CN102145972B - 活性污泥法污水处理系统好氧单元剩余污泥减量的方法 - Google Patents

活性污泥法污水处理系统好氧单元剩余污泥减量的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102145972B
CN102145972B CN2010190630611A CN201019063061A CN102145972B CN 102145972 B CN102145972 B CN 102145972B CN 2010190630611 A CN2010190630611 A CN 2010190630611A CN 201019063061 A CN201019063061 A CN 201019063061A CN 102145972 B CN102145972 B CN 102145972B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sewage treatment
aerobic unit
soluble copper
copper salt
treatment systems
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2010190630611A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102145972A (zh
Inventor
仓一华
吴敏
赵海云
马晓伟
姜垒垒
吴培云
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Shanghai Petrochemical Co Ltd
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Shanghai Petrochemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum and Chemical Corp, Sinopec Shanghai Petrochemical Co Ltd filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Priority to CN2010190630611A priority Critical patent/CN102145972B/zh
Publication of CN102145972A publication Critical patent/CN102145972A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102145972B publication Critical patent/CN102145972B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/20—Sludge processing

Abstract

一种活性污泥法污水处理系统好氧单元剩余污泥减量的方法，包括向污水处理系统的好氧单元进水中加入化学解偶联剂，化学解偶联剂的组分包括3，3，4，5-四氯水杨酰胺；可溶性铜盐；吸附剂。可溶性铜盐为硫酸铜、氯化铜或醋酸铜中的一种；吸附剂为硅藻精土或沸石粉中的一种，或两者的混合物。3，3，4，5-四氯水杨酰胺与可溶性铜盐的重量比为1∶0.05～0.25，3，3，4，5-四氯水杨酰胺和可溶性铜盐两者总量与吸附剂的重量比为1∶0.05～1.00。进水中化学解偶联剂的加入量以3，3，4，5-四氯水杨酰胺计，控制为0.6～3.8mg/l。本发明污泥减量的性能更强，如达到同样的污泥减量率，投加的TCS可以减少25～75％，而COD去除率基本不受影响。

Description

活性污泥法污水处理系统好氧单元剩余污泥减量的方法
技术领域
本发明涉及一种使活性污泥污水处理工艺好氧单元剩余污泥产率降低的方法，该方法通过向好氧单元进水中加入化学解偶联剂，以解偶联法来使活性污泥法污水处理系统好氧单元剩余污泥得以减量。
背景技术
活性污泥法是目前应用最广泛的污水(包括城市污水或工业污水)生物处理技术，虽然该工艺技术有很多的优点，如基建投资少，处理效果好，运行稳定等，但是它也存在一个显著的缺点，即在运行过程中会产生大量的剩余污泥。剩余污泥的处理成本相当高，一般会占到了污水厂运行总费用的25％～65％，因此，活性污泥污水处理工艺降低或减少剩余污泥的产生率一直是很受关注的课题。根据不同的污水水质，具体的活性污泥处理工艺会有多种单元进行组合，而剩余污泥主要产生于好氧单元。已有常用的污泥减量技术主要包括延时曝气法、纯氧曝气法、生物捕食法、好氧或厌氧消化法和解偶联法等，尽管这些方法各自都存在明显的优点和不足，但相对而言，其中解偶联法因不增加或不改变原有工艺的单元组合，实施方便，尤其是降低污泥产率的幅度最大，因而应用最为广泛且更具发展前景。
在活性污泥法中，微生物是以废水中的污染物质(基质)作为生长的碳源和能源来将污染物从废水中去除，显然微生物生长与基质利用相关，而微生物的合成还需要能够与之相耦合的能量以形成新的细胞，这种能量主要由三磷酸腺苷(ATP)提供。ATP则主要是微生物分解代谢过程中通过二磷酸腺苷(ADP)的氧化和磷酸化生成，正常情况下，氧化反应和磷酸化反应是偶联的，即微生物将污染物质氧化的过程中同时伴随着ADP转化成ATP的磷酸化过程。解偶联法是向系统中投加化学药剂-解偶联剂，使氧化和磷酸化之间存在的偶联关系解除，抑制生成ATP的磷酸化反应的进行，从而使微生物合成代谢减少以达到降低微生物产率的目的。
解偶联法中解偶联剂的性能至关重要，现有技术中常用的解偶联剂有2，4-二硝基苯酚、三氯苯酚、2，4-二氯苯酚和3，3，4，5-四氯水杨酰胺(TCS)等。其中TCS因对剩余污泥的减量作用最为显著而使用最为广泛，在某些活性污泥处理工艺中，污泥的产量最多能减少40％，例如《Utilization of a metabolic uncoupler 3，3’，4’，5-tetrachlosalicylanilide(TCS) toreduce sludge growth in activated sludge culture》(Water Res，2002，36(8)：2077-2083)一文中所介绍的。尽管所有的解偶联剂都有一个共同的缺点，即加入系统后会使得污泥的活性降低，然而TCS的这一缺点更为显著，对微生物的“杀伤”作用相对更大，这或许是TCS无法彻底取代其它解偶联剂的最主要原因之一。
发明内容
本发明提供了一种活性污泥法污水处理系统好氧单元剩余污泥减量的方法，它通过向好氧单元的进水投加一种以3，3，4，5-四氯水杨酰胺(TCS)为主要成分的复合的解偶联剂，能有效地解决现有技术中因TCS加入污水处理系统而导致污泥活性降低这一技术问题。
以下是本发明解决上述技术问题的技术方案：
一种活性污泥法污水处理系统好氧单元剩余污泥减量的方法，该方法包括向污水处理系统的好氧单元进水中加入化学解偶联剂。该化学解偶联剂为组合物，组分包括：
3，3，4，5-四氯水杨酰胺；
可溶性铜盐；
吸附剂。
上述可溶性铜盐为硫酸铜、氯化铜或醋酸铜中的一种；吸附剂为硅藻精土或沸石粉中的一种，或两者的混合物。
各组分的配比为：3，3，4，5-四氯水杨酰胺与可溶性铜盐的重量比为1∶0.05～0.25，3，3，4，5-四氯水杨酰胺和可溶性铜盐两者总量与吸附剂的重量比为1∶0.05～1.00。
进水中化学解偶联剂的加入量以3，3，4，5-四氯水杨酰胺计，控制为0.6～3.5mg/l。
上述好氧单元至少依次包括一个曝气工段和一个沉淀工段，污水先于曝气工段中与活性污泥均匀混合，污泥负荷控制为0.3～6kgBOD5/(kgMLVSS·d)，曝气工段中曝气充氧，溶解氧控制为0.5～4mg/l，污水于曝气工段中的停留时间控制为0.5～8hr，随后于沉淀工段中进行泥水分离。
上述化学解偶联剂中，可溶性铜盐最好为硫酸铜；吸附剂最好为硅藻精土；3，3，4，5-四氯水杨酰胺与可溶性铜盐的重量比最好为1∶0.07～0.20；3，3，4，5-四氯水杨酰胺和可溶性铜盐两者总量与吸附剂的重量比最好为1∶0.1～0.5。
上述化学解偶联剂中硅藻精土的比表面积一般取30～60m2/g；沸石粉的粒度一般取40～100目。
本发明适用任何含有好氧单元的活性污泥法污水处理系统，如由单级或多级的好氧单元、单级或多级的好氧/厌氧交替单元构成的系统。
在好氧单元中，污水与污泥相互间并非处于均相的混合状态，尽管存在曝气的机械搅拌作用，但污泥还是以胶团颗粒的形态为主悬浮于系统中。发明人在实验中发现，TCS对微生物的“杀伤”作用与TCS在水相中的浓度极为相关，浓度愈高“杀伤”作用愈大。而TCS的解偶联作用则与TCS在污泥胶团颗粒中的浓度极为相关，浓度愈高解偶联作用愈大。
本发明的实质是将TCS和可溶性铜盐、硅藻精土和沸石粉按一定的比例混合配制成一种复合的解偶联剂投入好氧单元的进水。发明人在实验中观察到，由于硅藻精土和沸石粉具有较大的孔隙率和比表面，对TCS和二价铜离子不仅具有较强的吸附作用，而且吸附容量很大。当TCS和可溶性铜盐、硅藻精土和/或沸石粉按一定的比例混合后，硅藻精土和/或沸石粉如同载体一样吸附负载了TCS和二价铜离子，形成一种“负载型”的复合解偶联剂，并且负载于“载体”上的TCS和二价铜离子在水中并不像单纯的TCS和二价铜离子那样会迅速扩散，而以相对较低的速率缓慢释放，因此可将这种“负载型”的复合解偶联剂视作“缓释的”解偶联剂。发明人通过进一步的实验发现，与单纯的TCS相比，当这种“负载型”的复合解偶联剂投入系统后在污水的溶解速率明显减缓，因此在污水水相中的浓度大为降低。另一方面，由于硅藻精土和/或沸石粉颗粒很易与污泥胶团颗粒集聚溶合，它们集聚溶合后TCS和二价铜离子将缓慢地释放“溶入”污泥胶团内，使得污泥胶团内能获得较高的TCS和二价铜离子浓度。
TCS与二价铜离子对解偶联法活性污泥减量有较好的协同作用，两者以合适的比例配合使用可降低解偶联剂的总加入量，从而进一步有利于污水处理效率的提高。
与现有技术相比本发明的积极效果十分明显，具体体现在以下两点：
1)污泥减量的性能更强，如达到同样的污泥减量率，投加的TCS可以减少25～75％；
2)系统中投加TCS后，COD去除率基本不受影响。
下面将通过具体的实施例来对本发明作进一步的说明，在实施例中，污泥减量率的定义为：
Figure GSA00000035817300031
其中，污泥产率I为好氧单元中不投加解偶联剂的污泥产率，污泥产率II为好氧单元中投加解偶联剂后的污泥产率。
由于本发明的关键在于对采用的解偶联剂进行了改进，而其它的工艺流程或参数与现有技术基本相同，因此实施例将注重解偶联剂组成及其投加量的列举。
具体实施方式
【实施例1～8、比较例1～2】
处理的污水为炼油污水，经隔油、混凝浮选处理，进水的水质为：
COD                    575mg/l
pH值                   8.2
采用序批式活性污泥法(SBR工艺)进行处理，反应器容积为8m3，工序依次包括：进水-好氧反应-沉淀-滗水-厌氧(循环往复)，好氧反应工序的运行工艺条件为：
污泥负荷                0.4～0.9kgBOD5/(kgMLVSS·d)
反应温度                20～30℃
溶解氧                  2～4mg/l
污水中解偶联剂加入量    见表2
(以TCS计)
实施例1～8、比较例1～2采用的解偶联剂的组成包括TCS，其余组分及配比如表1所列，所用硅藻精土的比表面积为30～60m2/g，沸石粉的粒度为40～100目。解偶联剂先用工业水搅拌至形成悬浮液，配制浓度为2～4g/l，然后随好氧反应工序的进水进行投加。
【实施例9～16】
处理的污水为乙二醇生产污水，进水的水质为：
COD                    2050mg/l
pH值                   6～9
采用AB活性污泥法工艺进行处理，流程依次包括：进水-A段高负荷好氧处理-中间沉淀池-B段低负荷好氧处理-最终沉淀池-排水，中间沉淀池和最终沉淀池的部分污泥分别回流至各自发好氧池，剩余污泥排放。实施例9～16针对污泥产率较高的A段高负荷好氧单元(包括A段高负荷好氧处理和中间沉淀池)进行污泥减量处理，运行工艺条件为：
污泥负荷                2～4kgBOD5/(kgMLVSS·d)
反应温度                20～30℃
溶解氧                  0.5～1mg/l
污水中解偶联剂加入量量  见表2
(以TCS计)
实施例9～16采用的解偶联剂的组成包括TCS，其余组分及配比如表1所列，所用硅藻精土的比表面积为30～60m2/g，沸石粉的粒度为40～100目。解偶联剂先用工业水搅拌至形成悬浮液，配制浓度为2～4g/l，然后随A段好氧单元的进水进行投加。
各实施例和比较例的试验结果见表2。
表1.
可溶性铜盐 吸附剂  TCS∶可溶性铜盐(重量比)   (TCS+可溶性铜盐)∶吸附剂(重量比)
  实施例1   硫酸铜  硅藻精土   1∶0.05   1∶0.05
  实施例2   硫酸铜  沸石粉   1∶0.07   1∶0.07
  实施例3   硫酸铜  硅藻精土+沸石粉   1∶0.10   1∶0.10
  实施例4   硫酸铜  硅藻精土   1∶0.12   1∶0.20
  实施例5   硫酸铜  硅藻精土+沸石粉   1∶0.15   1∶0.40
  实施例6   氯化铜  硅藻精土   1∶0.22   1∶0.50
  实施例7   氯化铜  沸石粉   1∶0.20   1∶0.75
  实施例8   醋酸铜  硅藻精土   1∶0.25   1∶1.00
  实施例9   硫酸铜  硅藻精土   1∶0.05   1∶0.05
  实施例10   硫酸铜  沸石粉   1∶0.07   1∶0.07
  实施例11   硫酸铜  硅藻精土+沸石粉   1∶0.10   1∶0.10
  实施例12   硫酸铜  硅藻精土   1∶0.12   1∶0.20
  实施例13   硫酸铜  硅藻精土+沸石粉   1∶0.15   1∶0.40
  实施例14   氯化铜  硅藻精土   1∶0.22   1∶0.50
  实施例15   氯化铜  沸石粉   1∶0.20   1∶0.75
  实施例16   醋酸铜  硅藻精土   1∶0.25   1∶1.00
  比较例1   -  -   -   -
  比较例2   硫酸铜  -   1∶0.12   -
表2.
  解偶联剂投加量(以TCS计)(mg/l)   COD去除率(％)   污泥减量率(％)
  实施例1   3   56.8   50.1
  实施例2   2.5   61.1   52.7
  实施例3   2   62..5   54.3
  实施例4   1.8   64.7   55.2
  实施例5   1.6   63.9   57.9
  实施例6   1.4   63.2   56.5
  实施例7   1.2   64.3   49.7
  实施例8   0.6   50.8   42.6
  实施例9   3.5   40.7   45.6
  实施例10   3.0   54.3   49.6
  实施例11   2.5   65.8   52.3
  实施例12   2.1   59.7   57.3
  实施例13   1.8   54.8   49.9
  实施例14   1.6   49.0   47.8
  实施例15   1.5   51.3   52.1
  实施例16   1.0   58.3   46.4
  比较例1   4   25.2   39.6
  比较例2   3.2   32.8   43.9

Claims (8)

1.一种活性污泥法污水处理系统好氧单元剩余污泥减量的方法，该方法为向污水处理系统的好氧单元进水中加入化学解偶联剂，其特征在于该化学解偶联剂为组合物，其组成为：
3，3′，4′，5-四氯水杨酰苯胺；
可溶性铜盐；
吸附剂；
上述可溶性铜盐为硫酸铜、氯化铜或醋酸铜中的一种；吸附剂为硅藻精土或沸石粉中的一种，或两者的混合物；
各组分的配比为：3，3′，4′，5-四氯水杨酰苯胺与可溶性铜盐的重量比为1∶0.05～0.25，3，3′，4′，5-四氯水杨酰苯胺和可溶性铜盐两者总量与吸附剂的重量比为1∶0.05～1.00；
进水中化学解偶联剂的加入量以3，3′，4′，5-四氯水杨酰苯胺计，控制为0.6～3.8mg/L。
2.根据权利要求1所述的活性污泥法污水处理系统好氧单元剩余污泥减量的方法，其特征在于所述的好氧单元至少依次包括一个曝气工段和一个沉淀工段，污水先于曝气工段中与活性污泥均匀混合，污泥负荷控制为0.3～6kgBOD5/(kgMLVSS·d)，曝气工段中曝气充氧，溶解氧控制为0.5～4mg/L，污水于曝气工段中的停留时间控制为0.5～8hr，随后于沉淀工段进行泥水分离。
3.根据权利要求1或2所述的活性污泥法污水处理系统好氧单元剩余污泥减量的方法，其特征在于所述的可溶性铜盐最好为硫酸铜。
4.根据权利要求1或2所述的活性污泥法污水处理系统好氧单元剩余污泥减量的方法，其特征在于所述的吸附剂为硅藻精土。
5.根据权利要求1或2所述的活性污泥法污水处理系统好氧单元剩余污泥减量的方法，其特征在于所述的3，3′，4′，5-四氯水杨酰苯胺与可溶性铜盐的重量比为1∶0.07～0.20。
6.根据权利要求1或2所述的活性污泥法污水处理系统好氧单元剩余污泥减量的方法，其特征在于所述的3，3′，4′，5-四氯水杨酰苯胺和可溶性铜盐两者总量与吸附剂的重量比为1∶0.1～0.5。
7.根据权利要求1或2所述的活性污泥法污水处理系统好氧单元剩余污泥减量的方法，其特征在于所述的硅藻精土的比表面积取30～60m2/g。
8.根据权利要求1或2所述的活性污泥法污水处理系统好氧单元剩余污泥减量的方法，其特征在于所述的沸石粉的粒度取40～100目。
CN2010190630611A 2010-02-08 2010-02-08 活性污泥法污水处理系统好氧单元剩余污泥减量的方法 Active CN102145972B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010190630611A CN102145972B (zh) 2010-02-08 2010-02-08 活性污泥法污水处理系统好氧单元剩余污泥减量的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010190630611A CN102145972B (zh) 2010-02-08 2010-02-08 活性污泥法污水处理系统好氧单元剩余污泥减量的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102145972A CN102145972A (zh) 2011-08-10
CN102145972B true CN102145972B (zh) 2012-12-26

Family

ID=44420468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010190630611A Active CN102145972B (zh) 2010-02-08 2010-02-08 活性污泥法污水处理系统好氧单元剩余污泥减量的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102145972B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103771579B (zh) * 2012-10-22 2015-11-25 中国石油化工股份有限公司 一种解偶联剂及其应用
CN104531783B (zh) * 2015-01-01 2018-03-30 北京工业大学 硫酸铜联合碱性pH促进剩余污泥厌氧发酵产短链脂肪酸的方法
CN105541067A (zh) * 2016-02-03 2016-05-04 中国科学院生态环境研究中心 一种快速筛选减量污泥的高效解偶联剂的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101050019A (zh) * 2007-04-30 2007-10-10 南开大学 污泥减量型生物膜叠球填料及制备方法与应用
CN101050020A (zh) * 2007-04-30 2007-10-10 南开大学 用污泥减量型生物膜叠球填料工艺处理废水的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101050019A (zh) * 2007-04-30 2007-10-10 南开大学 污泥减量型生物膜叠球填料及制备方法与应用
CN101050020A (zh) * 2007-04-30 2007-10-10 南开大学 用污泥减量型生物膜叠球填料工艺处理废水的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2005-254066A 2005.09.22
安晓雯等.污泥减量技术及解偶联剂的应用.《大连大学学报》.2005,第26卷(第04期),第55-58页. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN102145972A (zh) 2011-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103964646B (zh) 一种厌氧-好氧-微生物絮凝强化处理废水的方法
CN102452770A (zh) 一种生化与高级氧化耦合的污水处理工艺
CN105621801A (zh) 一种生物反应污水处理方法
CN102849849B (zh) 一种基于磁性纳米材料强化活性污泥对城市生活污水处理的方法
We et al. Influence of static mixer on the development of aerobic granules for the treatment of low-medium strength domestic wastewater
CN102145972B (zh) 活性污泥法污水处理系统好氧单元剩余污泥减量的方法
CN109574386A (zh) 一种香料废水处理系统
CN101746887B (zh) 一种复配的解偶联剂
CN110606577A (zh) 一种复合除磷脱氮剂及其制备方法
CN102145973B (zh) 一种复合解偶联剂
CN101746890B (zh) 活性污泥污水处理工艺好氧单元剩余污泥产率降低的方法
CN101746888B (zh) 降低活性污泥污水处理工艺好氧单元剩余污泥产率的方法
CN101746889B (zh) 活性污泥污水处理工艺好氧单元污泥减量的方法
CN102372394A (zh) 一种具有除磷脱氮功能的农村污水处理方法
CN108314179A (zh) 强化活性污泥去除污水氮磷和难降解有毒有机物的方法
CN101439909B (zh) 一种甲醛工业废水生物处理催化剂
CN101746885B (zh) 复合解偶联剂
CN101746886B (zh) 一种解偶联剂
CN108658251B (zh) 一种用于纺织废水的处理剂、制备方法及其处理工艺
CN108862845B (zh) 一种印染废水处理剂、制备方法及其处理工艺
CN103771579B (zh) 一种解偶联剂及其应用
CN108773911B (zh) 一种用于垃圾渗透液的处理剂、制备方法及其处理工艺
CN111499102A (zh) 一种复杂有机污水梯级净化工艺
CN112028256B (zh) 一种酶化除磷剂及其制备方法
CN220165994U (zh) 一种生物磁分离系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant