專利名稱：污泥活化與濃縮回流污水強(qiáng)化一級(jí)處理的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水處理方法。
背景技術(shù)：
污水化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理(CEPT)工藝用途廣泛，特別適合于發(fā)展中國(guó)家快速發(fā)展的城市。國(guó)外在研究了兩個(gè)生活污水處理廠的污水混凝處理后，指出化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理工藝可以成為處理污水的傳統(tǒng)生物處理工藝的替代工藝。我國(guó)中小城鎮(zhèn)多，分布面廣，污水排放量大(約占城市污水總量的70％)，資金缺乏，強(qiáng)化一級(jí)處理工藝具有投資節(jié)省，占地面積小，操作管理較為方便，因此應(yīng)大力發(fā)展化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理工藝。目前美國(guó)、香港及中國(guó)內(nèi)地都已建成規(guī)模大運(yùn)行可靠的化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理污水處理廠。但是這個(gè)工藝有一些問(wèn)題，主要是產(chǎn)生的污泥量大與藥劑費(fèi)用較高，其中產(chǎn)生污泥約為普通的生物曝氣工藝的1.5-2.0倍，而污泥的處置費(fèi)用占整個(gè)污水處理費(fèi)用的30-50％。另外一個(gè)問(wèn)題是如何減少藥劑的投加量，從而減少運(yùn)行的費(fèi)用。還有一個(gè)是化學(xué)強(qiáng)化處理工藝對(duì)溶解性的有機(jī)污染物去除效率低，大約只有10-20％，如何強(qiáng)化對(duì)溶解性有機(jī)物的去除是需要解決的一個(gè)重要問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對(duì)現(xiàn)有污水處理工藝具有的產(chǎn)生污泥量大、藥劑費(fèi)用高、溶解性有機(jī)污染物去除效率低的問(wèn)題，從而提供一種利用濃縮后的化學(xué)活性污泥與投加化學(xué)藥劑協(xié)同作用來(lái)提高溶解性有機(jī)物的去除效率，減少化學(xué)藥劑的使用量并減少污泥排放量的污水強(qiáng)化一級(jí)處理工藝中的污泥活化與濃縮回流方法，該方法依次包含a.預(yù)處理、b.化學(xué)-生物反應(yīng)和c.泥水分離步驟，其中，b.化學(xué)-生物反應(yīng)過(guò)程為，在預(yù)處理后的污水中投加藥劑，投加的藥劑為鋁鹽和/或鐵鹽和/或高分子絮凝劑，在c.泥水分離步驟之后依次為，d.將分離出來(lái)的污泥進(jìn)行活化得到活性污泥，e.將活性污泥進(jìn)行濃縮，f.將濃縮后的活性污泥投入到化學(xué)-生物反應(yīng)池中；所述e.活性污泥進(jìn)行濃縮過(guò)程為將活性污泥進(jìn)行強(qiáng)制離心泥水分離，使其脫水70～80％左右，得到濃縮的化學(xué)活性污泥。本發(fā)明通過(guò)在對(duì)污水化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理污水工藝中，利用化學(xué)沉淀污泥活化技術(shù)和濃縮技術(shù)使之成為化學(xué)活性污泥，通過(guò)化學(xué)活性污泥與投加的化學(xué)藥劑的協(xié)同作用，可以極大的提高生活污水強(qiáng)化處理中有機(jī)物尤其是溶解性有機(jī)物的去除效率，減少化學(xué)強(qiáng)化處理工藝中化學(xué)藥劑的使用量并減少污泥的排放量，同時(shí)由于對(duì)活化后的污泥進(jìn)行濃縮，然后再回流到化學(xué)-生物反應(yīng)池中參與反應(yīng)，因而減少了污泥中水的含量，提高了進(jìn)水污水的量，大大提高了污水處理效率。經(jīng)檢測(cè)，單獨(dú)的化學(xué)活性污泥就可以對(duì)污水的去除有很大的效果，濁度、COD分別為70％和45-55％左右。當(dāng)氯化鐵劑量為10mg/L(以鐵計(jì))與活化污泥200-300ml/L協(xié)同作用時(shí)，濁度強(qiáng)化去除率為90.0％以上，COD強(qiáng)化去除率為75.0％以上，而沒(méi)有化學(xué)活性污泥協(xié)同作用時(shí)相應(yīng)強(qiáng)化去除率分別為70％和45-50％左右。通過(guò)回流濃縮的化學(xué)活性污泥，使污水處理的效率大大提高。污水處理量比回流未經(jīng)污泥濃縮的化學(xué)活性污泥提高30％左右，大大提高了污水構(gòu)筑物的處理效率，降低了污水處理成本。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式的水處理過(guò)程依次包含a.預(yù)處理、b.化學(xué)-生物反應(yīng)和c.泥水分離步驟，其中，b.化學(xué)-生物反應(yīng)過(guò)程為，在預(yù)處理后的污水中投加藥劑，投加的藥劑為鋁鹽和/或鐵鹽和/或高分子絮凝劑，其特征在于在c.泥水分離步驟之后依次為d.將分離出來(lái)的污泥進(jìn)行活化得到活性污泥，污泥進(jìn)行活化得到活性污泥的過(guò)程為對(duì)泥水分離后的沉淀污泥進(jìn)行曝氣，曝氣時(shí)間為5～20天，控制溶解氧含量在2～5mg/L，pH值控制到6～8即可；本發(fā)明中化學(xué)活性污泥是指活性污泥中含有鐵離子和/或鋁離子和/或高分子絮凝劑等常規(guī)藥劑的污泥，所述鋁鹽量以純鋁計(jì)，鐵鹽量以純鐵計(jì)，向污水中投加鐵鹽或鋁鹽的量為2～50mg/L，所述高分子絮凝劑為聚丙烯酰胺，向污水中投加聚丙烯酰胺的量為0.1～5mg/L，藥劑存在于活性污泥的體系中，有的與活性污泥表面通過(guò)各種形式結(jié)合，有的存在于溶液體系中。在與污水中有機(jī)物發(fā)生作用時(shí)通過(guò)發(fā)揮其高價(jià)陽(yáng)離子、活性污泥的高效生化反應(yīng)、吸附活性與協(xié)同作用，大大有利于強(qiáng)化對(duì)溶解性有機(jī)物的去除效果，并且能夠節(jié)約混凝劑的用量。
e.將活性污泥進(jìn)行濃縮，濃縮過(guò)程為將活性污泥進(jìn)行強(qiáng)制離心泥水分離，使其脫水70～80％左右，得到濃縮的化學(xué)活性污泥；濃縮過(guò)程減少了污泥中水的含量，提高了進(jìn)水污水的量，從而大大提高了污水的處理效率。
f.將濃縮后的活性污泥投入到化學(xué)-生物反應(yīng)池中，該步驟為，將濃縮污泥液體按污泥投量與污水10～500ml/L的比例投入到化學(xué)-生物反應(yīng)池中，向污水中投加污泥的量以活化濃縮后污泥液體形式計(jì)，投加時(shí)間在藥劑投加后的10～3000秒。
具體實(shí)施例方式
二本實(shí)施方式在f.將濃縮后的活性污泥投入到化學(xué)-生物反應(yīng)池的步驟之后，對(duì)于再次泥水分離得到的污泥進(jìn)行活化再生，活化再生過(guò)程為曝氣，曝氣時(shí)間為1～8小時(shí)，控制溶解氧含量在2～5mg/L，pH值控制到3～8，即得到再生化學(xué)活性污泥；經(jīng)活化再生后的污泥再進(jìn)行濃縮，然后再次投入到化學(xué)-生物反應(yīng)池中，此時(shí)，藥劑的投加量為原始藥劑投加量的50～70％即可。
具體實(shí)施例方式
三本實(shí)施方式的污水處理過(guò)程依次為a.預(yù)處理；b.化學(xué)-生物反應(yīng)在預(yù)處理后的污水中投加氯化鐵25mg/L(以鐵計(jì))，并同時(shí)多點(diǎn)加入空氣；c.泥水分離；d.將分離出來(lái)的污泥進(jìn)行活化得到活性污泥，污泥進(jìn)行活化得到活性污泥的過(guò)程為對(duì)泥水分離后的沉淀污泥進(jìn)行曝氣，曝氣時(shí)間為14～16天，控制溶解氧含量在4mg/L，pH值控制到6～8即可；e.將活性污泥進(jìn)行濃縮，濃縮過(guò)程為將活性污泥進(jìn)行強(qiáng)制離心泥水分離，使其脫水80％，得到濃縮的化學(xué)活性污泥流體；f.將濃縮后的活性污泥投入到化學(xué)-生物反應(yīng)池中將濃縮污泥液體按污泥投量與污水200ml/L的比例投入到化學(xué)-生物反應(yīng)池中，向污水中投加污泥的量以活化濃縮后污泥液體形式計(jì)，投加時(shí)間在藥劑投加后的300～600秒。
g.污泥活化再生對(duì)于再次泥水分離得到的污泥進(jìn)行活化再生，活化再生過(guò)程為曝氣，曝氣時(shí)間為200分鐘，控制溶解氧含量在3mg/L，pH值控制到5～6，即得到再生化學(xué)活性污泥；h.對(duì)活化再生污泥再次進(jìn)行濃縮，即強(qiáng)制離心，使其脫水80％左右，然后再次投入到化學(xué)-生物反應(yīng)池中，投加污泥的時(shí)間在藥劑投加后的600秒左右，濃縮后的化學(xué)活化污泥的投量為200ml/L(污泥/污水)，200ml/L是以活化濃縮后污泥液體形式計(jì)。此時(shí)，投加的氯化鐵的量為15mg/L。
經(jīng)上述過(guò)程的污水處理之后，經(jīng)對(duì)進(jìn)水及出水的污水檢測(cè)結(jié)果如下

可以看出，使用本發(fā)明所述污水處理方法，使污水的濁度強(qiáng)化去除率達(dá)到90.0％以上，COD強(qiáng)化去除率達(dá)到75.0％以上。
發(fā)明人依據(jù)上述方法做了如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)對(duì)比實(shí)驗(yàn)1取消上述過(guò)程中的d、e、f、g、h過(guò)程，經(jīng)對(duì)進(jìn)水和出水檢測(cè)，其結(jié)果如下

可以看出，沒(méi)有化學(xué)活性污泥協(xié)同作用時(shí)，污水濁度及COD的相應(yīng)強(qiáng)化去除率分別為70-80％和45-50％左右。
對(duì)比實(shí)驗(yàn)2取消了對(duì)活化污泥進(jìn)行濃縮步驟與經(jīng)過(guò)對(duì)活性污泥的濃縮的對(duì)比，其結(jié)果如下

可以看出，污水處理量只為改進(jìn)后的70％左右。
從上述對(duì)比實(shí)驗(yàn)可以看出，本發(fā)明申請(qǐng)所述技術(shù)方案的污水的濁度強(qiáng)化去除率、COD強(qiáng)化去除率都得到了很大的提高，污水處理量較回流未濃縮化學(xué)活性污泥的污水處理量提高了30％左右。
具體實(shí)施例方式
四本實(shí)施方式的污水處理過(guò)程依次為a.預(yù)處理；b.化學(xué)-生物反應(yīng)在預(yù)處理后的污水中投加硫酸鋁20mg/L(以鋁計(jì))，并同時(shí)多點(diǎn)加入空氣；c.泥水分離；d.將分離出來(lái)的污泥進(jìn)行活化得到活性污泥，污泥進(jìn)行活化得到活性污泥的過(guò)程為對(duì)泥水分離后的沉淀污泥進(jìn)行曝氣，曝氣時(shí)間為15天，控制溶解氧含量在3mg/L，pH值控制到6～8；e.將活性污泥進(jìn)行濃縮，濃縮過(guò)程為將活性污泥進(jìn)行強(qiáng)制離心，使其脫水70％，得到濃縮的化學(xué)活性污泥液體；f.將濃縮后的活性污泥投入到化學(xué)-生物反應(yīng)池中將濃縮污泥液體按污泥投量與污水100ml/L的比例投入到化學(xué)-生物反應(yīng)池中，向污水中投加污泥的量以活化濃縮后污泥液體形式計(jì)，投加時(shí)間在藥劑投加后的15分鐘。
g.污泥活化再生對(duì)于再次泥水分離得到的污泥進(jìn)行活化再生，活化再生過(guò)程為曝氣，曝氣時(shí)間為240分鐘左右，控制溶解氧含量在3mg/L，pH值控制到6左右，即得到再生化學(xué)活性污泥；h.對(duì)活化再生污泥再次進(jìn)行濃縮，即強(qiáng)制離心，使其脫水70％，然后再次投入到化學(xué)-生物反應(yīng)池中，投加污泥的時(shí)間在藥劑投加后的15分鐘，濃縮后的化學(xué)活化污泥的投量為300ml/L(污泥/污水)，300ml/L是以活化濃縮后污泥液體形式計(jì)。此時(shí)，投加的氯化鐵的量為15mg/L。
下表為發(fā)明人對(duì)污水檢測(cè)結(jié)果

可以看出，本實(shí)施方式濁度強(qiáng)化去除率為95.0％左右，COD強(qiáng)化去除率為75％左右。
下表為發(fā)明人所做的采用普通污水處理方法處理后的結(jié)果

與該處理結(jié)果比較，本發(fā)明申請(qǐng)水處理的濁度和COD的強(qiáng)化去除率分別提高了10％、20％左右。
下表為發(fā)明人所做的取消了本發(fā)明所述過(guò)程中對(duì)活化污泥進(jìn)行濃縮步驟，與經(jīng)過(guò)對(duì)活性污泥的濃縮的對(duì)比，其結(jié)果如下

可以看出，污水處理量較回流未濃縮化學(xué)活性污泥工藝提高了20％以上。
權(quán)利要求
1.一種污泥活化與濃縮回流污水強(qiáng)化一級(jí)處理的方法，該方法依次包含a.預(yù)處理、b.化學(xué)-生物反應(yīng)和c.泥水分離步驟，其中，b.化學(xué)-生物反應(yīng)過(guò)程為，在預(yù)處理后的污水中投加藥劑，投加的藥劑為鋁鹽和/或鐵鹽和/或高分子絮凝劑，其特征在于在c.泥水分離步驟之后依次為，d.將分離出來(lái)的污泥進(jìn)行活化得到活性污泥，e.將活性污泥進(jìn)行濃縮，f.將濃縮后的活性污泥投入到化學(xué)-生物反應(yīng)池中；所述e.活性污泥進(jìn)行濃縮過(guò)程為將活性污泥進(jìn)行強(qiáng)制離心泥水分離，使其脫水70～80％左右，得到濃縮的化學(xué)活性污泥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥活化與濃縮回流污水強(qiáng)化一級(jí)處理的方法，其特征在于所述d.污泥進(jìn)行活化得到活性污泥的過(guò)程為對(duì)泥水分離后的沉淀污泥進(jìn)行曝氣，曝氣時(shí)間為5～20天，控制溶解氧含量在2～5mg/L，pH值控制到6～8即可。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥活化與濃縮回流污水強(qiáng)化一級(jí)處理的方法，其特征在于所述f.將濃縮后的活性污泥投入到化學(xué)-生物反應(yīng)池中的步驟為，將濃縮污泥液體按污泥投量與污水10～500ml/L的比例投入到化學(xué)-生物反應(yīng)池中，投加時(shí)間在藥劑投加后的10～3000秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥活化與濃縮回流污水強(qiáng)化一級(jí)處理的方法，其特征在于在f.將濃縮后的活性污泥投入到化學(xué)-生物反應(yīng)池中步驟之后，對(duì)于再次泥水分離得到的污泥進(jìn)行活化再生，活化再生過(guò)程為曝氣，曝氣時(shí)間為1～8小時(shí)，控制溶解氧含量在2～5mg/L，pH值控制到3～8，即得到再生化學(xué)活性污泥。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污泥活化與濃縮回流污水強(qiáng)化一級(jí)處理的方法，其特征在于經(jīng)活化再生后的污泥進(jìn)行濃縮，然后再次投入到化學(xué)-生物反應(yīng)池中，此時(shí)，藥劑的投加量為原始藥劑投加量的50～70％即可。
全文摘要
污泥活化與濃縮回流污水強(qiáng)化一級(jí)處理的方法，涉及一種污水處理方法?，F(xiàn)有的污水處理方法存在污泥量大、藥劑費(fèi)用高、有機(jī)污染物去除效率低的問(wèn)題。本發(fā)明方法依次包含a.預(yù)處理、b.化學(xué)－生物反應(yīng)和c.泥水分離、d.將分離出來(lái)的污泥進(jìn)行活化，e.將活性污泥進(jìn)行濃縮，f.將濃縮后的活性污泥投入到化學(xué)－生物反應(yīng)池的過(guò)程，其中濃縮過(guò)程為將活性污泥進(jìn)行強(qiáng)制離心，使其脫水70～80％左右，得到濃縮的化學(xué)活性污泥液體。本發(fā)明方法可以極大地提高溶解性有機(jī)物的去除效率，減少化學(xué)強(qiáng)化處理工藝中化學(xué)藥劑的使用量并減少污泥的排放量，同時(shí)減少了污泥中水的含量，提高了進(jìn)水污水的量，大大提高了污水處理效率。
文檔編號(hào)C02F9/14GK1693240SQ20051000996
公開(kāi)日2005年11月9日 申請(qǐng)日期2005年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月8日
發(fā)明者許國(guó)仁 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)