[发明专利]一种废水生物处理后剩余污泥的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及剩余污泥的处理方法，特别是涉及一种废水生物处理后剩余污泥的处理方法。

背景技术

近年来，我国的污水处理工作的迅速发展很大程度上缓解了我国水污染的危机，然而活性污泥法及衍生工艺作为废水处理应用最广泛的生物处理技术，其最大弊端是产生大量的剩余污泥。随着废水处理标准越来越严格，剩余污泥的产量也大幅度地增长，伴随而来的污泥的的污染问题也日益突出，已经引起了社会各界的高度关注。当前剩余污泥经过厌氧/好氧消化后，主要是向污泥中投加聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等有机高分子聚合物使污泥颗粒絮凝、增强结构以便于机械脱水。但絮凝剂只能相对提高污泥的脱水速率，不能改善污泥的脱水程度，脱水后污泥含水率只能降至78％～85％，不能满足焚烧和填埋的要求，因此高含水率的剩余污泥的处理处置已经成为污水处理发展的关键问题，寻求经济有效的减量化、稳定化以及资源化污泥处理处置技术具有重要的现实意义。

污泥中的水分按其存在状态共分为四种：污泥颗粒周围游离水的孔隙水，占污泥总含水量的70～80％左右；占总水量的10～20％左右在颗粒裂隙中由于毛细作用形成毛细水和由于表面张力的作用吸附在污泥颗粒表面的吸附水，毛细水和吸附水结合力强；包含在污泥中微生物细胞体内的结合水，占总水量5％～8％。大量的研究表明污泥颗粒表面吸附有各种荷电离子及胞外聚合物，其中胞外聚合物主要是细菌，分泌于体外的一些高分子聚合物，具有亲水性和粘性的多聚糖、蛋白质、核酸、脂质和DNA等高分子物质组成，其包围在细胞周围能为微生物提供良好的生存环境，其质量(包括其结合水)约占污泥固体质量的80％，不能用单纯的机械法除掉，因此污泥脱水的关键在于改变污泥表面的电性以及破解污泥中胞外聚合物，使污泥更容易团聚，将键合态的水释放。

当前用超声，电解，碱热，尤其是Fenton等系列高级氧化技术预调理污泥深度脱水已取得了一定的成果。李娟等(环境科学，2009年第30卷第2期，475-479)发现用Fenton试剂能有效破解活性污泥的胞外聚合物，氧化处理后，污泥颗粒的平均粒径明显减小，均匀性提高，使污泥的无机化程度和疏水性提高，并增加脱水后泥饼的含固率，有利于污泥的减量化和资源化，然而实践表明Fenton及类似工艺处理污泥成本较高阻碍了该技术的工程化应用。

硫酸根自由基(Sulfate radicals，SO₄^-·)是一种高活性的自由基，氧化还原电势为2.5～3.1V，可通过光辐射、热、过渡金属(Co²⁺，Ag⁺，Fe²⁺等)等活化过硫酸盐分解产生，SO₄^-·能激发产生其他的中间体高活性氧化物种(例如·OH)，启动一序列自由基的扩散和终止链式反应，能部分甚至完全氧化分解降解污染物，活化过程如方程(1～4)所示。

S₂O₈^2-+heat/hv→SO₄^-·    (1)

S₂O₈^2-+e^-→SO₄^-·+SO₄^2-    (2)

S₂O₈^2-+Mⁿ⁺→M⁽ⁿ⁺¹⁾⁺+SO₄^-·+SO₄^2-    (3)

SO₄^-·+H₂O→·OH+HSO₄^-    (4)。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供以一种废水生物处理后剩余污泥的处理方法。

本发明提供的一种废水生物处理后剩余污泥的处理方法，包括以下步骤：

(1)、将城市污水剩余污泥配制成混合液悬浮固体浓度为8000～11000mg/L，加入反应槽内，90-150转/分钟快速搅拌下，用酸溶液调节pH至2.0～4.0；

(2)、将步骤(1)处理后的混合液加热至50～70℃，加入硫酸亚铁溶液、过硫酸钠溶液或过硫酸钾溶液和工业粉煤灰，以40-60转/分钟搅拌反应4-7小时；