CN110590100A - 均质机搭配双氧水之节能型污泥减量方法 - Google Patents

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Abstract

一种均质机搭配双氧水之节能型污泥减量方法，至少包括下列步骤：提供一均质机；提供双氧水；以及以均质机及双氧水同时对一污泥进行一污泥减量处理步骤。此污泥减量方法可以提高污泥处理效率。

Description

均质机搭配双氧水之节能型污泥减量方法
技术领域
本发明涉及一种污泥减量方法，特别是有关于一种均质机搭配双氧水(H2O2)的节能型污泥减量方法。
背景技术
目前所產生的汙泥量遠大於可掩埋的供應量，導致每年的汙泥囤積量大增。隨著水污染的日益嚴重，對各種污水進行經濟有效的處理勢在必行。
中国专利申请公开CN101481191A公开了一种污泥回流消化减量的污水处理方法，其中将剩余污泥返回厌氧沉淀池中在厌氧沉淀池下部的沉淀污泥区长期积累以便将污泥消化减量，污水进料通过厌氧沉淀池后进行污水处理得到净化水和剩余污泥，未消化的污泥需要定期清掏。
美国专利申请公开US2002/0030003A1公开了一种活性污泥污水处理系统和方法，其中在接触罐中用污泥处理污水，然后在固液分离器中分离污泥和水，分离的污泥与部分污水在消化罐中混合并曝气以使污泥消化减量，经曝气的泥水混合液部分返回接触罐，部分排出。
而传统活性污泥法也具有以下缺陷：(1)曝气池中生物浓度低；(2)耐水质、水量冲击负荷能力差，运行不够稳定；(3)易产生污泥膨胀；(4)污泥产量大；(5)基建和运行费用高，占地面积大等。
特别地，现有污水生物处理工艺最引人注目的问题就是大量剩余污泥的产生。污泥处理的费用异常的高，大约占污水处理厂建设和运行总费用的50％～60％左右。剩余污泥需要进行必要的处置因而增加了污水处理的运行费用，同时也限制了污泥处理方法的选择。常见的污泥减量方法有消化法(包括厌氧消化和好氧消化)、污泥合并曝气以使污泥消化减量，经曝气的泥水混合液部分返回接触罐，部分排出。
综上所述，目前污泥以掩埋为主，但目前掩埋场已饱和，焚化法则费用太高，故仍然需要发展新的污泥处理方法以解决上述问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的一目的就是在提供一种均质机搭配双氧水之节能型污泥减量方法，以解决现有污泥处理方法的缺失。
为达前述目的，本发明提出一种均质机搭配双氧水之节能型污泥减量方法，至少包括下列步骤：提供一均质机；提供一双氧水；以及以均质机及双氧水同时对一污泥进行一污泥减量处理步骤。
其中，在污泥减量处理步骤中，均质机的转速介于4,000转/分至8,000转/分。
其中，在污泥减量处理步骤中，双氧水的浓度实质为1.2M。
其中，污泥减量处理步骤的处理时间介于15分钟至75分钟。
其中，污泥减量处理步骤的污泥减量率介于23.61％至35.66％。
其中，污泥减量处理步骤中，均质机的转速实质为7,000转/分，双氧水的浓度实质为1.2M，处理时间实质为60分钟，处理温度实质为摄氏25度，且污泥减量率为35.65％。
其中，污泥的有机质含量实质为73.7％。
其中，污泥的pH值为6.8。
承上所述，依本发明的均质机搭配双氧水之节能型污泥减量方法，其可具有一或多个下述优点：
(1)本发明的均质机搭配双氧水之节能型污泥减量方法，藉由均质机搭配双氧水来进行污泥减量处理步骤，可以有效提高污泥处理效率。
(2)本发明的均质机搭配双氧水之节能型污泥减量方法，藉由将均质机设定为适当的转速，搭配适当浓度的双氧水以及适当的反应处理时间，可以优化地提高污泥处理效率。
现为使钧审对本发明的技术特征及所能达到的技术效果有更进一步的了解与认识，谨佐以较佳的实施例及配合详细的说明如后。
附图说明
图1为本发明的均质机搭配双氧水之节能型污泥减量方法的流程示意图。
图2为本发明的均质机搭配双氧水之节能型污泥减量方法所采用的设备示意图。
具体实施方式
为利了解本发明的技术特征、内容与优点及其所能达成的功效，兹将本发明配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的附图，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本发明实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附的附图的比例与配置关系解读、局限本发明于实际实施上的权利范围。此外，为使便于理解，下述实施例中的相同组件以相同的符号标示来说明。且附图所示的组件的尺寸比例仅为便于解释各组件及其结构，并非用以限定。
另外，在全篇说明书与权利要求所使用的用词，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此揭露的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本发明的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本发明的描述上额外的引导。
其次，在本文中如使用用词“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等，其均为开放性的用语，即意指包括但不限于。
请一并参阅图1及图2，图1为本发明的均质机搭配双氧水之节能型污泥减量方法的流程示意图，图2为本发明的均质机搭配双氧水之节能型污泥减量方法所采用的设备示意图。如图1及图2所示，本发明的均质机搭配双氧水之节能型污泥减量方法至少包括下列步骤S10至S30。其中，在步骤S10中，提供一台均质机40。在步骤S20中，提供双氧水。在步骤S30中，以均质机40及双氧水同时对污泥进行污泥减量处理步骤。在步骤S20中，双氧水可例如是藉由双氧水供应器50所提供，且双氧水供应器50可例如是藉由管路52通入反应器皿44中，藉以使得在污泥减量处理过程中双氧水可均匀接触污泥。
本发明利用均质机40来进行污泥减量处理，均质机40举例为购自台湾地区新光精机工业股份有限公司(Shin-Kwang precision industry Ltd.)，且型号例如为HM-0025均质机。均质机40的运作速度可例如受速度控制器60控制，其可无段式调整转速，均质机40的转速(RPM)范围可介于约500转/分至约11,000转/分，且转速较佳为介于约4,000转/分至约8,000转/分。由于均质机40在每分钟8,000转以上易造成机器过热，故在不增加成本(例如增设冷却设备)又要获得良好污泥减量率的前提下，因此转速较佳为不超过8,000转/分。然而，在本发明中，均质机较佳的转速为7,000转/分。
均质机40上可例如设有安全夹钳42，安全夹钳42用以夹持反应器皿44，反应器皿44用以置入待反应的污泥，且均质机40的转动件46则是伸入反应器皿44用以均质化污泥。本发明使用均质机搭配双氧水的物理化学方法来进行，将污泥粒子经由具有高压切剪作用的均质机破坏污泥中的粒子大小，双氧水则具有在高氧化力及还原许多无法被生物分解的无机离子的能力且还原产物为水不迫害环境。
双氧水的浓度例如为1.2M。其中，双氧水可例如置入反应器皿44中，藉以使得在污泥减量处理过程中双氧水可均匀接触污泥。又，在本发明中，污泥的性质如下：总固体(Total Solids，TS)为26,055mg/L、挥发性悬浮固体(Volatile suspended solids，VSS)为11,055mg/L、总悬浮固体(Total suspended solids，TSS)为15,000mg/L、VSS/TSS(％)为73.7％、溶解性化学需氧量(Soluble chemical oxygen demand，SCOD)为372mg/L，总化学需氧量(Total chemical oxygen demand，TCOD)为15,724mg/L、pH值为6.8。
表一列出均质机不同转速配合双氧水进行污泥减量的结果图表。其中，污泥的性质如上所述。污泥减量处理的条件为：双氧水的浓度为0.8M、处理时间为30分钟、污泥量为200ml、处理温度为摄氏25度。经均质机分别以不同转速(4,000转/分、5,000转/分、6,000转/分、7,000转/分、8,000转/分)以及通入双氧水进行30分钟的污泥减量处理，检测得污泥减量率分别约为16.67％、20.74％、23.33％、24.30％、24.38％。由于均质机转速过高时，机器容易过热，故均质机转速较佳为不超过8,000转/分较佳。然而，在本发明中，均质机较佳的转速为7,000转/分。污泥减量率为(SSin-SSout)/SSin，其中SSin为原污泥浓度，SSout为减量处理后污泥浓度。
表一：
表二列出均质机配合不同双氧水浓度进行污泥减量的结果图表。其中，污泥的性质同样如上所述。污泥减量处理的条件为：处理时间为30分钟、均质机的转速为7,000转/分、污泥量为200ml、处理温度为摄氏25度。经均质机以约7,000转/分的转速搭配浓度分别约0.4M、0.6M、0.8M、1.0M、1.2M的双氧水进行30分钟的污泥减量处理，检测得污泥减量率分别约为12.39％、20.30％、24.30％、25.23％、27.30％。由此图表可得知，双氧水浓度为1.2M时可得污泥减量率27.30％，效果较佳。
表二：
双氧水浓度(M) 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
污泥减量率(％) 12.39 20.30 24.30 25.23 27.30
表三列出均质机配合双氧水不同反应时间进行污泥减量的结果图表。其中，污泥的性质同样如上所述。污泥减量处理的条件为：均质机的转速为7,000转/分、双氧水浓度为1.2M、污泥量为200ml、处理温度为摄氏25度，分别进行15分钟、30分钟、45分钟、60分钟、75分钟的污泥减量处理，检测得污泥减量率分别为23.61％、27.30％、29.28％、35.65％、35.66％。由此图表可得知，反应时间为60分钟时可得污泥减量35.65％，反应时间为75分钟时，污泥减量率仅由35.65％上升为35.66％，显示反应时间为60分钟较佳。
表三：
反应时间(分) 15 30 45 60 75
污泥减量率(％) 23.61 27.30 29.28 35.65 35.66
另外，本发明更针对各种污泥减量方法进行污泥减量率比对。其中，污泥的性质如下：总固体(Total Solids，TS)为26,055mg/L、挥发性悬浮固体(Volatile suspendedsolids，VSS)为11,055mg/L、总悬浮固体(Total suspended solids，TSS)为15,000mg/L、VSS/TSS(％)为73.7％、溶解性化学需氧量(Soluble chemical oxygen demand，SCOD)为372mg/L，总化学需氧量(Total chemical oxygen demand，TCOD)为15,724mg/L、pH值为6.8。单独使用均质机处理污泥时，污泥减量率为15.02％。然而，本发明经使用双氧水均质机联合处理污泥，其污泥减量率为35.65％。相较之下，本发明的均质机搭配双氧水之节能型污泥减量方法所得的污泥减量率相较于单独使用均质机的污泥减量率可增加2.37倍，本发明无疑能提高污泥处理效率。
综上所述，本发明的均质机搭配双氧水之节能型污泥减量方法，藉由均质机搭配双氧水来进行污泥减量处理步骤，可以有效提高污泥处理效率。本发明的均质机搭配双氧水之节能型污泥减量方法，藉由将均质机设定为适当的转速，搭配适当浓度的双氧水以及适当的反应处理时间，可以优化地提高污泥处理效率。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的权利要求中。
附图标记说明
S10、S20、S30：步骤 46：转动件
40：均质机 50：双氧水供应器
42：安全夹钳 52：管路
44：反应器皿 60：速度控制器

Claims (7)

1.一种均质机搭配双氧水之节能型污泥减量方法，至少包括下列步驟：
提供一均质机；
提供一双氧水；以及
以该均质机及该双氧水同时对一污泥进行一污泥减量处理步骤，其中该污泥减量处理步骤的污泥减量率介于23.61％至35.66％。
2.如权利要求1所述的均质机搭配双氧水之节能型污泥减量方法，其中在该污泥减量处理步骤中，该均质机的转速介于4,000转/分至8,000转/分。
3.如权利要求1所述的均质机搭配双氧水之节能型污泥减量方法，其中在该污泥减量处理步骤中，该双氧水的浓度为1.2M。
4.如权利要求1所述的均质机搭配双氧水之节能型污泥减量方法，其中该污泥减量处理步骤的处理时间介于15分钟至75分钟。
5.如权利要求1所述的均质机搭配双氧水之节能型污泥减量方法，其中在该污泥减量处理步骤中，该均质机的转速为7,000转/分，该双氧水的浓度为1.2M，处理时间为60分钟，处理温度为摄氏25度，且污泥减量率为35.65％。
6.如权利要求1所述的均质机搭配双氧水之节能型污泥减量方法，其中该污泥的有机质含量为73.7％。
7.如权利要求6所述的均质机搭配双氧水之节能型污泥减量方法，其中该污泥的pH值为6.8。
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