申請日2013.10.22

　　公開(公告)日2014.02.05

　　IPC分類號C02F3/34; C02F11/00; C02F3/30

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種具有污泥減量化功能的污水處理方法，生活污水水首先進入物化段，處理后排入生化池進行生化處理，經(jīng)生化處理后的廢水進入二沉池，沉淀后達標(biāo)排放，從二沉池的污泥中抽取一部分回流至生化池，另一部分送至電動處理反應(yīng)器中，經(jīng)電化學(xué)溶胞后，部分回流至生化池，部分排出至污泥脫水中心，間隔一定周期后將二沉池的污泥全部排出至污泥脫水中心，經(jīng)脫水后上清液回流至生化池前端，而干污泥則外運填埋或制磚。本發(fā)明旨在污泥污水處理過程中實現(xiàn)系統(tǒng)污泥的減量化。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種電動技術(shù)促進污泥減量的污水處理方法，其特征在于：包括以下步驟：

　　(1)生活污水首先進入物化段，物化段包括格柵和初沉池，處理后進入生化池進行生化處理，通過污水中的微生物作用去除其中的有機污染物，或?qū)⒋蠓肿佑袡C物轉(zhuǎn)化為小分子有機物或者無機小分子物質(zhì);

　　(2)經(jīng)生化處理后的廢水進入二沉池，經(jīng)過1.5~2小時停留沉淀后，達標(biāo)污水排出，二沉池中沉淀的污泥中抽取一部分作為回流污泥回流至生化池，另取部分為剩余污泥輸送至電動處理反應(yīng)器中，剩余污泥提取量為回流污泥的10%;

　　(3)剩余污泥在電動處理反應(yīng)器中，經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)，對剩余污泥進行溶胞作用，延長污泥泥齡;溶胞后污泥部分回流至生化池，部分剩余污泥排出至污泥脫水中心集中處理;

　　(4)隔一定周期后將二沉池的污泥全部排出至污泥脫水中心，經(jīng)脫水后上清液回流至生化池前段，而干污泥則填埋或制磚。

　　2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有污泥減量化功能的污水處理方法，其特征在于步驟(2)中回流污泥的內(nèi)回流比為300-400%。

　　3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有污泥減量化功能的污水處理方法，其特征在于步驟(2)電動處理反應(yīng)器中污泥濃度控制在7500~9000mg/L，生化單元污泥濃度控制在5500 mg/L以下，電壓梯度控制在6V/cm, 電極切換時間為5min。

　　說明書

　　一種電動技術(shù)促進污泥減量的污水處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種促進污水處理廠污泥減量的污水處理方法，尤其在涉及電場用于污水廠剩余污泥減量的工藝技術(shù)，是一種電動技術(shù)促進污泥減量的污水處理方法。

　　背景技術(shù)

　　活性污泥法是目前國內(nèi)污水處理廠中廣為采用的污水處理技術(shù)。該工藝應(yīng)用中的主要問題是產(chǎn)泥量大，造成后續(xù)處理處置費用高。據(jù)統(tǒng)計，傳統(tǒng)活性污泥法每去除 1 kg BOD5就要產(chǎn)生 15~100 L含水率為 95%(以上)的剩余污泥。隨著城市化進程加快，城市生活污水處理量和處理率的增加，僅 2010 年，我國城市污水處理廠產(chǎn)生的剩余污泥量就達到 1.1~1.5 億噸。“十二五”期間污泥產(chǎn)量還將繼續(xù)增長，預(yù)計到那時，我國將完成每年新增污水集中處理能力1500萬m3/d，以新增污水處理量運行負(fù)荷率為75%以及污泥(含水率80%)占污水質(zhì)量比例為0.6‰計算，“十二五”期間污泥年產(chǎn)量將以246萬m3/年的速度遞增。據(jù)統(tǒng)計在我國，污泥處理可占整個污水廠投資及運行費用的25～70%，巨額的污泥處理費用給污水廠帶來沉重負(fù)擔(dān)。因此，剩余污泥的處置已然成為我國污水處理中亟待解決的問題。

　　目前污泥減量技術(shù)總體上可分為三類：一是基于隱性生長的污泥減量技術(shù);二是基于解偶聯(lián)生長的污泥減量技術(shù);三是基于生物捕食的污泥減量技術(shù)。其中解偶聯(lián)生長過程外投的解偶聯(lián)劑易造成二次環(huán)境污染，而生物捕食雖然環(huán)境友好且成本較低，但是系統(tǒng)中微型動物的數(shù)量和種類較難控制。因此基于隱性生長的溶胞效應(yīng)進行污泥減量是目前污泥減量技術(shù)的主要控制手段。常用的溶胞技術(shù)包括加熱、加酸、加堿、超聲波、 臭氧、二氧化氯氧化、添加酶制劑等。

　　電化學(xué)技術(shù)是近年來興起的一種溶胞技術(shù)，因其具有環(huán)境友好性、處理設(shè)備體積小、且無二次污染等優(yōu)點廣受關(guān)注，電動技術(shù)促進污泥減量，主要是電場作用促進了微生物的隱形生長，進而減少了污泥的產(chǎn)量。電場條件下，電極附近產(chǎn)生的強氧化劑及還原劑對微生物進行化學(xué)溶胞作用，使絕大部分微生物被殺滅，殺滅后的微生物細(xì)胞壁被打開，細(xì)胞質(zhì)釋放出來。釋放出的有機質(zhì)一部分被電解槽內(nèi)強氧化劑直接氧化成水和二氧化碳，剩余部分則隨著污泥回流全部進入曝氣池內(nèi)。回流到曝氣池內(nèi)的被殺滅的微生物成為曝氣池內(nèi)活性污泥的營養(yǎng)源，被微生物合成利用或者直接被分解成水和二氧化碳。通過此循環(huán)，污泥在處理設(shè)施內(nèi)被處理，使污泥產(chǎn)量降低，達到污泥減量化的目的。同時，電極反應(yīng)產(chǎn)生的羥基自由基可直接氧化有機污染物為最終產(chǎn)物或?qū)⒋蠓肿佑袡C污染物氧化成小分子有機污染物，提高廢水的可生化性。

　　電動技術(shù)還能帶來一些附加效應(yīng)，這些效應(yīng)也將會對污泥中微生物的新陳代謝和污泥減量效果產(chǎn)生影響。電極反應(yīng)陽極產(chǎn)生的氧氣 O2，能夠加快好氧微生物的新陳代謝，增大好氧微生物的活性，加速污泥混合液中有機污染物的降解效率。電極反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣(H2)進入污泥混合液中可作為污染物轉(zhuǎn)化的電子供體或受體，加快有機污染物的降解，進而間接影響減量效果。另外，電化學(xué)作用過程，電場的部分電能轉(zhuǎn)化為焦耳熱，提高環(huán)境溫度。有研究表明提高溫度對污泥中微生物數(shù)量、活性和結(jié)構(gòu)也會產(chǎn)生影響，一定溫度范圍內(nèi)，溫度升高會增大微生物活性，提高其代謝速率，加快污泥中污染物的分解。

　　現(xiàn)有技術(shù)中，關(guān)于電動技術(shù)進行污泥脫水減量的研究多集中于實驗室研究，在工程中實踐中應(yīng)用尚少。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種效率高、能耗低的具有污泥減量功能的污水處理方法-一種電動技術(shù)促進污泥減量的污水處理方法。該方法在污水處理過程中能夠大大減少污泥產(chǎn)量。

　　本發(fā)明所述的具有污泥減量化功能的污水處理方法，主要包括以下步驟：

　　(1)生活污水首先進入物化段，物化段包括格柵和初沉池，處理后進入生化池進行生化處理，通過污水中的微生物作用去除其中的有機污染物，或?qū)⒋蠓肿佑袡C物轉(zhuǎn)化為小分子有機物或者無機小分子物質(zhì);

　　(2)經(jīng)生化處理后的廢水進入二沉池，經(jīng)過1.5~2小時停留沉淀后，達標(biāo)污水排出，二沉池中沉淀的污泥中抽取一部分作為回流污泥回流至生化池，另取部分為剩余污泥輸送至電動處理反應(yīng)器中，剩余污泥提取量為回流污泥的10%;

　　(3)剩余污泥在電動處理反應(yīng)器中，經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)，對剩余污泥進行溶胞作用，延長污泥泥齡。溶胞后污泥部分回流至生化池，部分剩余污泥排出至污泥脫水中心集中處理;

　　(4)隔一定周期后將二沉池的污泥全部排出至污泥脫水中心，經(jīng)脫水后上清液回流至生化池前段，而干污泥則填埋或制磚。

　　上述步驟(2)中回流污泥的內(nèi)回流比為300~400%。電動處理反應(yīng)器中污泥濃度控制在7500~9000mg/L，生化單元污泥濃度控制在5500 mg/L以下。

　　本發(fā)明的有益效果：

　�、賹崿F(xiàn)整個系統(tǒng)的污泥減量化，年均產(chǎn)泥量是原有系統(tǒng)的25~40%;

　�、诮�(jīng)電動反應(yīng)器處理的污泥脫水性能好，含水率能達到72%;

　�、鄞蟠筇岣吡宋鬯畯S污泥的處理能力，是原有污泥處理能力的1.5倍，能耗降低。