專利名稱：污水處理方法及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及了一種污水處理方法及其用途，特別是用超聲波處理剩余污泥的污水處理 方法及其用途。
背景技術(shù)：
目前，在污水處理工藝中，通常用超聲波對剩余污泥進(jìn)行處理，以改善剩余污泥的可 生化性、減少污泥的排量和增加沼氣。
目前，研究發(fā)現(xiàn)，利用低頻超聲波能夠在介質(zhì)中產(chǎn)生強(qiáng)烈的成穴作用(或叫空穴作用、 氣穴作用等，英文cavitation)。利用這個(gè)特性，通過一定的超聲波設(shè)備處理污水廠生物
工段所產(chǎn)剩余污泥，在剩余污泥中產(chǎn)生超聲場來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)目的其一是將剩余污泥中的 微生物細(xì)胞擊破，釋放出胞內(nèi)物質(zhì)如碳源和生物酶等有用物質(zhì)；其二是將污泥中部分長 鏈分子以及其它難降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易降解物質(zhì)，從而改善污泥的可生化性。經(jīng)過超聲波處 理的污泥可以作為碳源和催化劑投加或回流到有關(guān)污水處理生物工藝的缺氧區(qū)或厭氧區(qū)， 強(qiáng)化生物脫氮，提高生物脫氮和生物除磷的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種污水處理方法及其用途，它利用低頻超聲波能夠在 剩余污泥中產(chǎn)生強(qiáng)烈的成穴作用來處理剩余污泥，使得剩余污泥中的微生物細(xì)胞擊破，釋 放出胞內(nèi)物質(zhì)如碳源和生物酶等有用物質(zhì)，并且將處理后的剩余污泥返回到污水處理的缺 氧區(qū)或厭氧區(qū)中，來進(jìn)一步促進(jìn)脫氮和除磷。所處理的剩余污泥量取決于進(jìn)水水質(zhì)、處理 工藝、污泥特性等，可以是部分或全部剩余污泥。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下方式實(shí)現(xiàn)-
本發(fā)明的一種污水處理方法，其中將含水率為90-99.9%的剩余污泥經(jīng)過頻率為 20-100千赫茲、功率密度為30-180瓦/升的超聲波處理5-200秒后，將占污水總量0.卯-10% 的上述剩余污泥返回到污水的缺氧處理或厭氧處理中，并維持10分鐘至6小時(shí)的反應(yīng)時(shí) 間，使得處理后的污水中的總氮濃度和總磷濃度分別為5-15毫克/升和0.1-1. 5毫克/升；
本發(fā)明的一種污水處理方法，其中它包括污水的缺氧處理、好氧處理和沉淀處理，
沉淀處理后得到上清液和剩余污泥，剩余污泥經(jīng)濃縮處理后得到含水率90-99. 9%的剩余污
4泥，用超聲波處理過的剩余污泥返回到缺氧處理中；
本發(fā)明的一種污水處理方法，其中它包括污水的缺氧處理、厭氧處理、好氧處理 和沉淀處理，沉淀處理后得到上清液和剩余污泥，剩余污泥經(jīng)濃縮處理后得到含水率 90-99. 9%的剩余污泥，用超聲波處理過的剩余污泥返回到缺氧處理或厭氧處理中；
本發(fā)明的一種污水處理方法，其中它包括污水的厭氧處理、缺氧處理、好氧處理 和沉淀處理，沉淀處理后得到上清液和剩余污泥，剩余污泥經(jīng)濃縮處理后得到含水率 90-99. 9%的剩余污泥，用超聲波處理過的剩余污泥返回到缺氧處理或厭氧處理中；
本發(fā)明的一種污水處理方法，其中它包括污水的好氧處理、缺氧處理和沉淀處理， 沉淀處理后得到上清液和剩余污泥，剩余污泥經(jīng)濃縮處理后得到含水率90-99. 9%的剩余污 泥，用超聲波處理過的剩余污泥返回到缺氧處理中；
本發(fā)明的一種污水處理方法，其中它包括污水的厭氧處理、好氧處理、缺氧處理 和沉淀處理，沉淀處理后得到上清液和剩余污泥，剩余污泥經(jīng)濃縮處理后得到含水率 90-99. 9%的剩余污泥，用超聲波處理過的剩余污泥返回到厭氧處理中；
本發(fā)明的一種污水處理方法，其中所述進(jìn)入超聲波處理中的剩余污泥的粘滯系數(shù)不 大于1. 0 PaS;
本發(fā)明的一種污水處理方法，其中所述超聲波對剩余污泥進(jìn)行一次處理或進(jìn)行多次 處理；
本發(fā)明的一種污水處理方法，其中所述超聲波處理為序批式或連續(xù)式； 本發(fā)明的一種污水處理方法的用途，其中該方法用于厭氧缺氧好氧工藝、缺氧厭氧 好氧工藝、吸附生物降解工藝、厭氧/好氧工藝、好氧/厭氧工藝、卡魯塞爾工藝、間歇式 曝氣活性污泥工藝或開普頓大學(xué)工藝；該方法還用于膜生物反應(yīng)器、整體式反應(yīng)器、循環(huán) 式活性污泥系統(tǒng)、續(xù)批式反應(yīng)器或氧化溝的使用。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)利用超聲波處理部分或全部剩余污泥，以提供
缺氧區(qū)或厭氧區(qū)所需要的碳源和生物酶；通過這種方法產(chǎn)生的碳源可以代替甲醇等外加碳
源，可以取得很高的總氮和硝態(tài)氮的去除率，在強(qiáng)化生物脫氮和生物除磷的同時(shí)，還有減
少污泥產(chǎn)量、改善污泥脫水性能以及提高污泥礦化程度的效果。


圖1為本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的一種污水處理方法的示意圖； 圖2為本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的一種污水處理方法的示意圖； 圖3為本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的一種污水處理方法的示意5圖4為本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例的一種污水處理方法的示意圖； 圖5為本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例的一種污水處理方法的示意圖。
具體實(shí)施方式
第一實(shí)施例
如圖1所示，本發(fā)明的一種污水處理方法包括污水進(jìn)行缺氧處理l、好氧處理2和 沉淀處理3，沉淀處理3后得到上清液和剩余污泥，上述剩余污泥的30-60%經(jīng)過濃縮處理 4后使得其含水率為90-99.9%，對城市污水的處理最好為93—97%，例如95%。然后根 據(jù)實(shí)際需要，經(jīng)過頻率為20-100千赫茲、功率密度為30-180瓦/升的超聲波處理5進(jìn)行 處理5-200秒后，例如將頻率為80千赫茲、容積是29升的功率為5000瓦的超聲波設(shè)備 處理上述含水率為95%的剩余污泥120秒，然后將占污水總量0.05-10%，例如占污水總 量的1%的上述剩余污泥返回到缺氧處理1中，并維持10分鐘至6小時(shí)的反應(yīng)時(shí)間，例如 維持2小時(shí)的反應(yīng)時(shí)間，使得處理后的污水中的總氮濃度為5-15毫克/升和總磷濃度為 0.1-1. 5毫克/升，例如總氮濃度控制在10毫克/升左右和總磷濃度為1毫克/升左右。
進(jìn)入超聲波處理5中的剩余污泥的粘度不大于1.0 PaS,最好不大于0.5PaS。所述超
聲波對剩余污泥進(jìn)行一次處理或進(jìn)行多次處理，即剩余污泥多次進(jìn)入超聲波發(fā)生器進(jìn)行處
理，超聲波處理5可以為序批式或連續(xù)式。所處理的剩余污泥可以是污水廠自產(chǎn)污泥，也
可以是其它污水廠所產(chǎn)剩余污泥；所處理的剩余污泥量和處理程度取決于污水廠進(jìn)水水
質(zhì)、氨氮的硝化程度以及脫氮除磷的目標(biāo)值。 第二實(shí)施例
第二實(shí)施例與第一實(shí)施例基本相同，所不同的是如圖2所示，本發(fā)明的一種污水處 理方法包括污水的缺氧處理l、厭氧處理6、好氧處理2和沉淀處理3，沉淀處理3后得 到上清液和剩余污泥，剩余污泥經(jīng)濃縮處理后得到90-99. 9%的剩余污泥，用超聲波處理過 的剩余污泥返回到缺氧處理1或厭氧處理6中。超聲波處理過的剩余污泥的投加點(diǎn)可根據(jù) 脫氮和除磷側(cè)重點(diǎn)不同分別選在缺氧處理1或厭氧處理6中，圖2只畫出投加到缺氧處理 1中，投加到厭氧處理6中情況與之可類比。
第三實(shí)施例
.第三實(shí)施例與第一實(shí)施例基本相同，所不同的是如圖3所示，本發(fā)明的一禾f污水處 理方法包括污水的厭氧處理6、缺氧處理l、好氧處理2和沉淀處理3，沉淀處理3后得 到上清液和剩余污泥，剩余污泥經(jīng)濃縮處理后得到90-99. 9%的剩余污泥，用超聲波處理過 的剩余污泥返回到缺氧處理1或厭氧處理6中。超聲波處理過的剩余污泥的投加點(diǎn)可根據(jù)脫氮和除磷側(cè)重點(diǎn)不同分別選在缺氧處理1或厭氧處理6中，圖3'只畫出投加到缺氧r處理 1中，投加到厭氧處理6中情況與之可類比。 第四實(shí)施例
第四實(shí)施例與第一實(shí)施例基本相同，所不同的是如圖4所示，本發(fā)明的一種污水處
理方法包括污水的好氧處理2、缺氧處理1和沉淀處理3，沉淀處理3后得到上清液和 剩余污泥，剩余污泥經(jīng)濃縮處理后得到90-99. 9%的剩余污泥，用超聲波處理過的剩余污泥 返回到缺氧處理l中。 第五實(shí)施例
第五實(shí)施例與第一實(shí)施例基本相同，所不同的是如圖5所示，本發(fā)明的一種污水處
理方法包括污水的厭氧處理6、好氧處理2、缺氧處理1和沉淀處理3，沉淀處理3后得 到上清液和剩余污泥，剩余污泥經(jīng)濃縮處理后得到90-99. 9%的剩余污泥，用超聲波處理過 的剩余污泥返回到厭氧處理6中。
對于生物工藝污水廠，只要整個(gè)處理流程中具有生物脫氮和生物除磷的工段或環(huán)節(jié)， 皆可以使用本發(fā)明的污水處理方法來強(qiáng)化生物脫氮和除磷，包括但不限于以下工藝厭氧 缺氧好氧工藝(A20)、缺氧厭氧好氧工藝(倒置A20)、吸附生物降解工藝(AB)、厭氧/ 好氧工藝(A/0)、好氧/厭氧工藝(A/0)、卡魯塞爾工藝(Carrousel)、間歇式曝氣活 性污泥工藝(ICEAS)或開普頓大學(xué)工藝(UCT);該方法還用于膜生物反應(yīng)器(MBR)、 整體式反應(yīng)器(UNITANK)、循環(huán)式活性污泥系統(tǒng)(CASS/CAST)、續(xù)批式反應(yīng)器(SBR) 或氧化溝的使用，曝氣布置和方式應(yīng)滿足脫氮和除磷的要求。
本發(fā)明的方法可以用于城市污水和工業(yè)污水的處理。
以上實(shí)施例只是對本發(fā)明的解釋，不是對發(fā)明的限定，本發(fā)明所限定的范圍參見權(quán)利 要求，在不違背本發(fā)明的精神的情況下，本發(fā)明可以作任何形式的修改。
權(quán)利要求
1. 一種污水處理方法，其特征在于將含水率為90-99.9％的剩余污泥經(jīng)過頻率為20-100千赫茲、功率密度為30-180瓦/升的超聲波處理5-200秒后，將占污水總量0.05-10％的上述剩余污泥返回到污水的缺氧處理或厭氧處理中，并維持10分鐘至6小時(shí)的反應(yīng)時(shí)間，使得處理后的污水中的總氮濃度和總磷濃度分別為5-15毫克/升和0.1-1.5毫克/升。
2. 如權(quán)利要求1所述污水處理方法，其特征在于它包括污水的缺氧處理、 好氧處理和沉淀處理，沉淀處理后得到上清液和剩余污泥，剩余污泥經(jīng)濃縮處理后得到含 水率90-99. 9%的剩余污泥，用超聲波處理過的剩余污泥返回到缺氧處理中。
3. 如權(quán)利要求1所述污水處理方法，其特征在于:它包括污水的缺氧處理、厭氧處理、好氧處理和沉淀處理，沉淀處理后得到上清液和剩余污泥，剩余污泥經(jīng)濃縮處理后得到含水率90-99. 9%的剩余污泥，用超聲波處理過的剩余污泥返回到缺氧處理或厭 氧處理中。
4. 如權(quán)利要求1所述污水處理方法，其特征在于它包括污水的厭氧處理、 缺氧處理、好氧處理和沉淀處理，沉淀處理后得到上清液和剩余污泥，剩余污泥經(jīng)濃縮處理后得到含水率90-99. 9%的剩余污泥，用超聲波處理過的剩余污泥返回到缺氧處理或厭 氧處理中。
5. 如權(quán)利要求1所述污水處理方法，其特征在于它包括污水的好氧處理、 缺氧處理和沉淀處理，沉淀處理后得到上清液和剩余污泥，—剩余污泥經(jīng)濃縮處理后得到含水率90-99. 9%的剩余污泥，用超聲波處理過的剩余污泥返回到缺氧處理中。
6. 如權(quán)利要求1所述污水處理方法，其特征在于它包括污水的厭氧處理、 好氧處理、缺氧處理和沉淀處理，沉淀處理后得到上清液和剩余污泥，剩余污泥經(jīng)濃縮處理后得到含水率90-99.鄉(xiāng)的剩余污泥，用超聲波處理過的剩余污泥返回到厭氧處理中。
7. 如權(quán)利要求1至6所述權(quán)利要求的任一所述的污水處理方法，其特征在于所述進(jìn)入超聲波處理中的剩余污泥的粘滯系數(shù)不大于1. 0'PaS。
8. 如權(quán)利要求7所述污水處理方法，其特征;^于；所述超聲波對剩余污泥進(jìn)行 一次處理或進(jìn)行多次處理。 .—
9. 如權(quán)利要求8所述污水處理方法，其特征在于所述超聲波處理為序批式或連續(xù)式。
10. 用權(quán)利要求1所述污水處理方法的用途，該方法用于厭氧缺氧好氧工藝、缺 氧厭氧好氧工藝、吸附生物降解工藝、厭氧/好氧工藝、好氧/厭氧工藝、卡魯塞爾工藝、 間歇式曝氣活性污泥工藝或開普頓大學(xué)工藝;該方法還用于膜生物反應(yīng)器、整體式反應(yīng)器、 循環(huán)式活性污泥系統(tǒng)、續(xù)批式反應(yīng)器或氧化溝的使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種污水處理方法，它將含水率為90-99.9％的剩余污泥經(jīng)過頻率為20-100千赫茲、功率密度為30-180瓦/升的超聲波處理5-200秒后，將占污水總量0.05-10％的上述剩余污泥返回到污水的缺氧處理或厭氧處理中，并維持10分鐘至6小時(shí)的反應(yīng)時(shí)間，使得處理后的污水中的總氮濃度和總磷濃度分別達(dá)到5-15毫克/升和0.1-1.5毫克/升，利用超聲波處理部分或全部剩余污泥，以提供缺氧區(qū)或厭氧區(qū)所需要的碳源和生物酶；通過這種方法產(chǎn)生的碳源可以代替甲醇等外加碳源，可以取得很高的總氮和硝態(tài)氮的去除率，在強(qiáng)化生物脫氮和生物除磷的同時(shí)，還有減少污泥產(chǎn)量、改善污泥脫水性能以及提高污泥礦化程度的效果。
文檔編號C02F9/14GK101468864SQ20081005656
公開日2009年7月1日 申請日期2008年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月22日
發(fā)明者楊順生, 韓德民 申請人:北京紫石千年環(huán)保設(shè)備有限公司