專(zhuān)利名稱(chēng)：一種超聲波處理與微型動(dòng)物攝食相結(jié)合的剩余污泥減量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系一種城市污水處理廠剩余污泥減量方法，屬于環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著城市污水生物處理率和處理量的提高，隨之而來(lái)的是如何處理處置污水生物處理過(guò)程中大量產(chǎn)生的剩余污泥。剩余污泥的含水率一般在95%以上，有機(jī)物含量為60 70%，還含有病原菌，寄生蟲(chóng)卵以及病毒及重金屬等有害成分。傳統(tǒng)的剩余污泥處理處置方法包括填埋和投海，投海法由于嚴(yán)重危害海洋水質(zhì)已經(jīng)受到越來(lái)越多的國(guó)家的禁止，而填埋法不僅可能污染土壤且費(fèi)用較高，因此，探索經(jīng)濟(jì)有效地處理剩余污泥的新方法已得到越來(lái)越多的關(guān)注。有關(guān)剩余污泥減量方法的文獻(xiàn)和專(zhuān)利已有許多。這些方法大致可分成兩大類(lèi)，一類(lèi)屬于物理化學(xué)方法，另一類(lèi)屬于生物學(xué)或生態(tài)學(xué)方法。如中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?CN200810180021. 0、CN200910227265. 4等，均是應(yīng)用物理化學(xué)方法進(jìn)行剩余污泥減量。利用微型動(dòng)物對(duì)污泥的攝食來(lái)達(dá)到剩余污泥減量目的的方法，符合生態(tài)學(xué)原理， 具有低能耗且無(wú)二次污染的特色。然而這種方法對(duì)剩余污泥進(jìn)行減量的效果受到一些因素的制約一是微型動(dòng)物在剩余污泥體系中生長(zhǎng)并不穩(wěn)定，且種群密度不高；二是微型動(dòng)物對(duì)污泥的攝食效率與污泥粒徑大小相關(guān)。微型動(dòng)物對(duì)污泥的攝食主要依靠其口器，只有顆粒尺寸小于其口器的污泥才有可能為微型動(dòng)物所攝食。目前的研究多偏向于穩(wěn)定微型動(dòng)物的生長(zhǎng)方面，即設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)的微型動(dòng)物反應(yīng)器，如專(zhuān)利CN200310115721. 9.CN200610010265. 5 等。若能對(duì)剩余污泥進(jìn)行預(yù)處理，通過(guò)減小其粒徑以提高微型動(dòng)物對(duì)剩余污泥的利用效率， 同時(shí)強(qiáng)化微型動(dòng)物在剩余污泥減量體系中的生長(zhǎng)繁殖，可以有效地提高剩余污泥減量效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過(guò)對(duì)剩余污泥進(jìn)行超聲波處理，使污泥粒徑減小，同時(shí)在污泥減量系統(tǒng)中添加載體，在穩(wěn)定微型動(dòng)物生長(zhǎng)、提高微型動(dòng)物種群密度的同時(shí)，強(qiáng)化微型動(dòng)物對(duì)污泥的攝食效率，以達(dá)到較高的污泥減量效率的目的，對(duì)減少剩余污泥的外排量具有重要的意義。本發(fā)明一種超聲波處理與微型動(dòng)物攝食相結(jié)合的剩余污泥減量方法，其特征在于具有以下的過(guò)程和步驟
a.將一定濃度的剩余污泥先利用超聲波處理，使污泥顆粒粒徑減小至適宜微型動(dòng)物攝食的程度；剩余污泥的合適濃度為1 12g/L ；顆粒粒徑5 30 μ m ；超聲能量密度為 0. 05 0. Iff/ml ；作用時(shí)間為5 15min ；
b.將上述經(jīng)過(guò)處理的污泥引入處理系統(tǒng)中，在所述污泥中接種適宜的微型動(dòng)物，并放入有利于其附著和生長(zhǎng)的多孔彈性載體；同時(shí)在系統(tǒng)中的曝氣溶解氧濃度控制在2 4mg/L ；所述的微型動(dòng)物為紅斑顥體蟲(chóng)和/或宿輪蟲(chóng)。所述微型動(dòng)物附著和生長(zhǎng)的多孔彈性載體為聚氨酯泡沫材料，其孔徑為1 2mm。所述的污泥為城市污水處理廠沉淀池的剩余污泥，或者是回流污泥。所述的微型動(dòng)物也可以為其他蟠蟲(chóng)和周絲輪蟲(chóng)類(lèi)微型動(dòng)物。本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)如下所述
本發(fā)明是一種城市污水處理廠剩余污泥減量方法，其優(yōu)點(diǎn)在于只需對(duì)剩余污泥進(jìn)行超聲波處理，強(qiáng)度低，能耗小，選擇的載體-多孔彈性材料普遍易得，成本低，效果好，無(wú)二次污染，可顯著提高微型動(dòng)物攝食對(duì)剩余污泥的減量效果及水質(zhì)狀況。利用本發(fā)明的方法， 污泥減量效率提高了 46. 2-60. 1%，C0D去除率了提高23. 6-41. 5%。本發(fā)明也適用于回流污泥以及其它蠕蟲(chóng)和周叢輪蟲(chóng)類(lèi)微型動(dòng)物在污泥減量系統(tǒng)中的運(yùn)用。


圖1為以本發(fā)明的方法經(jīng)0.05W/ml超聲處理后不同污泥中微型動(dòng)物生長(zhǎng)情況。圖2為以本發(fā)明的方法經(jīng)0. Iff/ml超聲處理后不同污泥中微型動(dòng)物生長(zhǎng)情況。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)將本發(fā)明的具體實(shí)施例敘述于后
實(shí)施例1 處理污泥濃度為9710mg/L，平均粒徑為20. 13 μ m的剩余污泥，超聲聲能密度為0.05W/mL，作用時(shí)間為lOmin。處理后剩余污泥濃度減小為9510mg/L，平均粒徑減小為8. 32 μ m。在該污泥中以每5mL污泥中添加3ind微型動(dòng)物的密度接種紅斑顥體蟲(chóng)與宿輪蟲(chóng)，并添加適宜其附著生長(zhǎng)的多孔彈性載體，保持溶解氧濃度為2-4mg/L，經(jīng)過(guò)25天的接觸反應(yīng)，期間定期觀察紅斑顥體蟲(chóng)和宿輪蟲(chóng)生長(zhǎng)情況并測(cè)定剩余污泥的濃度及污泥COD濃度變化情況。結(jié)果表明紅斑顥體蟲(chóng)和宿輪蟲(chóng)在經(jīng)過(guò)超聲處理并添加載體的剩余污泥中生長(zhǎng)良好，種群密度明顯高于未經(jīng)超聲處理且未添加載體的對(duì)照組，約為其6倍。經(jīng)超聲處理的剩余污泥能更好地被紅斑顥體蟲(chóng)及宿輪蟲(chóng)所攝食利用，污泥減量效果明顯提高，污泥減量率提高60. 1%，同時(shí)有機(jī)負(fù)荷并未受到負(fù)面影響，COD去除率提高41. 5%。實(shí)施例2 處理污泥濃度為8930mg/L，平均粒徑為21. 16 μ m的剩余污泥，超聲聲能密度為0. Iff/mL,作用時(shí)間為lOmin。處理后剩余污泥濃度減小為8620mg/L，平均粒徑減小為6. 17 μ m。在該污泥中以3ind/5ml的密度接種紅斑顥體蟲(chóng)與宿輪蟲(chóng)，并添加適宜其附著生長(zhǎng)的多孔彈性載體，保持溶解氧濃度為2-4mg/L，經(jīng)過(guò)25天的接觸反應(yīng)，期間定期觀察紅斑顥體蟲(chóng)和宿輪蟲(chóng)生長(zhǎng)情況并測(cè)定剩余污泥的濃度及污泥COD濃度變化情況。結(jié)果表明紅斑顥體蟲(chóng)和宿輪蟲(chóng)在經(jīng)過(guò)超聲處理并添加載體的剩余污泥中生長(zhǎng)良好，種群密度明顯高于未經(jīng)超聲處理且未添加載體的對(duì)照組，約為其5倍。經(jīng)超聲處理的剩余污泥能更好地被紅斑顥體蟲(chóng)及宿輪蟲(chóng)所攝食利用，污泥減量效果明顯提高，污泥減量率提高46. 2%，同時(shí)有機(jī)負(fù)荷并未受到負(fù)面影響，COD去除率提高23. 6%。
權(quán)利要求
1.一種超聲波處理與微型動(dòng)物攝食相結(jié)合的剩余污泥減量方法，其特征在于具有以下的過(guò)程和步驟a.將一定濃度的剩余污泥先利用超聲波處理，使污泥顆粒粒徑減小至適宜微型動(dòng)物攝食的程度；剩余污泥的合適濃度為1 12g/L ；顆粒粒徑5 30 μ m超聲能量密度為 0. 05 0. Iff/ml ；作用時(shí)間為5 15min ；b.將上述經(jīng)過(guò)處理的污泥引入處理系統(tǒng)中，在所述污泥中接種適宜的微型動(dòng)物， 并放入有利于其附著和生長(zhǎng)的多孔彈性載體；同時(shí)在系統(tǒng)中的曝氣溶解氧濃度控制在2 4mg/L ；所述的微型動(dòng)物為紅斑顥體蟲(chóng)和/或宿輪蟲(chóng)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種超聲波處理與微型動(dòng)物攝食相結(jié)合的剩余污泥或減量方法，其特征在于所述微型動(dòng)物附著和生長(zhǎng)的多孔彈性載體為聚氨酯泡沫材料，其孔徑為 1 2mm。
3.如權(quán)利要求1所述的一種超聲波處理與微型動(dòng)物攝食相結(jié)合的剩余污泥或減量方法，其特征在于所述的污泥為城市污水處理廠沉淀池的剩余污泥，或者是回流污泥。
4.如權(quán)利要求1所述的一種超聲波處理與微型動(dòng)物攝食相結(jié)合的剩余污泥或減量方法，其特征在于所述的微型動(dòng)物也可以為其他蟠蟲(chóng)和周絲輪蟲(chóng)類(lèi)微型動(dòng)物。
全文摘要
本發(fā)明為一種城市污水處理廠剩余污泥減量方法，屬于環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明利用低能量超聲波處理使污泥的顆粒粒徑減小至適宜微型動(dòng)物攝食，然后利用微型動(dòng)物的攝食作用進(jìn)行剩余污泥減量。本發(fā)明采用的微型動(dòng)物種類(lèi)為紅斑顠體蟲(chóng)和宿輪蟲(chóng)，為了提高微型動(dòng)物密度以提高微型動(dòng)物對(duì)剩余污泥的攝食效率，采用了適宜這兩類(lèi)微型動(dòng)物生長(zhǎng)的多孔彈性載體(即聚氨酯泡沫材料)并保持一定的溶解氧濃度。采用本發(fā)明的方法，紅斑顠體蟲(chóng)和宿輪蟲(chóng)的種群密提高了5～6倍、污泥減量效率提高了46.2～60.1%、并且COD去除率提高23.6～41.5%。因此，本方法既能提高微型動(dòng)物種群密度、有利微型動(dòng)物對(duì)剩余污泥的攝食利用和剩余污泥減量效率的提高，又能改善對(duì)水質(zhì)的凈化效果。
文檔編號(hào)C02F11/02GK102180574SQ201110076209
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者丁國(guó)際, 喻艷菁, 王涌, 穆莉, 邱慧琴 申請(qǐng)人:上海大學(xué)