一种以给水污泥与污水污泥制备水处理滤料的方法技术

技术编号:7993032 阅读:134 留言:0更新日期:2012-11-22 01:58
一种以给水污泥与污水污泥制备水处理滤料的方法,它属于滤料领域。本发明专利技术要解决现有给水污泥和污水污泥资二次污染环境的问题。方法:将污水污泥和污水污泥分别经过自然干燥后研磨成粉末状,将粉末状的污水污泥和污水污泥按(7/13~13/7)∶1质量比混合得到混合料,再加入硅酸盐类物质,混匀,然后置于颗粒机挤压成型,自然晾干,烧结;即得到滤料。本发明专利技术制得的陶粒应用到曝气生物滤池(BAF)中并与广州陶粒、江西陶粒、山西活性炭的BAF相比,对COD、NH3-N及TN去除效果达到了与它们相同的水平;在试验期间,自制陶粒作为生物膜载体,无论是其物理性能还是其适于生物生长的特性都达到了市售陶粒滤料的标准,说明自制陶粒的具有良好的使用性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于滤料领域。
技术介绍
目前,世界上多数水源受到不同程度的污染,造成水源污染的主要原因是污水、废弃物未经处理或仅经部分处理就直接排入地表水体,与此同时,深受水源污染之害的自来水行业,却也向河流排放大量生产废水。因为城市给水厂在生产饮用水的同时,也产生了大量的污水。给水厂生产废水一般约占总浄水量的4%-7%,其中包括浓缩后的悬浮物和有机物,以及残存在泥中的混凝剂,主要是沉淀池排泥水和滤池反冲洗排水。排泥水经浓缩后含固率増大,这种浓缩的排泥水常被称为给水污泥。我国大部分给水厂的给水污泥基本上是不经处理直接排入水体,或直接排入市政排水管网。随着给水厂数量的増加和规模的不断·扩大,给水污泥的排放量也日益増大,如果直接排入水体会造成淤塞河道,抬高河床,影响通航及行洪,污染水源,影响环境卫生和破坏生态平衡等后果。在当前水资源严重紧缺,水环境污染日益严重的情况下,给水污泥处理和处置的重要意义越来越受到人们的重视。实施给水污泥处理,不但可以控制水源污染,有效缓解水资源日益紧缺的矛盾,同时还具有节约引水工程的基建投资和日常运行费用的重要意义。污水污泥是污水处理厂对污水进行处理过程中产生的沉淀物质以及污水表面漂出的物质,其成分复杂,含有大量的微生物、病原体、重金属以及有机污染物等。污水污泥是城市污水处理厂处理污水过程中的必然产物,一个稳定运行的城市污水处理厂都会产生ー定量的污水污泥。因此污水污泥的产生量和城市污水的总量有线性关系,井随着城市污水量的増加而增加。显然,如此大量的污泥如果处理不当,不仅会影响污水厂的正常运行,而且由于污泥中含有大量的有害物质,如重金属、细菌、各种寄生虫卵、大量的病源微生物等,很容易形成“二次汚染”。但污泥中也含有许多营养元素,如氮、磷、钾等,即污泥也是ー种有用的资源,如不利用会造成资源浪费。给水污泥/污水污泥中含有多种有用物质,如含有较多的无机成分——娃、铝、鉄、钙、镁等,是ー种可以利用的、储量巨大的资源。而且,它们的成分与粘土的主要成分有相似之处,如果配比得当,应该可以替代粘土中的ー些物质。因此,针对现阶段给水污泥和污水污泥资源化利用技术的优缺点、难以同时对两种污泥进行资源化利用的现状及两种污泥中所含成分的特点。
技术实现思路
本专利技术要解决现有给水污泥和污水污泥资二次污染环境的问题;而提出了ー种以给水污泥与污水污泥制备水处理滤料的方法。本专利技术利用给水污泥和污水污泥替代粘土制造陶粒,不但会减缓材料业与农业争土的问题,而且达到了降低原料成本、废弃物资源化的目的,走出了一条可持续发展的新路,污泥陶粒的エ业化前景将十分广阔。是通过下述步骤完成的将给水污泥和污水污泥分别经过自然干燥至含水率降到259^35%后研磨成粉末状,将粉末状的污水污泥和污水污泥按(7/13 13/7) : I质量比混合得到混合料,再加入硅酸盐类物质,所述硅酸盐类物质用量是混合料质量的109^20%,混匀,然后置于颗粒机挤压成型,自然晾干,以10 V /min速率升温,然后在900 1050で下保温25 40 min,随炉冷却后即得到滤料。 曝气生物滤池反应器的挂膜启动是ー个渐进的连续过程,由于粒状填料比表面积大,吸附能力强,生活污水中的微生物极易吸附于滤料表面,同时被滤料所阻留的有机颗粒也增加滤料表面的粗糙程度,进ー步強化了对游离细菌的吸附作用。在充足的供氧、适合的温度和一定浓度的底物条件下,被吸附的微生物开始大量的繁殖,同时代谢产生各种不同胞外多聚物(EPS),这些物质的存在也促进了生物膜的快速形成。滤料的凹陷表面较好的抵消了气水剪切作用更加有利于微生物膜的扩展。这ー过程中水流的剪切作用于滤料间的磨擦对生物膜的形成有副作用。当滤料表面布满生物膜时即形成初生生物膜,随着培养时间的延长生物膜不断增厚而逐渐成熟。总的来看,曝气生物滤池比较容易挂膜,具有启动迅速、操作简便等特点,这在实际工程的运行调试中也具有一定的积极意义。本专利技术得到的滤料具有致密性好,強度高,良好的多孔性的特点,作为污水处理滤料时有利于生物挂膜。其上可以附着大量微生物,对污水中的有机污染物质、含氮类污染物质进行氧化分解,达到水质净化的目的,同时可以对污水中的悬浮物等杂质进行过滤、截留等作用,还可以用于吸附水中油类及有害物质等,有利于提高污水处理效果。将污水污泥与给水污泥为原料制得的滤料作为污水处理中的生物载体应用到曝气生物滤持(BAF)中,经过测试后显示启动期间及启动后IOd的运行数据显示,自制陶粒与广州陶粒、江西陶粒、山西活性炭的BAF相比,对COD、NH3-N及TN去除效果达到了与它们相同的水平,说明自制陶粒BAF对污染物质的处理效果可以与其它购买的常规滤料相媲美,并在某些指标上(如TN去除率)优于其它滤料。这是因为自制陶粒的表面及内部孔隙较为发达,使有机物及悬浮颗粒能够向滤层深处及滤料的孔洞扩展,能够尽量利用过滤体,使生物可利用空间增大,从而使滤层较为合理的应用,有利于提高BAF的过滤效能。本专利技术中选用4种滤料作为BAF的滤料来进行运行效果对比试验,4种滤料分别为广州陶粒、江西陶粒、山西活性炭和自制陶粒,考察利用污泥制作的新型陶粒是否可以作为BAF的滤料,即考察制备的陶粒是否具有可用性。试验中采用上向流方式运行,曝气生物滤池的挂膜启动采用投加种泥一闷曝ー连续流培养的模式进行,即在反应器启动时投加IL的活性污泥作为种泥,先闷曝3d,然后再进水流量2 L/h,气水比2 :1的条件下连续运行,连续运行15d后,4种滤料BAF的COD和NH3-N的去除率分别达到70%和65%以上,由显微镜观察发现,填料上的生物膜中有大量的钟虫、草履虫、变形虫、轮虫、线虫及大量丝状菌,肉眼可见生物膜呈浅黄色且透明,边缘尚有丝条状絮体,同时出水也较稳定。至此挂膜工作已完成,BAF已顺利启动 通过传统滤料与自行研制的新型陶粒在BAF中运行效能对比,根据启动期间及启动后IOd的运行数据显示,自制陶粒BAF与广州陶粒、江西陶粒、山西活性炭的BAF相比,对C0D、NH3-N及TN去除效果达到了与它们相同的水平。附图说明图I是BAF试验装置图,I表示江西陶粒滤柱;2表示广州陶粒滤柱;3表示山西活性碳滤柱,4表示本专利技术滤料滤柱,5表示污水箱,6表示潜污泵,7表示气泵,8表示气体流量计;9表示反冲洗进水管,10表示出水管及反冲洗排水管;图2是4种滤料BAF的COD处理效能对比图;图3是4种滤料BAF的NH3-N处理效能对比图;图4是4种滤料BAF出水中N03_-N浓度对比图;图5是4种滤料BAF的TN处理效能对比具体实施例方式具体实施方式一本实施方式中一种以给水污泥与 污水污泥制备水处理滤料的方法是通过下述步骤完成的将给水污泥和污水污泥分别经过自然干燥至含水率降到259^35%后研磨成粉末状,将粉末状的污水污泥和污水污泥按(7/13 13/7) :1质量比混合得到混合料,再加入硅酸盐类物质,所述硅酸盐类物质用量是混合料质量的109^20%,混匀,然后置于颗粒机挤压成型,自然晾干,以10°C/min速率升温,然后在90(T105(TC下保温25^40 min,随炉冷却;即得到滤料。具体实施方式ニ 本实施方式与具体实施方式一不同的是粉末状的污水污泥和污水污泥按9:11质量比混合或者粉本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种以给水污泥与污水污泥制备水处理滤料的方法,其特征在于一种以给水污泥与污水污泥制备水处理滤料的方法是通过下述步骤完成的:将污水污泥和污水污泥分别经过自然干燥至含水率降到25%~35%后研磨成粉末状,将粉末状的污水污泥和污水污泥按(7/13~13/7):1质量比混合得到混合料,再加入硅酸盐类物质,所述硅酸盐类物质用量是混合料质量的10%~20%,混匀,然后置于颗粒机挤压成型,自然晾干,以10?℃/min速率升温,然后在900~1050?℃下保温25~40?min,随炉冷却;即得到滤料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:许国仁李圭白邹金龙
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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