一种污水系统提质增效的方法技术方案

本发明专利技术属于污水处理技术领域，本发明专利技术公开了一种污水系统提质增效的方法，包括如下步骤：顺次将三价铁盐、亚硝酸盐加至污水管网系统中，暴露后即得处理后的污水管网系统，本发明专利技术采用固体酸源，降低运输储存过程的风险，间歇投药降低成本，通过管网投药在下游实现了污水除磷效率，污泥厌氧消化沼气质量的提高，并且相对之前的技术降低了投药过程中温室气体氧化亚氮的产生，通过杀死管网微生物降低污水传输过程中微生物对污水有机碳的损耗，提高了下游污水厂的进厂碳氮比，降低了污水厂提质增效过程中额外的碳源补充费用。效过程中额外的碳源补充费用。效过程中额外的碳源补充费用。

【技术实现步骤摘要】
一种污水系统提质增效的方法


[0001]本专利技术涉及污水处理
，尤其涉及一种污水系统提质增效的方法。

技术介绍

[0002]污水管网是现代社会的重要卫生基础设施，起到将住户用水收集、传输至污水处理厂进行处理的作用，随着社会发展，城市人口逐渐密集，城市污水排放量急剧增加，污水管网系统的规模也愈加庞大。污水中的细菌在污水传输过程中在管壁附着形成生物膜，管道内天然的厌氧条件造成硫酸盐还原细菌和产甲烷古菌富集，利用污水基质进行生化反应生成硫化物和甲烷，硫化物的形成不仅导致恶臭和健康问题，而且还严重腐蚀管道，造成昂贵的修复费用。产生的甲烷是一种高效力的温室气体(100年的全球变暖潜力比二氧化碳高28倍)，管网甲烷的产生对碳排放的贡献巨大，而且甲烷的爆炸极限较低约为5％vol，蓄积在下水道的封闭环境存在爆炸隐患，因此通过杀死管壁的硫酸盐还原细菌和产甲烷古菌可以从源头控制硫化物和甲烷的产生。此外管网属于污水系统的一部分，不能将其与污水系统的减污降碳、提质增效战略目标割裂开来。
[0003]目前已有相关的用于灭活污水管道微生物的化学药剂分为两类，一类是对环境影响小，但需持续投加的化学药剂，例如氢氧化钠、硝酸盐、氧气等化学药剂；一类是存在环境风险，但具有高度杀生作用，只需间歇投加便能杀死管道微生物，如戊二醛、多金属氧酸盐、硝普钠等，硫化物和甲烷的反弹需要生物膜的重新生成，这期间管网恶臭和甲烷可以得到显著的控制。但是尚没有一种既不需要连续投加，只需间歇投加便能将管网硫化物和甲烷控制在较低浓度范围，大大降低化学品投加成本，而且不存在环境风险，还能对整个污水系统带来有益作用的方法。尽管专利号为CN102939013A的专利公开了一种通过盐酸结合亚硝酸盐的方法可以杀死管网的硫酸盐还原细菌和产甲烷古菌，控制管道内硫化物和甲烷的产生，但是酸源采用的是液态的37％(w/w)的盐酸，盐酸除了降低pH外不能提供任何其他有益的作用，还具有高度的挥发性会腐蚀设备，液态运输不方便而且价格较高。
[0004]因此，研究得到一种既能控制污水管网中硫化物和甲烷产生并同时对整个污水系统具有额外有益作用的污水系统提质增益方法具有重要意义。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种污水系统提质增效的方法，其目的是解决现有技术成本较高，污染环境以及工艺繁杂的技术问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种污水系统提质增效的方法，包括如下步骤：顺次将三价铁盐、亚硝酸盐加至污水管网系统中，暴露后即得处理后的污水管网系统。
[0008]优选的，加入三价铁盐后污水的pH值为5.5～6。
[0009]优选的，所述三价铁盐包括三氯化铁、硝酸铁、硫酸铁和给水厂污泥中的一种或多种。
[0010]优选的，所述亚硝酸盐包括亚硝酸钠、亚硝酸钾或硝化后的含高氨氮废水。
[0011]优选的，所述亚硝酸盐中氮的浓度为100～200mg/L，游离亚硝酸的浓度为0.26～0.81mg/L。
[0012]优选的，所述污水系统中加入三价铁盐、亚硝酸盐之后还添加氧化剂。
[0013]优选的，所述氧化剂包括过氧化钙、过碳酸钠、过氧化氢、过氧乙酸、高铁酸钾、高锰酸钾、高碘酸盐、过一硫酸盐和过二硫酸盐中的一种或几种。
[0014]优选的，所述暴露的时间为12～24h。
[0015]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0016]本专利技术采用固体酸源，降低了运输储存过程的风险，通过管网投药在下游提高了污水除磷效率，污泥厌氧消化沼气质量，并且相对之前的技术降低了投药过程中温室气体氧化亚氮的产生，通过杀死管网微生物降低了污水传输过程中微生物对污水有机碳的损耗，提高了下游污水厂的进厂碳氮比，降低了污水厂提质增效过程中额外的碳源补充费用。涉及到的化学药品均可由回收废弃物获得，进一步降低了投药成本。因此本专利技术提供了一种绿色经济的策略，同时对整个污水系统还具有多种额外的有益副作用，具有极佳的应用前景；本专利技术通过提供一种单次、间歇的投药方式，能够有效杀灭管网微生物，延长硫化物和甲烷反弹的周期，降低投药量、投药频率以及投药成本，且不会产生环境风险的同时还会为整个污水系统带来有益作用。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术所述污水系统提质增效方法的流程图；
[0019]图2为实施例4在投药前后，管网生物膜的形貌对比图，其中a1为投药前管网生物膜的形貌图，a2为投料后管网生物膜的形貌图；
[0020]图3为实施例4在投药前后，管网生物膜细胞内金属元素泄露对比图，其中a1为投料前管网生物膜胞内铁和钠元素的相对含量，a2为投料后管网生物膜胞内铁和钠元素的相对含量；
[0021]图4为实施例5中两种不同游离亚硝酸对管网生物膜的灭活示意图，其中a1为通过亚硝酸钠与三氯化铁制得的游离亚硝酸对管网生物膜的灭活示意图，a2为利用给水厂的铁絮凝污泥水解提供的酸度结合亚硝酸盐制得的游离亚硝酸对管网生物膜的灭活示意图；
[0022]图5为实施例6原位生成的活性氧组成成分图。
具体实施方式
[0023]本专利技术提供了一种污水系统提质增效的方法，包括如下步骤：顺次将三价铁盐、亚硝酸盐加至污水管网系统中，暴露后即得处理后的污水管网系统。
[0024]本专利技术中，所述三价铁盐和亚硝酸盐的投加位置优选为污水系统上游，进一步优选为泵站、湿井、人孔或待处理管道。
[0025]本专利技术中，加入三价铁盐后污水的pH值优选为5.5～6，进一步优选为5.6～5.9，更优选为5.7～5.8。
[0026]本专利技术中，所述三价铁盐优选包括三氯化铁、硝酸铁、硫酸铁和给水厂污泥中的一种或多种。
[0027]本专利技术中，所述给水厂污泥优选为以三氯化铁作絮凝剂的给水厂产生的污泥。
[0028]本专利技术中，三价铁盐投加至泵站、湿井、人孔或者待处理管道；将亚硝酸盐投加至已添加三价铁盐的泵站、湿井、人孔或者待处理管道。
[0029]本专利技术中，所述三价铁盐随污水传输至下游污水处理单元，铁离子与污水中磷结合形成沉淀，降低污水处理厂出水的磷浓度，并降低剩余污泥资源化过程中沼气中硫化氢的含量，提高沼气的质量。
[0030]本专利技术中，所述亚硝酸盐优选包括亚硝酸钠、亚硝酸钾或硝化后的含高氨氮废水。
[0031]本专利技术中，所述含高氨氮废水优选尿液和污泥发酵液。
[0032]本专利技术中，三价铁盐和亚硝酸盐的投加可降低污水管网内温室气体氧化亚氮的产生。
[0033]本专利技术中，管网中投加的铁盐除能控制管网中硫化物的产生，蓄积在污泥中还能降低污泥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污水系统提质增效的方法，其特征在于，包括如下步骤：顺次将三价铁盐、亚硝酸盐加至污水管网系统中，暴露后即得处理后的污水管网系统。2.根据权利要求1所述一种污水系统提质增效的方法，其特征在于，加入三价铁盐后污水的pH值为5.5～6。3.根据权利要求2所述一种污水系统提质增效的方法，其特征在于，所述三价铁盐包括三氯化铁、硝酸铁、硫酸铁和给水厂污泥中的一种或多种。4.根据权利要求3所述一种污水系统提质增效的方法，其特征在于，所述亚硝酸盐包括亚硝酸钠、亚硝酸钾或硝化后的含高氨氮废水。5.根据权利要求2或3所述一种污水系统提...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘轶文，郭海晓，王玉芬，李一鸣，朱婷婷，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：