[发明专利]利用剩余污泥加速难降解污染物生物降解的装置和方法

说明书

本发明涉及利用剩余污泥加速难降解污染物生物降解的装置和方法，主要利用剩余污泥中包含有大量有机酸的特点，通过超声、电脉冲或水热解法等处理方法实现剩余污泥中有机酸的释放，利用这些有机酸作为电子供体来加速难降解污染物生物降解过程中的单(双)加氧、还原脱氯等等反应，进而加速污染物的生物降解，同时，也解决了污泥处置与资源化的问题。

技术领域

本发明涉及剩余污泥利用与难以生物降解工业污(废)水处理技术领域，尤其是涉及一种利用剩余污泥加速难降解污染物生物降解的装置和方法。

背景技术

随着社会的发展，现在人们越来越重视生态文明的建设。对各类工业废水，尤其是含有难以生物降解污染物的工业废水的高效处理已引起人们的高度重视。其中生物降解是人们非常推崇的一种方法，因为生物降解具有较好的经济性，可以普遍推广应用。工业废水中所含有的各种难降解污染物中，它们的生物降解过程绝大多数都涉及到需要电子的生物反应，如单加氧反应、双加氧反应、还原脱氯、硝基芳烃的还原，甚至反硝化等许多生物反应过程。其中前2种是在好氧条件下进行，后几种则主要是在厌(缺)氧条件下进行。由于涉及到需要电子，因此在这些污染物生物反应过程中，提供适量的电子供体是加速该类生物反应的有效手段。通过添加额外的电子供体用以加速污染物生物降解的方法，已有许多成功的案例。但目前主要还是用于单一的在厌(缺)氧条件下进行的生物反应。例如通过加入电子供体加速硝酸盐反硝化、硫酸盐还原的生物反应速率等等。但是对在好氧条件下的生物降解过程(例如单加氧或双加氧反应)，尤其是同时需要好氧和厌氧过程的生物反应，通过提供外源电子供体加速其反应速率则几乎没有报道。而利用剩余污泥作为电子供体来加速单(双)加氧反应，尤其是同时加速单加氧和还原反应的研究和应用几乎是一个空白。

此外，另一方面，许多污水处理厂中每天都产生大量的剩余污泥，目前我国所有污水处理厂的污泥处理与处置都是一件较难解决的事情，不认真处理则会导致二次污染。因此，若能将剩余污泥处理后用于生物降解过程，特别是好氧或好氧/厌氧生物反应的生物降解过程，一方面可以加速难降解污染物的生物降解，一方面可以解决常规污水处理成本过高的问题，另一方面还有助于污泥的处理与处置。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种利用剩余污泥加速难降解污染物生物降解的装置和方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的目的之一在于提供一种利用剩余污泥加速难降解污染物生物降解的装置，其主要包括分别连接生物反应器进口的剩余污泥处理管路与难生物降解污水进水管路，所述的剩余污泥处理管路包括依次连接的污泥泵、使剩余污泥释放有机酸的剩余污泥处理单元和泥水分离器，其中，泥水分离器的上清液出口连接所述生物反应器进口。

优选的，所述的剩余污泥处理单元内包括可对剩余污泥进行处理以释放有机酸的超声仪、电脉冲仪或热解仪等。

优选的，所述的生物反应器既具有使整个生物反应器内部保持好氧条件的好氧运行模式，又包括使得整个生物反应器内部好氧区与厌氧区并存的好氧/厌氧运行模式。

本发明的目的之二在于提供一种利用剩余污泥加速难降解污染物生物降解的方法，包括以下步骤：

(1)：利用污泥泵将剩余污泥送到剩余污泥处理单元中，使其完成有机酸的释放；

(2)：接着将步骤(1)中完成有机酸释放的剩余污泥送到泥水分离器，分离所得上清液连同待处理的难生物降解污水一起送入接种了驯化好的微生物菌种的生物反应器中进行生物降解，以加速难降解污染物的生物降解。

优选的，步骤(1)中所述的剩余污泥处理单元内包括可对剩余污泥进行处理以释放有机酸的超声仪、电脉冲仪或热解仪等。