[发明专利]一种基于电化学预处理的污泥减量促进方法

说明书

一种基于电化学预处理的污泥减量促进方法，包括以下步骤：步骤S1、将污水引入主流活性污泥反应池进行生化处理，从而得到经生化处理的废水；步骤S2、将经生化处理的废水引入二级沉淀池，经停留沉淀后排出；抽取二级沉淀池中沉淀的一部分污泥作为回流污泥回流至主流活性污泥反应池；抽取二级沉淀池中沉淀的另一部分污泥进行电化学预处理，然后输送至侧流厌氧反应器中，再回流至主流活性污泥反应池。本发明可实现整个系统的污泥减量化；同时，可实现电化学‑厌氧和好氧消化耦合联用，可降低电化学能耗；还可实现高效污水处理中的脱氮除磷反应。

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，具体涉及一种基于电化学协同好氧-沉淀-厌氧(EOSA)系统的污泥减量促进方法。

背景技术

随着我国污水产生量的增加和处理率的提高，城市污水处理厂的数量不断增长。截至2014年，全国城镇累计建成污水处理厂3622座，污水处理能力约1.53亿m³/d。活性污泥法及其衍生的改良工艺是目前最广泛应用于污水处理厂的技术，具有较高的有机物去除效果。在传统活性污泥法中，污水中50％至60％的有机碳会转化成二氧化碳，剩下的40％至50％会最终转化成生物污泥。据预测，我国2020年城市污水排放量将达到536亿m³/d，这将不可避免的导致副产物污泥的产量达到6000-9000万吨(含水率为80％)。现行活性污泥法工艺的运行费用相对较高，其中剩余污泥处理和处置(包括污泥消解稳定化、脱水和焚烧等过程)占了30％至60％的比例，同时也伴随着二次污染的问题。剩余污泥处置已经成为了污水处理厂中的一个必须考虑的重要环节，如何做到污泥处置稳定化、减量化和无害化已经成为深受社会关注的重大课题，直接关系到我国环保事业以及污水处理的发展。因此，污泥减量化的同时提高脱氮除磷的效果是目前污水处理工艺中亟需解决的主要问题。

剩余污泥具有含水率高、与水粘合度大、脱水性能差、有害有毒类物质种类复杂、固体回收困难、后续处置成本高等特点。因此，如何从源头上减少污泥产量，探索新型污泥原位减量技术是目前污水处理行业研究的热点问题。在原位污泥减量实际应用中，通常会在污水处理系统中的污泥回流段进行物理(热处理、超声破碎等)或化学(酸、碱、解耦联剂等)处理。但上述方法应用过程中存在药剂费用高、能耗大、副产物毒害作用强等问题。因此，目前污泥原位污泥减量的难题是药耗成本高和系统能耗大，系统调控工艺复杂，影响主流活性污泥池中的污水处理性能，带来不必要的隐患。好氧-沉淀-厌氧(OSA)工艺以其能耗低、减量效果好等特点被认为是较理想的减量途径。OSA的实质是在传统活性污泥工艺中的污泥回流段加入一个厌氧污泥反应池，提供了好氧和厌氧交替运行的环境。然而，厌氧条件下的污泥破壁和溶胞效果有限，OSA工艺中的厌氧反应器需要的污泥停留时间太长，反应器体积大(占主流活性污泥反应器的50％)。这导致了OSA工艺的建造成本和运行成本太高，限制其发展和污泥减量效果。

电化学技术是近年来兴起的溶胞技术，因其具有环境友好性、处理设备体积小、无二次污染等优点广受关注。在电化学条件下，电极附近产生多种具有强氧化性的自由基，对微生物进行化学溶胞作用，使一部分微生物被杀灭，杀灭后的微生物细胞壁被打开，释放出胞内物质，可用于污泥减量。在中国专利申请CN103553217A公开了一种电动技术促进污泥减量的污水处理方法，生活污水首先进入物化段后排入活性污泥主流生化池进行生化处理，处理后的废水进入二沉池沉淀后排放。一部分回流污泥送至电动处理反应器中，经电化学溶胞后，部分回流至生化池，另一部分排出至污泥脱水中心，间隔一定周期后将二沉池的污泥全部排出至污泥脱水中心，经脱水后上清液回流至生化池前端，而干污泥则外运填埋或制液。该申请中，电化学单元加在二沉池后端，设立独立的电化学减量处理单元，为保障污泥完全均质破解，处理时间长，导致电化学单元的处理能耗增加，占地空间大。其电化学单元采用固定电极布设，随着反应时间延长，电极周围易出现过酸过碱环境，需要调节pH，增加化学投加；故电化学单元维护费用高且操作繁琐。

发明内容

本发明针对上述技术问题，提出了一种基于电化学预处理的污泥减量促进方法。

本发明所提出的技术方案是：