申请日2005.05.08
公开(公告)日2005.11.09
IPC分类号C02F9/14; C02F3/12; C02F1/52
摘要
污泥活化与浓缩回流污水强化一级处理的方法，涉及一种污水处理方法。现有的污水处理方法存在污泥量大、药剂费用高、有机污染物去除效率低的问题。本发明方法依次包含a.预处理、b.化学-生物反应和c.泥水分离、d.将分离出来的污泥进行活化，e.将活性污泥进行浓缩，f.将浓缩后的活性污泥投入到化学-生物反应池的过程，其中浓缩过程为：将活性污泥进行强制离心，使其脱水70～80%左右，得到浓缩的化学活性污泥液体。本发明方法可以极大地提高溶解性有机物的去除效率，减少化学强化处理工艺中化学药剂的使用量并减少污泥的排放量，同时减少了污泥中水的含量，提高了进水污水的量，大大提高了污水处理效率。
权利要求书
1.一种污泥活化与浓缩回流污水强化一级处理的方法，该方法依次包 含a.预处理、b.化学-生物反应和c.泥水分离步骤，其中，b.化学-生物反 应过程为，在预处理后的污水 中投加药剂，投加的药剂为铝盐和/或铁盐和 /或高分子絮凝剂，其特征在于在c.泥水分离步骤之后依次为，d.将分离出 来的污泥进行活化得到活性污泥，e.将活性污泥进行浓缩，f.将浓缩后的 活性污泥投入到化学-生物反应池中;所述e.活性污泥进行浓缩过程为：将 活性污泥进行强制离心泥水分离，使其脱水70～80%左右，得到浓缩的化学 活性污泥。
2.根据权利要求1所述的污泥活化与浓缩回流污水强化一级处理的方 法，其特征在于所述d.污泥进行活化得到活性污泥的过程为：对泥水分离 后的沉淀污泥进行曝气，曝气时间为5～20天，控制溶解氧含量在2～ 5mg/L，pH值控制到6～8即可。
3.根据权利要求1所述的污泥活化与浓缩回流污水强化一级处理的方 法，其特征在于所述f.将浓缩后的活性污泥投入到化学-生物反应池中的步 骤为，将浓缩污泥液体按污泥投量与污水10～500ml/L的比例投入到化学 -生物反应池中，投加时间在药剂投加后的10～3000秒。
4.根据权利要求1所述的污泥活化与浓缩回流污水强化一级处理的方 法，其特征在于在f.将浓缩后的活性污泥投入到化学-生物反应池中步骤之 后，对于再次泥水分离得到的污泥进行活化再生，活化再生过程为：曝气， 曝气时间为1～8小时，控制溶解氧含量在2～5mg/L，pH值控制到3～8， 即得到再生化学活性污泥。
5.根据权利要求4所述的污泥活化与浓缩回流污水强化一级处理的方 法，其特征在于经活化再生后的污泥进行浓缩，然后再次投入到化学-生物 反应池中，此时，药剂的投加量为原始药剂投加量的50～70%即可。
说明书
污泥活化与浓缩回流污水强化一级处理的方法
技术领域：
本发明涉及一种污水处理方法。
背景技术：
污水化学强化一级处理(CEPT)工艺用途广泛，特别适合于发展中国 家快速发展的城市。国外在研究了两个生活污水处理厂的污水混凝处理后， 指出化学强化一级处理工艺可以成为处理污水的传统生物处理工艺的替代 工艺。我国中小城镇多，分布面广，污水排放量大(约占城市污水总量的 70%)，资金缺乏，强化一级处理工艺具有投资节省，占地面积小，操作管 理较为方便，因此应大力发展化学强化一级处理工艺。目前美国、香港及 中国内地都已建成规模大运行可靠的化学强化一级处理污水处理厂。但是 这个工艺有一些问题，主要是产生的污泥量大与药剂费用较高，其中产生 污泥约为普通的生物曝气工艺的1.5-2.0倍，而污泥的处置费用占整个污 水处理费用的30-50%。另外一个问题是如何减少药剂的投加量，从而减少 运行的费用。还有一个是化学强化处理工艺对溶解性的有机污染物去除效 率低，大约只有10-20%，如何强化对溶解性有机物的去除是需要解决的一 个重要问题。
发明内容：
本发明就是针对现有污水处理工艺具有的产生污泥量大、药剂费用高、 溶解性有机污染物去除效率低的问题，从而提供一种利用浓缩后的化学活 性污泥与投加化学药剂协同作用来提高溶解性有机物的去除效率，减少化 学药剂的使用量并减少污泥排放量的污水强化一级处理工艺中的污泥活化 与浓缩回流方法，该方法依次包含a.预处理、b.化学-生物反应和c.泥水 分离步骤，其中，b.化学-生物反应过程为，在预处理后的污水中投加药剂， 投加的药剂为铝盐和/或铁盐和/或高分子絮凝剂，在c.泥水分离步骤之后 依次为，d.将分离出来的污泥进行活化得到活性污泥，e.将活性污泥进行 浓缩，f.将浓缩后的活性污泥投入到化学-生物反应池中;所述e.活性污泥 进行浓缩过程为：将活性污泥进行强制离心泥水分离，使其脱水70～80% 左右，得到浓缩的化学活性污泥。本发明通过在对污水化学强化一级处理 污水工艺中，利用化学沉淀污泥活化技术和浓缩技术使之成为化学活性污 泥，通过化学活性污泥与投加的化学药剂的协同作用，可以极大的提高生 活污水强化处理中有机物尤其是溶解性有机物的去除效率，减少化学强化 处理工艺中化学药剂的使用量并减少污泥的排放量，同时由于对活化后的 污泥进行浓缩，然后再回流到化学-生物反应池中参与反应，因而减少了污 泥中水的含量，提高了进水污水的量，大大提高了污水处理效率。经检测， 单独的化学活性污泥就可以对污水的去除有很大的效果，浊度、COD分别为 70%和45-55%左右。当氯化铁剂量为10mg/L(以铁计)与活化污泥 200-300ml/L协同作用时，浊度强化去除率为90.0%以上，COD强化去除率 为75.0%以上，而没有化学活性污泥协同作用时相应强化去除率分别为70% 和45-50%左右。通过回流浓缩的化学活性污泥，使污水处理的效率大大提 高。污水处理量比回流未经污泥浓缩的化学活性污泥提高30%左右，大大提 高了污水构筑物的处理效率，降低了污水处理成本。
具体实施方式：
具体实施方式一：本实施方式的水处理过程依次包含a.预处理、b.化 学-生物反应和c.泥水分离步骤，其中，b.化学-生物反应过程为，在预处 理后的污水中投加药剂，投加的药剂为铝盐和/或铁盐和/或高分子絮凝剂， 其特征在于在c.泥水分离步骤之后依次为：
d.将分离出来的污泥进行活化得到活性污泥，污泥进行活化得到活性 污泥的过程为：对泥水分离后的沉淀污泥进行曝气，曝气时间为5～20天， 控制溶解氧含量在2～5mg/L，pH值控制到6～8即可;本发明中化学活性 污泥是指活性污泥中含有铁离子和/或铝离子和/或高分子絮凝剂等常规药 剂的污泥，所述铝盐量以纯铝计，铁盐量以纯铁计，向污水中投加铁盐或 铝盐的量为2～50mg/L，所述高分子絮凝剂为聚丙烯酰胺，向污水中投加聚 丙烯酰胺的量为0.1～5mg/L，药剂存在于活性污泥的体系中，有的与活性 污泥表面通过各种形式结合，有的存在于溶液体系中。在与污水中有机物 发生作用时通过发挥其高价阳离子、活性污泥的高效生化反应、吸附活性 与协同作用，大大有利于强化对溶解性有机物的去除效果，并且能够节约 混凝剂的用量。
e.将活性污泥进行浓缩，浓缩过程为：将活性污泥进行强制离心泥水 分离，使其脱水70～80%左右，得到浓缩的化学活性污泥;浓缩过程减少了 污泥中水的含量，提高了进水污水的量，从而大大提高了污水的处理效率。
f.将浓缩后的活性污泥投入到化学-生物反应池中，该步骤为，将浓缩 污泥液体按污泥投量与污水10～500ml/L的比例投入到化学-生物反应池 中，向污水中投加污泥的量以活化浓缩后污泥液体形式计，投加时间在药 剂投加后的10～3000秒。
具体实施方式二：本实施方式在f.将浓缩后的活性污泥投入到化学- 生物反应池的步骤之后，对于再次泥水分离得到的污泥进行活化再生，活 化再生过程为：曝气，曝气时间为1～8小时，控制溶解氧含量在2～5mg/L， pH值控制到3～8，即得到再生化学活性污泥;经活化再生后的污泥再进行 浓缩，然后再次投入到化学-生物反应池中，此时，药剂的投加量为原始药 剂投加量的50～70%即可。
具体实施方式三：本实施方式的污水处理过程依次为：
a.预处理;
b.化学-生物反应：在预处理后的污水中投加氯化铁25mg/L(以铁计)， 并同时多点加入空气;
c.泥水分离;
d.将分离出来的污泥进行活化得到活性污泥，污泥进行活化得到活性 污泥的过程为：对泥水分离后的沉淀污泥进行曝气，曝气时间为14～16天， 控制溶解氧含量在4mg/L，pH值控制到6～8即可;
e.将活性污泥进行浓缩，浓缩过程为：将活性污泥进行强制离心泥水 分离，使其脱水80%，得到浓缩的化学活性污泥流体;
f.将浓缩后的活性污泥投入到化学-生物反应池中：将浓缩污泥液体按 污泥投量与污水200ml/L的比例投入到化学-生物反应池中，向污水中投 加污泥的量以活化浓缩后污泥液体形式计，投加时间在药剂投加后的300～ 600秒。
g.污泥活化再生：对于再次泥水分离得到的污泥进行活化再生，活化 再生过程为：曝气，曝气时间为200分钟，控制溶解氧含量在3mg/L，pH 值控制到5～6，即得到再生化学活性污泥;
h.对活化再生污泥再次进行浓缩，即强制离心，使其脱水80%左右， 然后再次投入到化学-生物反应池中，投加污泥的时间在药剂投加后的600 秒左右，浓缩后的化学活化污泥的投量为200ml/L(污泥/污水)，200ml/L 是以活化浓缩后污泥液体形式计。此时，投加的氯化铁的量为15mg/L。
经上述过程的污水处理之后，经对进水及出水的污水检测结果如下：
进水 出水
浊度(NTU) 96 8～9
COD(mg/L) 320 70～80
可以看出，使用本发明所述污水处理方法，使污水的浊度强化去除率 达到90.0%以上，COD强化去除率达到75.0%以上。
发明人依据上述方法做了如下对比实验：
对比实验1：取消上述过程中的d、e、f、g、h过程，经对进水和出 水检测，其结果如下：
进水 出水
浊度(NTU) 96 19.2～29
COD(mg/L) 320 160～176
可以看出，没有化学活性污泥协同作用时，污水浊度及COD的相应强 化去除率分别为70-80%和45-50%左右。
对比实验2：取消了对活化污泥进行浓缩步骤与经过对活性污泥的浓 缩的对比，其结果如下：
进水占总出水量% 出水%(泥水混合)
污泥未经浓缩回流 55 100
污泥经过浓缩回流 80 100
可以看出，污水处理量只为改进后的70%左右。
从上述对比实验可以看出，本发明申请所述技术方案的污水的浊度强 化去除率、COD强化去除率都得到了很大的提高，污水处理量较回流未浓缩 化学活性污泥的污水处理量提高了30%左右。
具体实施方式四：本实施方式的污水处理过程依次为：
a.预处理;
b.化学-生物反应：在预处理后的污水中投加硫酸铝20mg/L(以铝计)， 并同时多点加入空气;
c.泥水分离;
d.将分离出来的污泥进行活化得到活性污泥，污泥进行活化得到活性 污泥的过程为：对泥水分离后的沉淀污泥进行曝气，曝气时间为15天，控 制溶解氧含量在3mg/L，pH值控制到6～8;
e.将活性污泥进行浓缩，浓缩过程为：将活性污泥进行强制离心，使 其脱水70%，得到浓缩的化学活性污泥液体;
f.将浓缩后的活性污泥投入到化学-生物反应池中：将浓缩污泥液体按 污泥投量与污水100ml/L的比例投入到化学-生物反应池中，向污水中投加 污泥的量以活化浓缩后污泥液体形式计，投加时间在药剂投加后的15分钟。
g.污泥活化再生：对于再次泥水分离得到的污泥进行活化再生，活化 再生过程为：曝气，曝气时间为240分钟左右，控制溶解氧含量在3mg/L， pH值控制到6左右，即得到再生化学活性污泥;
h.对活化再生污泥再次进行浓缩，即强制离心，使其脱水70%，然后 再次投入到化学-生物反应池中，投加污泥的时间在药剂投加后的15分钟， 浓缩后的化学活化污泥的投量为300ml/L(污泥/污水)，300ml/L是以活化 浓缩后污泥液体形式计。此时，投加的氯化铁的量为15mg/L。
