CN112919764A - 一种污水处理厂含内毒素污泥无害化处理的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污泥处理技术领域，尤其涉及一种城市污水处理厂污泥无害化的处理方法。本发明提供一种污泥无害化处理方法，首先将含水污泥与菱镁矿粉充分混合，加入单过硫酸氢钾复合盐，将其充分曝气后导入带UV‑C紫外灯的反应器内连续消解，最后对得到的洁净泥进行脱水、干燥。本发明的污泥无害化处理方法，工艺简单、成本可控、无害化处理彻底，有利于最后得到洁净泥粉的开发应用，所得泥粉可用于制造水泥、砖瓦、肥料等。

Description

一种污水处理厂含内毒素污泥无害化处理的方法

技术领域

本发明涉及环境污染控制技术领域，特别涉及一种污水处理厂含内毒素污泥无害化处理的方法。

背景技术

我国目前污水处理总量大约2亿吨/天，粗算产生湿污泥量约为20万吨/天，产量巨大。由于水处理行业内长期存在重水轻泥的现象，导致我国每年产生的大量污泥中，约3000万吨没有得到妥善安置，这些污泥多来自生化水处理过程中的生物污泥，潜在地带有大量的内毒素等生物污染物，据文献报道，长期接触生化污泥或泥水混合物的工人具有较高的内毒素暴露风险，污泥的不当排放也给污水处理厂的稳定安全运行带来的巨大的压力，因此，含内毒素生化污泥的处置成为制约污水处理厂良性发展的重要瓶颈。

目前污泥处置多采用填埋和焚烧两种方法。根据2020年污泥无害化处置6449万吨的估算，2020年每个污水处理厂平均需要15657吨污泥。按污泥焚烧处置成本300元/吨计算，每个污水处理厂污泥处置年成本将达470万元，导致广大污水处理厂承担着巨大的经济压力；

污泥厌氧消化法是一种较为经济的污泥无害化技术，即将污泥中的大分子有机物在厌氧微生物的作用下分解，最终生成以甲烷为主的沼气，污泥经过厌氧消化后可达到减量化、稳定化的目的，这种方法在国内外应用广泛。但是该工艺存在对设备要求高、消化后的污泥含水率较高。

好氧消化污泥好氧消化是指在不投加底物的条件下，对污泥进行较长时间的曝气，使污泥中微生物进行自身氧化，可生物降解部分被氧化去除的方法。其优点是污泥消化程度高，剩余消化污泥量少，运行管理简单；缺点是不能回收沼气，运行费用高，运行稳定程度受温度影响大。由于能源费用迅速上涨及该工艺对病原菌的去除效果不如厌氧消化法，故其应用较少。

热喷处理是将脱水污泥置于压力罐内通入蒸汽、保持短时高温、高压，然后瞬时全部放压的处理技术。利用该技术处理污泥，可缩短处理时间，提高无害化程度，还可能提高污泥养分的供应能力。但热喷处理往往需要由特殊装置及其特有工艺来完成，在生产中并未形成规模化。

综上，虽然已发展了多种污泥处理处置的方法，但大部分存在高成本、二次污染等问题，使得能真正用于污泥处理处置的方法很少。因此，寻找新的、可有效控制污泥处理处置方法仍然是污泥处理处置领域最热门的课题之一。

发明内容

本发明是鉴于现有技术中存在的上述问题而做出的，本发明的目的在于提供一种工艺简单、成本可控、无害化处理彻底的污泥无害化处理手段，目标在于可以得到洁净泥粉的开发应用。

为了实现上述目的，本发明技术方案的一种污水处理厂含内毒素污泥无害化处理的方法，包括如下步骤：

步骤1，菱镁矿的粉碎处理，收集粗菱镁矿砂，先以腭式粉碎机破碎成粒度在30mm以下的颗粒，再以对辊粉碎机进一步破碎成2mm以下的小颗粒，获得粉末状菱镁矿砂；

步骤2，含水污泥的收集，收集污水处理厂排出的含水率在80％以上的污泥，将其置于泥水调节池内；

步骤3，催化剂的投加，在泥水调节池内加入相当于泥水混合物质量2％的菱镁矿砂，以框式搅拌机控制转速5转/min，连续搅拌2h；

步骤4，氧化剂的投加，缓慢加入相当于泥水混合物体积0.5％的质量浓度为15％的单过硫酸氢钾复合盐水溶液，控制框式搅拌机控制转速20转/min，连续搅拌3h；

步骤5，曝气气浮除杂，控制曝气功率为20w/m³，以射流曝气对泥水混合物高速充氧10min，在泥水混合物表面构造一层氧化浮渣，将其撇去；

步骤6、超量单过硫酸氢钾复合盐的消解和残余内毒素的深度处理，将撇去浮渣后的泥水混合物以泥浆泵泵入紫外反应池内，在UV-C紫外灯阵列的照射下，实现残余内毒素的彻底氧化，并消解超量的单过硫酸氢钾复合盐；

步骤7、污泥脱水处理，以机械脱水法对净化过的污泥进行脱水处理，然后将其堆放于平坦通风处自然晾干，该回收污泥可作为洁净泥粉的继续进行开发应用。

该技术方案的有益效果在于：

1、本方案选用的催化剂为破碎后的粉末状菱镁矿砂，成本仅为80-100元/吨，价格极为低廉，由于传统的氧化剂激活催化剂，如氧化镍、氧化钴等，且Mg为惰性金属，不会给水体带来二次污染；

2、本方案采用的菱镁矿砂对该反应具有极强的催化能力，可实现内毒素的选择性降解和脱毒；

3、菱镁矿砂还可以辅助起到气浮脱悬浮物的作用，做污泥可以起到较好的净化效果。

4、紫外灯阵列的设计可以消减水中参与的内毒素，同时对其他类型的病原微生物可以起到

较好的杀灭作用。

附图说明

为更清楚地说明本发明的具体实施方式，下面对具体实施方式部分的描述中使用到的附图作简单说明。

图1为水处理厂含内毒素污泥无害化处理的工艺流程。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面，结合附图对本发明的具体的实施方式进行详细描述。

实施例1

如图1所示，一种污水处理厂含内毒素污泥无害化处理的方法，按照如下步骤实施：

首先进行菱镁矿的粉碎处理，收集粗菱镁矿砂，先以腭式粉碎机破碎成粒度在30mm以下的颗粒，再以对辊粉碎机进一步破碎成2mm以下的小颗粒，获得粉末状菱镁矿砂；然后进行含水污泥的收集，收集污水处理厂排出的含水率在80％以上的污泥，将其置于泥水调节池内；然后投加催化剂的，在泥水调节池内加入相当于泥水混合物质量2％的菱镁矿砂，以框式搅拌机控制转速5转/min，连续搅拌2h；再次投加氧化剂，缓慢加入相当于泥水混合物体积0.5％的质量浓度为15％的单过硫酸氢钾复合盐水溶液，控制框式搅拌机控制转速20转/min，连续搅拌3h，继而进行曝气气浮除杂，控制曝气功率为20w/m³，以射流曝气对泥水混合物高速充氧10min，在泥水混合物表面构造一层氧化浮渣，将其撇去，将超量单过硫酸氢钾复合盐的消解和残余内毒素的深度处理，将撇去浮渣后的泥水混合物以泥浆泵泵入紫外反应池内，在UV-C紫外灯阵列的照射下，实现残余内毒素的彻底氧化，并消解超量的单过硫酸氢钾复合盐，最后进行污泥脱水处理，以机械脱水法对净化过的污泥进行脱水处理，然后将其堆放于平坦通风处自然晾干，该回收污泥可作为洁净泥粉的继续进行开发应用。

实施例2

以实施例1中所述方法对北京市某城市生活污水处理厂厌氧生化污泥进行处置，结果如下：

实施例3

以实施例1中所述方法对邢台市某焦化厂污水处理厂厌氧生化污泥进行处置，结果如下：

污染物浓度	内毒素(EU/g)	细菌总数(MPN/kg)	有机质(％)
				处理前	6700	4.4×10<sup>4</sup>	12
处理后	12.5	未检出	8.8

实施例4

以实施例1中所述方法对宁波市某生活污水处理厂好氧生化污泥进行处置，结果如下：

污染物浓度	内毒素(EU/g)	细菌总数(MPN/kg)	有机质(％)
				处理前	122000	24.5×10<sup>9</sup>	15.5
处理后	645.2	1.2×10<sup>6</sup>	10.3

实施例5

以实施例1中所述方法对呼和浩特市某垃圾填埋场污泥进行处置，结果如下：

污染物浓度	内毒素(EU/g)	细菌总数(MPN/kg)	有机质(％)
				处理前	62000	16.4×10<sup>7</sup>	24.5
处理后	5850	2.8×10<sup>3</sup>	19.8

以上所述的具体实施方式仅用于具体说明本发明的精神，本发明的保护范围并不局限于此，对于本技术领域的技术人员来说，当然可根据本说明书中所公开的技术内容，通过变更、置换或变型的方式轻易做出其它的实施方式，这些其它的实施方式都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种污水处理厂含内毒素污泥无害化处理的方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1，菱镁矿的粉碎处理，收集粗菱镁矿砂，先以腭式粉碎机破碎成粒度在30mm以下的颗粒，再以对辊粉碎机进一步破碎成2mm以下的小颗粒，获得粉末状菱镁矿砂；

步骤2，含水污泥的收集，收集污水处理厂排出的含水率在80％以上的污泥，将其置于泥水调节池内；

步骤3，催化剂的投加，在泥水调节池内加入相当于泥水混合物质量2％的菱镁矿砂，以框式搅拌机控制转速5转/min，连续搅拌2h；

步骤4，氧化剂的投加，缓慢加入相当于泥水混合物体积0.5％的质量浓度为15％的单过硫酸氢钾复合盐水溶液，控制框式搅拌机控制转速20转/min，连续搅拌3h；

步骤5，曝气气浮除杂，控制曝气功率为20w/m³，以射流曝气对泥水混合物高速充氧10min，在泥水混合物表面构造一层氧化浮渣，将其撇去；

步骤6、超量单过硫酸氢钾复合盐的消解和残余内毒素的深度处理，将撇去浮渣后的泥水混合物以泥浆泵泵入紫外反应池内，在UV-C紫外灯阵列的照射下，实现残余内毒素的彻底氧化，并消解超量的单过硫酸氢钾复合盐；

步骤7、污泥脱水处理，以机械脱水法对净化过的污泥进行脱水处理，然后将其堆放于平坦通风处自然晾干，该回收污泥可作为洁净泥粉的继续进行开发应用。

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