[发明专利]生物污泥的减量化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物污泥的处理方法，属于水处理领域的生物污泥的减量化方法。

背景技术

在各种产业过程和生活活动中排出大量的废水，应用比较普遍的是微生物处理，而微生物处理过程中产生大量污泥，污泥的处理处置费用高，大大地增加了废水处理的成本。另外在污泥处理处置过程中，也会产生新的环境问题。因此，污泥的减量化受到人们的关注。污泥减量化方面，有多种方法得到尝试和应用，其中对污泥的细胞破壁后将其中的物质溶解于水中，再由其他的微生物进行分解以达到减量的方法行之有效，例如超声波法，臭氧法等等。但是由于微生物细胞壁的破碎难度大，需要消耗大量的能量，成本高是其难点。因此，开发一种能够提高污泥破壁效果，降低处理成本的生物污泥破壁的促进方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种污泥破壁效果，降低处理成本的生物污泥破壁的促进方法，该方法具有与其他破壁方法容易组合，操作管理简单和成本低的特点。

本发明的生物污泥的减量化方法，其特征是在将剩余污泥进行细胞破壁前对该污泥进行曝气处理。

所述的曝气处理的时间在15-300分钟，污泥的溶解氧在0.3-4.5mg/l。

所述的细胞破壁是采用包括超声波法，熱碱法，碱与超声波的偶合法，臭氧，生物酶法，以及球磨法。

本发明是通过下述具体技术方案加以实现的，工艺流程如图1所示，废水1进入废水曝气池2，在池中通入空气3，微生物在好氧条件下分解有机污染物并使污泥增殖，分解完有机物后的泥水混合液4进入最终沉淀池5，泥水分离后排出处理水6，沉淀污泥的一部分作为回流污泥7返送至废水曝气池，另一部分污泥送入污泥曝气池8，在通入的空气3的作用下，进行污泥改质处理，然后送入污泥破壁装置9破壁后返送回废水曝气池2。本发明通过探索发现如下现象，即污水处理完成后沉淀的污泥处在没有营养物的状态下，通过曝气处理，可以使污泥外部的多聚物等得到部分分解，并且在无营养物质的好氧条件下，可能对微生物细胞壁产生弱化作用，使得细胞的破壁变得容易。由于污水处理完成后沉淀的污泥处在没有营养物的状态下，少量的空气即可达到较高的溶解氧浓度，从而改变了污泥的生存条件。这一特性为低成本污泥破壁提供了方便。

本发明的污泥的细胞破壁前的曝气处理可与包括超声波法，熱碱法，碱与超声波的偶合法，臭氧，生物酶法，以及球磨法等细胞破壁方法相结合，作为这些方法的破壁前的预处理方法，以提高破壁的效果和降低成本。

为了降低污泥的破壁成本，减小体积，对污泥要在曝气前进行浓缩或曝气后进行浓缩。

另外，本发明所述的破壁前的污泥曝气是指在废水处理过程完成后经过沉淀，污泥与上清液分离后形成的剩余污泥进行的曝气处理。对污泥的浓缩也是指经最终沉淀池沉淀后的污泥的进一步的浓缩。

污泥在破壁过程中会有生物难降解物进入水中，为强化难降解物的分解，污泥在破壁后经过生物水解过程再进入好氧分解，或破壁后直接进入厌氧分解处理过程。在前述图1中未表示破壁污泥的生物水解过程，实际过程中加入生物水解过程更有利于破壁污泥中难降解物的分解。另外，图1表示了破壁后的污泥返送到废水曝气池进行生物好氧分解，实际中也可以另设生物好氧分解池。

下面对本发明加以详细说明：

本发明的关键技术之一是对沉淀污泥进行破壁前，在缺乏营养物的条件下进行曝气，少量的曝气可以很快地使污泥性状改变，使得后续的破壁变得容易，成本降低。例如采用碱和超声波的破壁还可使碱的用量减少，臭氧破壁时降低臭氧用量。

本发明的关键技术之二是曝气时间和溶解氧的组合，以最小的成本达到所要求的效果。

本发明的关键技术之三是在曝气前或曝气后对污泥进行浓缩，浓缩方法可以采用重力沉降，也可采用其他方法。经浓缩后污泥体积缩小，装置体积减小。尤其是后续的污泥破壁的体积缩小，有利于降低设备投资。

本发明的关键技术之四是污泥在破壁后经过生物水解过程再进入好氧分解，在水解过程中将难降解物分子量减低，有利于后续的生物分解；或破壁污泥直接进入厌氧分解处理过程，在厌氧分解中同时也具有水解作用，在其中难降解物先被降低分子量后进行生物分解。

本发明的优点在于，对沉淀污泥进行破壁前，在缺乏营养物的条件下进行优化曝气，并在曝气前后加以浓缩，通过少量的曝气可以很快地使污泥性状改变，使得后续的破壁变得容易，提高破壁效果，降低破壁成本，以少量的投入，大大降低后续的成本，如碱性条件下的超声波破壁可节省用碱量35％；并通过破壁后的水解增加了生物可降解性为保证出水水质提供了条件。

附图说明