一种剩余活性污泥的减量脱卤工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于污水处理领域，尤其设及一种剩余活性污泥的减量脱面工艺。
【背景技术】
[0002] 可吸附有机面化物（Absorb油le化ganic化logens，A0X)是一项表征有机面化物 的国际性水质指标，包括氯化物、漠化物和舰化物，不包括氣化物。A0X中的大多数成分具有 高毒性，且为亲脂性，运些成分持久稳定地存在于水环境中，并通过食物链的富集对生物有 机体造成潜在危害。
[0003] 有机面化反应是向有机物分子中引入面素原子制备含面化合物的化学过程，有机 化合物分子中引入面素原子后，其理化性质发生一定的变化，常使有机分子具有极性或极 性增加，反应活性增强，容易被其他原子或基团所置换，生成多种新的化合物。
[0004] 含面精细化学品的应用范围很广，设及国民经济的各个领域，广泛用于医药、农 药、兽药、染料、感光、电子、液晶、日化、食品、添加剂、化工助剂、纺织、造纸、建材、交通、电 器、涂料、塑料、橡胶、有机合成、水处理剂等领域，有机面化物的制备和应用已成为化工领 域的重要组成部分，使得有机面化物面临直接或间接向环境大量排放的问题。 阳0化]在水环境领域，1987年德国首先在联邦废水法中规定了A0X的排放限值，英国、瑞 典、荷兰、比利时、挪威、澳大利亚等国家也相继规定了废水中A0X的排放标准。美国环保局 提出的129种优先污染物中，面代有机物约占60%。WA0X表征的有机面化物已成为一项 国际性水质指标，但我国对A0X的研究还刚刚起步。从我国在1996年的《污水综合排放标 准》（GB8978-1996)中首次规定综合排放废水中A0X的排放限值W来，A0X的排放越来越 受到关注，国家分别对制浆造纸、纺织印染、麻纺等行业废水中A0X的排放量进行了限制。
[0006] 当前，活性污泥工艺广泛应用于工业废水和市政污水的处理中，而在处理含A0X 废水方面，活性污泥法也为主要方法。活性污泥具有可吸附性，能够吸附A0X，将A0X从水中 转移至活性污泥中；而在废水处理过程中，污泥中的微生物因代谢作用也会产生种类更多、 稳定性更强的中间有机面化物，使得A0X在污泥中大量累积；上述两种情况势必会产生大 量的含A0X的剩余活性污泥。由于剩余污泥产量大、处理费用高、富集的A0X等污染物易产 生二次污染，因此，上述类型污泥的减量化、面代有机物的无害化已成为国际上亟待解决的 环境难题之一。
[0007] 针对面代物的脱面，多见于含面废水的处理，包括还原脱面、氧化脱面、专用微生 物脱面等方法。例如，公开号为CN103721715A的发明专利公开了一种负载活性炭纳米零价 铁材料的还原脱面反应，使用零价铁的还原技术可对面代有机物高效脱面，且操作简单、有 效。但W纳米零价铁材料制备加工费用较高，仅依靠零价铁还原脱面，存在脱面不彻底，不 具备污泥减量功能，削弱了其工程应用的实用价值，从而限制了零价铁还原脱面技术的商 业化和工业应用。
[0008] 由于早期研究者对剩余活性污泥的脱面关注极少，从而导致其对含面剩余活性污 泥的脱面的研究和报道甚少，目前难W寻觅相关的报道。
【发明内容】
[0009] 本发明提供了一种剩余活性污泥的减量脱面工艺，能够解决含A0X剩余污泥产量 大、处理费用高、易产生二次污染的问题，是一种廉价、易操作的剩余活性污泥减量、脱面、 回收碳源的处置方法。
[0010] 一种剩余活性污泥的减量脱面工艺，包括W下步骤：
[0011] (1)脱面：向剩余活性污泥中投加过量的铁粉，进行还原脱面反应，获得反应液I;
[0012] (2)氧化：向反应液I中加入氧化剂，进行氧化反应，获得反应液II;
[0013] (3)水解：向反应液II中加入碱性水解剂，进行水解反应，获得反应液III;
[0014] (4)絮凝：向反应液III中投加絮凝剂，经板框压滤后，获得滤液和滤渣。
[0015] 本发明所述的剩余活性污泥是指含水量小于90%的剩余活性污泥。
[0016] 步骤（1)中，向剩余活性污泥中加入过量的铁粉后，铁粉与剩余活性污泥中富集 的面素有机物发生还原脱面反应，具体包括W下Ξ种途径：
[0017] (1)加氨：R-X+Fe°+H+-RH+Fe2+巧 阳01引似还原消除：
[0022] 作为优选，所述铁粉的平均粒度为10~150μπι 剩余活性污泥的干重（S巧量 计，所述铁粉的投加量为0. 05~lOOg/kg.干SS。适宜的铁粉粒度和投加量，有利于铁粉与 剩余活性污泥混合均匀，铁粉与剩余活性污泥中富集的面素有机物相遇而发生脱面反应过 程。
[0023] 作为优选，所述还原脱面反应的时间> 2地，W确保绝大多数面素有机污染物拥 有充分的时间与铁粉发生脱面反应。更优选，针对常见的集中式城镇污水处理厂剩余活性 污泥，面素种类相对较多，而某种单一面素含量不高的情况，所述还原脱面反应的时间为 36~4她。
[0024] 步骤似中，向反应液I中加入的氧化剂与步骤（1)中残留的铁粉W及还原脱面 生成的化2+会发生如下反应：
[0027] 在电荷的转移过程中，氧化剂能够进一步促进还原脱面的发生，同时促进剩余活 性污泥中微生物细胞的破壁；有利于后续压滤过程中去除细胞水，降低泥饼的含水率，减小 泥饼的体积，从而达到剩余活性污泥减量的目的。
[0028] 作为优选，所述的氧化剂为过氧化氨或次氯酸钢。 阳029] 作为优选，向反应液I中加入氧化剂，W反应液I中固体悬浮颗粒（S巧量计，所述 氧化剂的投加量为0. 05~lOOg/kg.干SS，使铁粉还原脱面产生的化2+完全生成化3+。
[0030] 作为优选，所述氧化反应的时间> 化。
[0031] 步骤（3)中，向反应液II中加入水解剂，其发生的反应如下： 阳的2] R-X+NaOH一R-OH+NaX
[0033]
[0034] 式中，R、Ar、X分别表示烷基、芳基、面素。在上述水解脱面过程中，伴随着污泥的 碱解，投加碱能将污泥固体物质分解为可溶性物质，将其中的碳水化合物和蛋白质水解成 较小分子量的物质，减少剩余活性污泥的总量；与此同时，在强碱性条件下，反应会产生具 有高氧化还原电位的高铁酸盐，如下式所示：
[0035]
[0036] 该高铁酸盐在碱性条件下的E。为0.72V，具有极强的氧化性，能够破坏细菌等微生 物的细胞壁、细胞膜、具有极好的溶胞性能，从而实现污泥的减量。
[0037] 作为优选，所述的碱性水解剂为氨氧化钢或氨氧化钟。
[0038] 作为优选，加入碱性水解剂至反应液II的抑>12 ;使还原、氧化过程中残留的高 稳定性面素被进一步水解去除。强碱性条件下，氧化生成的Fe3+可生成氧化性极强的高铁 酸盐，进一步通过高铁酸盐的氧化作用促进剩余活性污泥的减量。
[0039] 作为优选，所述水解反应的时间> 2地，使已经经过还原、氧化脱面过程的高稳定 性残留面素被大幅度去除。更优选，针对常见的集中式城镇污水处理厂剩余活性污泥，所述 水解反应的时间为24~36h。。 W40] 向经水解后的反应液III中加入絮凝剂，通过混凝沉淀作用去除液体中残留固体 悬浮颗粒，W便残留固体悬浮颗粒进一步通过压滤去除。
[0041] 作为优选，所述的絮凝剂为质量分数0. 1~0. 5%的PAM，W反应液III的质量为 基准，絮凝剂的添加量为20~50mg/L。
[0042] 最终获得的滤液中富含较高浓度的COD,可作为生物脱氮碳源储备或利用。
[0043] 本发明减量脱面工艺可对污水水处理后获得的剩余活性污泥进行连续化处理。
[0044] 与现有技术相