申請日2015.09.23
公開(公告)日2017.03.29
IPC分類號C02F3/12
摘要
本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，公開了一種減少污泥排放并回收利用活性炭的PACT工藝，所述工藝包括：(1)將廢水在活性炭和微生物的共同作用下進(jìn)行曝氣處理;(2)將曝氣處理后的出水進(jìn)行沉淀分離，得到上清液和底部污泥，將所述上清液作為處理出水排出，將所述底部污泥的部分回流至步驟(1);(3)將剩余污泥進(jìn)行污泥減量及活性炭回收處理。本發(fā)明的減少污泥排放并回收利用活性炭的PACT工藝，由于在傳統(tǒng)的PACT工藝的基礎(chǔ)上整合了剩余活性污泥減量處理及活性炭回用，使得本發(fā)明工藝具有運(yùn)行成本低、污泥外排量大大減少、操作更加靈活等優(yōu)點(diǎn)。
摘要附圖
權(quán)利要求書
1.一種減少污泥排放并回收利用活性炭的PACT工藝，其特征在于，所述工藝包括：
(1)將廢水在活性炭和微生物的共同作用下進(jìn)行曝氣處理;
(2)將曝氣處理后的出水進(jìn)行沉淀分離，得到上清液和底部污泥，將所述上清液作為處理出水排出，將所述底部污泥的部分回流至步驟(1);
(3)將剩余污泥進(jìn)行污泥減量及活性炭回收處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其中，所述污泥減量及活性炭回收處理的方法包括熱消解法。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工藝，其中，所述熱消解法的條件包括：溫度為120-220℃，優(yōu)選為150-200℃;操作壓力為2-16atm，優(yōu)選為6-15atm;反應(yīng)時(shí)間為0.5-4h，優(yōu)選為1-2.5h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的工藝，其中，所述剩余污泥在進(jìn)行污泥減量及活性炭回收處理前進(jìn)行污泥濃縮。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工藝，其中，濃縮后的污泥的含水率為96-99重量%，優(yōu)選為97.5-98.5重量%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工藝，其中，將濃縮得到的清液回流至步驟(1)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的工藝，其中，將污泥減量及活性炭回收處理后的產(chǎn)物的至少60%返回至步驟(1)，剩余部分進(jìn)行沉淀分離，得到清液和殘余污泥，將所述清液返回至步驟(1)，將所述殘余污泥排出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工藝，其中，將污泥減量及活性炭回收處理后的產(chǎn)物的70-90%返回至步驟(1)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的工藝，其中，步驟(1)中，相對于廢水，活性炭的投加量為10-300mg/L，優(yōu)選為10-50mg/L。
說明書
減少污泥排放并回收利用活性炭的PACT工藝
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，具體地，涉及一種大幅度減少污泥排放并回收利用活性炭的PACT工藝。
背景技術(shù)
“活性污泥-粉末活性炭工藝”(即Powdered Activated Carbon TreatmentProcess，簡記為PACT工藝)是一種活性污泥法的改進(jìn)工藝，該工藝通過往生化曝氣池中投加粉末活性炭，利用粉末活性炭與活性污泥中微生物的共同作用，加大對污染物的去除。一般認(rèn)為PACT工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)提高難降解有機(jī)物的去除效果;(2)提高系統(tǒng)抵抗毒物沖擊能力;(3)提高系統(tǒng)脫色效果;(4)改善污泥沉降和脫水性能;(5)提高硝化反應(yīng)效率;(6)縮短系統(tǒng)水力停留時(shí)間;(7)減少曝氣池的泡沫產(chǎn)生量;(8)提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性能。
由于活性炭價(jià)格昂貴，PACT工藝運(yùn)行成本較高，成為影響PACT工藝推廣應(yīng)用的一個(gè)重要因素。通過再生并回收利用PACT工藝剩余活性污泥中的活性炭可以降低PACT工藝的運(yùn)行成本。目前可以查閱到多個(gè)PACT工藝及相關(guān)活性炭再生方面的專利技術(shù)及文獻(xiàn)報(bào)道。例如：
CN102616922A提出了一種可再生循環(huán)利用粉末活性炭處理難生物降解廢水的PACT新工藝，包括以下步驟：1)將在二沉池中沉淀下來的粉末活性炭和生物活性污泥抽出;2)對步驟1)抽出的粉末活性炭和生物活性污泥進(jìn)行脫水處理;3)對步驟2)得到的脫水后的粉末活性炭和生物活性污泥依次進(jìn)行干燥、干餾和活化處理，使粉末活性炭吸附的有機(jī)物分解揮發(fā)，生物活性污泥熱解為活性炭;4)將步驟3)得到的產(chǎn)物磨粉后作為再生粉末活性炭投入生化池使用。
CN101553435A提出了一種用于處理廢水的方法和裝置。所述廢水處理系統(tǒng)包括含活性炭和第一生物種群的生物反應(yīng)器，還可包括膜生物反應(yīng)器和/或濕式氧化單元。該發(fā)明實(shí)際上是PACT工藝與濕式空氣氧化再生活性炭相結(jié)合的一種組合工藝。
CN1493535A提出了一種活性污泥炭的制作方法：由活性污泥經(jīng)200-700℃高溫處理制得活性污泥炭�；钚晕勰嗍巧钗鬯蚬I(yè)廢水為達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)而經(jīng)微生物處理過程中產(chǎn)生的活性污泥，它的主要成分為微生物及其新陳代謝產(chǎn)物。
但是現(xiàn)有的活性炭回收利用技術(shù)均存在操作復(fù)雜、成本高的問題，不利于有效降低PACT工藝的運(yùn)行成本。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種操作簡便、成本低的減少污泥排放并回收利用活性炭的PACT工藝。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種減少污泥排放并回收利用活性炭的PACT工藝，所述工藝包括：
(1)將廢水在活性炭和微生物的共同作用下進(jìn)行曝氣處理;
(2)將曝氣處理后的出水進(jìn)行沉淀分離，得到上清液和底部污泥，將所述上清液作為處理出水排出，將所述底部污泥的部分回流至步驟(1);
(3)將剩余污泥進(jìn)行污泥減量及活性炭回收處理。
優(yōu)選地，所述污泥減量及活性炭回收處理的方法包括熱消解法;更優(yōu)選地，所述熱消解法的條件包括：溫度為120-220℃，進(jìn)一步優(yōu)選為150-200℃;操作壓力為2-16atm，進(jìn)一步優(yōu)選為6-15atm;反應(yīng)時(shí)間為0.5-4h，進(jìn)一步優(yōu)選為1-2.5h。
優(yōu)選地，所述剩余污泥在進(jìn)行污泥減量及活性炭回收處理前進(jìn)行污泥濃縮。
優(yōu)選地，濃縮后的污泥的含水率為96-99重量%，更優(yōu)選為97.5-98.5重量%。
優(yōu)選地，將濃縮得到的清液回流至步驟(1)。
優(yōu)選地，將污泥減量及活性炭回收處理后的產(chǎn)物的至少60%返回至步驟(1)，更優(yōu)選將污泥減量及活性炭回收處理后的產(chǎn)物的70-90%返回至步驟(1)，剩余部分進(jìn)行沉淀分離，得到清液和殘余污泥，將所述清液返回至步驟(1)，將所述殘余污泥排出。
優(yōu)選地，步驟(1)中，相對于廢水，活性炭的投加量為10-300mg/L，更優(yōu)選為10-50mg/L。
本發(fā)明的減少污泥排放并回收利用活性炭的PACT工藝，由于在傳統(tǒng)的PACT工藝的基礎(chǔ)上整合了剩余活性污泥減量處理及活性炭回用，新鮮粉末活性炭的投加量大大減少，而且本發(fā)明的活性炭回用工藝操作簡便、條件溫和，成本大大低于加入新鮮活性炭，從而有效降低了PACT工藝運(yùn)行成本;剩余污泥中的有機(jī)組分在減量處理中幾乎全部轉(zhuǎn)化為水溶性低分子有機(jī)物并重新進(jìn)入PACT單元，污泥外排量大大降低，節(jié)省了后續(xù)污泥處理的操作難度和處理成本;該組合工藝中剩余污泥的排放與殘余活性炭的排放相互獨(dú)立，因此曝氣處理中活性污泥的污泥齡與活性炭的停留時(shí)間兩者相互獨(dú)立，便于在合理控制污泥齡的前提下進(jìn)一步提高活性炭的停留時(shí)間，從而靈活控制曝氣池中的活性炭濃度，提高總體處理效果。
