[发明专利]一种破壁厌氧干化处理剩余活性污泥的方法

说明书

本发明公开了一种破壁厌氧干化处理剩余活性污泥的方法，所述方法首先将剩余活性污泥送入破壁均化槽中，与处理剂混合后进行处理，处理后得到的污泥进行渗透压冲击破壁，破壁后污泥送入污泥厌氧发酵罐进行厌氧制气，沼气回收，厌氧后污泥送入污泥脱水机进行脱水，所得的脱水泥饼经成型处理后干化，得到干化污泥。本发明方法可以将剩余污泥的含水率降为15%以下，大大降低污泥体积，干化能耗自给，干化污泥可作为进一步资源化原料或焚烧。

技术领域

本发明涉及一种剩余活性污处理方法，属于环保领域，尤其涉及一种剩余污泥厌氧干化处理方法。

背景技术

随着我国经济快速发展，工业化和城市化进程加快，每年产生的大量工业废水和生活污水亟待处理。活性污泥法作为目前国内外应用最广泛的水处理技术，对其需求越来越高的同时，不可避免地也会产生大量的剩余污泥。剩余污泥中含有大量的有毒有害物质，如寄生虫卵、病原微生物、细菌、合成有机物及重金属离子等，由此产生的臭气和有机污染已成为城市环境卫生一大公害。因此剩余污泥的减量化、无害化、资源化处理势在必行。

目前，世界上主要的污泥处理技术有污泥填埋、污泥焚烧、污泥消化、污泥脱水和远洋抛投等。由于各个国家国情不同，对剩余污泥处理技术的选择也大相径庭。我国各污水处理厂对剩余污泥的处理主要是通过浓缩、发酵、消化、堆肥等方式，资源化综合利用水平低，并且在实际操作中存在产生异味、动力费用高、过程复杂、运行管理要求高等不足之处。

厌氧消化作为一种重要的污泥资源化处理技术，目前被广泛应用。传统的厌氧消化反应过程包括：酸化阶段、水解阶段和产甲烷阶段，水解阶段一般认为是污水污泥等厌氧发酵过程的限速阶段。细胞中大量有机质无法释放而被有效直接利用,造成剩余污泥厌氧消化速率及效率均较低的后果。厌氧污泥预处理主要是采用一定的预处理技术，破坏污泥微生物的细胞结构，促使胞内的有机物质释放出来，从而达到加速污泥水解、提高污泥厌氧消化效率的目的。污泥预处理的方法可以分为物理法、化学法和生物法。近年来一些不同方法的联合应用也取得了良好的成效。

渗透压冲击法是将细胞放在高渗透压的溶液中，由于渗透压的作用，细胞内水分便向外渗出，细胞发生收缩。当达到平衡后，将介质快速稀释，或将细胞转入水或缓冲液中，由于渗透压的突然变化，细胞外的水迅速渗入细胞内，引起细胞快速膨胀而破裂。

污泥干化是污泥减量化的有效手段，传统的污泥热干化技术具有设备投资大、能耗高、运行费用高、存在爆炸风险，以及易产生二次污染等缺点。因此，面对日益突出的能源危机和环境压力，污泥节能降耗干化技术应是污泥干燥系统研究及改进的重点。

付志敏等（中温碱解预处理促进剩余污泥厌氧产甲烷的研究，2016年第34卷第1期，91-95），采用4 mol/L NaOH碱液在中温下处理城市生活污水处理厂剩余污泥6 h，对比原剩余污泥和中温碱解污泥厌氧消化产甲烷的能力，分析了中温碱解及厌氧消化过程中剩余污泥胞内物质的释放规律，结果表明：碱解预处理有效促进了有机物、氨氮的释放，对磷酸盐释放促进作用不明显。原剩余污泥的沼气转化效率为387.5 L/kg(以VS计，下同)，中温碱解处理组的沼气转化效率为402.5 L/kg；中温碱解处理组沼气转化效率比原剩余污泥组高3.87％；中温碱解预处理提高了污泥减量化程度及甲烷产量。碱解处理后剩余污泥最大甲烷产量为1480.7mL，最大产甲烷速率为77.8mL/d，细菌产甲烷的延迟时间为3.38d。但是，还存在药剂量和产气效率等问题。

CN105174681A公开了一种超声波联合改性蛋壳破解剩余污泥的方法，首先按每毫升剩余污泥中加入0.05～0.4g改性蛋壳计，向剩余污泥中加入改性蛋壳，混合均匀制得污泥浆；然后用超声波对污泥浆进行超声处理，破解剩余污泥。该发明通过对采用改性蛋壳，实现了蛋壳变废为宝，减少了环境污染，有效的解决了其处理处置问题，并获得了破解剩余污泥的有效药剂，节省了污泥处理中药剂的费用，降低了剩余污泥处理成本；在破解实验中，超声波的引入，大大的提高了污泥细胞破解速率，有效地降低了剩余污泥的破解时间，提高了处理效率，且剩余污泥的破解效果显著，沉降性能得到了极好地改善，破解后的污泥无臭味，但也存在超声能耗等问题。