本发明专利技术提出了一种生化剩余污泥的减量处理方法和装置。本发明专利技术的生化剩余污泥的减量处理方法，包括：使生化剩余污泥与次氯酸盐和季铵盐发生反应，收集反应后混合物料中的减量污泥。本发明专利技术的生化剩余污泥的减量处理装置，包括依次连接的预混混合器、反应器和压滤机，在所述预混混合器上设置生化剩余污泥与次氯酸盐和季铵盐的输入管线，在反应器的下部设置固相物质的排出机构，在反应器的上部设置液相物质的排出机构。本发明专利技术的方法和装置能够大幅降低生化剩余污泥的体积，生化剩余污泥减量率可达96％以上，具有处理效果好、药剂消耗少、反应条件温和、处理成本低、能耗低、脱水效果好的优点。点。点。
【技术实现步骤摘要】
一种生化剩余污泥的减量处理方法和装置
[0001]本专利技术涉及污泥处理领域，特别涉及一种生化剩余污泥的减量处理方法和装置。
技术介绍
[0002]近年来我国环保产业得到了快速发展，污水处理能力及处理效率迅速提高，大量污水处理厂的建设无疑对保护水环境作用重大，但随之产生了大量的生化剩余污泥。对这部分生化污泥，污水处理厂通常采用“机械脱水+外委”的方法处理，虽然设备投资较少，但只能将10000m3含水98％的污泥体积减少到约1200吨，污泥体积庞大，残留污泥含有大量有毒有害物质，为此，企业每年需要花费高昂费用外委处理。
[0003]生化剩余污泥是一种由有机残片、微生物、无机颗粒等组成的极其复杂的非均质体，对环境的污染性很强，且成分复杂、处理困难，已成为人们关注的热点。为解决生化剩余污泥对环境的污染，人们在污泥减量技术方面开展了大量的研发工作，开发出一系列的技术，如污泥干化填埋技术、堆肥技术、焚烧技术等等。这些技术对污泥减量具有一定的效果，但都存在明显不足，如干化填埋技术不仅占用大量的土地，而且对地下水构成污染风险；堆肥技术在使用过程对土壤造成重金属污染和生物污染；焚烧技术不仅对设备要求很高、处理成本高，而且可能产生二噁英等有害气体。这些都迫使人们开发性价比更高的技术。
[0004]污泥热水解技术，可以使微生物絮体解散，细胞结构破碎，蛋白质、多糖和脂类等有机大分子水解，从而减少了污泥中的固含量，同时热水解也能导致污泥颗粒粘性降低、污泥中水分分布特性改变，从而改善污泥的脱水能力，由于热水解技术可以从减少固体总量和改善污泥的脱水性能两方面达到污泥减量的效果，因而得到了广泛的研究。比如CN 102718384公开了一种污泥加碱催化热水解处理方法，包括如下步骤：A)将污泥与碱性物质注入反应釜内，控制反应釜内污泥的pH值为10至14；B)向反应釜内注入0.5MPa至1.6MPa的饱和蒸汽，经过15至60分钟反应后获得水解后的污泥。该专利技术采用向污泥中加入碱性物质的方法提高污泥水解效率，有助于污泥细胞的快速破碎和有机物的快速水解。但该专利技术对反应器的材质要求很高，且会造成结垢，限制反应器的长周期运行。
[0005]因此，有必要开发出经济可行的生化污泥减量技术，以大幅减少剩余污泥的体积，减少对环境的危害。
技术实现思路
[0006]本专利技术提出了一种生化剩余污泥的减量处理方法和装置，包括以下方面的内容。
[0007]第一方面，本专利技术提出了一种生化剩余污泥的减量处理方法。
[0008]本专利技术的生化剩余污泥的减量处理方法，包括：使生化剩余污泥与次氯酸盐和季铵盐发生反应，收集反应后混合物料中的减量污泥。
[0009]根据本专利技术方法，优选地，所述次氯酸盐选自次氯酸的碱金属盐和/或次氯酸的碱土金属盐；更优选地，所述次氯酸盐选自次氯酸的碱金属盐和次氯酸的碱土金属盐的混合物，其中所述次氯酸的碱金属盐和次氯酸的碱土金属盐之间的质量比为1：1～4，优选1：1～
3，更优选1：1～2。所述次氯酸的碱金属盐可以选用次氯酸钠和/或次氯酸钾，优选次氯酸钠；所述次氯酸的碱土金属盐可以选用次氯酸镁、次氯酸钙和次氯酸钡中的一种或多种，优选次氯酸镁和/或次氯酸钙。
[0010]根据本专利技术方法，优选地，所述季铵盐的结构为R4N
+
X
—
，其中的4个R基团彼此相同或不同，各自独立地选自C1～C
30
的烷基、C6～C
30
的芳基和C7～C
30
的芳基烷基，X为F、Cl、Br或I。更优选地，所述4个R基团中的1个R基团选自C
10
～C
20
的直链或支链烷基，2个R基团各自独立地选自C1～C5的直链或支链烷基，1个R基团选自C7～C
10
的芳基烷基，X为Cl或Br。
[0011]根据本专利技术，所述季铵盐可以选用以下具体结构的季铵盐中的一种或多种：十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵。
[0012]根据本专利技术，所述次氯酸盐的用量为所述生化剩余污泥用量的50～2500ppm，优选100～2000ppm。
[0013]根据本专利技术，所述季铵盐的用量为所述生化剩余污泥质量的30～200ppm，优选50～100ppm。
[0014]根据本专利技术，所述生化剩余污泥与次氯酸盐和季铵盐发生反应的温度为80～140℃，优选90～120℃。
[0015]根据本专利技术，所述生化剩余污泥与次氯酸盐和季铵盐发生反应的时间为0.5～3h，优选1～2h。
[0016]根据本专利技术，所述生化剩余污泥与次氯酸盐和季铵盐发生的反应可以在常压下进行，也可以在高压或负压下进行，并没有特别的限定。
[0017]根据本专利技术，优选使所述生化剩余污泥与次氯酸盐和季铵盐先混合后再发生反应。所述生化剩余污泥与次氯酸盐和季铵盐混合的温度为30～45℃，优选35～40℃。所述生化剩余污泥与次氯酸盐和季铵盐混合的时间为0.1～5h，优选0.5～1h。
[0018]根据本专利技术，所述生化剩余污泥与次氯酸盐和季铵盐发生反应后的混合物料中包括固相物质和液相物质，可以将所述的固相物质和液相物质分离开来，对分离出的固相物质进行压滤处理，得到最终的减量污泥。对所述最终的减量污泥可以采用后续的焚烧或填埋方法来进一步处理。
[0019]根据本专利技术，可以通过自然沉降、压滤和离心处理方法中的一种或多种(优选通过自然沉降方法)将所述的固相物质和液相物质分离开来。
[0020]根据本专利技术，在所述的固相物质中主要包含了反应后得到的减量污泥以及一些因为分离方法的不同而残留在固相中的或多或少的液相物质，在本专利技术的上下文中，将这种包含了减量污泥和液相物质的混合物统一称为固相物质。
[0021]根据本专利技术，优选地，所述分离出的液相物质可以重新输送至生化剩余污泥与次氯酸盐和季铵盐的混合体系和/或反应体系中参与反应，以实现对生化剩余污泥的连续处理。所述生化剩余污泥与次氯酸盐和季铵盐的混合体系指的是所述生化剩余污泥与次氯酸盐和季铵盐混合而形成的混合物体系。所述生化剩余污泥与次氯酸盐和季铵盐的反应体系指的是所述生化剩余污泥与次氯酸盐和季铵盐发生反应而形成的反应物体系。
[0022]本专利技术方法能够大幅降低生化剩余污泥的体积，生化剩余污泥减量率可达96％以上，具有处理效果好、药剂消耗少、反应条件温和、处理成本低、能耗低、脱水效果好的优点。
[0023]第二方面，本专利技术提出了一种生化剩余污泥的减量处理装置。
[0024]本专利技术的生化剩余污泥的减量处理装置，包括依次连接的预混混合器、反应器和压滤机，在所述预混混合器上设置生化剩余污泥与处理剂的输入管线，在反应器的下部设置固相物质的排出机构，在反应器的上部设置液相物质的排出机构。所述处理剂优选为次氯酸盐和季铵盐。
[0025]根据本专利技术的装置，优选地，所述预混混合器与反应器之间通过螺杆泵本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种生化剩余污泥的减量处理方法，包括：使生化剩余污泥与次氯酸盐和季铵盐发生反应，收集反应后混合物料中的减量污泥。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述次氯酸盐选自次氯酸的碱金属盐和/或次氯酸的碱土金属盐(优选地，所述次氯酸盐选自次氯酸的碱金属盐和次氯酸的碱土金属盐的混合物，其中所述次氯酸的碱金属盐和次氯酸的碱土金属盐之间的质量比为1：1～4)。3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述次氯酸的碱金属盐为次氯酸钠和/或次氯酸钾(优选次氯酸钠)；所述次氯酸的碱土金属盐为次氯酸镁、次氯酸钙和次氯酸钡中的一种或多种(优选次氯酸镁和/或次氯酸钙)。4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述季铵盐的结构为R4N
+
X
—
，其中的4个R基团彼此相同或不同，各自独立地选自C1～C
30
的烷基、C6～C
30
的芳基和C7～C
30
的芳基烷基，X为F、Cl、Br或I(更优选地，所述4个R基团中的1个R基团选自C
10
～C
20
的直链或支链烷基，2个R基团各自独立地选自C1～C5的直链或支链烷基，1个R基团选自C7～C
10
的芳基烷基，X为Cl或Br)。5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述季铵盐选自以下具体结构的季铵盐中的一种或多种：十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵。6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述次氯酸盐的用量为所述生化剩余污泥用量的50～2500ppm(优选100～2000ppm)；所述季铵盐的用量为所述生化剩余污泥质量的30～200ppm(优选50～100ppm)。7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生化剩余污泥与次氯酸盐和季铵盐发生反应的温度为80～140℃(优选90～120℃)；所述生化剩余污泥与次氯酸盐和季铵盐发生反应的时间为0.5～3h(优选1～2h)。8...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇宁，桑军强，高峰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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