一种剩余污泥的处理方法技术

本发明专利技术涉及一种剩余污泥的处理方法，包括：将经超声波破解的剩余污泥与有机废水排入污泥吸附池混合，然后排入臭氧反应器进行氧化降解，降解后排入硝氮还原系统，利用镁粉将硝氮还原为氨氮，再排入氮磷共沉淀系统，使氨氮、磷酸盐和镁盐生成磷酸镁铵晶体，然后进行泥水分离，分离出的废水排入生物反应池，将污泥浓缩池中的清液排入生物反应池降解有机物，然后进入沉淀池，沉淀出的部分活性污泥回流至生物反应池，其余作为剩余污泥进行浓缩分离，浓缩后的剩余污泥经超声波破解后排入污泥吸附池与有机废水混合，浓缩分离出的清液返回至生物反应池。该方法实现了废水与剩余污泥一体化处理，达到“以废治废”的目的，降低了废水和剩余污泥的处理成本。污泥的处理成本。污泥的处理成本。

【技术实现步骤摘要】
一种剩余污泥的处理方法


[0001]本专利技术属于废水污泥处理领域，尤其涉及一种剩余污泥的处理方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着石油化工、塑料、合成纤维、焦化、印染等行业的迅猛发展，各种难生化降解的有机废水大量增加。这类废水成份复杂、毒性大、可生化性差，直接排入水体会对环境造成严重污染，直接排入污水厂会对生化处理系统造成冲击，因此难降解有机废水一般先采用各种物化工艺提高废水的可生化性，再进入生物处理系统。
[0003]由于生物法基建费用相对少、工艺成熟、运行经验丰富，是目前应用最广泛的水处理方法。生物法在利用大量微生物摄取有机物进行新陈代谢的过程中，使废水中呈溶解性和胶体状态的有机污染物被降解并转化，废水得以净化。但同时微生物也合成了新的细胞物质，污水处理场在运行过程中，为了让生物系统的净化功能保持稳定，必须使系统中的污泥浓度保持平衡，因此除了回流污泥外，每天从系统中排出一定数量的多余污泥，这就是剩余污泥，一般每降解1kg化学需氧量(COD)会产生大约15～100L的剩余污泥。据报道，污泥处理设施的投资能占到一个污水处理场总投资的30％～40％，甚至能占到60％，而剩余污泥处理、处置的运行费用往往会占到污水处理场总运行费用的25～60％。
[0004]剩余污泥成分复杂，是多种微生物形成的菌胶团与其吸附的有机物和无机物组成的集合体，除含有大量的水分(可高达99％以上)外，还含有难降解的有机物、重金属、少量的致病微生物(致病细菌、病原体、寄生虫、有害虫卵等)，以及一般的有机物和植物养分(N、P、K)等，如果任意堆放不加以处理处置，必将占用大量土地资源，而且易腐变臭、产生渗滤液易污染土壤和地下水及河流、湖泊等地表水体给环境造成严重的二次污染。特别是工业剩余污泥不仅含硫化物、卤族元素、还含有酚、醛、芳香烃和杂环类有机物以及少量不溶于水的油类物质，比市政污泥更容易对土壤、地下水和动植物造成污染和损伤，同时更难处理。
[0005]传统的污泥处理处置方法主要有堆肥农用、填埋、焚烧，这三类污泥处理处置方法都有其自身的缺陷，会对环境产生二次污染。如剩余污泥中含有重金属等有害物质，若长期将污泥施于农田，有可能会因为有害物质的积累而影响人们的身体健康。因此，欧美国家都对污泥农用作了严格的标准规定。由于污泥即便经过浓缩、脱水后仍然体积庞大，若填埋处置，要占用大量的土地和花费大量的运输费用，而且填埋场周围的环境也会恶化，在许多国家和地区，人们坚决反对新建填埋场。焚烧曾一度很受人们的欢迎，但是它所需的费用很高，而且还存在烟气污染问题。此外，焚烧需要消耗大量的能源，即使在焚烧过程中改进技术、回收热能等，仍然无法大幅度降低能源消耗。因此能够在废水处理的同时，将剩余污泥合理利用、高效减量，成为亟待解决的问题。
[0006]CN103073154A公开了一种难降解制药园区尾水的处理工艺，采用“活性污泥吸附
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臭氧氧化
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改良A2/O”工艺。首先通过活性污泥吸附制药尾水中难降解有机物，然后将污泥沉淀分离，上清液通过臭氧氧化提高可生化性后与生活污水混合，进入A2/O进行生化处理，
出水达标排放。该专利技术采用活性污泥吸附废水中有机物，臭氧氧化提高废水的可生化性，但对废水可生化性提高有限，此外未涉及吸附有机物后的活性污泥处理方法。
[0007]CN104556372A公开了一种剩余污泥吸附分离有机物的方法，采用“缺氧
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沉淀
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好氧
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沉淀”工艺。将好氧沉淀池的剩余污泥排入缺氧池，与有机废水混合吸附，吸附有机物后的剩余污泥通过缺氧沉淀池排出，上清液进入好氧池进一步分解有机物，然后进入好氧沉淀池进行泥水分离，上清液外排，剩余污泥进入缺氧池。该专利技术在缺氧池利用剩余污泥吸附废水中有机物，降低后续处理负荷，吸附有机物后的剩余污泥沉淀分离后进行处理与处置，但紧用未破解的剩余污泥吸附废水中有机物，吸附作用有限，且未涉及剩余污泥的具体处理处置方法。
[0008]CN102659242A公开了营养物自我补偿及剩余污泥减量化污水处理方法及系统，污水依次进入初沉池、生物处理池、二沉池处理，二沉池将污泥与水分离；分离出的污泥通过浓缩后进入污泥消解池，消解营养液回流至污水，消解后的污泥排出系统处置。该专利技术在常规处理工艺的基础上，将剩余污泥通过消解，减少了系统剩余污泥的产量，消解液回流对生物系统所需营养进行补充。该专利技术中剩余污泥消解，主要是通过调节pH值和搅拌，以及较长的停留时间，但没有进行细胞的破壁，对生物系统营养提升有限，且未涉及有机废水处理。
[0009]CN109020044A公开了一种废水处理及污泥减量的方法，采用“Fenton
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A/O
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MBR”工艺。废水和剩余污泥混合后通过Fenton氧化提高废水可生化性的同时，将剩余污泥细胞破壁，处理后的泥水混合物进入A/O
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MBR系统，实现出水达标排放，剩余污泥减量。该专利技术采用了Fenton法，在处理有机废水提高其可生化性的同时，氧化破解剩余污泥，减少污泥产量，但通过Fenton氧化提高废水可生化性的作用有限。
[0010]CN103693828A公开了碱解预处理—磷酸镁铵法回收磷氮—厌氧消化产甲烷的集成工艺处理剩余污泥的方法。将剩余污泥进行预处理，经二级碱解法处理得到上清液，向上清液中投加镁盐溶液，通过沉淀分离得到磷酸镁铵晶体，上清液进入厌氧发酵产甲烷反应器，进行厌氧消化产甲烷。该专利技术利用碱解预处理剩余污泥，将有机物、氨氮和正磷酸盐释放和转移到水中，加入镁盐形成磷酸镁铵沉淀，实现了磷酸镁铵回收，但未涉及有机废水的处理。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于提供一种剩余污泥的处理方法，以解决现有技术中剩余污泥与有机废水不能同步处理的问题。
[0012]为实现上述目的，本专利技术提供了一种剩余污泥的处理方法，包括以下步骤：
[0013]1)将经污泥浓缩池浓缩的剩余污泥经超声波破解排入污泥吸附池，有机废水排入污泥吸附池与剩余污泥进行混合得到泥水混合液；
[0014]2)将泥水混合液排入臭氧反应器进行臭氧氧化降解；
[0015]3)将臭氧氧化降解后的泥水混合物排入硝氮还原系统，利用镁粉将硝氮还原为氨氮；
[0016]4)将硝氮还原后的泥水混合液排入氮磷共沉淀系统，使氨氮、磷酸盐和镁盐生成磷酸镁铵晶体；
[0017]5)将经过氮磷共沉淀后的泥水混合液排入固液分离器中进行泥水分离，分离出的
废水排入生物反应池；
[0018]6)将污泥浓缩池中的清液排入生物反应池，与步骤5)中的废水混合，在微生物的作用下降解有机物，降解有机物后的混合液流入沉淀池；
[0019]7)沉淀池沉淀出的部分活性污泥回流至生物反应池，其余作为剩余污泥排入污泥浓缩池；
[0020]8)剩余污泥在污泥浓缩池中进行浓缩分离，浓缩后的剩余污泥进入超声波反应器，经超声波破解后排入污泥吸附池与有机废水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种剩余污泥的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将经污泥浓缩池浓缩的剩余污泥经超声波破解排入污泥吸附池，有机废水排入污泥吸附池与剩余污泥进行混合得到泥水混合液；2)将泥水混合液排入臭氧反应器进行臭氧氧化降解；3)将臭氧氧化降解后的泥水混合物排入硝氮还原系统，利用镁粉将硝氮还原为氨氮；4)将硝氮还原后的泥水混合液排入氮磷共沉淀系统，使氨氮、磷酸盐和镁盐生成磷酸镁铵晶体；5)将经过氮磷共沉淀后的泥水混合液排入固液分离器中进行泥水分离，分离出的废水排入生物反应池；6)将污泥浓缩池中的清液排入生物反应池，与步骤5)中的废水混合，在微生物的作用下降解有机物，降解有机物后的混合液流入沉淀池；7)沉淀池沉淀出的部分活性污泥回流至生物反应池，其余作为剩余污泥排入污泥浓缩池；8)剩余污泥在污泥浓缩池中进行浓缩分离，浓缩后的剩余污泥进入超声波反应器，经超声波破解后排入污泥吸附池与有机废水混合，浓缩分离出的清液返回至生物反应池。2.根据权利要求1所述的剩余污泥的处理方法，其特征在于，步骤1)中污泥吸附池采用曝气或机械搅拌形式，混合时间为15～120min，优选为30～60min。3.根据权利要求1所述的剩余污泥的处理方法，其特征在于，步骤2)中进行臭氧氧化降解时调节泥水混合液pH值为5～10，优选为8～9；臭氧浓度控制在20～60mg/L，优选为40～50mg/L；臭氧流量为0.5～2.0L/min，优选为1.0～1.5L/min；泥水混合液在臭氧反应器中的反应时间为30～120min，优选为45～60min。4.根据权利要求1所述的剩余污泥的处理方法，其特征在于，步骤3)中将硝氮还原为氨氮时，调节pH值为1～5，优选为3～4，反应温度为30～80℃，优选为40～60℃；按n(Mg):n(NH
4+
):n(PO
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【专利技术属性】
技术研发人员：张媛，罗庆，王小雄，韦清华，刘发强，李常青，牛进龙，王树勖，文善雄，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：