申請日2015.09.29

　　公開(公告)日2017.04.05

　　IPC分類號C02F11/00; C02F11/06; C02F11/14

　　摘要

　　本發(fā)明涉及固體廢棄物處理技術領域，具體為一種利用熱堿與Fenton組合工藝促進剩余活性污泥破解和減量的方法。本發(fā)明利用熱堿工藝處理后剩余活性污泥呈堿性以及Fenton工藝處理后剩余活性污泥呈酸性的特點，將熱堿工藝處理后的剩余活性污泥和Fenton工藝處理后的剩余活性污泥進行中和處理，減少單一工藝處理后中和剩余活性污泥的酸堿用量，提高酸堿利用率，從而降低處理成本并提高剩余活性污泥減量率。本發(fā)明具有處理效果好、處理成本低等優(yōu)點，且技術成熟可靠、流程簡單，能夠有效降低剩余活性污泥中含水率及有機組分，從而大幅度降低污泥量，降低污泥處理成本，具有較好的經(jīng)濟和應用價值。

　　摘要附圖

 

　　權利要求書

　　1.一種剩余活性污泥破解減量方法，其特征在于，包括如下步驟：

　　步驟一：剩余活性污泥(1)分為兩股，分別進行熱堿工藝處理和Fenton工藝處理;

　　步驟二：熱堿工藝處理后的剩余活性污泥和Fenton工藝處理后的剩余活性污泥，按比例混合攪拌進行中和處理，再加入污泥調理劑(8)進行充分攪拌;

　　步驟三：加入污泥調理劑(8)后的剩余活性污泥進行脫水處理。

　　2.如權利要求1所述的剩余活性污泥破解減量方法，其特征在于：步驟二中所述比例的范圍為1:0.2～5。

　　3.如權利要求2所述的剩余活性污泥破解減量方法，其特征在于：所述比例的范圍為1:0.5～2。

　　4.如權利要求1所述的剩余活性污泥破解減量方法，其特征在于：Fenton工藝處理中，向剩余活性污泥(1)分別加入酸(2)、鐵鹽溶液(3)和氧化劑(4)。

　　5.如權利要求4所述的剩余活性污泥破解減量方法，其特征在于：酸(2)調節(jié)后的pH值范圍為2～6。

　　6.如權利要求4所述的剩余活性污泥破解減量方法，其特征在于：調節(jié)pH值采用的酸(2)可以為H2SO4、HCl或HNO3中的一種或幾種。

　　7.如權利要求4所述的剩余活性污泥破解減量方法，其特征在于：鐵鹽溶液(3)可以為FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2、FeCl3、Fe2(SO4)3和Fe(NO3)3中的一種或幾種。

　　8.如權利要求4所述的剩余活性污泥破解減量方法，其特征在于：以Fe含量計，剩余活性污泥中鐵鹽的加入量為0.002～0.02kgFe/kgMLSS。

　　9.如權利要求4所述的剩余活性污泥破解減量方法，其特征在于：氧化劑(4)采用濃度為30%的H2O2，其在剩余活性污泥中加入量為0.1～2L/kgMLSS。

　　10.如權利要求1所述的剩余活性污泥破解減量方法，其特征在于：Fenton工藝處理的溫度范圍為20～90℃。

　　11.如權利要求1所述的剩余活性污泥破解減量方法，其特征在于：Fenton工藝處理的時間為0.2～4h。

　　12.如權利要求1所述的剩余活性污泥破解減量方法，其特征在于：熱堿工藝處理中，向剩余活性污泥(1)加入堿液(6)來調節(jié)pH值，pH值范圍為8～14。

　　13.如權利要求12所述的剩余活性污泥破解減量方法，其特征在于：所述調節(jié)pH值的堿液(6)可以為NaOH、KOH和Ca(OH)2溶液的一種或幾種。

　　14.如權利要求1所述的剩余活性污泥破解減量方法，其特征在于：步驟一中熱堿工藝溫度范圍為50～250℃。

　　15.如權利要求1所述的剩余活性污泥破解減量方法，其特征在于：步驟一中熱堿工藝處理時間為0.5～10h。

　　16.如權利要求1所述的剩余活性污泥破解減量方法，其特征在于：步驟二中，中和處理后剩余活性污泥pH值范圍為5～10。

　　17.如權利要求1所述的剩余活性污泥破解減量方法，其特征在于：步驟二中，污泥調理劑(8)可以為聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、聚乙烯吡啶鹽和聚乙烯亞胺中的一種或幾種。

　　18.如權利要求1所述的剩余活性污泥破解減量方法，其特征在于：步驟二中，污泥調理劑(8)在混合后的剩余活性污泥中的質量百分含量為0.001%～0.4%。

　　19.如權利要求1所述的剩余活性污泥破解減量方法，其特征在于：步驟二中，中和處理時間為0.2～2h。

　　20.如權利要求1所述的剩余活性污泥破解減量方法，其特征在于：步驟三中，中和處理后的剩余活性污泥進入脫水機(10)進行脫水處理;脫水處理后產生的脫水液(11)進行污水處理，脫水污泥(12)進行干化或外運處理。

　　說明書

　　一種剩余活性污泥破解減量方法

　　技術領域

　　本發(fā)明涉及固體廢棄物處理技術領域，為一種剩余活性污泥破解減量方法，具體為一種利用熱堿與Fenton組合工藝促進剩余活性污泥破解和減量的方法。

　　背景技術

　　活性污泥法是目前應用最廣泛的污水處理方法，利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，分解去除污水中的有機污染物，具有處理費用低、效率高等顯著優(yōu)點。但在活性污泥法處理污水過程中同時也會產生大量剩余活性污泥，剩余活性污泥是一種由有機物質殘片、細菌菌體、無機顆粒和膠體等組成的極其復雜的非均質體。

　　隨著我國污水處理量的增加，剩余活性污泥量已突破3000萬t/a(含水率80%)。目前，國內外常用的剩余活性污泥處理方法主要有土地利用、土地填埋、熱處理、焚燒及資源化利用等。相對于發(fā)達國家而言，我國的剩余活性污泥處理情況相對落后，由于相關標準體制尚不健全，導致剩余活性污泥大部分未進行規(guī)范化的處理。

　　剩余活性污泥含有病原體、重金屬和持久性有機物等有毒有害物質，未經(jīng)有效處理排放到環(huán)境中，極易對地下水、土壤等造成二次污染，直接威脅環(huán)境安全和公眾健康。因此，如何有效地處理剩余活性污泥是我國亟需解決的問題。

　　污泥減量化是通過利用物理、化學和生化的手段，使得整個污水處理系統(tǒng)向外排放的生物固體量達到最少。從根本上減少污泥量技術受到越來越多的重視，同時污泥減量技術的研究也是實現(xiàn)污泥無害化和資源化的必要途徑。常見污泥減量化技術主要有酸堿法、化學氧化法、熱處理法、超聲處理法和消化法等，有利于實現(xiàn)污泥破解，降低壓濾后污泥中有機質含量及污泥含水率，從而實現(xiàn)污泥減量化。

　　專利1(公開號：CN102910793)、專利2(公開號：CN101759337)和專利3(公開號：CN102503006)給出了以Fenton法為核心技術的污泥減量化方法。專利4(公開號：CN102173556)和專利5(公開號：CN103011534)給出了以熱堿法為核心技術的污泥減量化方法。上述專利減量效果較好，但都存在著處理后污泥中和酸堿用量大和利用率低的問題。

　　發(fā)明內容

　　為了克服現(xiàn)有技術中熱堿或Fenton工藝處理后中和剩余活性污泥的酸堿用量大和利用率低等問題，本發(fā)明利用熱堿工藝處理后剩余活性污泥呈堿性，以及Fenton工藝處理后剩余活性污泥呈酸性的特點，將熱堿工藝處理后的剩余活性污泥和Fenton工藝處理后的剩余活性污泥進行中和，減少單一工藝處理后中和剩余活性污泥的酸堿用量。本發(fā)明提供了一種采用熱堿與Fenton組合工藝促進剩余活性污泥破解和減量的方法，降低處理后中和剩余活性污泥的酸堿用量和提高酸堿利用率，從而降低處理成本并提高污泥減量率。

　　為達到以上目的，本發(fā)明采取的技術方案是：

　　一種剩余活性污泥破解減量方法，包括如下步驟：

　　步驟一：剩余活性污泥1分為兩股，分別進行熱堿工藝處理和Fenton工藝處理。

　　步驟二：熱堿工藝處理后的剩余活性污泥和Fenton工藝處理后的剩余活性污泥，按比例混合攪拌進行中和處理。中和處理后污泥pH值在5～10范圍內，優(yōu)選為6～9，再加入污泥調理劑8進行充分攪拌。

　　步驟三：加入污泥調理劑8后的剩余活性污泥進入脫水機10進行脫水處理;脫水處理后產生的脫水液11進行污水處理，脫水污泥12進行干化或外運處理。

　　步驟一中，采用熱堿工藝與Fenton工藝分別對剩余活性污泥進行破解處理。熱堿工藝與Fenton工藝處理剩余活性污泥的比例由工藝參數(shù)確定，比例范圍為1:0.2～5，優(yōu)選范圍為1:0.5～2。

　　Fenton工藝溫度范圍為20～90℃，優(yōu)選范圍為40～70℃;pH值范圍為2～6，優(yōu)選范圍為3～5;調節(jié)pH值的酸可以為H2SO4、HCl或HNO3中的一種或幾種;鐵鹽可以為FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2、FeCl3、Fe2(SO4)3和Fe(NO3)3中的一種或幾種，優(yōu)選為FeSO4。氧化劑采用濃度為30%的H2O2，其加入量為0.1～2L/kgMLSS，優(yōu)選范圍為0.2～1L/kgMLSS;鐵鹽(以Fe含量計)加入量為0.002～0.02kgFe/kgMLSS，優(yōu)選范圍為0.004～0.01kgFe/kgMLSS。Fenton工藝處理時間為0.2～4h，優(yōu)選時間為0.5～2h。

　　熱堿工藝溫度范圍為50～250℃，優(yōu)選范圍為90～200℃;pH值范圍為8～14，優(yōu)選范圍為10～12，調節(jié)pH值的堿可以為NaOH、KOH、Ca(OH)2中的一種或幾種，優(yōu)選為NaOH。熱堿工藝處理時間為0.5～10h，優(yōu)選時間為1～5h。

　　步驟二中，根據(jù)經(jīng)熱堿工藝與Fenton工藝處理后的剩余活性污泥的pH值，按比例進行攪拌中和處理。中和處理后剩余活性污泥pH值范圍為5～10，優(yōu)選為6～9。剩余活性污泥在中和反應釜中停留時間為0.2～2h，優(yōu)選范圍為0.5～1h。

　　步驟三中，將中和處理后污的泥進行脫水處理，有效降低剩余活性污泥中含水率及有機組分，實現(xiàn)減量化目的。

　　本發(fā)明的有益效果是：

　　本發(fā)明提供了一種剩余活性污泥破解減量方法，具有處理效果好、處理成本低等優(yōu)點，且具有技術成熟可靠和流程簡單等優(yōu)勢，能夠有效降低剩余活性污泥中含水率及有機組分，從而大幅度降低剩余活性污泥量，降低剩余活性污泥處理成本，具有較好的經(jīng)濟和應用價值。