申請(qǐng)日2013.10.22
公開(公告)日2015.12.09
IPC分類號(hào)C02F11/00; C02F11/02; C02F11/06
摘要
本發(fā)明公開了一種電化學(xué)與ClO2催化氧化聯(lián)合促進(jìn)污泥減量系統(tǒng)，括依次連接的主反應(yīng)池、ClO2發(fā)生器、循環(huán)污泥泵、污泥儲(chǔ)箱等，主反應(yīng)池循環(huán)系統(tǒng)和生化反應(yīng)器構(gòu)成兩級(jí)處理系統(tǒng)，主反應(yīng)池為電化學(xué)和ClO2催化氧化反應(yīng)發(fā)生地點(diǎn)，DSA材質(zhì)柱狀主陽極和不銹鋼筒式陰極連同輔助陽極，構(gòu)成了類似三維電極的電解池形式，ClO2發(fā)生器的出氣管與所述主反應(yīng)池的底部連接，并在所述主反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有布?xì)庀到y(tǒng)，主反應(yīng)池頂端密封，反應(yīng)后的尾氣通過的頂端的導(dǎo)出管與尾氣破壞器連接，尾氣破壞器設(shè)有處理后氣體出口。主反應(yīng)池的下部設(shè)有污泥混合液進(jìn)口、上部設(shè)有處理污泥出口。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了污泥的氧化處理和原位減量。ClO2利用率高、運(yùn)行能耗低、污泥減量效果好。
權(quán)利要求書
1.一種電化學(xué)/二氧化氯催化氧化相耦合的污泥減量裝置，包括依次連接的主反應(yīng)池、ClO2發(fā)生器、循環(huán)污泥泵、污泥儲(chǔ)箱、尾氣破壞器、生化反應(yīng)器，所述主反應(yīng)池循環(huán)系統(tǒng)和生化反應(yīng)器構(gòu)成兩級(jí)處理系統(tǒng)，主反應(yīng)池為電化學(xué)和ClO2催化氧化反應(yīng)發(fā)生地點(diǎn)，DSA材質(zhì)柱狀主陽極和不銹鋼筒式陰極連同輔助陽極，構(gòu)成了類似三維電極的電解池形式，所述ClO2發(fā)生器的出氣管與所述主反應(yīng)池的底部連接，并在所述主反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有布?xì)庀到y(tǒng)，所述主反應(yīng)池頂端密封，其特征在于：反應(yīng)后的尾氣通過的頂端的導(dǎo)出管與尾氣破壞器連接，所述尾氣破壞器設(shè)有處理后氣體出口，所述主反應(yīng)池的下部設(shè)有污泥混合液進(jìn)口、上部設(shè)有處理污泥出口，輔助陽極表面敷設(shè)ClO2氧化反應(yīng)催化劑，ClO2投加量為0.05gClO2/gMLSS，ClO2發(fā)生器與所述主反應(yīng)池的連接管道上設(shè)有氣體流量計(jì)。
2.權(quán)利要求1所述電化學(xué)/二氧化氯催化氧化相耦合的污泥減量裝置的使用方法,污水處理廠污泥濃縮池的污泥通過污泥混合液進(jìn)口(5)進(jìn)入主反應(yīng)池(1)中，同時(shí)系統(tǒng)通入直流電，主陽極(2)、筒式陰極(3)、輔助陽極(4)構(gòu)成的電化學(xué)催化系統(tǒng)對(duì)污泥進(jìn)行電催化氧化處理;ClO2發(fā)生器(7)產(chǎn)生ClO2氣體，其特征在于：通過ClO2布?xì)庠O(shè)備(8)進(jìn)入主反應(yīng)池，在輔助陽極(4)上催化劑的催化下對(duì)污泥發(fā)生ClO2催化氧化反應(yīng);反應(yīng)污泥由于污泥循環(huán)泵(10)和污泥儲(chǔ)箱(11)的存在，可以多次循環(huán)進(jìn)入主反應(yīng)池(1)進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后尾氣經(jīng)尾氣破壞器(9)處理排放;達(dá)到處理要求的處理污泥經(jīng)過污泥排出泵(12)排入生化反應(yīng)池(13)作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被消耗，實(shí)現(xiàn)污泥的原位減量。
說明書
一種電化學(xué)/二氧化氯催化氧化相耦合的污泥減量方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種污泥處理系統(tǒng)，尤其涉及一種電化學(xué)/二氧化氯催化氧化相耦合
的污泥減量方法。
背景技術(shù)
目前污水處理廠普遍使用的污水處理方法是活性污泥法，在活性污泥法處理污水的過程中，污水中的有機(jī)物以及氮磷等污染物質(zhì)被微生物體吸收，污水得到凈化，同時(shí)形成新的微生物體，即活性污泥。隨著污水處理過程的進(jìn)行，微生物體不斷增加、積累，為保持生物處理系統(tǒng)的平衡，需要排出部分污泥，即剩余污泥。城市污水處理廠產(chǎn)生的剩余污泥需要經(jīng)過濃縮、脫水、消化等處理，而后還需要經(jīng)過填埋、堆肥或焚燒等處置過程，剩余污泥的處理與處置費(fèi)用可占到整個(gè)運(yùn)行費(fèi)用的40%~60%，增加了污水處理廠的負(fù)擔(dān)。城市污水處理廠剩余污泥中含有大量難降解有機(jī)物、病原微生物以及寄生蟲卵等，如果不加處理，將會(huì)造成嚴(yán)重的二次污染。解決剩余污泥相關(guān)問題的根本辦法就是污泥減量。如何在污泥處理前減少污泥的量并且使其無害化是需要迫切解決的問題。
電化學(xué)處理方法目前被廣泛的用于污水處理研究。電化學(xué)氧化法有不同于其它處理方法的優(yōu)勢(shì)：無需投入更多的化學(xué)物質(zhì)、不會(huì)帶來二次污染、電解過程產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)氧化性極強(qiáng)、能夠處理很多的難生物降解的有機(jī)物，而自身的存在時(shí)間很短不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響、電解設(shè)備占地面積小、系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單等。其具有的強(qiáng)氧化性可以破壞生物細(xì)胞壁，氧化細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)，殺死微生物體，可用于污泥減量并可殺死污泥中的有害生物。
ClO2是目前公認(rèn)的一種高效、低毒第四代新型滅菌消毒劑，因其無致癌、致畸性、高氧化性是替代氯氣消毒的最佳產(chǎn)品，且?guī)缀醪缓退杏袡C(jī)物生成THMs等有毒有機(jī)鹵化物，在水處理中具有廣闊的前景。ClO2具有優(yōu)良?xì)⒕阅埽瑢?duì)水中無機(jī)污染物有很強(qiáng)的去除作用，對(duì)于水中有機(jī)污染物也有很強(qiáng)的氧化作用。
ClO2催化氧化法是一種新型高效的催化氧化技術(shù),它是利用強(qiáng)氧化劑ClO2在非均相催化劑存在條件下，氧化降解廢水中的有機(jī)污染物，可直接氧化有機(jī)污染物為最終產(chǎn)物或?qū)⒋蠓肿佑袡C(jī)污染物氧化成小分子有機(jī)污染物，提高廢水的可生化性。
ClO2催化氧化法特殊的優(yōu)越性：(1)高效催化劑的使用提高了氧化效率，克服了ClO2對(duì)有機(jī)物氧化的選擇性，處理效果好。(2)對(duì)有機(jī)物的降解以生成含氧基團(tuán)的小分子化合物為主，不產(chǎn)生有機(jī)鹵代烴等二次污染物，且在削減COD的同時(shí)提高了BOD5/COD值，為后續(xù)生化處理創(chuàng)造了條件。
電化學(xué)方法和ClO2催化氧化法二者相聯(lián)合具有很強(qiáng)的氧化性，首先可憑借直流放電作用迅速使細(xì)胞壁和細(xì)胞膜破解，然后利用ClO2對(duì)有機(jī)質(zhì)進(jìn)行催化氧化處理，使之變成可以生化降解的小分子物質(zhì)。既節(jié)約電能，又可以大幅降低ClO2用量，還可以提高污泥破解速率。
現(xiàn)有技術(shù)中，將電化學(xué)技術(shù)用于污泥減量處理的工藝還沒有，利用ClO2催化氧化方法進(jìn)行污泥減量處理的相關(guān)專利也很少見。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種效率高、能耗低、污泥減量效果好的電化學(xué)/二氧化氯催化氧化相耦合的污泥減量方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
本發(fā)明的電化學(xué)/ClO2催化氧化污泥減量系統(tǒng)，包括依次連接的主反應(yīng)池(DSA材質(zhì)柱狀主陽極、不銹鋼筒式陰極、附催化劑涂層柱狀輔助陽極)、污泥循環(huán)泵、污泥存儲(chǔ)箱、污泥循環(huán)管道等。經(jīng)過循環(huán)處理的剩余污泥，經(jīng)過污泥泵返回至污水廠生化反應(yīng)池，作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被消化，以此達(dá)到污泥的原位減量。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明實(shí)施例提供的電化學(xué)/ClO2催化氧化污泥減量系統(tǒng)，由于在主反應(yīng)池中設(shè)置了多根附有催化劑涂層輔助電極可以同時(shí)起到增強(qiáng)電化學(xué)反應(yīng)和ClO2催化氧化的作用。DSA材質(zhì)柱狀主陽極和不銹鋼陰極連同輔助陽極，構(gòu)成了類似三維電極的電解池形式，可以大幅度提升反應(yīng)效率。另外主反應(yīng)池、污泥儲(chǔ)箱、污泥循環(huán)泵可又構(gòu)成污泥循環(huán)反應(yīng)系統(tǒng)，通過污泥的不斷循環(huán)，提升污泥的處理效果。
