[發明專利]紫外/過氧化鈣協同去除污泥中難降解藥物并促進污泥增溶減量的方法

在審

• 申請號: 201811384527.3
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN109354365A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 李詠梅;鄭明;王林;高丹;趙藝茗;孟勇彪
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C02F11/06
• 分類號: C02F11/06;C02F11/04
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 褚明偉

本發明涉及一種紫外/過氧化鈣協同去除污泥中難降解藥物并促進污泥增溶減量的方法，包括以下步驟：1)向含有難降解藥物污泥中加入過氧化鈣；2)對加入過氧化鈣的含有難降解藥物污泥進行紫外輻照；3)步驟2)處理過的污泥進行厭氧消化。與現有技術相比，本發明方法處理含難降解藥物的污泥，所需反應條件簡單易行，反應溫和，對難降解污染物的降解率高，無二次污染，對污泥破解性強，實現了污泥減量，提高了污泥的可生物利用性，并提高產酸產甲烷。本發明適用于污泥中難降解藥物去除及污泥資源化處理，有利于污泥的資源化利用，應用前景大。

技術領域

本發明涉及含難降解藥物的污泥的處理技術，尤其是涉及一種紫外/過氧化鈣協同去除污泥中難降解藥物并促進污泥增溶減量的方法。

背景技術

污水處理廠中產生剩余污泥，是城市污水處理中的重要關注點之一。厭氧消化技術是剩余污泥中最常用的污泥減量化、穩定化和無害化的技術。它操作簡單，成本低，而且能夠產生可利用的能源——甲烷氣體。但是污泥是一種復雜的混合物，在污水處理過程中一些疏水性難降解藥物(如農藥、殺蟲劑、抗生素等藥物)吸附在污泥上，隨剩余污泥排出系統，因此污泥中往往含有難降解有機污染物，濃度通常在ng g^-1-μg g^-1(污泥干重)之間。研究表明，一些難降解污染物如抗生素類藥物在常規的污泥厭氧消化過程中難以降解，如果最終通過填埋或土地利用排放到環境中，對生態系統和人類健康造成危害，從而影響污泥的資源化利用。這些物質還會抑制污泥的厭氧消化，例如產甲烷菌對鹵代脂肪族，氯苯酚和N-取代芳香族化合物高度敏感，這些污染物會抑制產甲烷菌的產甲烷作用。因此，在污泥厭氧消化前，有必要對污泥進行預處理，提高污泥的厭氧消化可行性。

過氧化鈣是最常用和安全的固體無機過氧化合物之一，無毒無臭，常溫下干燥品很穩定，通常被認為是過氧化氫的“固體形式”。它在含水的介質中水解產生氫氧化鈣，雙氧水，并產生少量的羥基自由基和超氧陰離子，因此它常用于污染水體或土壤的修復劑。近年來，過氧化鈣作為污泥預處理添加劑越來越受到關注。它可以緩慢釋放的氧化劑，去除一些污水和污泥中有機物，并能夠一定程度上增強污泥的破解。有研究指出添加過氧化鈣可以降低污泥上清液中一些污染物的檢測頻率，提高污泥的溶解。過氧化鈣可以去除污泥中50％以上的雌激素，增加污泥的脫水性并通過改變細胞外聚合物質破壞了污泥絮凝物。此外，過氧化鈣已被證實可以提高污泥厭氧消化產生高質量的短鏈脂肪酸和甲烷。因此，過氧化鈣被認為是污泥厭氧消化的良好添加劑。然而，前期的調查發現過氧化鈣和液態雙氧水一樣只能降解部分污染物。而對于一些持久性常見的難降解污染物很難降解，例如過氧化鈣對典型難降解藥物卡馬西平和撲米酮幾乎沒有降解作用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種紫外/過氧化鈣協同去除污泥中難降解藥物并促進污泥增溶減量的方法。

本發明的方法能快速高效地去除污泥中的難降解藥物，減少含難降解污染物的污泥的環境危害，同時有利于污泥水解增溶和減量化，提高污泥的生物可利用性，有利于污泥后續的資源化利用。

本發明方法簡單易行，反應溫和，環境影響小，無二次污染。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種紫外/過氧化鈣協同去除污泥中難降解藥物并促進污泥增溶減量的方法，包括以下步驟：

1)向含有難降解藥物污泥中加入過氧化鈣；

2)對加入過氧化鈣的含有難降解藥物污泥進行紫外輻照；

3)步驟2)處理過的污泥進行厭氧消化。

進一步地，含有難降解藥物污泥初始濃度值為4-16g-VSS/L。

進一步地，向含有難降解藥物污泥中加入過氧化鈣的投加量為0.025-0.5g/g-VSS。

進一步地，向含有難降解藥物污泥中加入過氧化鈣后，均勻攪拌1-10min。