公布日：2023.03.07
申請日：2022.11.28
分類號：C02F11/143(2019.01)I;C02F11/15(2023.01)I;C02F3/30(2019.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種超聲波聯(lián)合A2O工藝實現(xiàn)污泥減量和污水處理方法，具體涉及一種應(yīng)用超聲波技術(shù)處理污泥，從而使污泥減量化的方法。主要通過考察超聲波溶胞方式（溶胞時間、聲能密度）與剩余污泥溶出物質(zhì)（水質(zhì)指標(biāo)COD、氨氮和總磷濃度）的相互關(guān)系，確定最佳剩余污泥溶胞效果，即優(yōu)選超聲波發(fā)生裝置的操作參數(shù)；建立氯化鎂投加量與超聲波污泥溶胞液中氮磷濃度的相互關(guān)系，確定最佳的氯化鎂沉淀法摩爾比例；探討超聲波溶胞方式耦合A2O工藝的污泥減量效果，考察超聲波溶胞液作為補充碳源，分別回流至各生物處理反應(yīng)區(qū)后，污泥產(chǎn)率及耦合工藝的出水水質(zhì)變化。
權(quán)利要求書
1 .一種超聲波聯(lián)合A2O工藝實現(xiàn)污泥減量和污水處理方法，主要包括優(yōu)選出超聲波發(fā)生裝置的操作參數(shù)、確定最佳的氯化鎂沉淀法摩爾比例，其步驟在于：具體制操作方法如下：S1、本發(fā)明涉及裝置中劃分為厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)1#和好氧區(qū)2#，并接種剩余污泥；S2、設(shè)置裝置每一周期運行時間為5h，每周期開始時，先量取一定體積的污水廠一沉池上清液注入小試裝置作為進水，然后啟動兩個好氧區(qū)的曝氣器，供氣3h，同時開啟各區(qū)攪拌器和污泥回流泵，使各區(qū)內(nèi)污水混合均勻，污泥回流泵運行時間為4h，曝氣結(jié)束后，關(guān)閉各區(qū)的攪拌器，使它們進入沉淀期，沉淀期設(shè)為1 .5h；S3、沉淀期末期，即每周期第4 .5h后，進入排水期，至第5h結(jié)束完成排水，然后開啟下一周期；并在曝氣期末，取出一定量混合均勻的活性污泥，進行超聲波溶胞作用，在下一周期啟動時，將沉淀后的溶胞液與一沉池上清液注入從而形成循環(huán)；S4、通過化學(xué)沉淀法，使溶胞液中溶解性氮磷形成難溶鹽或氫氧化物，進而降低氮磷濃度，實現(xiàn)超聲波溶胞法與A2O工藝的有效耦合，使用的沉淀劑為氯化鎂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波聯(lián)合A2O工藝實現(xiàn)污泥減量和污水處理方法，其步驟在于：所述步驟S1中本發(fā)明涉及裝置的有效體積為200‑500L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種超聲波聯(lián)合A2O工藝實現(xiàn)污泥減量和污水處理方法，其步驟在于：所述步驟S1中本發(fā)明涉及裝置的有效體積為200L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波聯(lián)合A2O工藝實現(xiàn)污泥減量和污水處理方法，其步驟在于：所述步驟S3中超聲波溶胞過程采用的超聲時間為20min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種超聲波聯(lián)合A2O工藝實現(xiàn)污泥減量和污水處理方法，其步驟在于：所述步驟S3中超聲波溶胞過程采用的和聲強密度為1 .5W/ml。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波聯(lián)合A2O工藝實現(xiàn)污泥減量和污水處理方法，其步驟在于：所述步驟S4中投加氯化鎂沉淀劑為93mg/L。
7 .根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種超聲波聯(lián)合A2O工藝實現(xiàn)污泥減量和污水處理方法，其步驟在于：所述步驟S4中加入氯化鎂沉淀劑后反應(yīng)時間為10min后，調(diào)節(jié)沉淀后溶胞液在厭氧區(qū)停留時間為3h。
發(fā)明內(nèi)容
針對以上問題，本發(fā)明通過考察超聲波溶胞方式（溶胞時間、聲能密度）與剩余污泥溶出物質(zhì)（水質(zhì)指標(biāo)COD、氨氮和總磷濃度）的相互關(guān)系，確定最佳剩余污泥溶胞效果，即優(yōu)選超聲波發(fā)生裝置的操作參數(shù)；建立氯化鎂投加量與超聲波污泥溶胞液中氮磷濃度的相互關(guān)系，確定最佳的氯化鎂沉淀法摩爾比例；探討超聲波溶胞方式耦合A2O工藝的污泥減量效果，考察超聲波溶胞液作為補充碳源，分別回流至各生物處理反應(yīng)區(qū)后，污泥產(chǎn)率及耦合工藝的出水水質(zhì)變化。具體操作步驟如下：S1、本發(fā)明按圖14所示小試裝置中的有效體積為200‑500L，劃分為厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)（包括1#和2#），并接種污泥。
S2、設(shè)置裝置每一周期運行時間為5h，每周期開始時，先量取一定體積的污水廠一沉池上清液注入小試裝置作為進水，然后啟動兩個好氧區(qū)的曝氣器，供氣3h，同時開啟各區(qū)說 明 書 2/8 頁4CN 115745362 A4攪拌器和污泥回流泵，使各區(qū)內(nèi)污水混合均勻，污泥回流泵運行時間為4h。曝氣結(jié)束后，關(guān)閉各區(qū)的攪拌器，使它們進入沉淀期，沉淀期設(shè)為1 .5h。
S3、沉淀期末期，即每周期第4 .5h后，進入排水期，至第5h結(jié)束完成排水，然后開啟下一周期。并在曝氣期末，取出一定量混合均勻的活性污泥，進行超聲波溶胞作用，在下一周期啟動時，將沉淀后的溶胞液與一沉池上清液注入從而形成循環(huán)。本發(fā)明使用的主要儀器及用途如表一所述。
S4、通過化學(xué)沉淀法，使溶胞液中溶解性氮磷形成難溶鹽或氫氧化物，進而降低氮磷濃度，從而實現(xiàn)超聲波溶胞法與A2O工藝的有效耦合，該步驟使用的沉淀劑為氯化鎂。
優(yōu)選地：所述步驟S1中本發(fā)明涉及裝置的有效體積為200‑500L。
優(yōu)選地：所述步驟S3中超聲時間為20min；優(yōu)選地：所述步驟S3中超聲聲強密度為1 .5W/ml；優(yōu)選地：所述步驟S4中考察氯化鎂作用時間與反應(yīng)后上清液的總氮和總磷濃度的相互關(guān)系，優(yōu)選氯化鎂沉淀法的操作參數(shù)。
表1 超聲波污泥減量技術(shù)采用的主要儀器
本發(fā)明的有益效果在于：1、本發(fā)明通過聯(lián)合多種方法解決現(xiàn)有超聲波污泥減量技術(shù)中的不足，進而提升剩余污泥減量效率、強化污水生物處理效果、保障污水生物工藝長期穩(wěn)定運行。
2、本發(fā)明在確保污水處理效果尤其是除磷脫氮效果的前提下實現(xiàn)污泥減量是高強度超聲波污泥減量。
3、本發(fā)明操作簡單，技術(shù)效果明顯，適合工業(yè)化推廣，有一定的社會效益。
（發(fā)明人：高峰;蔣鑫）
