[發明專利]一種電化學高級氧化反應處理剩余污泥的方法

在審

• 申請號: 201811344848.0
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109179934A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 肖琳
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F11/12;C02F11/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 肖明芳

本發明公開了一種電化學高級氧化反應處理剩余污泥的方法，將污水處理廠的剩余污泥進行濃縮，調節至固含率為1.0～3.0wt％的泥水混合物；再加入可溶性的亞鐵鹽和電解質，并調節pH至2～5后置于一個具有陰、陽電極的電化學處理裝置中，采用穩壓直流電源對污泥進行低電壓電解處理30min以上即可；所述陰極接有曝氣裝置。本發明剩余污泥處理方法采用酸處理、電化學氧化以及Fenton氧化同時對污泥破解產生作用，以促進污泥溶胞，改善污泥的脫水性能，以達到剩余污泥中大分子物質水解效果明顯，污泥絮體結構分解明顯，泥水分離效果好，污泥臭味消除，污泥中有機物溶出效果較好的目的，實現了污泥處理的減量化，可對污水處理廠剩余污泥的預處理提供技術選擇。

技術領域

本發明涉及一種電化學高級氧化反應處理剩余污泥的方法，屬于剩余污泥調理技術領域。

背景技術

隨著我國經濟快速發展，城鎮化水平不斷提高，工業廢水和生活污水排放量不斷增加，污水處理廠在處理污水的能力上不斷提高，隨之帶來的問題就是產生的污泥量在迅猛增長。未經處理的剩余污泥成分較復雜，含水率高，約為99.5％-99.9％，有機物含量高，約為70％-80％，包含了污水中的各種有機物殘片、多種微生物形成的菌膠體以及吸附的重金屬、微生物病原體和寄生蟲卵等極其復雜的物質。這些物質之間通過分子間作用力粘結在一起，污泥表面帶負電荷通過離子作用和靜電引力等作用與水的結合能力較高，穩定存在于溶液中，不易脫水，含水率較高，因此體積較大而不利于進行后續的處理與處置。當污泥未經過處置進入土壤中，雖然污泥中的大量氮、磷等營養元素可以為植物生成帶來經濟價值，但也伴隨著一些難降解的有機物和重金屬釋放到環境中，進入食物鏈，最終對人類健康以及整個生態環境帶來一定的威脅。未經處理的污泥中含有大量病原菌和寄生蟲，危及動物健康，長期置放于環境中經雨水沖洗，其中大量氮、磷等營養元素會經地表徑流和地下滲流的作用進入河流湖泊以及地下水中，帶來水質惡化、水體富營養化等生態問題，此外污泥易腐爛變質，長期堆放會釋放出有毒有害氣體以及風干的顆粒物會帶來嚴重的大氣污染，進一步危害人類健康。因此如何對剩余污泥進行有效地處置，是實現污泥減量化、資源化、穩定化的關鍵點。

發明內容

本發明的目的是對現有剩余污泥處理技術的不足，提供一種電化學高級氧化的處理方法，使剩余污泥達到資源化和減量化，為污水處理廠高效經濟地處理剩余污泥提供技術選擇。

為了解決上述技術問題，本發明采取的技術方案如下：

一種電化學高級氧化反應處理剩余污泥的方法，包括如下步驟：

步驟一：將污水處理廠的剩余污泥進行濃縮，調節至固含率為1.0～3.0wt％(優選2.0wt％)的泥水混合物；

步驟二：向步驟一泥水混合物中加入可溶性的亞鐵鹽和電解質，并用硫酸調節pH至2～5，優選pH＝3；

步驟三：將步驟二處理后的污泥置于一個具有陰、陽電極的電化學處理裝置中，采用穩壓直流電源對污泥進行低電壓電解處理30min以上即可；所述陰極接有曝氣裝置。

步驟二中，所述可溶性的亞鐵鹽按照Fe²⁺含量為0.2～0.5mM加入泥水混合物中，通過外加亞鐵離子，在酸性條件下與陰極產生的H₂O₂發生Fenton氧化。

所述電解質為Na₂SO₄，按照含量40～60mM加入泥水混合物中，在電解過程中加入電解質以提高污泥的溶胞效率。

步驟三中，所述電化學處理裝置的陽極選用RuO₂/Ti電極，陰極選用活性炭纖維電極；極板間距為2～4cm。

優選地，所述電解處理的電流密度為30～40mA/cm²。