[发明专利]紫外/过氧化钙协同去除污泥中难降解药物并促进污泥增溶减量的方法

说明书

本发明涉及一种紫外/过氧化钙协同去除污泥中难降解药物并促进污泥增溶减量的方法，包括以下步骤：1)向含有难降解药物污泥中加入过氧化钙；2)对加入过氧化钙的含有难降解药物污泥进行紫外辐照；3)步骤2)处理过的污泥进行厌氧消化。与现有技术相比，本发明方法处理含难降解药物的污泥，所需反应条件简单易行，反应温和，对难降解污染物的降解率高，无二次污染，对污泥破解性强，实现了污泥减量，提高了污泥的可生物利用性，并提高产酸产甲烷。本发明适用于污泥中难降解药物去除及污泥资源化处理，有利于污泥的资源化利用，应用前景大。

技术领域

本发明涉及含难降解药物的污泥的处理技术，尤其是涉及一种紫外/过氧化钙协同去除污泥中难降解药物并促进污泥增溶减量的方法。

背景技术

污水处理厂中产生剩余污泥，是城市污水处理中的重要关注点之一。厌氧消化技术是剩余污泥中最常用的污泥减量化、稳定化和无害化的技术。它操作简单，成本低，而且能够产生可利用的能源——甲烷气体。但是污泥是一种复杂的混合物，在污水处理过程中一些疏水性难降解药物(如农药、杀虫剂、抗生素等药物)吸附在污泥上，随剩余污泥排出系统，因此污泥中往往含有难降解有机污染物，浓度通常在ng g^-1-μg g^-1(污泥干重)之间。研究表明，一些难降解污染物如抗生素类药物在常规的污泥厌氧消化过程中难以降解，如果最终通过填埋或土地利用排放到环境中，对生态系统和人类健康造成危害，从而影响污泥的资源化利用。这些物质还会抑制污泥的厌氧消化，例如产甲烷菌对卤代脂肪族，氯苯酚和N-取代芳香族化合物高度敏感，这些污染物会抑制产甲烷菌的产甲烷作用。因此，在污泥厌氧消化前，有必要对污泥进行预处理，提高污泥的厌氧消化可行性。

过氧化钙是最常用和安全的固体无机过氧化合物之一，无毒无臭，常温下干燥品很稳定，通常被认为是过氧化氢的“固体形式”。它在含水的介质中水解产生氢氧化钙，双氧水，并产生少量的羟基自由基和超氧阴离子，因此它常用于污染水体或土壤的修复剂。近年来，过氧化钙作为污泥预处理添加剂越来越受到关注。它可以缓慢释放的氧化剂，去除一些污水和污泥中有机物，并能够一定程度上增强污泥的破解。有研究指出添加过氧化钙可以降低污泥上清液中一些污染物的检测频率，提高污泥的溶解。过氧化钙可以去除污泥中50％以上的雌激素，增加污泥的脱水性并通过改变细胞外聚合物质破坏了污泥絮凝物。此外，过氧化钙已被证实可以提高污泥厌氧消化产生高质量的短链脂肪酸和甲烷。因此，过氧化钙被认为是污泥厌氧消化的良好添加剂。然而，前期的调查发现过氧化钙和液态双氧水一样只能降解部分污染物。而对于一些持久性常见的难降解污染物很难降解，例如过氧化钙对典型难降解药物卡马西平和扑米酮几乎没有降解作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种紫外/过氧化钙协同去除污泥中难降解药物并促进污泥增溶减量的方法。

本发明的方法能快速高效地去除污泥中的难降解药物，减少含难降解污染物的污泥的环境危害，同时有利于污泥水解增溶和减量化，提高污泥的生物可利用性，有利于污泥后续的资源化利用。

本发明方法简单易行，反应温和，环境影响小，无二次污染。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种紫外/过氧化钙协同去除污泥中难降解药物并促进污泥增溶减量的方法，包括以下步骤：

1)向含有难降解药物污泥中加入过氧化钙；

2)对加入过氧化钙的含有难降解药物污泥进行紫外辐照；

3)步骤2)处理过的污泥进行厌氧消化。

进一步地，含有难降解药物污泥初始浓度值为4-16g-VSS/L。

进一步地，向含有难降解药物污泥中加入过氧化钙的投加量为0.025-0.5g/g-VSS。

进一步地，向含有难降解药物污泥中加入过氧化钙后，均匀搅拌1-10min。