[發明專利]一種剩余污泥超聲旋流聯合破解工藝

在審

• 申請號: 201711210706.0
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN108046550A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 王勇;徐銀香;曾濤;柳忠彬;張海周;劉少北;劉明;王歡;楊大志
• 申請（專利權）人: 四川理工學院
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F11/12
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 呂玲

本發明涉及城鎮生活廢水處理與污泥處置技術領域，具體為一種剩余污泥超聲旋流聯合破解工藝。該工藝包括如下步驟：將城鎮污水處理廠二沉池產生的剩余污泥進行重力沉降濃縮后經強旋流剪切流場作用破散成小絮體，再經超聲空化作用實現微生物細胞壁破碎，釋放胞內外聚合物和胞內有機質至水體，以備后續碳源回用，從而實現剩余污泥減量。本發明提高了污泥破解率，縮短了剩余污泥破解時間，有效地解決了剩余污泥過多而難以處置的問題，節約了污泥運輸成本，總體上降低了污泥處置和污水處理的運行成本，具有良好的環境與經濟效益。

技術領域

本發明涉及城鎮生活廢水處理與污泥處置技術領域，具體為一種剩余污泥超聲旋流聯合破解工藝。

背景技術

隨著我國城市化進程加快和人民生活水平提高，城市生活污水排放量不斷增加，而生活污水中富營養化(N、P含量增高)，以及國內外排放標準的日趨嚴格，致使應用最為廣泛、成熟的傳統活性污泥法工藝處理低C/N比污水過程中產生大量的剩余污泥，正逐漸變成日益嚴重的環境污染問題。據國家環境保護部統計，2015年我國廢水排放量達735.3億噸，其中城鎮生活污水排放量達535.2億噸，占廢水排放總量的72.8％；城鎮污水處理過程中產生的污泥產量為3500萬噸。在傳統活性污泥處理技術的限制下，尋找出一種既科學又經濟的剩余污泥減量化方法，不僅可以減少剩余污泥的產量，而且可以減少剩余污泥處理與處置費。因此，研究剩余污泥減量化技術，具有較好的的環境和經濟效益。

剩余污泥是由污水中的懸浮物、沉淀物、微生物及所吸附的有機物和微生物代謝活動產物所形成的聚集體，其中含有大量的胞外聚合物(EPS)，而主要組成為蛋白質、多糖、核酸、腐殖酸、氨基酸和脂類等可降解性性成分，如果隨處堆置不及時處理，會造成大量土地資源被占用，且易腐變臭，很容易形成環境二次污染，引起人們的廣范關注。

目前，國內外主要污泥破解減量化方法有機械法、加熱法、物理法、化學法和生物法等。利用物理溶胞法的超聲空化作用打碎污泥聚集體和破碎細胞壁，釋放出包覆的大量水分和細胞內物質，從而實現剩余污泥減量的目的。現有的單一破解污泥法通常只能部分實現污泥破解，兩種或多種聯合可以充分發揮各自優勢，且相較于聯合破解技術，單一破解技術存在效率低，成本和能耗高等缺點。在污泥處置與處理技術領域里已展開了超聲與堿聯合處理、超聲聯合熱處理、微波輻射與堿聯合處理、超聲與磁場聯合處理等多種聯合破解技術研究。機械作用下利用旋流剪切力快速破碎污泥絮體結構，縮短破解時間；而在超聲空化作用下，產生強烈的沖擊波和高溫高壓，并伴隨產生有強氧化劑的自由基(如：·OH等)，致使胞外聚合物和微生物細胞壁不斷受到破壞，釋放出胞內物質，大量固體性有機物轉化為溶解性有機物。

如今，我國在剩余污泥破解方面已經做了很多工作，如河南工業大學劉永德等的中國專利申請CN200910227265.4提出采用超聲-磁場耦合破解污泥使污泥減量化的方法；中國礦業大學白向玉等的中國專利申請CN201310391589.8提出了一種低能量密度超聲波與氫氧化鈣聯合破解剩余污泥的方法；清華大學王建龍等的中國專利申請CN201510920896.X提出涉及一種剩余污泥的破解方法及在發酵產氫中的應用。上述相關聯合污泥破解減量化技術都具有顯著的效果，破解后也明顯改善了剩余污泥脫水性能，但是現有方法仍然存在成本較高，破解率較低，破解時間較長，在工業領域應用還存在一定差距。因此，亟須尋找一條高效經濟的污泥減量化技術路線，以實現剩余污泥資源化和減量化。

發明內容

本發明基于以上技術問題，提供一種剩余污泥超聲旋流聯合破解工藝。該工藝不僅具有操作簡便、無二次污染、成本低等特點，而且破解后的污泥中有機質含量升高，可改善污泥的可降解性和污泥脫水性，解決現有單一超聲破解技術上的缺陷。

為了實現以上發明目的，本發明的具體技術方案如下：

一種剩余污泥超聲旋流聯合破解工藝，包括如下步驟：