CN103553288A - 一种酿酒废水处理污泥制备水处理生物活性促进剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环保技术领域，本发明公开了一种酿酒废水处理污泥制备水处理生物活性促进剂的方法，本发明的方法以处理酿酒废水产生的污泥为原料，经过脱水、干化、改性、造粒、筛分的步骤，将污泥制成为一种水处理生物活性促进剂。采用所述方法对酿酒废水处理污泥进行处置和资源化利用，既为酿酒污泥的处理开辟了一条新的途径，同时制备的新型水处理生物活性促进剂提高了污水处理效率，减少了营养物投加量，变废为宝，实现了节能减排。
Description
技术领域
本发明涉及环保技术领域，一种酿酒废水处理污泥制备水处理生物活性促进剂的方法。
背景技术
好氧生物处理法在污水处理领域中得到广泛的应用，具有处理效果稳定、运行成本低等特点。生物法主要利用微生物代谢降解污水中的有机物，微生物生长所需的营养物质包括碳源、氮源、无机盐类以及生长因子（如微量元素）等。目前生物法处理污水面临部分问题，如市政污水中氮、磷含量较高，污水中碳源相对缺乏，导致市政污水生物脱氮除磷效果不佳，排放尾水中氮磷普遍超标导致受纳水体富营养化加剧。又如工业废水中营养元素单一，可被微生物利用的碳源、氮源和磷的比例极不均衡，微生物所需微量元素（如铜、锌、钴、锰、钼、硒、钾、镁等）普遍缺乏，导致污水可生化性差，培菌和运行困难。为了解决营养缺乏不均衡这个问题，污水处理厂大量投加面粉、白糖、尿素、磷酸盐等营养物质或采取辅助物化法脱氮除磷以提高处理效果，大幅度地增加运行成本，也很容易造成二次污染。
近几年国内酿酒行业迅猛发展，污水产生量逐年增加，生物法产生的剩余污泥量也日益增多，给污泥处置带来很大的压力。目前污泥处理处置技术主要包括：填埋、焚烧和土地利用及其它污泥资源化方法等。填埋法处理量大、成本低，但占地面积大，存在对填埋场地附近土壤和地下水系产生二次污染的可能，污泥的掩埋同时造成资源的浪费。焚烧法可以有效地对污泥进行无害化和减量化处理，同时可以回收利用燃烧产生的余热，但污泥需经过干化处理以提高其燃烧效率，产生的废气需要处理以防止造成二次污染。土地利用法是利用污泥中富含氮、磷、钾、多种微量元素和腐殖质等有机物，将污泥制成有机肥料和土壤改良剂，用于农业、土地改良、园林绿化等，此法是剩余污泥处置和资源化利用最广泛的方法之一，但污泥中存在的病原菌、寄生虫以及各种重金属和难降解有毒有害物质，须将污泥进行无毒无害化处理，通常采用的方法有堆肥和碱性稳定化。
酿酒行业使用的原料为稻谷、高粱、大麦等，其生产废水经生化处理后所产生的污泥富含有机物、氨基酸、菌体蛋白、活性酶及微量元素，重金属含量低，具有生物兼容性和环境友好性，是资源化利用的理想原料。采用填埋或焚烧方法处理酿酒废水污泥将造成资源浪费，并存在二次污染的风险，采用堆肥方法制备有机肥用于农业、园林、土地改造时需解决污泥制肥成本和产品销售的问题。
发明内容
本发明所解决的技术问题是，提供一种酿酒废水处理厂污泥处置及资源化的方法。针对酿酒行业废水处理产生的污泥的特点，其富含有机物、氨基酸、菌体蛋白、活性酶及微量元素，重金属含量较低，将其制成水处理生物活性促进剂，以提高废水的可生化性和微生物活性，减少营养物质的投加，降低运营成本，提高处理效果。
本发明的酿酒废水处理污泥制备水处理生物活性促进剂的方法，其原理是：酿酒（如酿酒）行业使用的原料为稻谷、高粱、大麦等，其废水处理产生的污泥主要由微生物、微生物自身氧化残余物、吸附在活性污泥表面上尚未降解或难以降解的有机物和无机物等组成，富含有机质，蛋白质含量高，氮、磷、钾及微量元素含量丰富，通过将污泥改性方法，改良、优化酿酒废水处理污泥的物质组成和元素配比，通过脱水、干化、改性、造粒、筛分制备成生物活性促进剂，通过分析待处理废水水质后按一定比例投加生物活性促进剂，提高废水的可生化性和活性污泥中微生物活性，提高生物法处理效果。
本发明采取的技术方案是：
本发明的酿酒废水处理污泥制备水处理生物活性促进剂的方法如下：
（1）脱水，酿酒废水处理厂排出的剩余生化污泥含水率一般为99.2%-99.8%，经过浓缩后含水率降至约97%，浓缩后的污泥经污泥泵输送至板框压滤机进行压滤脱水处理，板框压滤机工作温度为常温，工作压力0.6MPa，压滤周期4-6小时，其中进泥2-3小时，保压1小时，卸泥1小时，经脱水后酿酒污泥的含水率为75%左右；
（2）干化，将脱水后的酿酒污泥进行热干化处理，脱水处理后的污泥由螺旋送料机连续送入间接加热楔型空心桨叶干燥机的加料口，污泥进入干燥机后，通过桨叶的转动使污泥翻转、搅拌，不断更新加热介面，与器壁和桨叶接触，被充分加热，使污泥所含的水分蒸发，经干化后的污泥含水量在20%以内，同时杀灭污泥中的寄生虫卵和大肠杆菌；
（3）改性，以干化后的酿酒废水处理污泥为原料进行改性，改良污泥的物质组成和元素配比，将污泥输送至污泥调理罐，按20%比例投加膨松剂、添加剂，再进行充分混合搅拌；
（4）造粒，将改性后的污泥投入造粒机中造出颗粒，得到粒径范围在0.5-5mm之间的半成品；
（5）筛分，将造粒后的污泥进行筛分，筛分出1～2mm粒径的颗粒做为生物活性促进剂成品打包分装，粒径小于1mm或大于2mm的颗粒返回步骤（4）进行再次造粒。
步骤（1）中，所述的污泥泵为螺杆泵或气动隔膜泵，工作压力≥0.6Mpa。
步骤（2）中，所述间接加热楔型空心桨叶干燥机干化污泥时，使用热媒为蒸汽，温度为150℃，进料温度为30℃，产品温度为65℃，出风温度为70℃，整个干燥过程在封闭状态下进行，有机挥发气体及异味气体在密闭氛围下送至尾气处理装置，避免环境污染。干化后污泥含水率≤20%，寄生虫卵死亡率≥95%，大肠杆菌含量≤100个/kg。
步骤（3）中，所述膨松剂和添加剂为米糠和草木灰物质，米糠富含碳源，又可使污泥膨松防止污泥粘连或板结；草木灰的主要成分K2CO3为强碱弱酸盐，可为生物法反硝化脱氮提供一定的碱度及微量元素钾。
步骤（3）中，膨松剂和添加剂的加入量为污泥重量的20%。
本发明的积极效果如下：
1、采用本发明所述方法对酿酒废水处理产生的剩余污泥进行减量化处置和资源化利用，有效解决了污泥的排放和处理问题，避免了填埋法和焚烧法处理污泥造成的二次污染风险。
2、采用本发明所述方法将酿酒废水处理产生的剩余污泥制备成水处理生物活性促进剂，有效的利用了污泥中各有效组分，减少了酿酒污泥处理造成的资源浪费。
3、采用本发明所述方法制备的水处理生物活性促进剂，有效解决了各类废水可生化性差、营养元素不均衡的问题，减少了淀粉、尿素、磷肥等营养物质的投加，减少运行成本，提高污水处理效果。
具体实施方式
下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。
实施例1
（1）脱水，酿酒废水处理厂排出的剩余生化污泥经过浓缩后含水率降至97%，浓缩后的污泥经污泥泵输送至板框压滤机进行压滤脱水处理，板框压滤机工作温度为常温，工作压力0.6MPa，压滤周期4-6小时，其中进泥2-3小时，保压1小时，卸泥1小时，经脱水后酿酒污泥的含水率为75%左右；
（2）干化，将脱水后的酿酒污泥进行热干化处理，脱水处理后的污泥由螺旋送料机定量地连续送入间接加热楔型空心桨叶干燥机的加料口，污泥进入干燥机后，通过桨叶的转动使污泥翻转、搅拌，不断更新加热介面，与器壁和桨叶接触，被充分加热，使污泥所含的水分蒸发，使用热媒（蒸汽）温度为150℃，进料温度为30℃，产品温度为65℃，出风温度为70℃，经干化后的污泥含水量≤20%，寄生虫卵死亡率≥95%，大肠杆菌含量≤100个/kg。
（3）改性，以干化后的酿酒废水处理污泥为原料进行改性，将污泥输送至污泥调理罐，按20%比例投加米糠、草木灰，再进行充分混合搅拌，改良污泥的物质组成和元素配比；
（4）造粒，将改性后的污泥投入造粒机中造出颗粒，得到粒径范围在0.5-5mm之间的半成品；
（5）筛分，将造粒后的污泥进行筛分，筛分出1～2mm粒径的颗粒做为生物活性促进剂成品打包分装，粒径小于1mm或大于2mm的颗粒返回步骤（4）进行再次造粒。
实施例2 本发明的水处理生物活性促进剂进行水处理的效果
某污水处理站每天处理某化工废水300m3，经前处理后进入生化段的废水COD约为3000mg/L，废水中不含氮源，因为营养比例失衡，生化曝气池每天需要投加约50kg尿素用来补充微生物生长所需的氮源，以提高生化处理效果，使用本发明的水处理生物活性促进剂取代尿素，每天投加量约为100kg，使用本发明的水处理生物活性促进剂后有机物（COD）去除率可以提高20%以上，降解单位有机物运行费用节省15%。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种酿酒废水处理污泥制备水处理生物活性促进剂的方法，其特征在于：该方法如下：
（1）脱水，酿酒废水处理厂排出的剩余生化污泥含水率一般为99.2%-99.8%，经过浓缩后含水率降至约97%，浓缩后的污泥经污泥泵输送至板框压滤机进行压滤脱水处理，板框压滤机工作温度为常温，工作压力0.6MPa，压滤周期4-6小时，其中进泥2-3小时，保压1小时，卸泥1小时，经脱水后酿酒污泥的含水率为75%左右；
（2）干化，将脱水后的酿酒污泥进行热干化处理，脱水处理后的污泥由螺旋送料机连续送入间接加热楔型空心桨叶干燥机的加料口，污泥进入干燥机后，通过桨叶的转动使污泥翻转、搅拌，不断更新加热介面，与器壁和桨叶接触，被充分加热，使污泥所含的水分蒸发，经干化后的污泥含水量在20%以内，同时杀灭污泥中的寄生虫卵和大肠杆菌；
（3）改性，以干化后的酿酒废水处理污泥为原料进行改性，改良污泥的物质组成和元素配比，将污泥输送至污泥调理罐，投加膨松剂、添加剂，再进行充分混合搅拌；
（4）造粒，将改性后的污泥投入造粒机中造出颗粒，得到粒径范围在0.5-5mm之间的半成品；
（5）筛分，将造粒后的污泥进行筛分，筛分出1～2mm粒径的颗粒做为生物活性促进剂成品打包分装，粒径小于1mm或大于2mm的颗粒返回步骤（4）进行再次造粒。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的污泥泵为螺杆泵或气动隔膜泵，工作压力≥0.6Mpa。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述间接加热楔型空心桨叶干燥机干化污泥时，使用热媒为蒸汽，温度为150℃，进料温度为30℃，产品温度为65℃，出风温度为70℃，整个干燥过程在封闭状态下进行，有机挥发气体及异味气体在密闭氛围下送至尾气处理装置，避免环境污染。干化后污泥含水率≤20%，寄生虫卵死亡率≥95%，大肠杆菌含量≤100个/kg。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3）中，所述膨松剂和添加剂为米糠和草木灰。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3）中，膨松剂和添加剂的加入量为污泥重量的20%。
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