CN1697785A - 废水处理、分离、除臭和再利用的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种处理含有悬浮固体的废水的方法，包括向该废水中加入一种有效量的处理物质，提高(a)固体沉积速率，(b)固体的堆积密度和(c)固体的过滤能力中的至少一种，所述的处理物质选自(i)被称为红泥的铝矾土精练残渣，和(ii)至少部分与钙和/或镁离子反应，以使当其与其重量5倍的水相混合时具有低于10.5的反应pH的红泥。此外，本发明涉及降低废水中溶解的含磷物质的浓度的方法，减少有气味的物质由于存在一种或多种含硫物质而导致的气味的方法和减小产生气味倾向的方法，以及一种堆肥方法。

Description

废水处理、分离、除臭和再利用的方法

技术领域

本发明涉及废水处理方法，该方法用于减少水中，特别是废水中水溶性含磷物质的浓度，改进悬浮和溶解固体的沉积能力，减少有味物质的气味或降低这种物质随时间散发出气味的倾向，以及涉及堆肥方法，其中一种可堆肥物质与微生物源混合。

背景技术

悬浮于废水中的生物源固体的分离方法被广泛应用。然而从水中有效分离的固体和对分离出固体的处理存在困难。

从废水中分离的固体，特别是污水淤泥的分离，技术上存在困难，因为通常固体非常细微地分散并且具有这样一种现象：以现有技术充其量可以取得10-12wt.％淤泥中的固含量。这种方法通常需要向水中加入聚合电解质以辅助固体的凝结。然而，使用聚合电解质过于昂贵。

此外，以这种方式分离的淤泥的处理或进一步处理有困难。传统的废水处理方法中的不溶性物质，其可以通过任何方法从污水中分离出来，通常作为垃圾填埋，或单独或作为堆肥工艺中的添加物或其它肥料物质用于农业目的，排放到环境中。分离后，该淤泥通常排放出令人讨厌的气味，其可以被视为对环境或作为其建议的最终用途的不利因素。

此外，不溶解的磷对水环境有害，因为其与氮一起是微生物生长的促进剂。当水生生物捕获流入的氮、磷和其它营养物质时，新的生物沉积、死亡并且释放出其营养物质到上层水体中。这些，以及另外流入的营养物质，促进了生长-再生长循环的重复进行，导致了所得到的生物体的淤泥充塞和随后的生态损害。这种磷的富营养化过程对于生长受到营养物质限制并且影响最大的营养物质是磷的浅淡水生物尤其不利。

此外，政府对排放到地面的水的总的磷排放量提出严格限制。通常对于总的磷排放量的限制根据产生的微生物和当地政策，在0.1-1mg/L的范围内变化。总的磷排放量是溶解磷的浓度和排放的悬浮固体中存在的磷含量(单位是质量/体积)的总和。后者是排放物中排出的悬浮固体的量(单位是质量/体积)与磷在排放的悬浮固体干物质中的比例分数的乘积。因此，例如，在通常的排放条件下，可以是20mg/L在干重的基础上含有2.5％磷的排放物总悬浮物。在那种情况下，存在于排放物悬浮物中的磷含量为0.5mg/L。

此外，在通常的废水工艺中，在处理过程中排放物散发出一种气味而该气味可能违反本地的规定被排放到大气环境中。该气味通常是通过有机或无机的挥发性硫化合物的生物产品产生，并且通常由于该排放物被就地储存或为灌溉目的铺在地面上而更加明显。相似地，因为干燥和存储过程中的淤泥往往具有令人讨厌的气味，脱水过程和泻湖内的干燥昂贵并且不环保。

另一方面，淤泥可以通过将其加入到绿色废物或其它类似的可降解物质中，用作堆肥的微生物资源。然而，堆肥过程通常也制造令人讨厌的气味，并且在许多情况下需要使用大量绿色废物以使所有的可用淤泥被利用。此外，现有的堆肥工艺不能产生充分高的温度以使所得的堆肥原料发酵，使得其不适合销售或用于各种情况。

因此需要一种水处理工艺，该工艺制造减少了磷和气味，或优选没有气味，并且不随时间变化产生气味的淤泥和已处理水。

目前，可溶解的磷通常通过使可溶解的磷与一种或多种通常为铝、铁和/或钙的一种或多种金属离子反应，制备的不溶解金属磷酸盐沉淀被除去。这种降低可溶解磷的浓度的现有技术工艺在以下有所说明：营养物质迁移的生物学和化学系统；水环境同盟，弗吉尼亚，美国；技术实践委员会的市政专门委员会；1998(Biological and Chemicalsystems for Nutrient Removal；Water Encironment Federation，Virginia，USA；Municipal Subcommittee of the Technical Practice Committee；1998)。

参考铁离子的使用，该方法包括的反应为：

                 和

                

类似的反应用于其它反应生成沉淀磷的金属离子上。

因此金属氢氧化物的形成为金属磷酸盐沉淀方法增加了一种竞争反应，并且需要加入比第一个反应所示化学计量多的金属离子。该竞争反应也显示了排出物中残余的可溶解磷的下限。理论上能够达到的这一最低浓度CPres如下计算：

C_Pres＝[H₃PO₄]+[H₂PO₄ ^-]+[HPO₄ ^2-]+[PO₄ ^3-]+[FeH₂PO₄ ²⁺]+[FeHPO₄ ⁺]

该理论值是pH的函数并且能够被证明在pH6.8时为0.04mg/L。

Fe³⁺除去的磷的全部反应能够被写为：

         

从而确定化学计量的Fe³⁺/P的摩尔比例，其中当pH为大约1.6，主要的可溶解磷种类为H₂PO₄ ^-时，将达到理论最小残余磷量，这是大多数废水的情况。

然而，现有通过添加铁离子从处理废水中去除磷的最佳的方式在摩尔比(Fe³⁺/P_除去)通常远高于4，并且通常为10的情况下仅能够达到0.06mg/L的最小残余可溶解磷的量。因此现有方式需要金属离子理论化学计量的至少3倍，并且通常为6倍以补偿处理中发生的pH变化，以获得最小化的残余可溶解磷的浓度。

因此，需要更经济地利用加入的金属离子降低水中的可溶解磷浓度的方法。非常理想的方法能够使所使用金属离子的量等于或者接近化学计量并且对pH不敏感。

现有水处理方法存在许多其它缺点，其在以下说明。

排出的废水通常受到悬浮固体浓度规则的影响，一般限定总悬浮固体为20mg/L。为符合这些规则昂贵的分离程序被采用。这些程序的复杂度和成本极大受到悬浮固体的数量和物理类型的影响。通常使用如溶气浮选，或絮凝和聚合电解质凝固增强的带式过滤(belt filtration)的程序是所。这些凝固和絮凝化学制品的成本是较高的。能够改变悬浮固体的堆积密度、过滤能力和淤泥体积的步骤能够显著降低这些成本，因此具有成本优势。此外，排放的悬浮固体浓度的降低也将显著降低总排放的磷浓度。

此外，一定的金属离子对于接受废水的水体的生态系统是有毒的，需要调节。在污水处理系统中操作者通常通过验收实验控制有影响的金属离子浓度。然而，由于对于有毒金属的限额非常低(大多数有毒离子的限额远低于10mg/L)，需要一种经济的去除方法，特别是在对于随机污染的控制中。此外，相关政策需要金属离子固定在将要排放到环境中的淤泥或固体废料中，如毒物典型过滤过程(ToxicityCharacteristic Leaching Procedure)所规定(TCLP；USEPA方法1311)。含有有毒金属的未处理淤泥不能通过TCLP测试。因此，需要生产可通过TCLP过程的淤泥的污水处理方法。

本发明的一个目的是至少部分满足上述需要中的一项或多项。

因此需要改进的处理含有悬浮固体的污水的方法，需要改进的降低溶解磷浓度的方法，需要改进的污水淤泥和其它有味物质的除臭方法，需要改进的减少这种物质随时间散发出令人讨厌气味的倾向的方法，以及改进堆肥工艺的方法。

令人惊奇地，本发明人发现这些需要至少部分能够通过来自通常被称为“红泥”的铝土矿精练残渣的物质使用来达到。

发明内容

根据本发明的第一实施方案，提供了一种处理含有悬浮固体的废水的方法，包括向该废水中加入增强以下中至少一种性能的有效量的处理物质：(a)固体的沉积速率，(b)固体的堆积密度，和(c)固体的过滤能力，所述的处理物质选自(i)被称为红泥的铝土矿精练残渣，和(ii)至少部分与钙和/或镁离子反应，具有当其与其五倍重量的水混合时不低于10.5的反应pH的红泥。

根据本发明的第二实施方案，提供了降低水中含有可溶含磷物的溶解的含磷物的浓度的方法，该方法包括以下步骤：

(a)在所述的水中分散一定数量的处理物质，

(b)向所述的水中加入至少部分沉淀所述至少一种金属离子的含磷化合物有效量的至少一种金属离子一定数量的至少一种金属离子，以及

(c)除去所述的水中存在的固体，从而制造已处理水；

其中所述处理物质选自(i)被称为红泥的铝土矿精练残渣，和(ii)至少部分与钙和/或镁离子反应，具有当其与其五倍重量的水混合时不低于10.5的反应pH的红泥。

通常，至少部分与钙和/或镁离子反应的红泥，当与其五倍重量的水混合时，具有8到10.5之间的反应pH。

在第三实施方案中，本发明提供了一种减少由于一种或多种含硫物质存在而具有气味的物质的气味的方法，包括向所述物质中加入有效减少该物质气味量的处理物质，其中该处理物质选自(i)被称为红泥的铝土矿精练残渣，和(ii)至少部分与钙和/或镁离子反应，具有当其与其五倍重量的水混合时不低于10.5的反应pH的红泥。

在第四实施方案中，本发明提供了一种减少物质由于一种或多种含硫物质而产生气味的倾向的方法，包括向所述的物质中加入有效抑制该物质中气味散发的量的处理物质，其中该处理物质选自(i)被称为红泥的铝土矿精练残渣，和(ii)至少部分与钙和/或镁离子反应，具有当其与其五倍重量的水混合时不低于10.5的反应pH的红泥。

在第五实施方案中，本发明提供了一种堆肥方法，其中可堆肥物质与一定数量的含有微生物的物质混合，并且该微生物将该可堆肥物质转化为堆肥，其中可堆肥物质和含有微生物的物质的混合物进一步含有选自(i)被称为红泥的铝土矿精练残渣，和(ii)至少部分与钙和/或镁离子反应以具有当其与其五倍重量的水混合时不低于10.5的反应pH的红泥的处理物质。

具体实施方式

在本发明的方法中，处理物质是被称为“红泥”的铝土矿精练残渣，或至少部分与钙和/或镁离子反应以具有当其与其五倍重量的水混合时不低于10.5，通常在8.0至10.5的范围内的反应pH的“红泥”。红泥与钙和/或镁离子溶液反应的方法在国际专利申请第PCT/AU01/01383号中有所说明，在此引用其全部内容，或其可以包括红泥与足够数量的海水反应以将红泥pH降低至低于10.5，通常为8.0至10.5的范围内的反应。例如，发现如果未处理红泥的pH为大约13.5并且碱性为大约20,000mg/L，加入大约5体积的世界平均海水将使pH降低至9.0至9.5之间并且使碱性降低到大约300mg/L。

简要来说，如国际专利申请PCT/AU01/01383号所指出的，红泥和钙和/或镁离子反应的方法可以包括将红泥与含有基本量(baseamount)和处理物量的钙离子，以及基本量和处理物量的镁离子的溶液相混合，保持一段时间，当一重量份与五重量份的稀释水或去离子水相混合时足以使红泥的反应pH值降低到低于10.5。钙和镁离子基本量分别为处理溶液和和红泥总体积中每升8毫摩尔和12毫摩尔；钙离子的处理物质量为表示为碳酸钙当量碱性的红泥总碱性中的至少每摩尔25毫摩尔，而镁离子的处理物质量为表示为碳酸钙当量碱性的红泥总碱性的至少每摩尔400毫摩尔。合适的钙或镁离子的来源包括任何可溶的或部分可溶的钙或镁盐，例如钙和镁的盐酸盐、硫酸盐或硝酸盐。

处理物质可以使用另一种方法制备，该方法包括以下步骤：

(a)使红泥与通常为钙或镁或这两种的混合物的碱土金属水溶性盐相接触，以降低红泥的pH和碱性中的至少一种；并且

(b)使红泥与酸相接触，以使红泥的pH降低到低于10.5。

任选地，在步骤(a)后和步骤(b)前，该方法可以进一步包括由红泥中分离液相的步骤。

在本方法的步骤(a)中，红泥的pH通常被降低到大约8.5至10，或大约8.5至9.5，或大约9至10，或大约9.5至10，优选大约9至9.5。

在本方法的步骤(a)中，表示为碳酸钙碱性的红泥总碱性可以被降低到大约200至1000mg/L，或大约200mg/L至900mg/L，或大约200mg/L至800mg/L，或大约200mg/L至700mg/L，或大约200mg/L至600mg/L，或大约200mg/L至500mg/L，或大约200mg/L至400mg/L，或大约200mg/L至300mg/L，或大约300mg/L至1000mg/L，或大约400mg/L至1000mg/L，或大约500mg/L至1000mg/L，或大约600mg/L至1000mg/L，或大约700mg/L至1000mg/L，或大约800至1000mg/L，或大约900mg/L至1000mg/L，优选低于300mg/L。

在本方法的步骤(b)中，pH通常被降低到低于大约9.5，优选低于大约9.0，并且表示为碳酸钙当量碱性的总碱性优选被降低到低于200mg/L。

在本发明的第二实施方案的方法中，磷在增强该方法中的化学效率并改善所得的金属磷酸盐沉淀的过滤能力的处理物质存在下通过常规金属离子化学方法被沉淀。通过处理物质与一种或多种能够形成含磷化合物沉淀的金属的联合使用，本发明人发现需要被加入水中以降低溶解磷浓度至理论限额左右的金属离子的量为等于或接近化学计量，与以上提到的认为需要较多金属离子的现在已知的方法相反。令人惊奇地发现为获得在加入的金属离子数量中的这种好处所需要的处理物质数量基本上与水中溶解磷的初始浓度无关。因此所使用的处理物质的数量对本方法并不关键。例如，对于待处理的水，处理物质的数量可以是1g/L或更多，但是通常不高于大约0.5g/L，更经常不高于大约0.3g/L，更经常不高于大约0.25，0.2，0.15或0.1g/L，甚至通常不高于50mg/L。通常，所加入的处理物质的数量为大约50mg/L，尽管去除磷的有利影响能够被看到的增加了小到10mg/L。

在第二实施方案的方法的步骤(b)中，金属离子通常为铁、铝和钙中的至少一种，更通常是铁，其可以是正三价铁或亚铁离子或这两种的混合物。所加入的量通常不高于与存在的溶解磷数量的反应所需的化学计量的1.5倍，但是如果需要可以加入额外的量。金属离子适合作为该金属的可溶解的盐加入，例如盐酸盐、硫酸盐或类似物。

第二实施方案的方法的步骤(c)可以包括任何合适的从已处理水中除去固体的程序，并且通常在沉淀的含磷化合物和任何其它存在的固体的沉降以前，适合直到表面的水干净之后。如需要，可以加入一种或多种絮凝剂。

任选地，第二实施方案的方法可以在步骤(b)之前包括另外的调节水的pH的步骤。通常如必要，水的pH被调节到大约6.5至7.5的范围之间。

因为处理物质在水中基本上不溶解并且容易在水体中分散，相信它的存在以这样一种方式改变了水中可能存在的生物固体：

·改善了过滤能力-这通过最小化助滤剂、絮凝剂，和高科技过滤设备的需要改善了处理方法的经济性，并且通过更完全地除去含磷生物固体而降低了残余磷浓度；

·通过提高一定金属离子和磷之间的反应效率和降低该反应的pH影响而改善了沉淀的不溶无机磷化合物的去除；

·通过稳定有机和无机固体消除了生物固体中随时间的磷的释放；

·消除了污水和分离的生物固体中的气味；

·消除了污水和分离的生物固体中处理后产生的气味。

不希望受理论约束，本发明人推测这些性质通过在处理物质的分散微粒的液-固界面上的相互作用被给予该固体，并且可能与该处理物质的矿化作用和颗粒尺寸分布有关。

本发明人进一步推测应用于废水处理中的处理物质观察到的以下机理解释。

1.处理物质被加入到废水中，分散并保持悬浮一定时间。

2.例如H₂S、甲基硫醇和其它硫醇的气味分子和硫醚在处理物质-废水界面相互作用并且被有效地被从溶液中除去。

3.其它无机离子(例如金属离子，磷酸根离子和氢氧根离子)迁移到处理物质微粒并以多少接近该处理物质矿物结构的类型保留。

4.溶液中的胶体悬浮生物固体被吸引到处理物质微粒(可能是溶剂电荷吸引的作用)并凝结。

5.铁离子(或其它金属离子)被加入并在处理物质微粒的附近或其中与磷酸根或氢氧根离子发生反应，该处理物质微粒然后充当氢氧化铁和磷酸铁絮凝的中心。

6.所得的悬浮固体颗粒(块)粒度的增大引起悬浮物、氢氧化铁、磷酸铁、处理物质迅速沉降，导致过滤能力的改善。

第二实施方案的方法可应用于任何可溶解的含磷水的处理，包括所有可溶解的含磷废水，特别是当排出液被排放到浅的慢速移动淡水受体中时。至少第二实施方案的方法特别适用于处理城市污水。可以被该方法处理的水的例子包括未净化污水、经过一级、二级生物除氮的排放液，或其它污水沉积或澄清工厂和由任何含有无机或有机溶解磷的来自工业或农业过程的废水。

本发明的方法降低了所有类型的溶解磷的浓度。

至少本发明的第一和第二实施方案的方法可以在废水处理方法的任意阶段实施，不管它是物理化学方法或生物方法。其可以在未处理的新鲜污水(影响者)或在污水处理厂的任意阶段中使用。然而，在完成初步沉积和澄清之后使用更加经济，并且优选在二次处理和澄清完成后。具体的说，在污水处理中，该方法优选，但并非必需，在二级澄清和除氮完成后进行。该方法可以在需氧或厌氧条件下进行。

至少本发明的第一或第二实施方案的方法表现出额外的优点，如果经常规处理的水中含有一种或更多超过允许排放浓度的金属，残留在溶液中的金属浓度在其被处理后通常基本上降低了，通常降低至低于允许排放限额的水平。如果该金属对于接受水体的生态系统是有毒的或者对于人类是有毒的，这特别具有优势。用这种方式可以基本去除的金属包括砷、镉、铬、铜、铅、汞、镍和锌。在本文所说明的方法中，至少依照本发明的第二实施方案，待处理水中存在的金属以从步骤(c)中已处理水中分离的固相的类型被除去，并且基本上被固定在该固相中以使该固体通常符合毒物典型过滤过程。

本发明的方法中处理物质的使用，除使待处理的水能够显著降低例如铁离子的金属离子数量(与现有技术方法相比)之外，促进了当金属离子被加入到水中时所沉淀的固体的分离，并因此使得水可以使用明显减少了用量的作为现有技术方法的助滤剂、絮凝剂及类似物进行处理。与现有技术方法相比，所分离的固体中处理物质的存在改善了它们的堆积密度和微粒性质并且减少了它们的湿含量，并且因此降低了排出液中残余的悬浮固含量。通常，由本发明中的方法获得的已处理水的悬浮固含量基本上低于20mg/L。

此外，当第二实施方案的方法的步骤(c)中所除去的固体与来自初级或二级沉积过程的下溢相结合时，它们同样地增强了结合的无机和有机淤泥的物理性质，因此常规固体分离中所使用的聚电絮凝效率被显著改善了。

此外，令人惊奇地发现通过本发明的第一或第二实施方案的方法生产的已处理水和由随时间产生气味的已处理水中分离出来的淤泥(固体)均不随时间产生气味，例如当淤泥被作为垃圾掩埋处理时或当淤泥或已处理水被用于农业应用时，例如土壤添加物，作为堆肥过程的添加物，或用于灌溉。具体的说，如果希望，已处理排出液可以在延长的时期内不产生气味而被存储。此外，含有处理物质和无机磷化合物的所分离的固体具有这样一种性能：当其被加入到在存储或使用中具有产生气味倾向的生物垃圾中时，它们抑制这种倾向。

因此，在本发明的一个具体类型中，提供了一种用于消除和防止来自生物固体淤泥的气味再次散发的方法，该生物固体淤泥通过澄清、沉淀和分离被由含水废液中分离出来，其中根据本发明第二实施方案的方法的步骤(c)所除去的固体与来自脱水前的废水处理厂的生物固体下溢流相结合。该方法特别适用于来自污水处理过程的生物固体。

简要的说，作为本发明中的方法应用的结果，可以获得以下好处：

·最大限度的除去磷所需的金属离子化学品的数量由常规实验中大约10的金属与磷的摩尔比被减少到低于2的数值，通常是在1.4至2的范围内，

·最低的理论上可达到的残余磷浓度的pH范围被显著增大了，

·固体分离所需的聚合电解质的数量被显著降低了，通常为大约50％，

·排出的悬浮固体减少到低于20mg/L，

·总的排出磷(有机和无机磷)被减少到0.5mg/L，

·废水中气味的散发被抑制了，

·淤泥中气味的散发被抑制了，

·淤泥的过滤能力被改善了，

·生物固体中的磷随时间的释放被消除了，

·废水中有毒金属的浓度被降低了，以及

·所分离固体中的有毒金属和悬浮固体被固定了。

为本发明的方法贡献这些特有的优势性能的处理物质优选为可由澳大利亚昆士兰州Sanctuary海湾的Virotec International Pty Ltd获得的商品名为Bauxsol的物质。

在本发明的方法中，固体可以是由例如常规处理方法中污水或工业废水的废水中分离出来的淤泥，或者它们可以是由任何其它途径得到的固体。通常，该固体是水中悬浮物或分散物包含的基本生物来源的不溶或部分可溶的物质。该固体通常含有生物活性微生物。

本发明的方法可以作为任何水或淤泥处理方法的部分，无论是常规污水处理方法的部分或是任意其它可以由液体废料流中分离固体废料的方法的部分。

本发明的方法中所加入的处理物质的数量，与通过不使用该处理物质的相似方法获得的淤泥的相同性能相比，足以导致该淤泥沉积速率、堆积密度和/或过滤能力提高。

相似地，至少在第三和第四实施方案的方法中，加入具有气味或具有产生气味倾向的物质中的处理物质的数量为，足以至少改善该气味和/或至少减小该物质产生气味的倾向的数量。

在第三和第四实施方案的方法中，由于一种或多种含硫物质的存在产生的气味通常是微生物活动的结果。也就是说，该气味通常由微生物产生。

在本发明的方法中，或非常具体的说，本发明第二实施方案的方法中，所使用的处理物质的数量通常为废水中存在的固体重量的5wt.％。将意识到加入处理物质的好处可以通过高于最小有效量的任何量所表示出来，因此可以是等于废水中存在的固体重量的100wt.％，150wt.％，200wt.％，250wt.％，300wt.％或更高。最小有效量可以与存在的固体和/或不同的溶解种类的存在，和/或被加入废水中的其它添加剂有关。对于任意给定的应用，要加入的处理物质的最小有效量可以容易地被本文的教导所给出的常规实验所确定。作为例子，当废水是未澄清的污水是，所加入的处理物质的数量通常在大约10-100mg/L的范围内或废水中存在的固体重量的10wt.％-50wt.％的范围内，更经常为大约50mg/L或废水中存在的固体重量的25wt.％。

相似地，并且与第三和第四实施方案具体相关，所使用的处理物质的数量通常为待除臭物质的至少5wt.％。其次，加入高于最小有效量没有具体的好处，但是所加入的处理物质的数量可以等于该物质重量的100wt.％或更多。然而，所加入的处理物质的数量更经常在该物质重量的10wt.％-50wt.％的范围内，甚至更经常为待除臭物质重量的大约25wt.％。

尽管被称为红泥的铝土矿精练渣可以被直接使用为本发明中方法的处理物质，该处理物质更经常为至少部分与钙和/或镁离子反应以使其在与其五倍重量的水混合时具有低于10.5，通常在8.0至10.5之间的反应pH的红泥。

在一种优选类型中，至少本发明的第一或第二实施方案的方法涉及一种从废水中分离固体的方法，其中聚合电解质被加入到废水中以至少部分絮凝该固体，然后该固体通过过滤被从该废水中分离出来，其中该处理物质在聚合电解质被加入之前被加入到废水中。

在该方法的这一类型中所使用的聚合电解质可以是任何本领域公知的对于从废水中分离固体有用的聚合电解质。典型的聚合电解质的离子是聚丙烯酰胺，水解的聚丙烯酰胺，聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸，聚丙烯酸共聚物，各种聚胺，例如聚乙烯胺(polyvinylamine)、聚乙烯胺(polyethylene amine)、聚乙烯基吡啶、聚乙烯基哌啶、聚乙烯基吡咯和它们的季铵化衍生物，及类似物。

令人惊奇地，发现通过在本发明的方法中包含处理物质，与不包含处理物质的相同方法相比，具有多种好处。好处包括：

·当该处理物质在初级澄清步骤之前被加入时：初级澄清中所分离的固体的堆积密度和过滤能力被改善；

·当该处理物质在初级澄清步骤之中或之后被加入时：从废水中沉淀出来的固体的堆积密度、微粒性质和过滤能力被改善，从而降低了脱水该固体所需要的助滤剂和聚合电解质絮凝剂的数量；以及

·通过本方法所制造的淤泥关于气味的存在或气味的散发被稳定了，从而促进了环境可接受的处理或进一步加工。

例如，通常，在现有技术中固体是由废水澄清过程中以固含量0.5-1.0％的淤泥类型被生产的。根据现有技术在聚合电解质的存在下通过无论是带式过滤、容器浮选或其它手段脱水该淤泥之后，固含量通常提高到10-12％。基于存在的固体重量的25wt.％的处理物质，作为澄清的助剂或在澄清之后，被加入到淤泥中，提供固含量为14-17％的滤饼，由于脱水效率的改善通常仅需要常规聚合电解质量的40-55％。

在第一或第二实施方案的方法中可以任选采用过滤助剂和/或一种或多种其它常规水处理添加剂。典型的过滤助剂是硅藻土。该处理物质可以根据添加剂的性质，与其它添加剂同时或在其加入之前或之后加入。该处理物质可以在水处理过程的任意阶段被加入。其可以被加入到未处理新鲜污水(入流液)中或在污水处理厂的任意阶段被加入。然而，其优选在初级沉淀和澄清完成后加入，更优选其在二级沉淀和澄清完成之后被加入到废生物固体料液中。

在第二实施方案中方法的另一个优选类型中，其中该废水含有溶解的含磷化合物，被加入到废水当中的至少一种金属离子数量足以至少部分沉淀所述的至少一种金属离子的含磷化合物，并且该处理物质在加入所述的至少一种金属离子之前在水中分散。在该方法的这一类型中，该固体可以与该沉淀的含磷化合物一起被分离，并且由已处理水中一起被分离出来。

在第二实施方案中方法的这一类型中，金属离子通常为铁、铝和钙中的至少一种，更经常为铁，其中铁可以为正三价铁或亚铁离子或这两种的混合物。所加入的数量通常不多于与存在的溶解磷数量反应所需的化学计量的1.5倍，但是如果需要可以过量加入。适当地，该金属离子被作为该金属的可溶性盐加入，例如盐酸盐、硫酸盐或类似物。任选地，水的pH可以在处理物质的加入和一种或多种金属离子的加入之间被适当地调节到大约6.5至7.5的pH范围。

第二实施方案中方法的这一类型通常在其中的部分固体已经通过沉淀和澄清步骤除去的废水中实施。在第二实施方案中方法的这一类型中，被加入到废水中的处理物质的数量通常为对于待处理水为大约1g/L或更多，但是更经常不高于0.5g/L，更经常不高于大约0.3g/L，更经常等于大约0.25，0.2，0.15或0.1g/L，甚至更经常达到大约50mg/L。通常，所加入的处理物质的数量为大约50mg/L。

在本发明中方法的一个类型中，具体的说，第三和第四实施方案的方法中，具有气味或具有散发出气味的倾向的物质可以是由污水处理过程分离出来的淤泥。在这一类型方法中，向淤泥中加入处理物质可以这样进行：在淤泥被从与其相关的废水中除去后向该淤泥中加入处理物质。另一种选择，更优选处理物质可以在淤泥从水中的分离之前被加入到该废水之中。如第一或第二实施方案的方法一样，任选用于絮凝和/或凝结存在的固体和/或用于沉淀存在的溶解粒子(例如磷化合物)的其它常规添加剂可以被加入到该废水中。这种所使用的常规添加剂包括如上举例的聚合电解质、助滤剂和例如铁和/或铝离子的金属离子。

第三和第四实施方案的方法提供了相对于不使用处理物质的现有技术的显著优势，其中第三和第四实施方案的方法所处理的物质对于不向其中加入处理物质的相同程度的物质，具有减少的气味并且不会随时间或在进一步加工中散发令人讨厌的气味。通常，第四实施方案的方法所处理的物质的气味在所处理的初级经过几天甚至几周的存储中几乎不发生改变。

相似地，在第五实施方案的堆肥方法中，该可堆肥物质的气味通常在堆肥过程中明显减少，并且在堆肥过程和随后的堆肥存储过程中气味的散发显著减少，通常基本上被消除了。

除上述本发明的方法的优点之外，本发明的方法所获得的淤泥和其它固体或所处里的物质具有提高的保持金属离子的能力。因此，如果淤泥含有往往随时间流失的有毒金属，向其中加入处理物质将减小这些金属流失的倾向，通常到该淤泥符合毒性特征流失程序(TCLP；USEPA方法1311)的程度。因此，不使用该处理物质所获得的含有有毒金属离子的未处理淤泥可能不能排放到环境中，然而通过了TCLP测试的由本发明的方法所获得的淤泥根据它们的有毒金属含量可能不被阻止排放到环境中去。

在第五实施方案的方法中，处理物质可以与可堆肥物质一起，或单独被加入到含有微生物的物质中。优选含有微生物的物质和处理物质一起被加入。更优选，含有微生物的物质和处理物质以第二实施方案的方法的污水中分离出来的淤泥的形式一起加入。更优选，淤泥和处理物质的混合物这样制备：利用第二实施方案方法中其中一种或多种金属离子在处理物质被加入其中后被加入到该上溢流中的类型，合并由污水处理过程的澄清步骤得到的下溢流和由该澄清步骤的上溢流分离出来的固体，从而春电除一种或多种金属的不溶性含磷化合物。这意味着在第五实施方案的方法的这一类型中，被加入到可堆肥物质的淤泥和处理物质的混合物中存在的磷能够对堆肥过程有利，并且/或如果第五实施方案的方法所生产的堆肥被用作土壤添加物或肥料，其能够是有利的。在第五实施方案的方法的这一类型中，被加入上溢流中的处理物质的数量通常等于下溢流和上溢流中存在的总固体的大约25wt.％。

本发明的第五实施方案的方法中所使用的处理物质的数量通常在可堆肥物质重量的大约2％至20％的范围内。可以采用更大的数量但是这么作没有特别的好处。处理物质的数量通常在可堆肥物质重量的大约5-10wt.％的范围内，更经常为大约7wt.％。在本发明的方法的优选类型中，处理物质与生物固体以大约1重量份处理物质比大约3重量份生物固体的比例一起被加入。

在第五实施方案的方法中，如上所述含有微生物的物质可以是通过第二实施方案的方法所获得的污水淤泥，或者其可以是任何其它常规微生物来源。这种资源的例子包括动物生物固体，例如粪肥；挖泥船废料；腐烂的垃圾；蚯蚓粪；腐叶土；腐殖土和活性壤土。

除了气味减少这一本发明的方法的明显优点之外，第五实施方案的方法提供对于其中不存在任何处理物质的现有技术堆肥方法的其它的优点。

例如，在第四实施方案的夫妇中生物物质堆肥化速率被加快了，因而堆肥物质的温度被升高了并且堆肥物质的病原体含量被显著降低了。这表现出在大规模堆肥化设备中生产量的提高和由于其病原体含量降低改善了所制造的堆肥的销售能力等优点。在一种公知的堆肥操作中，脱水淤泥(“生物滤饼”)使用前端装载机与所引入的绿色废物以1∶4的比例相混合。然后堆起进行11至14周的堆肥化，定期翻动以使堆肥物质充满空气，最终的产品用于各种农业和园艺目的。在第五实施方案的方法中，完成该堆肥化过程所使用的时间通常被缩短为6至8周，根据pH达到7至8并且堆肥的内部温度下降到低于50℃来判定。

然而，第五实施方案的方法不被限制应用于这种方法，可以有效地被所有堆肥过程利用。因此，第五实施方案的方法适用于本领域公知的所有堆肥过程，不管所含的物质处理技术，以给出加快的堆肥速率。

此外，发现第五实施方案的方法中，需要被加入到含有微生物的物质以获得合适的堆肥产品的可堆肥物质的数量显著降低了。在可堆肥物质必需购买得到的情况下，这提供了实际利益。在第五实施方案的方法中，其中含有微生物的物质是污水淤泥，淤泥与可堆肥物质的数量比通常为大约重量比1∶2.5，然而在没有处理物质的情况下，该比例通常为重量1∶4。

此外，发现第五实施方案的方法所获得的堆肥与现有工艺的堆肥相比通常具有改善的质地，以及改进的挡水能力。

本发明的方法中所使用的处理物质优选为由澳大利亚昆士兰州Sanctuary海湾的Virotec International Pty Ltd获得的，商品名为Bauxsol的物质。

实施例

以下实施例被概括以说明本发明，但是它们不意味着对本发明范围的限制。在每一个实施例中，所使用的处理物质是Bauxsol^TM添加剂。

实施例1生物固体过滤实验

在本实验以及随后的实验中，所加入的BauxsolTM的数量被计算为淤泥或废水源中生物固体总干重的25％。

A.对于生物固体淤泥处理的实验室规模的研究，其结果是：

·生物滤饼的固体百分含量明显提高了3-5％；

·所需要的聚合电解质减少了60％；

·已处理液体和生物滤饼散发的气味极大的减少了。

B.对于未净化淤泥、以及来自城市污水处理厂的生物固体淤泥的实验工厂规模的实验

向1000L含有5mg/L磷(记做P)和20mg/L悬浮生物固体的二次处理污水废水中加入50gBauxsol，所后加入50g氯化铁。处理过的水中含有少于0.1mg/LP和少于2mg/L悬浮固体。富含磷的沉淀物通过沉淀分取和浆液收集(3L体积)获得。然后将该沉淀浆液加入到30L由同一处理厂排放的固含量为0.6％的生物固体浆液中。向该混合物中加入180ml聚合电解质(通常的添加比例为44％)，并且在带式过滤机上过滤以产生固含量为17％的已处理生物滤饼。因此所加入的Bauxsol的比例为由排放液和磷沉淀步骤所得的合并生物固体的25％。

实施例2：对于含磷离子的水的实验室规模的实验

制备含有由6.09mg/L磷的磷酸二氢钾的水溶液组成的模拟含磷废水。

方法

向200ml含磷水样品中加入相对于磷作为不溶解的磷酸铁化合物完全沉淀所需的化学计量的0.84、0.94、1.12、1.40以及1.87倍量的氯化铁，10min后，以碳酸钠将所得的溶液的pH调节到pH 6.5-7.5。该溶液以0.47微米的滤纸过滤，分析滤液的pH和磷(抗坏血酸法4500-PE，水和废水检验的标准办法，第19版，1995，APHA，AWWA WEF.4-113，5)。通过离子色谱证实分析结果低于0.05mg每/L。该方法的检出限为0.01mg/L，重复实验证实重现性为95％±0.02的置信度。

在氯化铁加入前10min加入10、20和50mg/L Bauxsol^TM，平行重复以上实验。所测量的磷浓度与测得沉淀发生的pH下的理论最低浓度比较。

测得的磷浓度与当前测得沉淀的pH的理论最小浓度比较。

结果在表1.1至1.5中列出。

          表1.1：2小时后测定的磷(mg/L)

Fe/P	Bauxsol(mg/L)
					0	10	20	50
	0.84	1.36	1.15	1.07					0.73
0.94					1.61	0.93	0.79	0.73
	1.12	0.73	0.51	0.41					0.25
1.40					0.38	0.04	0.23	0.04
	1.87	0.04	0.08	0.03					0.14

                 表1.2：磷测定后的pH

Fe/P	Bauxsol(mg/L)
					0	10	20	50
	0.84	7.00	6.82	6.78					7.43
0.94					7.80	7.13	7.48	7.68
	1.12	7.60	7.68	7.72					7.65
1.40					7.64	7.55	7.62	7.65
	1.87	7.60	7.52	7.56					7.67

由表1可以看出，在Bauxsol^TM的存在下，氯化铁反应过程始终由废水中移走磷，将其降低到明显低于常规氯化铁方法的最小理论水平的程度，并且降低到低于单独使用氯化铁所能获得的程度，除加入相对大量的氯化铁。

此外，尽管有报道称氯化铁反应受pH6.8至7.2范围外的pH相反影响。因此这种pH现象很大程度上减少了废水pH的以外变化导致的处理失败的风险。

公知在氯化铁与含磷离子的反应中，最小残余磷浓度与沉淀发生时的pH有关。因此比较效率必需在恒定的pH下进行。

因此，表1.4比较了残余磷浓度的测量值和相同pH下的理论值(表1.3中所示)。在这一比较中，大于1的数值表示发生了不完全的沉淀。然而表1.4清楚地说明了在Bauxsol^TM水平为10mg/L及以上时，磷的完全沉淀在Fe/P摩尔比在1.1和1.4之间的时候达到，而Bauxsol^TM不存在时，完全沉淀需要的Fe/P摩尔比明显高于1.4。

         表1.3：在沉淀pH下的理论最小残余磷

Fe/P	Bauxsol(mg/L)
					0	10	20	50
	0.84	0.04	0.04	0.04					0.14
0.94					0.33	0.05	0.18	0.28
	1.12	0.23	0.28	0.30					0.25
1.40					0.25	0.20	0.24	0.25
	1.87	0.23	0.19	0.21					0.28

            表1.4：测量磷量与理论最小磷量的比率

Fe/P	Bauxsol(mg/L)
					0	10	20	50
	0.84	34.00	28.75	26.75					5.21
0.94					4.88	18.60	4.39	2.61
	1.12	3.17	1.82	1.37					1.00
1.40					1.52	0.20	0.96	0.16
	1.87	0.17	0.42	0.14					0.50

表1.5中所计算的数值表示如果反应完全在pH 6.8至7.0下完成时预期的磷浓度。该数值通过分析数据在《营养物去除的生物和化学系统》；水环境联合会，弗吉尼亚，美国；技术实践委员会的市政分委员会；1998，中的图3.2中图解数据中经内插法获得，对于低于0.04mg/L的数值，明显受到该方法重现性的限制。然而该方法限定了0.01mg/L的检出下限，表1.1、1.4和1.5支持Bauxsol^TM的存在可以使得残余磷浓度低于铁离子反应所能达到的理论最小值。

           表1.5：测定磷后pH校正的磷浓度

Fe/P	Bauxsol(mg/L)
					0	10	20	50
	0.84	1.36	1.07	0.97					0.19
0.94					0.20	0.08	0.19	0.11
	1.12	0.13	0.07	0.05					0.04
1.40					0.06	0.01	0.04	0.01
	1.87	0.01	0.02	0.01					0.03

实施例3：对于含磷的未净化污水流的实验室规模的处理

方法

向1000ml含磷的未净化污水样品中加入接近将磷作为不溶解的磷酸铁化合物完全沉淀所需的化学计量的氯化铁。使该溶液沉淀并且分析上层清液的pH和磷。该分析方法的检出限是0.03mg每/L。

在这些实验中，所沉淀的磷酸铁和生物固体的淤泥溶剂被估算。在加入氯化铁之前10min加入87mg/L Bauxsol^TM，平行重复以上实验。

结果在表2中列出。

                              表2

Fe/P化学计量	BauxsolTMMg/L	残余磷mg/L	pH	淤泥容积％
					0	0	12.4	7.85	n.a.
0.75	0	7.5	7.1	10
					1.5	0	1.95	6.3	10
1.0	87	未检出	6.9	4

在本实验中，Bauxsol^TM以87mg/L的比率被加入，尽管随后发现将Bauxsol^TM增加到50mg/L以上对本方法没有效果。这些实验表明在未净化污水中向用于除去磷离子的常规铁离子沉淀法中加入Bauxsol^TM由废水中除去磷，将其降低到度于检测水平的程度并且明显低于常规氯化铁方法的最小理论水平。此外，Bauxsol^TM存在下的氢氧化铁、磷酸铁和生物固体的淤泥容积被表明接近单独使用氯化铁所产生的容积的大约40％。

实施例4：对于未净化淤泥中有气味的生物固体的实验室规模的处理

方法

来自Pine Rivers STP的生物固体以Bauxsol^TM单独处理或以Bauxsol^TM/由最终流出液的处理所收集的磷酸铁沉淀物处理。

混合物中固体的比率为基于干重的1∶3(也就是生物固体的25％的Bauxsol添加剂)。

气味种类特征

10g未处理生物固体被放置在顶部有空间的小瓶中并且密封。10g处理过的深谷固体被密封在另一个小瓶中。两个小瓶中的顶部空间空气组成被使用GCMS和GC-Flame光度检测器分析(其具体针对S-化合物)。

未处理生物固体的小瓶中的种类辨识如下：

            硫化氢              ＞2000ppm

            甲基硫醇            100ppm

            硫醇和硫化物        微量

            二甲基硫醇          1ppm

已处理生物固体的小瓶中的种类鉴别如下：

            二甲基硫醇          1ppm

在几周的时间内定期分析两个小瓶，尽管未处理生物固体的小瓶持续产生多种气体，已处理生物固体小瓶仅含有低水平的二甲基硫醇类，其基本上没有气味。主观观察到为处理生物固体散发出与硫化氢、硫醇(mercaptans)和硫醇(thiols)一致的特征气味，而已处理固体几乎没有气味。

该实验解释了Bauxsol^TM在由废水和废水生物固体中除去有气味的物质，以及抑制已处理生物固体和废水处理流出液中气味随时间散发中的效果。

实施例5：对于含有磷和悬浮固体的废水的实验工厂规模的处理

方法

依以下顺序处理1000L含有13mg/L磷的pH为7.65的未净化污水。

1.加入100mg/L Bauxsol^TM.

2.10min后加入100mg/L氯化铁(FeCl₃·6H₂O)，30mg/L硫酸亚铁(FeSO₄·7H₂O)和5mg/L硫酸铁(Fe₂(SO₄)₃·9H₂O)。(这近似为P沉淀所需的化学计量的1.2倍)。

3.使其沉淀2小时。

4.收集。

该方法达到的残余磷浓度＜0.07mg/L，并且可以注意到凝结的悬浮固体几乎立刻迅速沉淀。

该方法使用与工业操作一致的方式以工业级化学品进行，并且限定该方法在等于或接近所需的最小化学计量金属离子下达到接近最小理论残余磷量，并且限定悬浮固体的物理性质以有益的方式被改性。

实施例6：对于部分处理过的含磷和悬浮固体的废水的实验工厂规模的处理

方法

依以下顺序处理1000L由经含有5.55mg/L磷的BNR处理的二次澄清液得到的已处理水的上溢流

1.加入50mg/LBauxsol^TM。

2.10min后加入50mg/L氯化铁90％(P沉淀所需化学计量的1.5倍)。

3.使其沉淀2小时。

4.收集。

该方法达到的残余磷浓度＜0.07mg/L。

该方法使用与工业操作一致的方式以工业级化学品进行，并且限定该方法在等于或接近所需的最小化学计量金属离子下达到接近最小理论残余磷量，并且限定悬浮固体的物理性质以有益的方式被改性。

实施例7：对于含有磷离子的水的淤泥容积的实验室规模的测量

方法

在量筒中向200ml的磷酸盐溶液中加入接近将磷作为不溶解的磷酸铁化合物完全沉淀所需的化学计量的氯化铁。所沉淀的磷酸铁和氢氧化铁的淤泥溶剂在沉淀剂加入后10、30和60分钟后被测量。在氯化铁加入之前10min加入50mg/L Bauxsol^TM，平行重复以上实验。

结果在表3中列出

                                      表3

Fe/P	Bauxsol和氯化铁			只有氯化铁			淤泥容积比率
										淤泥容积ml
	10min	30min	60min	10min	30min	60min										10min	30min	60min
							0.84	19	16	12	17	11	10	1.12	1.45				1.20
0.94	14	10	10	9	8	8										1.56	1.25	1.25
							1.12	14	10	10	33	18	15	0.42	0.56				0.67
1.40	16	12	11	19	14	14										0.84	0.86	0.79
							1.59	20	15	14	13	12	12	1.54	1.25				1.17
1.87	16	13	13	14	13	13										1.14	1.00	1.00

能够看出在感兴趣的区域(加入的铁化学计量的1.0-1.5倍)中，Bauxsol^TM的存在降低了40-50％的初始淤泥容积，也提高了初始增量沉积速率。

实施例8生物固体气味和存储实验

已处理和未处理生物固体二者均在开放和密闭的容器中储存几个星期并且在正则空间比较它们的气味。“已处理生物滤饼”表示已于固体干重的25％的BauxsolTM相混合的生物滤饼。定性的气味水平由3个观察者主观确定。

·对于在密闭容器中储存的已处理和未处理生物滤饼，发现未处理生物固体的气味非常令人讨厌，而已处理生物固体的气味被评定为“可察觉，但不令人讨厌”。两种样品间明显的颜色和质地差异也被注意。

·在开放容器中储存的生物滤饼表现出气味上的极大差异。未处理生物固体散发出一种非常强烈的令人讨厌的，“腐烂污水”的气味而已处理生物滤饼的气味被形容为类似“湿土”，同时不被观察者讨厌。甚至在3个星期后，已处理生物固体中没有检测到令人讨厌的气味。

·显示出已处理生物滤饼符合新南威尔士对于农业处置和再利用的EPA准则。

实施例9大规模的堆积密度和过滤能力实验

两个1000L塑料容器被用于分配Bauxsol^TM，以等于生物固体干重的25％，加入到生物固体流中，在带式压榨之前。过滤前聚合电解质的加入比率在1.0-13.7ml/L的范围内变化(对该厂而言典型比率为13.7ml/L)，在带式压力机上脱水已处理生物滤饼，收集并且移走该已处理生物滤饼，进行堆肥实验(参见实施例4)。带子速度和重力带的张力被调整以最优化使用。

聚合电解质为5.0ml/L时，脱水显现除与没有Bauxsol^TM存在而是以13.7ml/L聚合电解质代替5ml/L时所达到的相同。聚合电解质为6.0ml/L时，达到该滤饼的最大固含量(14.2％)。为7.25ml/L时(未处理操作量的53％)，主观判定生物滤饼的质地达到最佳。

所得的生物滤饼具有不同的质地(比没有Bauxsol^TM存在下生产的生物滤饼更松软)，并且没有令人讨厌的气味。该实验持续一整天，共处理415千升的生物固体液。生物固体百分含量被计算为14％，与未处理生物滤饼的10.5％固体相比较。

在另一个类似的实验中已处理生物滤饼在卡车上以接近50°的角度“站立”，表明有利地较高的填充密度。在这第二个实验中处理了494千升的生物固体液，所得的百分固体含量为14.2％。

实施例10堆肥实验

在该实验进行的过程中生物固体滤饼通常以卡车由城市处理厂转移，然后使用前端装载机以重量比1∶4与进口绿色废物相混合。然后摊开进行11-14周的堆肥，定期翻动以帮助堆肥过程，最终的产品用于公用绿地。

对于该实验，由实施例9得到的生物滤饼被卸在两个堆场，然后以1∶1和1∶3的比例与绿色废物相混合。定期翻动堆，装卸操作者记录观察结果。

1∶1和1∶3的堆均良好站立，不松弛或倒塌。六天后，认为1；1的堆没有有效地堆肥，于是加入更多的绿色废物使其达到1∶2.25的混合。随后在24小时内达到足够高的温度。在重车间设备的移动中由两个堆中释放出巨大的蒸汽云雾。利用标准热电偶探针测定堆肥过程中的温度，显示超过75℃，同时平均温度超过65℃。各堆没有明显流失，甚至在雨后，整个过程中检测到最小限度的气味。

10天后认为1∶2.25的堆(原来为1∶1)变慢，所以向其中加入干锯末以将生物滤饼与绿色废物的比例提高到1∶2.5，然后将温度升高到49℃并使该堆继续堆肥。

2周后两堆均超过60℃并且没有令人不愉快的气味。两堆的颜色均为暗巧克力棕色。

7周后已处理生物固体/绿色废物混合物的pH为7-8，内部温度平均为50℃或更低，堆肥过程被认为完全并且产品可以投入使用。

该实验说明，在Bauxsol^TM的存在下

·堆肥速度明显提高，生产时间由11-14周减少到7周；

·堆肥物质温度在24小时内超过75℃并且平均为65℃(该温度超过消灭病原体所需的正常巴氏法灭菌温度)；

·生产令人满意的产品所需的生物滤饼与含碳废物(绿色废物)的比例由1∶4减少到1∶2.25。

实施例11堆肥气味和储存实验

500升生物固体液(biosolid liquor)与固体干重的25wt.％的Bauxsol^TM添加剂和平常剂量一半的聚合电解质一起被放置在塑料容器中。搅拌该溶液并使其静置30分钟。

已处理的生物固体被放置到带式压力机上脱水。所得的生物滤饼被收集并与由本地公开途径得到的绿色废物一起以1∶1和1∶3的比例放置到带有密封盖的200升黑色塑料圆桶中。

使用未处理的生物固体(也就是说没有加入Bauxsol^TM)进行同一实验作为标准和空白对照。

全部圆桶被放在有阳光的位置，加水，滚动并主观测试一个月内每天的气味。

装有已处理生物滤饼的圆筒与未处理生物固体圆筒相比一直表现出低气味，并且被堆肥为比未处理物质更小的体积。3个月后已处理生物固体堆肥实验中没有一个表现出令人讨厌的气味或沥出液。

实施例12堆肥的保水能力

根据以下确定的由Bauxsol处理和未处理生物固体生产的堆肥以及专用培养土的保水能力：

各物质称重1000g，稀疏地分布在250mm正方形的干燥盘子上并在105℃下烘干到达到恒重。结果在表4中列出。

                                    表4

物质	初始重量(g)	最终重量(g)	湿含量(％)	恒重所用时间(小时)
					专用培养土	1000	860	14	5
未处理生物固体	1000	640	36	20
					已处理生物固体	1000	630	37	60

含有明显粗糙的砂物质的专用培养土，非常易碎并且容易分离，因此在干燥条件下容易迅速流失水份。未处理生物固体制备的堆肥与表现为细粒状密集物质的由已处理生物固体制备的堆肥相比是粗糙的。

由Bauxsol处理过的生物固体生产的堆肥在严格的干燥条件下保持湿润的时间比未处理堆肥长3倍，并且比专用培养土长12倍。

Claims (35)

1.一种处理含有悬浮固体的废水的方法，包括向该废水中加入一种有效量的处理物质，提高(a)固体的沉积速率，(b)固体的堆积密度以及(c)固体的过滤能力中的至少一种，所述的处理物质选自(i)被称为红泥的铝矾土精练残渣，和(ii)至少部分与钙和/或镁离子反应，以使当其与其5倍重量的水相混合时具有低于10.5的反应pH的红泥。

2.一种降低水中含有可溶含磷物的溶解的含磷物的浓度的方法，该方法包括以下步骤：

(a)在所述水中分散一定量的处理物质，

(b)向所述水中加入至少部分沉淀所述至少一种金属离子的含磷化合物有效量的至少一种金属离子，以及

(c)除去所述的水中存在的固体，从而生产已处理的水；

其中所述的处理物质选自(i)被称为红泥的铝矾土精练残渣，和(ii)至少部分与钙和/或镁离子反应，以使当其与其5倍重量的水相混合时具有低于10.5的反应pH的红泥。

3.根据权利要求2所述的方法，其中在步骤(b)中，所述的金属离子选自铁、铝和钙或它们的混合物。

4.根据权利要求2所述的方法，其中在步骤(b)中，所述的金属离子是铁。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述的铁金属离子是正三价铁离子或亚铁离子，或这两种的混合物。

6.根据权利要求2所述的方法，其中所述的去除步骤(c)是在沉淀的含磷化合物和存在的任何固体的沉降之后进行，这种沉降适合进行到上层水清澈为止。

7.根据权利要求6所述的方法，其中加入一种或多种絮凝剂。

8.根据权利要求2至7中的任意一项所述的方法，其中所述的方法包括在步骤(b)之前调节所述水的pH的附加步骤。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述的调节后pH在大约6.5至7.5的范围内。

10.根据权利要求2至9中的任意一项所述的方法，其中所述的方法应用于任何含有溶解磷的废水。

11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的方法，其中所述的水被排放到淡水接收水体中。

12.根据权利要求1至11中的任意一项所述的方法，其中所述的方法进一步包括向所述的废水中加入聚合电解质。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述的聚合电解质选自：聚丙烯酰胺、水解的聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸和聚丙烯酸共聚物。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述的聚合电解质是聚胺。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述的聚胺选自：聚乙烯基胺、聚乙烯胺、聚乙烯基吡啶、聚乙烯基哌啶、聚乙烯基吡咯以及它们的季铵化衍生物。

16.根据权利要求1至15中的任意一项所述的方法，其中所述的方法进一步包括助滤剂的使用。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述的助滤剂是硅藻土。

18.一种减少因存在一种或多种含硫物质而具有气味的物质的气味的方法，包括向所述的物质中加入一种减少该物质气味有量的处理物质，其中所述处理物质选自(i)被称为红泥的铝矾土精练残渣，和(ii)至少部分与钙和/或镁离子反应，以使当其与其5倍重量的水相混合时具有低于10.5的反应pH的红泥。

19.一种减小物质因一种或多种含硫物质而产生气味的倾向的方法，包括向所述的物质中加入抑制该物质产生气味散发的有效量的处理物质，其中所述的处理物质选自(i)被称为红泥的铝矾土精练残渣，和(ii)至少部分与钙和/或镁离子反应，以使当其与其5倍重量的水相混合时具有低于10.5的反应pH的红泥。

20.根据权利要求18或19所述的方法，其中所述的物质选自污水、淤泥或堆肥。

21.根据权利要求19所述的方法，其中所述的气味是由微生物制造的。

22.根据权利要求18至21中的任意一项所述的方法，其中所述的处理物质的量为物质的至少5重量％。

23.根据权利要求22所述的方法，其中所述的处理物质的量在物质的10至50重量％之间。

24.根据权利要求22所述的方法，其中所述的处理物质的量为物质的大约重量25％。

25.一种堆肥方法，其中可堆肥物质与一定量含有微生物的物质相混合并且该微生物将该可堆肥物质转化为堆肥，其中可堆肥物质和含有微生物的物质的混合物进一步含有处理物质，该处理物质选自(i)被称为红泥的铝矾土精练残渣，和(ii)至少部分与钙和/或镁离子反应，以使当其与其5倍重量的水相混合时具有低于10.5的反应pH的红泥。

26.根据权利要求25所述的方法，其中所述的处理物质的量在所述的可堆肥物质的2至20重量％之间。

27.根据权利要求25所述的方法，其中所述的处理物质的量为所述的可堆肥物质的大约7重量％。

28.根据权利要求25所述的方法，其中所述的含有微生物的物质和处理物质一起加入。

29.根据权利要求25所述的方法，其中所述的含有微生物的物质和处理物质一起以淤泥的形式加入，该淤泥是以权利要求1至17中任意一项所述的方法由污水中分离出来的。

30.根据权利要求25所述的方法，其中所述的含有微生物的物质和处理物质一起以权利要求18至24中任意一项所述的方法处理过的物质的形式加入。

31.根据权利要求29或30所述的方法，其中所述的处理物质的量为总固体的大约25重量％。

32.根据权利要求25所述的方法，其中所述的含有微生物的物质选自：肥料、挖泥机废料、腐烂的垃圾、蠕虫粪、腐叶土、腐殖质和活性壤土。

33.根据权利要求1至32中的任意一项所述的方法，其中所述的至少部分与钙和/或镁离子反应的红泥在与其重量5倍的水相混合时具有8.0至10.5之间的反应pH。

34.根据权利要求2所述的方法，其中所述的至少部分与钙和/或镁离子反应的红泥在与其重量5倍的水相混合时具有8.0至10.5之间的反应pH。

35.根据权利要求1至34中的任意一项所述的方法，其中所述的处理物质是Bauxsol^TM。