CN101468864A

CN101468864A - 污水处理方法及其用途

Info

Publication number: CN101468864A
Application number: CNA2008100565622A
Authority: CN
Inventors: 韩德民; 杨顺生
Original assignee: Beijing Zishi Millennium Environmental Protection Equipment Co Ltd
Current assignee: Beijing Zishi Millennium Environmental Protection Equipment Co Ltd
Priority date: 2008-01-22
Filing date: 2008-01-22
Publication date: 2009-07-01

Abstract

本发明涉及一种污水处理方法，它将含水率为90－99.9％的剩余污泥经过频率为20－100千赫兹、功率密度为30－180瓦/升的超声波处理5－200秒后，将占污水总量0.05－10％的上述剩余污泥返回到污水的缺氧处理或厌氧处理中，并维持10分钟至6小时的反应时间，使得处理后的污水中的总氮浓度和总磷浓度分别达到5－15毫克/升和0.1－1.5毫克/升，利用超声波处理部分或全部剩余污泥，以提供缺氧区或厌氧区所需要的碳源和生物酶；通过这种方法产生的碳源可以代替甲醇等外加碳源，可以取得很高的总氮和硝态氮的去除率，在强化生物脱氮和生物除磷的同时，还有减少污泥产量、改善污泥脱水性能以及提高污泥矿化程度的效果。

Description

污水处理方法及其用途

技术领域

本发明涉及了一种污水处理方法及其用途，特别是用超声波处理剩余污泥的污水处理方法及其用途。

背景技术

目前，在污水处理工艺中，通常用超声波对剩余污泥进行处理，以改善剩余污泥的可生化性、减少污泥的排量和增加沼气。

目前，研究发现，利用低频超声波能够在介质中产生强烈的成穴作用(或叫空穴作用、气穴作用等，英文cavitation)。利用这个特性，通过一定的超声波设备处理污水厂生物工段所产剩余污泥，在剩余污泥中产生超声场来实现两个目的：其一是：将剩余污泥中的微生物细胞击破，释放出胞内物质如碳源和生物酶等有用物质；其二是：将污泥中部分长链分子以及其它难降解物质转化为易降解物质，从而改善污泥的可生化性。经过超声波处理的污泥可以作为碳源和催化剂投加或回流到有关污水处理生物工艺的缺氧区或厌氧区，强化生物脱氮，提高生物脱氮和生物除磷的效率。

发明内容

本发明的发明目的在于：提供一种污水处理方法及其用途，它利用低频超声波能够在剩余污泥中产生强烈的成穴作用来处理剩余污泥，使得剩余污泥中的微生物细胞击破，释放出胞内物质如碳源和生物酶等有用物质，并且将处理后的剩余污泥返回到污水处理的缺氧区或厌氧区中，来进一步促进脱氮和除磷。所处理的剩余污泥量取决于进水水质、处理工艺、污泥特性等，可以是部分或全部剩余污泥。

为了实现本发明的发明目的，本发明采用以下方式实现：

本发明的一种污水处理方法，其中：将含水率为90-99.9％的剩余污泥经过频率为20-100千赫兹、功率密度为30-180瓦/升的超声波处理5-200秒后，将占污水总量0.05-10％的上述剩余污泥返回到污水的缺氧处理或厌氧处理中，并维持10分钟至6小时的反应时间，使得处理后的污水中的总氮浓度和总磷浓度分别为5-15毫克/升和0.1-1.5毫克/升；

本发明的一种污水处理方法，其中：它包括：污水的缺氧处理、好氧处理和沉淀处理，沉淀处理后得到上清液和剩余污泥，剩余污泥经浓缩处理后得到含水率90-99.9％的剩余污泥，用超声波处理过的剩余污泥返回到缺氧处理中；

本发明的一种污水处理方法，其中：它包括：污水的缺氧处理、厌氧处理、好氧处理和沉淀处理，沉淀处理后得到上清液和剩余污泥，剩余污泥经浓缩处理后得到含水率90-99.9％的剩余污泥，用超声波处理过的剩余污泥返回到缺氧处理或厌氧处理中；

本发明的一种污水处理方法，其中：它包括：污水的厌氧处理、缺氧处理、好氧处理和沉淀处理，沉淀处理后得到上清液和剩余污泥，剩余污泥经浓缩处理后得到含水率90-99.9％的剩余污泥，用超声波处理过的剩余污泥返回到缺氧处理或厌氧处理中；

本发明的一种污水处理方法，其中：它包括：污水的好氧处理、缺氧处理和沉淀处理，沉淀处理后得到上清液和剩余污泥，剩余污泥经浓缩处理后得到含水率90-99.9％的剩余污泥，用超声波处理过的剩余污泥返回到缺氧处理中；

本发明的一种污水处理方法，其中：它包括：污水的厌氧处理、好氧处理、缺氧处理和沉淀处理，沉淀处理后得到上清液和剩余污泥，剩余污泥经浓缩处理后得到含水率90-99.9％的剩余污泥，用超声波处理过的剩余污泥返回到厌氧处理中；

本发明的一种污水处理方法，其中：所述进入超声波处理中的剩余污泥的粘滞系数不大于1.0PaS；

本发明的一种污水处理方法，其中：所述超声波对剩余污泥进行一次处理或进行多次处理；

本发明的一种污水处理方法，其中：所述超声波处理为序批式或连续式；

本发明的一种污水处理方法的用途，其中：该方法用于厌氧缺氧好氧工艺、缺氧厌氧好氧工艺、吸附生物降解工艺、厌氧/好氧工艺、好氧/厌氧工艺、卡鲁塞尔工艺、间歇式曝气活性污泥工艺或开普顿大学工艺；该方法还用于膜生物反应器、整体式反应器、循环式活性污泥系统、续批式反应器或氧化沟的使用。

本发明与现有技术相比具有以下优点：利用超声波处理部分或全部剩余污泥，以提供缺氧区或厌氧区所需要的碳源和生物酶；通过这种方法产生的碳源可以代替甲醇等外加碳源，可以取得很高的总氮和硝态氮的去除率，在强化生物脱氮和生物除磷的同时，还有减少污泥产量、改善污泥脱水性能以及提高污泥矿化程度的效果。

附图说明

图1为本发明第一个实施例的一种污水处理方法的示意图；

图2为本发明第二个实施例的一种污水处理方法的示意图；

图3为本发明第三个实施例的一种污水处理方法的示意图；

图4为本发明第四个实施例的一种污水处理方法的示意图；

图5为本发明第五个实施例的一种污水处理方法的示意图。

具体实施方式

第一实施例

如图1所示，本发明的一种污水处理方法包括：污水进行缺氧处理1、好氧处理2和沉淀处理3，沉淀处理3后得到上清液和剩余污泥，上述剩余污泥的30-60％经过浓缩处理4后使得其含水率为90-99.9％，对城市污水的处理最好为93—97％，例如95％。然后根据实际需要，经过频率为20-100千赫兹、功率密度为30-180瓦/升的超声波处理5进行处理5-200秒后，例如将频率为80千赫兹、容积是29升的功率为5000瓦的超声波设备处理上述含水率为95％的剩余污泥120秒，然后将占污水总量0.05-10％，例如占污水总量的1％的上述剩余污泥返回到缺氧处理1中，并维持10分钟至6小时的反应时间，例如维持2小时的反应时间，使得处理后的污水中的总氮浓度为5-15毫克/升和总磷浓度为0.1-1.5毫克/升，例如总氮浓度控制在10毫克/升左右和总磷浓度为1毫克/升左右。

进入超声波处理5中的剩余污泥的粘度不大于1.0PaS，最好不大于0.5PaS。所述超声波对剩余污泥进行一次处理或进行多次处理，即剩余污泥多次进入超声波发生器进行处理，超声波处理5可以为序批式或连续式。所处理的剩余污泥可以是污水厂自产污泥，也可以是其它污水厂所产剩余污泥；所处理的剩余污泥量和处理程度取决于污水厂进水水质、氨氮的硝化程度以及脱氮除磷的目标值。

第二实施例

第二实施例与第一实施例基本相同，所不同的是：如图2所示，本发明的一种污水处理方法包括：污水的缺氧处理1、厌氧处理6、好氧处理2和沉淀处理3，沉淀处理3后得到上清液和剩余污泥，剩余污泥经浓缩处理后得到90-99.9％的剩余污泥，用超声波处理过的剩余污泥返回到缺氧处理1或厌氧处理6中。超声波处理过的剩余污泥的投加点可根据脱氮和除磷侧重点不同分别选在缺氧处理1或厌氧处理6中，图2只画出投加到缺氧处理1中，投加到厌氧处理6中情况与之可类比。

第三实施例

第三实施例与第一实施例基本相同，所不同的是：如图3所示，本发明的一种污水处理方法包括：污水的厌氧处理6、缺氧处理1、好氧处理2和沉淀处理3，沉淀处理3后得到上清液和剩余污泥，剩余污泥经浓缩处理后得到90-99.9％的剩余污泥，用超声波处理过的剩余污泥返回到缺氧处理1或厌氧处理6中。超声波处理过的剩余污泥的投加点可根据脱氮和除磷侧重点不同分别选在缺氧处理1或厌氧处理6中，图3只画出投加到缺氧处理1中，投加到厌氧处理6中情况与之可类比。

第四实施例

第四实施例与第一实施例基本相同，所不同的是：如图4所示，本发明的一种污水处理方法包括：污水的好氧处理2、缺氧处理1和沉淀处理3，沉淀处理3后得到上清液和剩余污泥，剩余污泥经浓缩处理后得到90-99.9％的剩余污泥，用超声波处理过的剩余污泥返回到缺氧处理1中。

第五实施例

第五实施例与第一实施例基本相同，所不同的是：如图5所示，本发明的一种污水处理方法包括：污水的厌氧处理6、好氧处理2、缺氧处理1和沉淀处理3，沉淀处理3后得到上清液和剩余污泥，剩余污泥经浓缩处理后得到90-99.9％的剩余污泥，用超声波处理过的剩余污泥返回到厌氧处理6中。

对于生物工艺污水厂，只要整个处理流程中具有生物脱氮和生物除磷的工段或环节，皆可以使用本发明的污水处理方法来强化生物脱氮和除磷，包括但不限于以下工艺：厌氧缺氧好氧工艺(A²O)、缺氧厌氧好氧工艺(倒置A²O)、吸附生物降解工艺(AB)、厌氧/好氧工艺(A/O)、好氧/厌氧工艺(A/O)、卡鲁塞尔工艺(Carrousel)、间歇式曝气活性污泥工艺(ICEAS)或开普顿大学工艺(UCT)；该方法还用于膜生物反应器(MBR)、整体式反应器(UNITANK)、循环式活性污泥系统(CASS/CAST)、续批式反应器(SBR)或氧化沟的使用，曝气布置和方式应满足脱氮和除磷的要求。

本发明的方法可以用于城市污水和工业污水的处理。

以上实施例只是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims

1.一种污水处理方法，其特征在于：将含水率为90-99.9％的剩余污泥经过频率为20-100千赫兹、功率密度为30-180瓦/升的超声波处理5-200秒后，将占污水总量0.05-10％的上述剩余污泥返回到污水的缺氧处理或厌氧处理中，并维持10分钟至6小时的反应时间，使得处理后的污水中的总氮浓度和总磷浓度分别为5-15毫克/升和0.1-1.5毫克/升。

2.如权利要求1所述污水处理方法，其特征在于：它包括：污水的缺氧处理、好氧处理和沉淀处理，沉淀处理后得到上清液和剩余污泥，剩余污泥经浓缩处理后得到含水率90-99.9％的剩余污泥，用超声波处理过的剩余污泥返回到缺氧处理中。

3.如权利要求1所述污水处理方法，其特征在于：它包括：污水的缺氧处理、厌氧处理、好氧处理和沉淀处理，沉淀处理后得到上清液和剩余污泥，剩余污泥经浓缩处理后得到含水率90-99.9％的剩余污泥，用超声波处理过的剩余污泥返回到缺氧处理或厌氧处理中。

4.如权利要求1所述污水处理方法，其特征在于：它包括：污水的厌氧处理、缺氧处理、好氧处理和沉淀处理，沉淀处理后得到上清液和剩余污泥，剩余污泥经浓缩处理后得到含水率90-99.9％的剩余污泥，用超声波处理过的剩余污泥返回到缺氧处理或厌氧处理中。

5.如权利要求1所述污水处理方法，其特征在于：它包括：污水的好氧处理、缺氧处理和沉淀处理，沉淀处理后得到上清液和剩余污泥，剩余污泥经浓缩处理后得到含水率90-99.9％的剩余污泥，用超声波处理过的剩余污泥返回到缺氧处理中。

6.如权利要求1所述污水处理方法，其特征在于：它包括：污水的厌氧处理、好氧处理、缺氧处理和沉淀处理，沉淀处理后得到上清液和剩余污泥，剩余污泥经浓缩处理后得到含水率90-99.9％的剩余污泥，用超声波处理过的剩余污泥返回到厌氧处理中。

7.如权利要求1至6所述权利要求的任一所述的污水处理方法，其特征在于：所述进入超声波处理中的剩余污泥的粘滞系数不大于1.0PaS。

8.如权利要求7所述污水处理方法，其特征在于：所述超声波对剩余污泥进行一次处理或进行多次处理。

9.如权利要求8所述污水处理方法，其特征在于：所述超声波处理为序批式或连续式。

10.用权利要求1所述污水处理方法的用途，该方法用于厌氧缺氧好氧工艺、缺氧厌氧好氧工艺、吸附生物降解工艺、厌氧/好氧工艺、好氧/厌氧工艺、卡鲁塞尔工艺、间歇式曝气活性污泥工艺或开普顿大学工艺；该方法还用于膜生物反应器、整体式反应器、循环式活性污泥系统、续批式反应器或氧化沟的使用。