專利名稱：：活性污泥污水處理工藝好氧單元剩余污泥產(chǎn)率降低的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種使活性污泥污水處理工藝好氧單元剩余污泥產(chǎn)率降低的方法，該方法通過向好氧單元進(jìn)水中加入化學(xué)解偶聯(lián)劑，以解偶聯(lián)法來降低活性污泥污水處理工藝好氧單元剩余污泥的產(chǎn)率。
背景技術(shù)：
：活性污泥法是目前應(yīng)用最廣泛的污水(包括城市污水或工業(yè)污水)生物處理技術(shù)，雖然該工藝技術(shù)有很多的優(yōu)點，如基建投資少，處理效果好，運行穩(wěn)定等，但是它也存在一個顯著的缺點，即在運行過程中會產(chǎn)生大量的剩余污泥。剩余污泥的處理成本相當(dāng)高，一般會占到了污水廠運行總費用的25%65%，因此，活性污泥污水處理工藝降低或減少剩余污泥的產(chǎn)生率一直是很受關(guān)注的課題。根據(jù)不同的污水水質(zhì)，具體的活性污泥處理工藝會有多種單元進(jìn)行組合，而剩余污泥主要產(chǎn)生于好氧單元。已有常用的污泥減量技術(shù)主要包括延時曝氣法、純氧曝氣法、生物捕食法、好氧或厭氧消化法和解偶聯(lián)法等，盡管這些方法各自都存在明顯的優(yōu)點和不足，但相對而言，其中解偶聯(lián)法因不增加或不改變原有工藝的單元組合，實施方便，尤其是降低污泥產(chǎn)率的幅度最大，因而應(yīng)用最為廣泛且更具發(fā)展前旦豕。在活性污泥法中，微生物是以廢水中的污染物質(zhì)(基質(zhì))作為生長的碳源和能源來將污染物從廢水中去除，顯然微生物生長與基質(zhì)利用相關(guān)，而微生物的合成還需要能夠與之相耦合的能量以形成新的細(xì)胞，這種能量主要由三磷酸腺苷(ATP)提供。ATP則主要是微生物分解代謝過程中通過二磷酸腺苷(ADP)的氧化和磷酸化生成，正常情況下，氧化反應(yīng)和磷酸化反應(yīng)是偶聯(lián)的，即微生物將污染物質(zhì)氧化的過程中同時伴隨著ADP轉(zhuǎn)化成ATP的磷酸化過程。解偶聯(lián)法是向系統(tǒng)中投加化學(xué)藥劑_解偶聯(lián)劑，使氧化和磷酸化之間存在的偶聯(lián)關(guān)系解除，抑制生成ATP的磷酸化反應(yīng)的進(jìn)行，從而使微生物合成代謝減少以達(dá)到降低微生物產(chǎn)率的目的。解偶聯(lián)法中解偶聯(lián)劑的性能至關(guān)重要，現(xiàn)有技術(shù)中常用的解偶聯(lián)劑有2，4-二硝基苯酚、三氯苯酚、2，4-二氯苯酚和3，3，4，5-四氯水楊酰胺(TCS)等。其中TCS因?qū)κＳ辔勰嗟臏p量作用最為顯著而使用最為廣泛，在某些活性污泥處理工藝中，污泥的產(chǎn)量最多能減少40%，例如{Utilizationofametabolicuncoupler3，3'，4'，5-tetrachlosalicylanilide(TCS)toreducesludgegrowthinactivatedsludgeculture》(WaterRes，2002，36(8):2077-2083)—文中所介紹的。盡管所有的解偶聯(lián)劑都有一個共同的缺點，即加入系統(tǒng)后會使得污泥的活性降低，然而TCS的這一缺點更為顯著，對微生物的"殺傷"作用相對更大，這或許是TCS無法徹底取代其它解偶聯(lián)劑的最主要原因之一。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種活性污泥污水處理工藝好氧單元剩余污泥產(chǎn)率降低的方法，它采用了一種以3，3，4，5-四氯水楊酰胺(TCS)為主要成分的復(fù)合的解偶聯(lián)劑，能有效地解決現(xiàn)有技術(shù)中因TCS加入污水處理系統(tǒng)而導(dǎo)致污泥活性降低這一技術(shù)問題。以下是本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案—種活性污泥污水處理工藝好氧單元剩余污泥產(chǎn)率降低的方法，該方法包括向好氧單元的進(jìn)水中加入化學(xué)解偶聯(lián)劑。該化學(xué)解偶聯(lián)劑為組合物，組分包括3，3，4，5-四氯水楊酰胺；硅藻精土；沸石粉。各組分的配比為當(dāng)3，3，4，5-四氯水楊酰胺為1重量份時，硅藻精土為0.051.0重量份，沸石粉為0.051.0重量份。以3，3，4，5_四氯水楊酰胺計，進(jìn)水中化學(xué)解偶聯(lián)劑的加入量控制為14mg/l。按常理，上述好氧單元至少依次包括一個曝氣工段和一個沉淀工段。污水先于曝氣工段中與活性污泥均勻混合，污泥負(fù)荷控制為0.36kgB0D5/(kgMLVSS*d)，曝氣工段中曝氣充氧，溶解氧控制為0.54mg/l，污水于曝氣工段中的停留時間控制為0.58hr，隨后于沉淀工段中進(jìn)行泥水分離。上述化學(xué)解偶聯(lián)劑各組分的配比中當(dāng)3，3，4，5_四氯水楊酰胺為1重量份時，硅藻精土最好為0.10.5重量份；沸石粉最好為0.20.8重量份。上述化學(xué)解偶聯(lián)劑中硅藻精土的比表面積一般取3060m2/g;沸石粉的粒度一般取40100目。本發(fā)明適用任何含有好氧單元的活性污泥法污水處理系統(tǒng)，如由單級或多級的好氧單元、單級或多級的好氧/厭氧交替單元構(gòu)成的系統(tǒng)。在好氧單元中，污水與污泥相互間并非處于均相的混合狀態(tài)，盡管存在曝氣的機(jī)械攪拌作用，但污泥還是以膠團(tuán)顆粒的形態(tài)為主懸浮于系統(tǒng)中。發(fā)明人在實驗中發(fā)現(xiàn)，TCS對微生物的"殺傷"作用與TCS在水相中的濃度極為相關(guān)，濃度愈高"殺傷"作用愈大。而TCS的解偶聯(lián)作用則與TCS在污泥膠團(tuán)顆粒中的濃度極為相關(guān)，濃度愈高解偶聯(lián)作用愈大。本發(fā)明的實質(zhì)是采用了一種復(fù)合的解偶聯(lián)劑，它由TCS、硅藻精土及沸石粉按一定的比例混合配制而成。發(fā)明人在實驗中觀察到，由于硅藻精土及沸石粉具有較大的孔隙率和比表面，對TCS不僅具有較強(qiáng)的吸附作用，而且吸附容量很大。當(dāng)TCS、硅藻精土及沸石粉按一定的比例混合后，硅藻精土及沸石粉如同載體一樣吸附負(fù)載了TCS，形成一種"負(fù)載型"的復(fù)合解偶聯(lián)劑，并且負(fù)載于"載體"上的TCS在水中并不像單純的TCS那樣會迅速"溶解"，而以相對較低的速率緩慢釋放，因此可將這種"負(fù)載型"的復(fù)合解偶聯(lián)劑視作"緩釋的"TCS。發(fā)明人通過進(jìn)一步的實驗發(fā)現(xiàn)，與單純的TCS相比，當(dāng)這種"負(fù)載型"的TCS投入系統(tǒng)后在污水的溶解速率明顯減緩，因此在污水水相中的濃度大為降低。另一方面，由于硅藻精土及沸石粉顆粒很易與污泥膠團(tuán)顆粒集聚溶合，它們集聚溶合后TCS將緩慢地釋放"溶入"污泥膠團(tuán)內(nèi)，使得污泥膠團(tuán)內(nèi)能獲得較高的TCS濃度。以上就是本發(fā)明采用的復(fù)合的TCS解偶聯(lián)劑在保持優(yōu)良的污泥減量性能的同時能夠明顯降低對污泥活性的減弱作用的機(jī)理。故與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的積極效果十分明顯，具體體現(xiàn)在以下兩點1)污泥減量的效果更佳，如達(dá)到同樣的污泥減量率，投加的TCS可以減少2060%;2)C0D去除率基本不受影響。下面將通過具體的實施例來對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，在實施例中，污泥減量率的定義為污泥產(chǎn)率I一污泥產(chǎn)率II污泥減量率=-xioo%污泥產(chǎn)率I其中，污泥產(chǎn)率I為好氧單元中不投加解偶聯(lián)劑的污泥產(chǎn)率，污泥產(chǎn)率II為好氧單元中投加解偶聯(lián)劑后的污泥產(chǎn)率。由于本發(fā)明的關(guān)鍵在于對采用的解偶聯(lián)劑進(jìn)行了改進(jìn)，而其它的工藝流程或參數(shù)與現(xiàn)有技術(shù)基本相同，因此實施例將注重解偶聯(lián)劑組成及其投加量的列舉。具體實施例方式實施例18處理的污水為煉油污水，經(jīng)隔油、混凝浮選處理，進(jìn)水的水質(zhì)為COD575mg/lpH值8.2采用序批式活性污泥法(SBR工藝)進(jìn)行處理，反應(yīng)器容積為8m3，工序依次包括進(jìn)水_好氧反應(yīng)_沉淀_潷水_厭氧(循環(huán)往復(fù))，好氧反應(yīng)工序的運行工藝條件為污泥負(fù)荷0.40.9kgB0D5/(kgMLVSSd)2030°C24mg/l見表1反應(yīng)溫度污水中解偶聯(lián)劑加入量(以TCS計)各實施例采用的解偶聯(lián)劑按所需的比例進(jìn)行配制，取比表面積為3060m2/g的硅藻精土以及粒度為40100目的沸石粉，TCS、硅藻精土和沸石粉的重量比見表1。解偶聯(lián)劑先用工業(yè)水?dāng)嚢柚列纬蓱腋∫?，配制濃度?4g/l，然后隨進(jìn)水進(jìn)行投加。實施例916處理的污水為乙二醇生產(chǎn)污水，進(jìn)水的水質(zhì)為COD2050mg/lpH值69采用AB活性污泥法工藝進(jìn)行處理，流程依次包括進(jìn)水-A段高負(fù)荷好氧處理_中間沉淀池-B段低負(fù)荷好氧處理_最終沉淀池_排水，中間沉淀池和最終沉淀池的部分污泥分別回流至各自發(fā)好氧池，剩余污泥排放。實施例916針對污泥產(chǎn)率較高的A段高負(fù)荷好氧單元(包括A段高負(fù)荷好氧處理和中間沉淀池)進(jìn)行污泥減量處理，運行工藝條件為污泥負(fù)荷24kgB0D5/(kgMLVSSd)反應(yīng)溫度2030°C溶解氧0.5lmg/1污水中解偶聯(lián)劑加入量量見表1(以TCS計)比較例l除使用的解偶聯(lián)劑為單純的TCS夕卜，其余同實施例18。比較例2除使用的解偶聯(lián)劑為單純的TCS夕卜，其余同實施例916。各實施例和比較例的試驗測試結(jié)果見表2表1.解偶聯(lián)劑加入量(以TCS計)(mg/1)tcs:硅藻精土沸石粉(重量比)實施例14.0i:o.05:0.05實施例23.1l:o.l:o.2實施例32.4l:o.2:o.5實施例42l:o.4:o.6實施例51.7l:o.5:o.8實施例61.6l:o.6:o.9實施例71.4l:o.8:l實施例81.3lrlrl實施例93.6i:o.05:0.05實施例103.1l:o.l:o.2實施例112.4l:o.2:o.5實施例122l:o.4:o.6實施例131.7l:o.5:o.8實施例141.6l:o.6:o.9實施例151.4l:o.8:l實施例161.0lrlrl6<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求一種活性污泥污水處理工藝好氧單元剩余污泥產(chǎn)率降低的方法，該方法包括向好氧單元的進(jìn)水中加入化學(xué)解偶聯(lián)劑，其特征在于該化學(xué)解偶聯(lián)劑為組合物，組分包括3，3，4，5-四氯水楊酰胺；硅藻精土；沸石粉；各組分的配比為當(dāng)3，3，4，5-四氯水楊酰胺為1重量份時，硅藻精土為0.05～1.0重量份，沸石粉為0.05～1.0重量份；以3，3，4，5-四氯水楊酰胺計，進(jìn)水中化學(xué)解偶聯(lián)劑的加入量控制為1～4mg/l。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性污泥污水處理工藝好氧單元剩余污泥產(chǎn)率降低的方法，其特征在于所述的好氧單元至少依次包括一個曝氣工段和一個沉淀工段，污水先于曝氣工段中與活性污泥均勻混合，污泥負(fù)荷控制為0.36kgB0D5/(kgMLVSS*d)，曝氣工段中曝氣充氧，溶解氧控制為0.54mg/l，污水于曝氣工段中的停留時間控制為0.58hr，隨后于沉淀工段中進(jìn)行泥水分離。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的活性污泥污水處理工藝好氧單元剩余污泥產(chǎn)率降低的方法，其特征在于所述的化學(xué)解偶聯(lián)劑各組分的配比中當(dāng)3，3，4，5-四氯水楊酰胺為1重量份時，硅藻精土為0.10.5重量份。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的活性污泥污水處理工藝好氧單元剩余污泥產(chǎn)率降低的方法，其特征在于所述的化學(xué)解偶聯(lián)劑各組分的配比中當(dāng)3，3，4，5-四氯水楊酰胺為1重量份時，沸石粉為0.20.8重量份。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的活性污泥污水處理工藝好氧單元剩余污泥產(chǎn)率降低的方法，其特征在于所述的化學(xué)解偶聯(lián)劑中硅藻精土的比表面積為3060m2/g。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的活性污泥污水處理工藝好氧單元剩余污泥產(chǎn)率降低的方法，其特征在于所述的化學(xué)解偶聯(lián)劑中沸石粉的粒度為40100目。全文摘要一種活性污泥污水處理工藝好氧單元剩余污泥產(chǎn)率降低的方法，包括向好氧單元的進(jìn)水中加入化學(xué)解偶聯(lián)劑?；瘜W(xué)解偶聯(lián)劑為組合物，組分包括3，3，4，5-四氯水楊酰胺；硅藻精土；沸石粉。當(dāng)3，3，4，5-四氯水楊酰胺為1重量份時，硅藻精土為0.05～1.0重量份，沸石粉為0.05～1.0重量份。以3，3，4，5-四氯水楊酰胺計，進(jìn)水中化學(xué)解偶聯(lián)劑的加入量控制為1～4mg/l。本發(fā)明的積極效果十分明顯，體現(xiàn)在污泥減量的效果更佳，如達(dá)到同樣的污泥減量率，投加的TCS可以減少20～60％；COD去除率基本不受影響。文檔編號C02F3/12GK101746890SQ20081020746公開日2010年6月23日申請日期2008年12月19日優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日發(fā)明者倉一華,吳培云,吳敏,趙海云,郭志宏申請人:中國石化上海石油化工股份有限公司