一种污泥减量化的处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及的是一种污泥减量处理方法，具体说，设及一种利用重力、气浮和氧化 作用结合处理剩余污泥，达到提升脱水性能、高度减量化的方法，该技术可广泛应用于污水 处理行业的污泥处理工艺。
【背景技术】
[0002] 目前活性污泥处理生活生产污水依然是世界范围内普遍使用的污水处理方法，在 活性污泥法处理污水的过程中，微生物利用污水中的含碳有机物、氮憐为营养进行生长繁 殖从而达到净化污水的目的，随着微生物量的不断增加和积累，为保持生物处理单元的效 果，需要排出过量的剩余污泥。运部分剩余污泥含水率高、体积大，还需经过浓缩、脱水、外 运等过程，最终处置包括填埋、堆肥或焚烧等方法。剩余污泥的处理处置费用占整个运营费 用的40%~60%，增加了污水处理成本。如何提升污泥的浓缩程度和脱水性能，从而减少 脱水污泥量和脱水时间、减少外运量，降低能耗和运行成本是亟待解决的突出问题。
[0003] 利用氧化剂来对污泥进行氧化分解W提高污泥的脱水性能和减量化国内外已有 不少研究，如利用臭氧的强氧化性，使微生物的细胞壁、细胞膜破裂，细胞溶解，胞内物质释 放出来，在臭氧溶胞过程的同时，臭氧对释放的胞内物质进行氧化分解，直接将约30%的污 泥氧化成C02、N02、H20等无机物，达到污泥减量的效果。日本某一生活污水处理厂运用该技 术后基本无剩余污泥产生，几乎实现了污水厂污泥的"零排放"。
[0004] 类似的利用氯气氧化性对污泥细胞进行氧化，促进溶胞，改善脱水性能、实现污泥 减量。有试验表明，利用氯气处理污泥，曝气池内的MLSS在TSS中的比例降低了 5 %~10 % 左右，污泥絮体平均直径分布更加集中，污泥减量效果达到了 65%。
[0005] 臭氧氧化污泥技术具有减量效果好、应用开发前景迂阔等优势，但也存在着投资 相对较大、能耗高等缺点。
[0006] 目前在实际应用方面的研究尚处于起步阶段，工艺尚不够成熟，降低生产臭氧的 能耗、投加量，提高污水臭氧溶解度等方面是其发展需突破的关键。氯气较臭氧更加便宜， 但氯气本身具有毒性，对设备和操作人员的要求较高，同时氯气能够和溶胞释放出的有机 物发生反应，生成S氯甲烧CfflMs)等氯代有机物，是不容忽视的问题。
【发明内容】
[0007] 针对现有污泥处理工艺存在的问题。本发明提出一种污泥减量化的处理方法，该 方法能够有效地污泥提升的浓缩程度、提高污水的脱水性能、显著的污泥减量化，降低了能 耗与运行成本，具有良好的发展前景。
[0008] 本发明的目的及解决其技术问题是采用W下技术方案来实现的。依据本发明提出 的一种污泥减量化的方法，该方法是将来自二沉池的剩余污泥先进行静置重力沉降，沉降 后上清液回流至调节池，完成初次浓缩，再对初次浓缩后的污泥进行气浮处理完成二次浓 缩，二次浓缩的下清液回流至调节池，对二次浓缩后的污泥调整pH，蒸汽加热后加入强氧化 剂，反应一定的时间后完成反应单元，再将最终的泥水混合物送至污泥脱水机进行脱水，其 中滤液回流至调节池，干泥外运处置。
[0009] 本发明公开的一种污泥提升浓缩程度和脱水性能、显著减量化的处理方法包含初 次浓缩、二次浓缩和反应单元=个部分，通过初次和二次浓缩实现污泥的高度浓缩，通过反 应单元实现污泥脱水效率提升和显著减量化。
[0010] 所述的初次浓缩是在污泥浓缩池内进行静置重力沉降15h W上，浓缩后的上清液 回流至污水站调节池，浓缩后污泥用于下单元反应，沉降时间优选为15h。
[0011] 所述的二次浓缩是利用絮凝剂加气浮进行污泥浓缩，絮凝剂可采用聚合氯化侣、 聚丙締酷胺、聚合氯化侣铁中的一种也可W是多种联合使用，优选聚丙締酷胺；气浮可采用 压缩空气、臭氧气浮、投加过氧化氨等方式，优选投加过氧化氨。
[0012] 所述的絮凝剂的投加量在控制初次浓缩污泥加入量体积的2%。~3%。，优选2% ; 气浮剂的投加量控制在初次浓缩污泥加入量体积的0. 5% -1 %范围内，优选1 %。
[0013] 所述的反应单元是在经二次浓缩后的污泥中投加强氧化剂，调节pH，同时通入蒸 汽进行加热和保溫，持续反应完成后，将反应后的泥水混合物送入污泥脱水机进行脱水。
[0014] 所述的减量单元强氧化剂可W是臭氧、高儘酸钟、过氧化氨、次氯酸钢中的一种， 优选为过氧化氨；pH调节剂可W是硫酸或盐酸，优选硫酸。
[0015] 所述的减量单元强氧化剂投加量为初次浓缩后的污泥量体积的5%~10%，优选 5%袖控制在1~6的范围内，优选5 ;保溫溫度控制在80~100°C范围内，优选为90°C， 持续反应2.化W上，优选为2.化。
[0016] 所述剩余污泥可W是城镇生活污水处理厂剩余污泥，也可W是工业废水处理站剩 余污泥，特别是含有难降解有机物的日化行业污水处理站剩余污泥，污泥含水率为98%~ 99. 9%。
[0017] 所述反应完成后的泥水混合物经絮凝剂絮凝，污泥脱水机脱水后得到干污泥。
[0018] 本发明利用重力、气浮、氧化作用结合处理活性污泥，W提升污泥浓缩程度、脱水 性能，显著减量的方法，该方法的优点在于：
[0019] 1)在浓缩单元首先充分运用了自然重力条件，通过较长时间的重力沉降，使初次 浓缩程度较大，在二次浓缩单元中，借助于絮凝剂的絮凝作用W及气浮原理，进行气浮浓 缩，二次浓缩能使污泥浓缩程度加倍，浓缩程度高，此过程中不产生二次污染物，能耗低，投 入成本低廉，为后面的反应单元完成了充分的预处理。 阳020] 2)在反应单元，当初次浓缩后的污泥浓度保持在15g/l，过氧化氨的投加量为污 泥体积量的5 %，溫度保持在90°C，反应持续2.化时，可使脱水时间减少69 %，TSS降低 43%，显著的提升了污泥的脱水性能和污泥减量。运会显著降低脱水机的运行时间和外运 处置量，从而降低能耗，降低运行成本。
[0021] 3)具有投入低、工艺简单、操作方便、污泥浓缩和脱水性能高、污泥减量效果明显、 无二次污染等优点，能够满足多种污泥类型的处理环节，达到延长设备使用寿命，减少能 耗，大幅降低企业污水处理所产生的污泥处理处置环节的运行成本。
【附图说明】
[0022] 图1是本发明利用重力、气浮、氧化作用结合使用提升污泥浓缩程度、脱水性能， 污泥显著减量的方法工艺流程图。
【具体实施方式】
[0023] 针对目前剩余污泥浓缩程度不高、脱水性能不佳、外运污泥量大导致能耗和运行 成本高，而现有的污泥减量技术投资较大、能耗高、可能产生二次污染等问题，本发明采用 重力、气浮和氧化作用结合处理剩余污泥，其中重力和气浮浓缩旨在提升污泥的浓缩程度， 在常压、酸性条件和溫度低于l〇〇°C W下进行氧化反应，在氧化反应单元通过控制抑、溫 度、氧化剂投加量和反应时间等条件使使污泥中胞外聚合物（EP巧水解，破坏絮体结构，细 胞壁和细胞膜破裂，污泥絮体内部间隙水、细胞内部结合水释放出来变成自由水，同时细胞 内的蛋白质、挥发性脂肪酸和碳水化合物等有机质也被释放出来，经强氧化剂氧化作用后 达到浓缩程度高、易脱水及显著减量的效果，反应一定的时间后完成反应单元，再将最终的 泥水混合物送至污泥脱水机进行脱水，其中滤液回流至调节池，干泥外运处置。
[0024] 本发明公开的一种污泥提升浓缩程度和脱水性能、显著减量化的处理装置，包括 初次浓缩、二次浓缩和反应单元=个部分等。通过初次浓缩和二次浓缩实现污泥的高度浓 缩，通过反应单元实现污泥脱水效率提升和高度减量化。且此过程操作简单、原料易得，不 产生二次污染，投资和运行成本更低。该技术可广泛应用于污水处理行业的污泥处理工艺。 [00巧]W下通过具体较佳实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明并不仅限于W下 的实施例。
[0026] 连施俩I 1
[0027] 某工厂污水处理站二沉池排出剩余污泥，其污泥浓度为7~9g/l，该剩余污泥进 污泥浓缩池后静置15h，进行初次浓缩，上清液回流至污水站调节池，初次浓缩后污泥体积 减少到原体积的35% ;在初次浓缩后的污泥中加入污泥体积3%。的聚丙締酷胺和1%的过 氧化氨，气浮30min，可观察到泥水分层迅速且界面清晰，气浮完成后排出下清液至调节池， 污泥体积再减少50%左右；经过两次浓缩后的污泥再通过反应单元进行反应，反应的控制 条件为：加入硫酸调节pH为5,通入蒸汽加热至90°C并保溫，投加初次浓缩后污泥体积5% 的过氧化氨，持续反应2.化。
[0028] 反应单元完成后，泥水混合液送至脱水机进行脱