一種循環(huán)利用污泥處理廢液促進(jìn)污泥無害處理的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的污泥處理方法，具體是一種循環(huán)利用污泥處理后的廢液促進(jìn)污泥無害處理的方法，所述方法包括將污泥處理后的廢液用來代替外源水源來稀釋污泥原泥。
【專利說明】一種循環(huán)利用污泥處理廢液促進(jìn)污泥無害處理的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的污泥處理方法，具體是一種循環(huán)利用污泥處理后的廢液促進(jìn)污泥無害處理的方法，屬于環(huán)境工程技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)外所指的污泥生物技術(shù)一般指用微生物法處理污水處理過程中產(chǎn)生的活性污泥。在污泥處理處置方面來說，傳統(tǒng)意義上的生物法是指將濃縮的污泥利用特定的微生物(例如，某些特定的菌群)進(jìn)行厭氧消化，污泥在厭氧菌作用下產(chǎn)生沼氣。目前所用的特定的微生物一般為嗜酸性微生物，利用特定的嗜酸性微生物，可以去除污泥中的重金屬，同時(shí)將污泥中的有害菌殺死。另外近幾年比較流行的生物法污泥處理技術(shù)多指污泥堆肥的發(fā)酵過程(污泥堆肥技術(shù))，污泥添加外源物質(zhì)(膨松劑、特定的菌群)后在好氧微生物作用下發(fā)酵，這些技術(shù)一般稱為污泥的生物干化技術(shù)。以上為生物技術(shù)在污泥處理上已經(jīng)不是新技術(shù)，國內(nèi)有很多實(shí)際工程應(yīng)用。
[0003]近期國內(nèi)出現(xiàn)一種新技術(shù)一一生物浙浸干化技術(shù)，是指將濃縮污泥通過菌類微生物(例如，亞鐵硫桿菌，嗜酸硫桿菌等)等多種微生物在好氧的情況下作用于污泥，打破污泥的絮凝結(jié)構(gòu)，改善污泥的沉降性能，從而該變污泥的脫水性能，達(dá)到污泥脫水效果明顯的目的，實(shí)現(xiàn)污泥的深度干化。
[0004]該技術(shù)所用的菌類微生物(微生物復(fù)合菌)是由南京農(nóng)業(yè)大學(xué)的周立祥教授發(fā)現(xiàn)，并經(jīng)過改良、馴化后的特異性微生物:保藏號(hào)為CGMCC N0.0727的氧化亞鐵硫桿菌菌株(參見專利號(hào)ZL02112924.X)或保藏號(hào)為CGMCC N0.0759的氧化硫硫桿菌菌株(參見專利號(hào)ZL02137921.1)，均為嗜酸性菌株，上述發(fā)明專利的內(nèi)容通過引用完全結(jié)合在本文中。城市污水處理廠的濃縮污泥(含水96%左右)中接種上述特異的菌類微生物在特定的條件下經(jīng)過一段時(shí)間(大約40小時(shí))反應(yīng)，達(dá)到污泥性質(zhì)改變的目的，處理后的污泥可以自然重力濃縮到含水92%，體積減少2/3，重金屬溶出率達(dá)80%以上。污泥可不加任何絮凝劑經(jīng)機(jī)械壓濾脫水至含水量60%以下，脫水污泥產(chǎn)生量減少2/3。反應(yīng)過程中污泥的惡臭味消除，大腸桿菌等有害病菌大幅滅殺。而干化后的污泥中的有機(jī)質(zhì)基本保持不變，保留了污泥中有益成分，便于后續(xù)的資源化利用。該生物浙浸干化技術(shù)的工藝流程可參見圖1。
[0005]上述生物浙浸干化技術(shù)(工藝流程參見圖1)的最主要的缺點(diǎn)如下:
[0006]1)運(yùn)營需要大量稀釋水:生物反應(yīng)因?yàn)樾枰欢康娜芙庋酰蕦?duì)污泥含水率有一定要求。最佳適合含水率97-98%。而污水處理廠外運(yùn)的濃縮污泥為含水率80%。在污泥接入生物浙浸干化系統(tǒng)前需要加水稀釋至含水率98 %。
[0007]2)每天產(chǎn)生大量廢水:由含水率98%壓榨至含水率60%以下，污泥體積是原來的1/20，而根據(jù)技術(shù)特點(diǎn)，產(chǎn)生的壓濾水PH值為4-5，直接回流至污水處理廠，會(huì)產(chǎn)生處理費(fèi)用。
[0008]3)消耗生物營養(yǎng)劑:維持生物的生長繁殖需要添加一定比例的生物營養(yǎng)劑，此營養(yǎng)劑需要額外添加。
[0009]4)需要用反應(yīng)好的污泥回流進(jìn)行微生物的接種:在日常運(yùn)營時(shí)，每天有大量污泥進(jìn)入生物浙浸系統(tǒng)，使微生物菌群的密度降低，數(shù)量減少。為此需要將反應(yīng)好的污泥做一定量的回流，不能全部壓濾出去，從而影響生產(chǎn)效率。
[0010]另外，嗜酸性菌的生存環(huán)境為酸性，一般的工藝過程是通過添加酸性生物營養(yǎng)劑將污泥的PH值降到6以下，形成一個(gè)酸性環(huán)境后，經(jīng)過一定時(shí)間繁殖，使菌群數(shù)量達(dá)到一定級(jí)別形成優(yōu)勢(shì)菌群。
[0011]生物方法處理污泥所采用的菌群，在生長繁殖過程中，需要一定量的溶解氧。而高濃度污泥(含水率小于96% )會(huì)降低氧氣溶解量，從而減慢微生物的生長繁殖速度。所以對(duì)于污泥處理工程來說，首先需要將污泥稀釋到含水率97-98%。高于此數(shù)值，工程投資和占地面積增加。低于此數(shù)值，溶氧量降低影響反應(yīng)效果。
[0012]污泥經(jīng)過生物改性后呈酸性，PH值為4-5，進(jìn)行機(jī)械壓榨后產(chǎn)生半干泥PH值為4-5，壓濾水為PH值4左右?，F(xiàn)如今的技術(shù)認(rèn)為污泥為污水處理的一部分是濃縮的有害物質(zhì)，而污泥減量化最大的障礙就是污泥含水率過高。經(jīng)過脫水的污泥體積大量減少的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的污水?，F(xiàn)有技術(shù)、化學(xué)方法和物理方法處理污泥所產(chǎn)生的污水來自于污泥，是有害物質(zhì)含量高的污水，不能直接排放也不能直接利用。均直接進(jìn)入污水廠處理系統(tǒng)進(jìn)行凈化?，F(xiàn)在本工藝中的生物技術(shù)處理污泥產(chǎn)生的廢水同樣作為污泥減量化的附屬有害產(chǎn)品，需要經(jīng)污水處理廠凈化后才能排放。而采用生物法處理后污泥的壓榨廢液(上清液)中，有一定量的微生物可作為接種，有微生物最適合的生長環(huán)境-酸性PH值為5以下，還有殘留的微生物生長所需的營養(yǎng)劑。如果將此部分壓榨廢液直接排放到污水廠進(jìn)行再處理，不但增加了處理的步驟和成本，壓榨廢液中含有酸性物質(zhì)還可能造成對(duì)環(huán)境的菌群污染，為污水處理增加了困難。因此，目前需要開發(fā)出便于再處理與利用生物法處理后污泥的壓榨廢液的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的污泥處理方法，具體是一種循環(huán)利用污泥處理后的廢液促進(jìn)污泥無害處理的方法。所述方法屬于對(duì)現(xiàn)有的生物浙浸干化技術(shù)的改進(jìn)。
[0014]具體而言，本發(fā)明的循環(huán)利用壓榨廢液促進(jìn)污泥無害處理的方法流程如下:
[0015](1)將來源于污水處理廠的剩余污泥在污泥混合池中用稀釋用水源稀釋至98% ；
[0016](2)步驟(1)中稀釋的污泥進(jìn)入含有特異性微生物菌的生物浙浸反應(yīng)池，在鼓風(fēng)機(jī)曝氣環(huán)境下進(jìn)行48小時(shí)反應(yīng)；
[0017](3)步驟⑵中反應(yīng)好的污泥排出到污泥沉降池進(jìn)行自然沉降；
[0018](4)步驟(3)中沉降后的污泥進(jìn)入脫水機(jī)房進(jìn)行壓榨，沉降后的上清液流出到廢液收集池；
[0019](5)污泥經(jīng)壓濾機(jī)壓榨后產(chǎn)生的高干度污泥外運(yùn)做資源再利用，壓榨產(chǎn)生的壓濾液排出到廢液收集池；
[0020](6)將廢液收集池中的液體(即，沉降步驟(3)的上清液和壓榨步驟(5)的壓濾液)回流至污泥混合池，用作稀釋用水源來稀釋下一輪需要進(jìn)行處理的污泥，剩余的少部分液體排出到污水處理廠進(jìn)行處理；
[0021](7)循環(huán)重復(fù)上述步驟(1)至(6)。
[0022]其中步驟(2)中所用的特異性微生物菌沒有特別限制，只要所述微生物菌適用于污泥處理即可。例如，所述微生物菌可以選自保藏號(hào)為CGMCC N0.0727的氧化亞鐵硫桿菌菌株或保藏號(hào)為CGMCC N0.0759的氧化硫硫桿菌菌株。這兩株微生物菌可以購自中國微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心(中國北京朝陽區(qū)大屯路中科院微生物研究所，100101)。
[0023]其中步驟￠)中廢液收集池中的液體包括步驟(3)中沉降的上清液和步驟(5)中壓榨的壓濾液。
[0024]所述廢液收集池設(shè)置在廢液出口位置，并且所示廢液收集池以耐酸性輸送水泵和輸送管道與污泥混合池連接。
[0025]本發(fā)明所述的方法還包括設(shè)置控制系統(tǒng)，用來監(jiān)控廢液存儲(chǔ)量和廢液流量。
[0026]在本發(fā)明的方法中，除了第一輪污泥處理流程中需要用外來水源稀釋待處理的污泥外，后續(xù)各輪處理均不需要再使用外來水源，在污泥處理過程中收集的液體即可滿足污泥稀釋用水的需求。
[0027]現(xiàn)有工藝包括其他工藝如采用化學(xué)方法和物理方法處理污泥所產(chǎn)生的污水來自于污泥，是有害物質(zhì)含量高的污水，不能直接排放也不能直接利用。均直接進(jìn)入污水廠處理系統(tǒng)進(jìn)行凈化。產(chǎn)生的污水對(duì)于其對(duì)應(yīng)的工藝處理技術(shù)實(shí)施和運(yùn)營并沒有幫助，各項(xiàng)需控制指標(biāo)超過排放標(biāo)準(zhǔn)，故現(xiàn)在生物技術(shù)處理污泥產(chǎn)生的廢水同樣作為污泥減量化的附屬有害產(chǎn)品，需要經(jīng)污水處理廠凈化后才能排放。
[0028]與現(xiàn)有的生物浙浸干化技術(shù)(工藝流程參見圖1)相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果如下:
[0029]利用沉降步驟的上清液和壓榨步驟的壓濾液來稀釋待處理的污泥原泥，既可以減少對(duì)外來水源的需求，節(jié)約用水，又可以減輕對(duì)污泥處理后廢液的再處理負(fù)擔(dān)，還可以循環(huán)利用廢液以及廢液中的特異性微生物菌，具有很大的應(yīng)用價(jià)值。具體來說，
[0030]1)減少廢水排放。壓濾液中的生物營養(yǎng)劑成分殘留，對(duì)于污水處理是很大負(fù)擔(dān)。采用此方法每天減少污水排放95%以上。
[0031]2)減少對(duì)稀釋水的消耗。80%含水率污泥稀釋到98%含水率，每100噸泥需要900噸水稀釋。采用此方法后完全不需要外接水源。
[0032]3)增加菌的密度。生物法是靠菌群繁殖到一定的密度形成優(yōu)勢(shì)菌群導(dǎo)致有害微生物死亡，從而改變污泥脫水性能。廢液中有足夠密度的微生物，完全可用于接種和補(bǔ)充原泥中微生物數(shù)量。從而盡早的達(dá)到有效工作的密度。
[0033]4)創(chuàng)造有利于生物生長的酸性環(huán)境。傳統(tǒng)方法稀釋污泥后PH值為7左右呈中性，需要大量的回流污泥和生長時(shí)間以達(dá)到一個(gè)適合的酸性環(huán)境。采用污泥處理后的廢液代替中水后，能夠直接將反應(yīng)前的原泥PH值降到6以下，使嗜酸微生物直接生長繁殖?？s短達(dá)到需要密度的時(shí)間20%，從而在不需要增加土建投資和主要設(shè)備情況下直接提高生產(chǎn)能力。
[0034]5)減少生物營養(yǎng)劑消耗。維持生物生長需要添加一定量的酸性生物營養(yǎng)劑。而壓榨廢液中有殘留的生物營養(yǎng)劑加上一定量的微生物，使達(dá)到所需菌群密度的時(shí)間變短，相同外部條件下消耗的生物營養(yǎng)劑減少。降低日常消耗，降低運(yùn)營成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)將更明顯，其中:
[0036]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的生物浙浸干化技術(shù)的工藝流程圖；
[0037]圖2是本發(fā)明的循環(huán)利用污泥處理后的廢液的污泥處理的工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0038]下面參照具體的實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明并不限于這些具體的實(shí)施例。
[0039]實(shí)施例1.(蘆村污水處理廠污泥干化工程一期)
[0040]在現(xiàn)有的生物浙浸污泥干化工程中按照的圖1所示的工藝流程做的設(shè)計(jì)和施工，采用本發(fā)明方法(圖2)需要對(duì)現(xiàn)有設(shè)施做一些改進(jìn)如下:
[0041]1)在廢液出口位置增加一個(gè)廢液收集池(廢液收集池大小根據(jù)產(chǎn)能設(shè)計(jì))，反應(yīng)好的污泥經(jīng)沉淀產(chǎn)生的上清液和壓榨后產(chǎn)生的壓濾液(廢液)流進(jìn)廢液收集池進(jìn)行儲(chǔ)存。
[0042]2)原廢液直接連接污水處理廠進(jìn)水管道，改為廢液收集池連接污水處理廠的污水進(jìn)水管道。
[0043]3)廢液收集池后端增加輸送水泵(耐酸)、輸送管道。輸送管道連接到原系統(tǒng)中的進(jìn)水管道，從而使收集的廢液可以代替原來采用的調(diào)節(jié)稀釋用水。
[0044]4)在原有的控制系統(tǒng)中增加一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控廢液存儲(chǔ)量、控制廢液流量，使污泥混合池的污泥濃度達(dá)到工藝要求。該改進(jìn)的控制系統(tǒng)可以根據(jù)安裝在污泥混合池的在線污泥濃度儀所測定的污泥含水率以及流量計(jì)的污泥進(jìn)泥量，控制經(jīng)由耐酸性輸送水泵的廢液進(jìn)入污泥混合池的流量和時(shí)間，使污泥混合池的污泥濃度達(dá)到工藝要求的97-98%的含水率。上述實(shí)施方案中污泥生物反應(yīng)池中所用的微生物為保藏號(hào)為CGMCC N0.0727的氧化亞鐵硫桿菌菌株或保藏號(hào)為CGMCC N0.0759的氧化硫硫桿菌菌株。
[0045]實(shí)施例2.以對(duì)日處理20萬噸污水所產(chǎn)生的200噸80 %含水率污泥進(jìn)行干化處理為例
[0046]1，現(xiàn)有技術(shù)中生物浙浸干化法處理污泥每天需要稀釋中水1800噸，會(huì)產(chǎn)生一定的水費(fèi)；排放Ph4左右的污水1900噸。對(duì)污水處理廠有一定的壓力，需要用大量的污水進(jìn)行稀釋。并有一定的污水處理費(fèi)用。而采用本方法后，直接節(jié)省中水1800噸/天，節(jié)省水費(fèi)；同時(shí)排放污水降低至100噸Ph值4左右。對(duì)污水廠影響很小，污水處理費(fèi)用是原來的二十分之一。
[0047]2，現(xiàn)有技術(shù)中污泥稀釋后進(jìn)入生物浙浸反應(yīng)池最初的PH值為6-6.5，每24小時(shí)可以下降0.7-1，48小時(shí)后PH值4-5之間時(shí)達(dá)到污泥改性目的。采用本方法后，污泥經(jīng)廢液稀釋進(jìn)入生物浙浸反應(yīng)池的最初PH值在5.5以下，工程中反應(yīng)時(shí)間在其他條件不變情況下減少至36小時(shí)。提高產(chǎn)能大于20%。
[0048]3，現(xiàn)有的生物浙浸技術(shù)在處理污泥時(shí)采用回流比0.3進(jìn)行菌種接種，影響生產(chǎn)效率。采用本方法后接種工作完全由稀釋用的廢液取代，相當(dāng)于增加了生物浙浸池池容0.3倍，在土建和設(shè)備投資不變情況下處理能力增加30。綜合考慮(2)帶來影響原設(shè)計(jì)能力處理20萬噸污水產(chǎn)生污泥的工程可以處理25-30萬噸污水所產(chǎn)生污泥。
[0049]4，現(xiàn)有技術(shù)的生物浙浸法干化污泥，需要按比例額外添加微生物營養(yǎng)劑維持菌群的生長，添加比例與污泥含水率和有機(jī)質(zhì)含量有很大關(guān)系。采用本方法后在其他條件相同，營養(yǎng)劑添加量會(huì)降低5-10%。
[0050]上述實(shí)施方案中污泥生物反應(yīng)池中所用的微生物為保藏號(hào)為CGMCCN0.0727的氧化亞鐵硫桿菌菌株或保藏號(hào)為CGMCC N0.0759的氧化硫硫桿菌菌株。
[0051]應(yīng)該理解，盡管參考其示例性的實(shí)施方案，已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體地顯示和描述，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不背離由權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明的精神和范圍的條件下，可以在其中進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)的變化，可以進(jìn)行各種實(shí)施方案的任意組合。
【權(quán)利要求】
1.一種改進(jìn)的污泥處理方法，所述方法包括下述流程:(1)將來源于污水處理廠的剩余污泥在污泥混合池中用稀釋用水源稀釋至98%； (2)步驟(1)中稀釋的污泥進(jìn)入含有特異性微生物菌的生物浙浸反應(yīng)池，在鼓風(fēng)機(jī)曝氣環(huán)境下進(jìn)行48小時(shí)反應(yīng)； (3)步驟(2)中反應(yīng)好的污泥排出到污泥沉降池進(jìn)行自然沉降； (4)步驟(3)中沉降后的污泥進(jìn)入脫水機(jī)房進(jìn)行壓榨，沉降后的上清液流出到廢液收集池； (5)污泥經(jīng)壓濾機(jī)壓榨后產(chǎn)生的高干度污泥外運(yùn)做資源再利用，壓榨產(chǎn)生的壓濾液排出到廢液收集池； (6)將廢液收集池中的液體回流至污泥混合池，用作稀釋用水源來稀釋下一輪需要進(jìn)行處理的污泥，剩余的少部分液體排出到污水處理廠進(jìn)行處理； (7)循環(huán)重復(fù)上述步驟(1)至(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟￠)中廢液收集池中的液體包括步驟(3)中沉降的上清液和步驟(5)中壓榨的壓濾液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述廢液收集池設(shè)置在廢液出口位置，并且所示廢液收集池以耐酸性輸送水泵和輸送管道與污泥混合池連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括設(shè)置控制系統(tǒng)，用來監(jiān)控廢液存儲(chǔ)量和廢液流量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(2)中所用的特異性微生物菌選自保藏號(hào)為CGMCC N0.0727的氧化亞鐵硫桿菌或保藏號(hào)為CGMCCN0.0759的氧化硫硫桿菌。
【文檔編號(hào)】C02F11/12GK104445851SQ201310421664
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】張衛(wèi)華, 楊凱峰 申請(qǐng)人:北京中科國通環(huán)保工程技術(shù)有限公司