申請(qǐng)日2015.06.12
公開(kāi)(公告)日2015.10.07
IPC分類號(hào)C02F11/04; C02F11/00
摘要
本發(fā)明涉及一種高壓脈沖預(yù)處理強(qiáng)化剩余污泥梯級(jí)釋磷的方法，屬于固體廢棄物處理技術(shù)領(lǐng)域。包括如下步驟：將污泥置于反應(yīng)器中，調(diào)節(jié)脈沖電壓、脈沖頻率和電極板間距，進(jìn)行高壓脈沖預(yù)處理，得高壓預(yù)處理后污泥;將高壓預(yù)處理后污泥送入?yún)捬跸磻?yīng)器中進(jìn)行厭氧發(fā)酵磷釋放。本發(fā)明首次利用高壓脈沖預(yù)處理強(qiáng)化剩余污泥破解和梯級(jí)磷釋放，即利用高壓脈沖放電產(chǎn)生的瞬間超高溫高壓形成的沖擊波實(shí)現(xiàn)高效破解剩余污泥釋磷。本發(fā)明，在污泥厭氧發(fā)酵前進(jìn)行高壓脈沖預(yù)處理是一種提高污泥水解和梯級(jí)釋磷的有效方法。結(jié)果表明高壓脈沖預(yù)處理不僅可以加速污泥水解，也可以加速污泥中正磷酸鹽的梯級(jí)釋放。
權(quán)利要求書
1.一種高壓脈沖預(yù)處理強(qiáng)化剩余污泥梯級(jí)釋磷的方法，其特征在于包括如下步驟：將污泥 置于反應(yīng)器中，調(diào)節(jié)脈沖電壓、脈沖頻率和電極板間距，進(jìn)行高壓脈沖預(yù)處理磷釋放， 得高壓預(yù)處理后污泥;將高壓預(yù)處理后污泥送入?yún)捬跸磻?yīng)器中進(jìn)行厭氧發(fā)酵磷釋 放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：包括污泥前處理，將污泥于2-5℃下重力沉 降20-25小時(shí)，濃縮排去上清液，經(jīng)1.0mm篩子過(guò)濾。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述的高壓脈沖預(yù)處理：調(diào)節(jié)脈沖電壓20- 50kV;脈沖頻率100-500Hz和電極板間距4-7mm，高壓脈沖預(yù)處理10-15分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：所述的高壓脈沖預(yù)處理：調(diào)節(jié)脈沖電壓40 kV;頻率400Hz和兩個(gè)電極板的間距5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：將高壓預(yù)處理后污泥送入?yún)捬跸磻?yīng)器 中，曝氮?dú)馊コ磻?yīng)器中的氧氣，于溫度30-40℃下進(jìn)行厭氧發(fā)酵磷釋放7-10天。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于：將高壓預(yù)處理后污泥送入?yún)捬跸磻?yīng)器 中，曝氮?dú)馊コ磻?yīng)器中的氧氣，于溫度35℃下進(jìn)行厭氧發(fā)酵磷釋放8天。
說(shuō)明書
一種高壓脈沖預(yù)處理技術(shù)強(qiáng)化剩余污泥梯級(jí)釋磷的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種利用高壓脈沖預(yù)處理技術(shù)強(qiáng)化剩余污泥梯級(jí)釋磷的方法，屬于固體廢棄 物處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
近年來(lái)隨著國(guó)內(nèi)污水處理行業(yè)的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)污水處理能力和污水處理效率的不斷提 高，伴隨著污水處理廠的污泥量也隨之增加。目前，污泥處理處置運(yùn)行成本已占污水處理廠 50%以上，這正成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。剩余污泥中含有大量的磷，這是重要的回收資源。 然而，由于污泥自身水解發(fā)酵階段需要較長(zhǎng)時(shí)間，并且效率低下，這正成為污泥厭氧發(fā)酵的限 速步驟。
磷對(duì)有機(jī)生命體來(lái)說(shuō)是非常重要和不可替代的營(yíng)養(yǎng)物。剩余污泥可通過(guò)破解釋放出溶解性 磷。溶解出的磷可以鳥(niǎo)糞石等形式回收。然而現(xiàn)有的方法，釋放效率非常低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種通過(guò)高壓脈沖預(yù)處理強(qiáng)化剩余污泥破解和梯級(jí)釋磷的方法，針 對(duì)傳統(tǒng)污泥厭氧消化中存在的不足，通過(guò)高壓脈沖預(yù)處理剩余污泥，提高污泥可生化性，促 進(jìn)后續(xù)厭氧發(fā)酵磷釋放進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)城市污水處理廠污泥的減量化、資源化。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種高壓脈沖預(yù)處理強(qiáng)化剩余污泥梯級(jí)釋磷的方法，包括 如下步驟：將污泥置于反應(yīng)器中，調(diào)節(jié)脈沖電壓、脈沖頻率和電極板間距，進(jìn)行高壓脈沖預(yù) 處理釋磷，得高壓預(yù)處理后污泥;將高壓預(yù)處理后污泥送入?yún)捬跸磻?yīng)器中進(jìn)行厭氧發(fā)酵 磷釋放。
上述的一種高壓脈沖預(yù)處理強(qiáng)化剩余污泥梯級(jí)釋磷的方法，包括污泥前處理，將污泥于 2-5℃下重力沉降20-25小時(shí)，濃縮排去上清液，經(jīng)1.0mm篩子過(guò)濾。
上述的一種高壓脈沖預(yù)處理強(qiáng)化剩余污泥梯級(jí)釋磷的方法，所述的高壓脈沖預(yù)處理：調(diào) 節(jié)脈沖電壓20-50kV;脈沖頻率100-500Hz和電極板間距4-7mm，高壓脈沖預(yù)處理10-15 分鐘。優(yōu)選的，調(diào)節(jié)脈沖電壓40kV;脈沖頻率400Hz和電極板間距5mm。
上述的一種高壓脈沖預(yù)處理強(qiáng)化剩余污泥梯級(jí)釋磷的方法，將高壓預(yù)處理后污泥送入?yún)?氧消化反應(yīng)器中，曝氮?dú)馊コ磻?yīng)器中的氧氣，于溫度30-40℃下進(jìn)行厭氧發(fā)酵磷釋放7-10 天。優(yōu)選的，將高壓預(yù)處理后污泥送入?yún)捬跸磻?yīng)器中，曝氮?dú)馊コ磻?yīng)器中的氧氣，于 溫度35℃下進(jìn)行厭氧發(fā)酵磷釋放8天。
本發(fā)明，利用高壓脈沖放電產(chǎn)生的瞬間超高溫高壓形成的沖擊波實(shí)現(xiàn)高效破解剩余污 泥。在高壓預(yù)處理中，高電壓(大于20kV)脈沖被用于樣品中產(chǎn)生高電場(chǎng)。經(jīng)過(guò)高壓脈沖作 用后，污泥中微生物細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)被破壞，胞內(nèi)溶解性磷酸鹽被釋放，水中溶解性磷酸鹽含量 增加。同時(shí)，通過(guò)高壓脈沖預(yù)處理提高污泥厭氧發(fā)酵可生化性，增強(qiáng)污泥厭氧發(fā)酵磷釋放效 能。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明，首次利用高壓脈沖預(yù)處理技術(shù)強(qiáng)化剩余污泥梯級(jí)釋磷。 結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)高壓脈沖處理后的溶解性化學(xué)需氧量(SCOD)濃度為1405mg/L，是未處 理污泥的6.4倍，有利于后續(xù)厭氧發(fā)酵過(guò)程。在預(yù)處理階段，高壓脈沖預(yù)處理后的溶解性正 磷酸鹽濃度為109mg/L，是未處理污泥的1.5倍。在厭氧發(fā)酵階段，預(yù)處理后的污泥在第三 天正磷酸鹽濃度達(dá)到最大值157.5mg/L，而未處理污泥在第四天正磷酸鹽濃度達(dá)到最大值 124.3mg/L。然而，在厭氧發(fā)酵過(guò)程中，也會(huì)有較高濃度的金屬離子釋放。所以，最好在厭 氧發(fā)酵的前3-4天，也就是大量磷酸鹽沉淀形成前對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行磷回收。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在 污泥厭氧發(fā)酵前進(jìn)行高壓脈沖預(yù)處理是一種提高污泥水解和梯級(jí)釋磷的有效方法。該方法為 實(shí)現(xiàn)剩余污泥資源化和減量化，提供了一種新的途徑。
