[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于高鐵酸鹽的剩余活性污泥減量化和資源化的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811299576.7
• 申請(qǐng)日: 2018-11-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109293179B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李祥;黃勇;馬軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C02F11/00
• 分類(lèi)號(hào): C02F11/00;C02F11/04;C02F101/30
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 代芳

本發(fā)明提供了一種基于高鐵酸鹽的剩余活性污泥減量化和資源化的方法，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明采用分步氧化技術(shù)，首先實(shí)現(xiàn)污泥聚集體的破碎，保持微生細(xì)胞完整裸露環(huán)境，使污泥具有較高的水解和氧化活性，使污泥中的有機(jī)物快速釋放，實(shí)現(xiàn)甲烷化的回收，同時(shí)利用微生物將高鐵酸鹽氧化后的Fe³⁺還原為Fe²⁺，促使其與污泥中釋放的PO₄^3?形成藍(lán)鐵礦；其次再投加高鐵酸鹽將微生物細(xì)胞氧化，實(shí)現(xiàn)污泥體積的進(jìn)一步降低。與現(xiàn)有一次性氧化相比，本發(fā)明避免了氧化過(guò)程中高鐵酸鹽與污泥中釋放的有機(jī)物進(jìn)行徹底氧化反應(yīng)，提高高鐵酸鹽的氧化效率，實(shí)現(xiàn)污泥中碳和磷元素的資源化。本發(fā)明的方法高鐵酸鹽投加量少，資源化回收率高，處理成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于高鐵酸鹽的剩余活性污泥減量化和資源化的方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的快速發(fā)展，污水處理廠(chǎng)的規(guī)模和數(shù)量不斷增加。以微生物為核心的生物處理技術(shù)產(chǎn)生的剩余活性污泥量也隨之快速增加。剩余活性污泥中含有大量的有機(jī)物、營(yíng)養(yǎng)元素和重金屬離子，排放到環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生惡臭、導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化和土壤污染，嚴(yán)重影響人類(lèi)的健康。由于污泥中的胞外聚合物(EPS)具有較強(qiáng)的親水性能，導(dǎo)致剩余活性污泥中含水率達(dá)到97％。一般而言，剩余活性污泥的處置費(fèi)約占污水處理費(fèi)用的60％。因此對(duì)剩余活性污泥進(jìn)行減量化的預(yù)處理，增強(qiáng)污泥的脫水性能和穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)污泥體積的減少，同時(shí)將釋放的污染物進(jìn)行資源化回收對(duì)剩余活性污泥的后續(xù)處理與處置具有重要的意義。

在污泥減量化方面，當(dāng)前主要的污泥減量化方法包括：物理、化學(xué)和生物，例如：熱處理，超聲處理，O₃的化學(xué)氧化，生物酶制劑等等。這些方法對(duì)剩余活性污泥減量化均有良好地效果。但是如何高效低耗、綠色環(huán)保地實(shí)現(xiàn)剩余活性污泥的減量化仍是一個(gè)重要的研究熱點(diǎn)。高鐵酸鹽作為一種對(duì)環(huán)境友好地氧化劑，其氧化性能遠(yuǎn)高于KMnO₄和O₃，可實(shí)現(xiàn)污泥量的大幅下降，并且其所產(chǎn)生的Fe³⁺還具有絮凝性、除磷性能和穩(wěn)定重金屬離子的作用，因此在污泥減量化方面倍受關(guān)注。但是在以高鐵酸鹽為減量化藥劑的剩余活性污泥減量化過(guò)程中更多地是將剩余活性污泥一次性徹底氧化為目標(biāo)，未考慮到污泥中物質(zhì)的資源化回收，導(dǎo)致高鐵酸鹽的使用量較大，費(fèi)用高。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于高鐵酸鹽的剩余活性污泥減量化和資源化的方法，本發(fā)明提供的方法高鐵酸鹽的投加量少，處理效率高，污泥中物質(zhì)的資源化回收率高、處理成本低。

本發(fā)明提供了一種基于高鐵酸鹽的剩余活性污泥減量化和資源化的方法，包括以下步驟：

1)將剩余活性污泥與第一部分高鐵酸鹽混合進(jìn)行第一氧化反應(yīng)，得到初步預(yù)處理產(chǎn)物；所述第一氧化反應(yīng)的pH值為10～12；所述第一部分高鐵酸鹽中Fe⁶⁺的添加量為30～50mg/gSS；

2)將所述步驟1)得到的初步預(yù)處理產(chǎn)物進(jìn)行厭氧消化處理，得到甲烷和厭氧消化處理產(chǎn)物；

3)將所述步驟2)得到的厭氧消化處理產(chǎn)物與第二部分高鐵酸鹽混合進(jìn)行第二氧化反應(yīng)，得到二次預(yù)處理產(chǎn)物；所述第二氧化反應(yīng)的pH值為10～12；所述第二部分高鐵酸鹽中Fe⁶⁺的添加量為30～50mg/gSS；

4)將所述步驟3)得到的二次預(yù)處理產(chǎn)物固液分離，得到固相和液相，對(duì)所述液相進(jìn)行深度處理。

優(yōu)選地，所述步驟1)中和步驟3)中的高鐵酸鹽獨(dú)立地為K₂FeO₄或Na₂FeO₄。

優(yōu)選地，所述步驟1)中第一氧化反應(yīng)的時(shí)間為1.5～2h。

優(yōu)選地，所述步驟1)中第一氧化反應(yīng)在攪拌條件下進(jìn)行，所述攪拌速率為300～500r/min。