CN1968902A - 处理有机排水和污泥的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种处理污泥方法和设备，通过从含有高浓度有机物、磷、氮的有机排水和污泥中分离和除去重金属衍生颗粒并高效回收有用颗粒如MAP的手段能够简单和低成本地形成比较低重金属含量的污泥并回收有用物质。本发明的一个实施方案涉及包括一个厌氧消化处理步骤的处理有机排水和污泥的方法，进一步包括一个利用颗粒的比重、粒径、表面电荷、磁性和润湿性中至少两种特性的微粒分级手段从厌氧消化处理步骤污泥内存在的两或两类以上微粒中将液中颗粒状态的重金属衍生物颗粒分离出来的步骤。

Description

处理有机排水和污泥的方法及装置
技术领域
本发明涉及在污水处理设施和各种废水处理设施中处理有机排水的系统，更具体地说，涉及从含有高浓度有机物、磷和氮以及少量重金属成分的排水中分离和脱除微粒如重金属化合物的技术，本发明还涉及用来从有机污泥和类似物中有效分离并回收有用资源如磷酸镁铵(下文称为MAP)晶体的污泥处理方法和装置。
背景技术
对有机污泥(下文中被简单称为污泥)中的重金属进行处理的传统方法例如一种方法是向污泥、污泥干燥物或经焚烧污泥所得的灰中加入酸来洗脱出重金属离子，接着(1)向得到的洗出液中加入碱，然后再加入三氯化铁和聚合物絮凝剂进行絮凝和沉淀处理，(2)将洗出液进行固液分离，然后通过离子交换法移出重金属离子，或者(3)通过使用Cu电级和Cd电极的电解处理法对洗出液进行电解沉积处理的方法。所有这些方法都存在问题，例如在预处理过程中需要向污泥或类似物中加入大量酸且在随后的处理过程中因为要加入化学品如pH调节剂和氧化剂、使用昂贵的离子交换树脂或电解过程需要电能等原因而导致运行成本很高，更使得整个处理系统十分复杂。此外，污泥中除重金属外通常还混有其它各种物质，这就导致了重金属脱除能力的下降。以污水处理设施中的污泥为例，除重金属外，还包括了大量各类物质，例如一些源于微生物、淤泥、毛发、植物或水果种子的有机物质和一些诸如碳酸、氨和磷酸的可溶性成分都混合在污泥中。因此一直存在着为了要脱除污泥中存在的极微量有害重金属物质而使系统对污泥中所含其他物质的整体处理效率非常低的问题。
因此，为了解决上述问题，本发明人已能够通过一个微粒分离系统来选择性分离和移出本来就以颗粒状存在于污泥中或是用较简单改性方法得到的具有具体性能的颗粒状重金属衍生物。并且，本发明人已能够通过按各类颗粒的性质采取不同分离手段将其它各类欲回收为有用物质的颗粒同时分离出来并回收。并且，本发明利用了日本专利申请2000-231633(JP-A1-2002-45889)、2002-186179、2002-116257等(下文中仅用数字指代)所公开的“处理有机废水的方法及装置”中有效从废水中回收MAP形式磷的技术。
发明内容
发明要解决的问题
本发明解决了上述问题且目标是进一步改进日本专利申请2000-231633、2002-186179、2002-116257等中所公开的系统。即，本发明的目标是提供一种处理污泥方法和设备，通过从含有高浓度有机物、磷、氮的有机排水和污泥中分离和移出重金属衍生颗粒并高效回收有用颗粒如MAP的手段，能够简单和低成本地形成比较低重金属含量的污泥并回收有用物质。并且，在本发明中有机排水的意思除包括有机废水外还包括被排放入有机成分的排水
本发明通过以下手段来解决上述问题，
(1)包括一个厌氧消化处理步骤的处理有机排水和污泥的方法，进一步包括一个利用分离手段从厌氧消化处理步骤污泥内存在的两或两类以上微粒中将液中颗粒状态的重金属衍生化合物颗粒分离出来的步骤，所述分离手段包括利用颗粒的比重、粒径、表面电荷、磁性和润湿性中至少两种特性的微粒分级手段。
(2)包括一个厌氧消化处理步骤的处理有机排水和污泥的方法，进一步包括一个采用分离手段1从厌氧消化处理步骤的污泥内存在的多类微粒中将液中颗粒状态的至少两类具体微粒分离出来的步骤；和进一步将分离手段1分离出的至少两类指定微粒分开成每一类微粒的步骤，所述分离手段1和2各自包括了一个利用颗粒的比重、粒径、表面电荷、磁性和润湿性中至少一种特性的微粒分级手段。
(3)包括一个厌氧消化处理步骤的处理有机排水和污泥的方法，进一步包括用筛子处理污泥来脱除异物的步骤和用液体旋流分离器法浓缩微粒的步骤，之后采用下述类型分离步骤的至少两类对污泥进行处理：采用流膜分离法的微粒分离步骤或相当于流膜分离法的步骤、利用微粒沉淀速度差的微粒分离步骤、使用跳汰机(jig)的微粒分离步骤、利用一或多个筛子的微粒分离步骤和使用磁力分选机的微粒分离步骤，以此作为一种将厌氧消化处理步骤的污泥内存在的至少两类微粒从污泥中分离出来成为每一类颗粒的工艺过程。
(4)根据上述(1)至(3)任一项的处理有机排水和污泥的方法，其中从污泥中分离并回收磷酸镁铵结晶物和含重金属颗粒。
(5)根据上述(1)至(3)任一项的处理有机排水和污泥的方法，其中从厌氧消化处理步骤的污泥内存在的若干类颗粒中分离并回收磷酸镁铵结晶物和比重为1.3或更高的非磷酸镁铵结晶物的微粒。
(6)根据上述(1)至(5)任一项的处理有机排水和污泥的方法，其中在从污泥中分离和回收磷酸镁铵结晶物和含重金属颗粒的步骤之前或在微粒回收过程之中，要对厌氧消化处理步骤的污泥进行曝气或减压处理。
(7)包括一个厌氧消化处理室的处理有机排水和污泥的设备，进一步包括一个用来从厌氧消化处理步骤的污泥内存在的多类颗粒中分离出具体的两或多类液中颗粒状态的微粒的分离装置1，和一个用来将分离装置1分离出的两或多类微粒分离成每一类微粒的分离装置2，其中分离装置1和2各自使用了一种利用颗粒的比重、粒径、表面电荷、磁性和润湿性中至少一种特性的微粒分级装置。
(8)包括一个厌氧消化处理室的处理有机排水和污泥的设备，进一步包括将污泥进行用筛子来脱除异物步骤处理和将微粒用液体旋流分离器法进行浓缩的装置，以及将上述处理后的污泥经下述分离步骤的至少两类进行处理的装置：采用流膜分离法的微粒分离步骤或相当于流膜分离法的步骤、利用微粒沉淀速度差的微粒分离步骤、使用跳汰机的微粒分离步骤、利用一或多类筛子的微粒分离步骤和使用磁力分选机的微粒分离步骤，以此作为一种将厌氧消化处理步骤的污泥内存在的至少两类微粒从污泥中分离出来成为每一类颗粒的设备。
发明效果
本发明涉及在污水处理设施、各种废水处理设施或类似设施中处理有机排水和污泥的系统。具体地说，本发明涉及能够较简单地分离和脱除污泥内存在的重金属化合物并能同时有效分离和回收污泥内存在的有用资源如磷酸镁铵(下文称为MAP)晶体的方法。按照本发明，可以同时实现从当成废物的污泥中回收有价值的物质、脱除有害物质和提高排放污泥的有效利用率的目标。
附图说明
图1本发明的微粒分离系统的示意图。
图2一个按本发明处理有机排水和污泥方法的实施方案的工艺流程图。
图3另一个按本发明的实施方案的微粒分离系统示意图
图4传统废水处理系统的流程图
附图中，各数字具有如下定义：
1   进水
2   初沉池出水(effluent)
3   生物反应器出水
4   已处理水
5   初沉污泥
6   过剩污泥
7   浓缩污泥
9   消化的污泥
10  脱除MAP的污泥
12  脱水泥饼
13  来自脱水过程的滤液
14  浓缩设备上清液
17  初沉池
18  生物排水处理反应器
19  终沉池
20  污泥浓缩设备
22  污泥厌氧消化室
23  微粒分离系统
25  脱水设备
26  分离和回收的有用物质(MAP微粒和类似物)
27  含重金属的废污泥或颗粒物
28  污泥
29  振动筛
30  异物
31  脱除异物的消化污泥
32  4英寸漩流器
33  微粒浓缩的污泥
34  脱除微粒的污泥
35  2英寸漩流器
36  微粒浓缩的污泥
37  脱除微粒的污泥
38  排放污泥
39  MGS
40  冲洗水
41  微粒泥浆1
42  微粒泥浆2
43  磁力分选机
44  磁化产物
100 向上冲洗设备
102 冲洗水
103 脱除微粒的污泥
104 微粒泥浆
105 微粒泥浆(有害物质)
106 振动筛
107  微粒泥浆(有害物质)
实施本发明的最佳方式
本发明的实施方案将根据附图加以解释。附图2是用来解释本发明一个实施方案的流程图，但本发明不局限于此实施方案。下面举一个采用厌氧消化处理法的污水处理设施作为有机排水处理系统的例子来解释本发明的实施方案。
在附图2中，将流入污水处理系统的进水1进行生物排水处理，初沉污泥5和过剩活性污泥6被排出。污泥在污泥浓缩设备20中被浓缩和分离，将浓缩污泥7在消化室22中进行厌氧生物分解。如日本专利申请NO.2002-231633中所公开的内容，有时MAP颗粒是在消化室22中由作为底物成分的铵离子、磷酸离子和镁离子结晶而成的。并且，为了在消化室22中确保形成MAP颗粒，可向消化室22中加入镁源。在消化室22中，有机物质消化分解过程中经常生成碳酸、硫化氢和类似物。因此，在流入污水中的痕量重金属物质如镉、铬、锰、铅和铁大多数是以硫化物、碳酸盐或氢氧化物的形式存在。
本发明人对许多地区运行的处理下水道污泥的厌氧消化处理装置中收集的厌氧消化处理步骤污泥内的重金属形态进行了调研。结果发现消化室22污泥内的重金属部分通常会成为具有磁性的颗粒如磁性黄铁矿和铁氧体或与磁性颗粒结为一体(这些颗粒被称为“重金属磁化物颗粒群”)，或进入硫化物为主要成分的且粒径小于几十微米的颗粒(这些颗粒被称为“重金属硫化物颗粒群”)或类似物。
并且，本发明人经实验证实，存在于污泥内的这些类型颗粒的大多数能够依据不同类型颗粒在粒径、比重、磁性、表面电荷和润湿性上的差异被分离成每一类颗粒。并且还证实了通过加大欲分离颗粒相互特性间的差异能够进一步提高颗粒的可分离性。例如，采用加入氧化铁或铝盐作为助沉剂、加入带有二硫卡巴肼基团、硫醇基团、黄原酸根或类似物的有机物作为硫化物清除剂、铁氧体法、铁粉法、加入颗粒表面改性剂来强化或控制颗粒表面电荷和润湿性的方法等都是一种有效的方法。并且，本实施方案目标物的厌氧消化污泥内包含有大量碳酸成分，曝气处理和减压处理会发生脱羧反应而使污泥的pH值上升。当污泥pH值升高时，更易发生MAP形成反应、重金属硫化和羟基化反应。因此，在微粒分离处理之前或在微粒分离步骤之中进行这样的处理是有效的。
依据本实施方案，大多数想要通过微粒分离系统23分离/回收的微粒能够从污泥中直接分离出来。包含重金属磁化物颗粒群、重金属硫化物颗粒群和MAP颗粒的消化污泥9能够分别被分离成粒径约100μm或更大且比重约为1.5g/cm3或更高的MAP颗粒和粒径小于约几十微米且比重约5.0g/cm3的重金属颗粒(重金属磁化物颗粒群、重金属硫化物颗粒群等)和类似物。
附图1示出一个按本发明的微粒分离系统23的实例。依据欲分离的重金属颗粒或大多数类型颗粒的性质来选定适用的微粒分离系统23的构造。作为本实施方案的微粒分离系统23，采用将振动筛29、两级液体漩流器32和35、离心力场振动台流膜分离设备(为了方便称为“MGS”)39和磁力分选机43串联集成系统的工艺。MGS是Mozley(GB)生产的流膜分离器的商标名和“多相重力分离器”的缩写。附图1中，示出的是湿式磁力分选机43，但也可使用干式磁力分选机。供入本微粒分离系统23的污泥28首先进入振动筛29，在此将诸如毛发和植物种子的异物30从污泥中分离出去。在脱除了纤维状物质和粒径为几毫米或更大的颗粒物之后，用两级液体漩流器32和35将重金属颗粒和MAP颗粒同时浓缩20至400倍。在此例中，部分粒径较小的重金属硫化物颗粒群有时会从第二级液体漩流器35的溢流侧线溢流出去。因此，如果需要的话，可以将溢流液体供入MGS 39来分离出重金属硫化物颗粒群。如果需要的话，用液体漩流器浓缩微粒的步骤可按一级或多级方式进行。
附图1中的排放污泥38对应于附图2中脱除MAP的污泥10。附图1中的磁化物44对应于附图2中含重金属的污泥或颗粒27。
依据不同的处理环境，处理含浓缩重金属颗粒和MAP颗粒的污泥36从而将这两类颗粒从污泥中分离出来的方法有着多种选择。下面将示出一些特殊的实例。
(第一实施方案)例如，当污泥处理设施中用于微粒分离过程的冲洗水量有限并且只有少于目标污泥量5％的可用冲洗水时，将污泥36供入MGS 39并靠微粒直径和比重的差异被分离成重金属颗粒和MAP颗粒。MGS 39可看成是一个通过将水平的通用振动台卷起来并将卷起物放入一个转鼓制得而成的设备，它能够对颗粒施加数倍于正常引力的重力。这使MGS 39比通用振动台能更好地对微粒进行分级。MGS 39是一个能够根据粒径和比重通过控制转鼓的转数和冲洗比对微粒进行分离的设备。MGS大都有两个或两个以上的颗粒排放口。本发明采用一个获得两类颗粒群(1)高比重颗粒群和(2)低比重颗粒和淤泥颗粒群的方法。经对MGS不同操作条件进行研究和优化后，已经成功地发现在高比重颗粒群中MAP颗粒比例和重金属颗粒比例分别约为70％和20％，在低比重颗粒和粘泥颗粒群中MAP颗粒比例和重金属颗粒比例分别约为3％和10～40％。
在所得到的低比重颗粒和粘泥颗粒群中，有用物质MAP的比例低而重金属颗粒的比例高。这样，污泥42本身是作为含重金属废污泥分离出来的。高比重颗粒群41作为MGS的产物被送到下一步骤的磁力分选装置43。并且，先前的研究已发现重金属磁化物颗粒群和重金属硫化物颗粒群二者在低比重颗粒和粘土颗粒群中通常都有存在。另外，发现重金属磁化物颗粒群是在磁力分选机43中被分离出来，特别是大多数含硫化物成分的颗粒是作为磁化产物很有效地与MAP颗粒分开。一般来说，大多数重金属硫化物没有磁性，但是据推测当重金属与硫成分混合的状态像磁性黄铁矿或类似物时重金属硫化物就成为有磁性的颗粒。但这种现象的详细机理还不是很清楚。
因此，在一些案例中，磁力分选后所回收的颗粒物26中MAP颗粒的比例达到约90％或更高而重金属颗粒的比例则小于1％。如果需要，可将各单元分离设备所分离出的液体和液体中的颗粒再供入另一个分离设备来提高回收率、颗粒脱除率等和满足预期比例。例如，在一些案例中，在分离厌氧消化污泥内这两类颗粒群的操作过程的磁力分选步骤之前或之后。可将MAP颗粒和重金属微粒或含有它们的液体供入一个筛孔直径为100至250μm的筛子。在此案例中，MAP颗粒是在筛子的上侧分离出来，而重金属微粒则穿过筛子到下面分离出来。并且，通过采用本系统，所用的冲洗水量通常少于目标污泥量的5％。本微粒分离系统23的构造是日本专利申请2002-328336“处理有机废水和污泥的方法和装置”中所公开的MAP分离系统的一个改进系统。
经微粒分离系统23从浓缩污泥7分离出的异物30和液体漩流器的溢流污泥34、37中重金属颗粒和MAP颗粒的比例都很少。因此，它们可以混合并进行减重处理如脱水处理，然后可进行废料处理或作为有效的生物资源加以利用。重金属比例低和得自于MAP的磷非常有利于上述污泥制成为肥料或水泥原料。
(第二个实施例)图3的流程图示出本发明另一实施方案。例如，当可用冲洗水的限定量少于微粒分离过程目标污泥量的10％时，将4英寸漩流器32所排出的污泥33引入一个向上冲洗设备100，用2至10倍污泥36量的向上冲洗水102冲洗污泥。在向上冲洗设备100中，通过利用各类颗粒沉降速率的差异将多种类型颗粒分离开来同时进行冲洗。通过设定污泥与冲洗水混合液的线速度(L/V)为预定速度值，例如20至50m/h，可将不同比重和直径的颗粒分处以各自层的形式分开。在此情况中，低比重和小直径颗粒的沉降速度低于预定线速度。因此，它们不能留在向上冲洗设备100中而是被冲走。留在设备中的每类颗粒依据它们的沉降速度会形成各个不同层，可通过安装在设备100不同高度处的出料管取出，这样就作为颗粒泥浆104和105被分离出来并回收。在附图3中，颗粒泥浆105作为有害物质排放出来。例如，在线速度(LV)为40m/h的条件下，上述MAP颗粒涨高两倍而同时一些重金属颗粒有时涨高4至7倍。然而，当一类具有高比重和小直径的颗粒和另一类具有低比重和大直径的颗粒有着几乎相同的沉降速度时，在一些情况下这些类型的颗粒就不能单用向上冲洗设备100进行分离。在本方案中，用干式或是湿式分离设备和利用各类微粒的直径差异用筛子分离来作为向上冲洗设备100的后一级处理过程是行之有效的。用筛孔直径为100至250μm的筛子106可使MAP颗粒与重金属颗粒进行一定程度的分离成为颗粒泥浆107。当一类颗粒具有磁性时，用干式或湿式磁力分选机43分离各类颗粒是有效的。MAP颗粒和磁化物颗粒或吸附了磁化物的颗粒能够在约10000至20000G的条件下被有效地分离成非磁化物26和磁化物44。在一些情况中，采用跳动作用的微粒分级步骤如风力跳汰机也可作为向上冲洗设备的有效替代机器。作为在污水厌氧消化污泥内分离MAP颗粒和重金属颗粒操作过程中采用本第二实施方案的一个实例，通过在之前或之后的步骤中将液体漩流器浓缩后的颗粒群供入筛孔直径100至250μm的磁力筛中，可将MAP颗粒在筛子上侧分离出来离而重金属微粒则穿过筛子到下面分离出来。
由以上说明可知，通过采用能将MAP颗粒和重金属颗粒颗粒从厌氧消化污泥中分别分离出来的本方法，使分离和脱除有害物质重金属颗粒并有效回收有用物质MAP颗粒成为可能。
实施例
接下来，将解释一个本发明废水处理技术实际结合到试验装置中的运行结果的实施例，但本发明不局限于此实施例。
本实施例是一个中试试验，试验使用的是污水处理设施A的厌氧消化污泥，工艺流程与上面附图2中所示的相同。目标是将污泥中的MAP颗粒加以回收作为磷源和脱除污泥中的有害颗粒如重金属颗粒以提高排放污泥作为水泥原材料的利用率。污水处理设施A采用厌氧和好氧法的活性污泥处理方法。在厌氧消化室22中，进行35℃的中温消化过程且静置时间是25天。
在本实施例中，采用附图1所示步骤作为微粒分离过程23。具体地说，将污泥28引入孔径1.2mm的振动筛29来脱除异物30。然后将泥浆依次引入4英寸漩流器32和2英寸漩流器35使污泥中的微粒浓缩约180倍并得到微粒浓缩污泥36。接着泥浆被送入MGS 39中，MGS39的操作条件是安装角度为4°、线速度为300rpm且污泥量1.5倍的冲洗水来冲洗并分离污泥。取出MAP颗粒和重金属颗粒混合物的微粒泥浆41并在40℃下干化，然后送入10000高斯的干式磁力分选机43中分离出磁化产物44和非磁化物26。MAP颗粒作为非磁化物被收集，而重金属颗粒作为磁化产物44被分离出来。
作为本实施例的对比系统，将附图4所示的不能进行MAP回收和重金属处理的传统方法和在日本专利申请2002-328336中描述的只从厌氧消化污泥中单独分离和回收MAP颗粒方法的两个处理系统进行了平行试验。日本专利申请2002-328336的方法除了没有使用磁力分选机43手段进行分离和污泥经两级漩流器32和35浓缩260倍外，其余与本实施例方法完全相同，MGS的是在线速度为220rpm条件下操作的。
在这三个系统中，使用同样的消化污泥。污泥处理的结果见表1。表中的数值都是处理过程运行约一个月的平均值。
                      表1污泥处理结果
本发明   2000-328336中描述的方法 传统方法
  消化污泥SS(g/L)   25.1   25.1   25.1
  消化污泥中MAP的浓度(g/L)   0.82   0.82   0.82
  MAP回收率*1   92.1   85.4   0
  排放污泥SS(g/L)   21.8   23.1   24.7
  排放污泥中Fe的比例*2(mg/kg)   39500   42100   42400
  排放污泥中Mn的比例*2(mg/kg)   2100   2690   2740
  排放污泥中Zn的比例*2(mg/kg)   990   1490   1530
  排放污泥中Ti的比例*2(mg/kg)   420   750   760
  重金属废污泥中Fe的比例*3(％) 31.1 - -
  重金属废污泥中Mn的比例*3(％)   5.2   -   -
  重金属废污泥中Zn的比例*3(％)   4.4   -   -
  重金属废污泥中Ti的比例*3(％) 2.9 - -
*1是从MAP分离浓缩机械中回收的MAP与消化污泥中MAP浓度的比值
*2是排放污泥的非有机成分中Fe、Mn、Zn或Ti的比例。
*3是重金属废污泥的非有机成分中Fe、Mn、Zn或Ti的比例。
在本实施例所用的消化污泥中悬浮固体(SS)的量为25.1g/L且MAP的量为0.82g/L。按照本发明的MAP回收率是92.1％，而按照传统实施例的MAP回收率是0％，按2000-328336方法的MAP回收率是85.4％。按本发明的MAP回收率比按2000-328336方法的高了6.7个百分点。从MAP的回收率看本发明要显著地高于2002-228336的方法。这可能是因为以下原因。在2002-328336的方法中，要分离并回收的目标颗粒仅仅是具有约500μm中等直径的易分离MAP颗粒，因此采用了具有较高浓缩比的液体漩流器。相反，在本发明的方法中，为了同时分离具有较大直径和较低比重的MAP颗粒和具有较小直径和较高比重的重金属颗粒，使用了具有较低浓缩比的液体漩流器来回收尺寸范围略宽的颗粒。并且，在本发明的方法中，比2002-328336方法用到了更多操作因子，包括设定MGS中的稀释比例和转数、泥浆向磁力分选机的输送速度、皮带速度、磁力强度等。因此，按本发明的微粒分离系统23可以很好地进行优化。
按照本发明，排放污泥中SS的量为21.8g/L，而按传统方法为24.7g/L且按2002-328336方法为23.1g/L。按2002-328336方法所排放的SS比按传统方法的SS要小，是因为在MAP回收过程中已将MAP和异物从污泥中分离出去。按本发明的SS值更小，这是因为进一步从污泥中脱除了重金属废污泥。排放污泥中重金属比例按传统方法＝2002-328336方法＞本发明的顺序依次变小。即传统方法排放污泥中的重金属比例与2002-328336方法的处于同一水平，而本发明排放污泥中的重金属比例要比传统方法和2002-328336方法大大降低。当按传统方法的排放污泥中各重金属比例取做100％时，则按本发明Fe降低约7％、Mn降低约23％、Zn降低约35％且Ti降低约45％。因此，按本发明排放污泥中各重金属比例都有所降低。即通过采用本发明的系统，排放污泥中的重金属含量能显著降低。具体到Mn、Zn和Ti而言，脱除比可达到23％至45％的降低。因此，当排放污泥进行减重处理如脱水处理并作为肥料或水泥的原料加以利用时，上述污泥可作为基本不会造成重金属影响或类似情况和易于处置的污泥来循环使用。本发明方法所分离出的含少量重金属的污泥需要恰当的工业废物处理。
本发明方法能够较简单地分离和脱除存在于污泥中的重金属化合物并同时有效的分离和脱除存在于污泥中的有用物质如磷酸铵镁(MAP)。按照本发明的方法，能同时实现从作为废料的污泥中回收有用物质、脱除有害物质和提高排放污泥的利用率。因此，本发明提供了一种能在污水处理设施和各种废水处理设施中作为处理含高浓度有机物质、磷、氮和少量重金属的有机排水和污泥的方法和装置而广泛采用的有用技术。

Claims (8)

1、包括一个厌氧消化处理步骤的处理有机排水和污泥的方法，进一步包括一个利用分离手段从厌氧消化处理步骤的污泥内存在的两或两类以上微粒中将液中颗粒状态的重金属衍生化合物颗粒分离出来的步骤，所述分离手段包括利用颗粒的比重、粒径、表面电荷、磁性和润湿性中至少两种特性的微粒分级手段。
2、包括一个厌氧消化处理步骤的处理有机排水和污泥的方法，进一步包括一个采用分离手段1从厌氧消化处理步骤的污泥内存在的多类微粒中将液中颗粒状态的至少两类具体微粒分离出来的步骤；和进一步将分离手段1分离出的至少两类指定微粒分开成每一类微粒的步骤，所述分离手段1和2各自包括了一个利用颗粒的比重、粒径、表面电荷、磁性和润湿性中至少一种特性的微粒分级手段。
3、包括一个厌氧消化处理步骤的处理有机排水和污泥的方法，进一步包括用筛子处理污泥来脱除异物的步骤和用液体旋流分离器法浓缩微粒的步骤，之后采用下述类型分离步骤的至少两类对污泥进行处理：采用流膜分离法的微粒分离步骤或相当于流膜分离法的步骤、利用微粒沉淀速度差的微粒分离步骤、使用跳汰机的微粒分离步骤、利用一或多个筛子的微粒分离步骤和使用磁力分选机的微粒分离步骤，以此作为一种将厌氧消化处理步骤的污泥内存在的至少两类微粒从污泥中分离出来成为每一类颗粒的工艺过程。
4、按权利要求1至3任一项的处理有机排水和污泥的方法，其中从污泥中分离并回收磷酸镁铵结晶物和含重金属颗粒。
5、按权利要求1至3任一项的处理有机排水和污泥的方法，其中从厌氧消化处理步骤的污泥内存在的若干类颗粒中分离并回收磷酸镁铵结晶物和比重为1.3或更高的非磷酸镁铵结晶物的微粒。
6、按权利要求1至5任一项的处理有机排水和污泥的方法，其中在从污泥中分离和回收磷酸镁铵结晶物和含重金属颗粒的步骤之前或在微粒回收过程之中，要对厌氧消化处理步骤的污泥进行曝气或减压处理。
7、包括一个厌氧消化处理室的处理有机排水和污泥的设备，进一步包括一个用来从厌氧消化处理步骤的污泥内存在的多类颗粒中分离出液中颗粒状态的具体的两或多类微粒的分离装置1，和一个用来将分离装置1分离出的两或多类微粒分离成每一类微粒的分离装置2，其中分离装置1和2各自使用了一种利用颗粒的比重、粒径、表面电荷、磁性和润湿性中至少一种特性的微粒分级装置。
8、包括一个厌氧消化处理室的处理有机排水和污泥的设备，进一步包括将污泥进行用筛子来脱除异物步骤处理和将微粒用液体旋流分离器法进行浓缩的装置，以及将上述处理后的污泥经下述分离步骤的至少两类进行处理的装置：采用流膜分离法的微粒分离步骤或相当于流膜分离法的步骤、利用微粒沉淀速度差的微粒分离步骤、使用跳汰机的微粒分离步骤、利用一或多类筛子的微粒分离步骤和使用磁力分选机的微粒分离步骤，以此作为一种将厌氧消化处理步骤的污泥内存在的至少两类微粒从污泥中分离出来成为每一类颗粒的设备。
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