石化生物污泥減量化的方法及其處理裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種石化生物污泥減量化的方法及其處理裝置，屬于生物污泥處理【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明將污水處理系統(tǒng)中產(chǎn)生的剩余污泥，先采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合裝置的聯(lián)合作用進(jìn)行破解預(yù)處理，一部分污泥返回污水系統(tǒng)繼續(xù)處理，另一部分污泥進(jìn)行厭氧消化處理；可大大減少剩余污泥排放量；同時(shí)在超聲波處理的同時(shí)通入氧化性氣體，一定程度上彌補(bǔ)了超聲波在污泥中傳輸?shù)牟蛔?，可以更好地發(fā)揮超聲波的破解作用，兩者的協(xié)同作用可以提高處理效率，降低能耗。
【專利說明】石化生物污泥減量化的方法及其處理裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種石化生物污泥減量化的方法及其處理裝置，屬于生物污泥處理【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前石油化工污水全都采用生化處理工藝，污水在生化處理過程中，產(chǎn)生大量剩余污泥。石化污水處理廠產(chǎn)生的剩余污泥不僅含硫化物、齒族元素、還含有酚、醛、芳香烴和雜環(huán)類有機(jī)物以及少量不溶于水的油類物質(zhì)，比城市污泥更容易對(duì)土壤、地下水和動(dòng)植物造成污染和損傷，同時(shí)更難處理。目前這些剩余污泥大部分采用污泥濃縮、壓濾脫水，形成含水率75%左右的濾餅后外運(yùn)堆置的方法進(jìn)行處理。該法不僅處置費(fèi)用高，每噸濾餅的處置費(fèi)用為180元，也沒有對(duì)污泥進(jìn)行穩(wěn)定化、無(wú)害化處理，對(duì)環(huán)境有潛在的威脅。
[0003]對(duì)于污泥的處理處置，首選的方法應(yīng)該是減少污泥的排放量，盡量避免產(chǎn)生污泥或使污泥產(chǎn)量最小化。目前普遍采用的、比較成熟的污泥減量化技術(shù)為污泥厭氧消化，但是污泥厭氧消化存在反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，消化池容積大，消化效率不高的問題。采用超聲波、臭氧、酸堿調(diào)節(jié)等污泥預(yù)處理技術(shù)，將污泥微生物細(xì)胞破解后，再采用生化處理或進(jìn)行厭氧消化，將釋放出的有機(jī)質(zhì)降解，實(shí)現(xiàn)污泥減量化，目前對(duì)城市污泥研究的較多，還未見有石化污泥研究的報(bào)道。對(duì)于城市污泥而言，原有的生化處理系統(tǒng)基本處于滿負(fù)荷運(yùn)行，且處理工藝單一，污泥破解后大量有機(jī)質(zhì)釋放出來(lái)，勢(shì)必增加系統(tǒng)的有機(jī)負(fù)荷，影響出水水質(zhì)，甚至使出水水質(zhì)惡化，嚴(yán)重影響達(dá)標(biāo)排放，或者需要改擴(kuò)建增加投資。此外現(xiàn)有的污泥預(yù)處理方法能耗較大，處理效率低，也限制了其工業(yè)應(yīng)用。
[0004]專利CN1321078C涉及用超聲波處理污泥使污泥減量化的方法，利用超聲波處理設(shè)備，對(duì)部分回流污泥進(jìn)行處理，再返回生化池去除有機(jī)污染物，剩余污泥量可減少25%以上；同時(shí)利用超聲波對(duì)污泥厭氧消化進(jìn)行預(yù)處理，提高沼氣生成量，與常規(guī)厭氧消化比，可縮短停留時(shí)間50%以上。但是該法生化處理系統(tǒng)只有生化池一個(gè)單元，污泥破解后釋放大量有機(jī)物質(zhì)，返回生化池處理，有可能使出水COD、NH3-N超標(biāo)。此外，依靠超聲波單一技術(shù)破解污泥，還是存在效率低、能耗高的問題。
[0005]專利CN101182092提供了一種生物污泥的減量化方法，將濃縮的沉淀污泥先進(jìn)行曝氣，然后采用堿與超聲波偶合法、超聲波法、臭氧、生物酶法，以及球磨法對(duì)污泥細(xì)胞進(jìn)行破壁，然后經(jīng)過生物水解過程再進(jìn)行好氧分解。該法可提高污泥破壁效果和降低成本，節(jié)省用堿量35%。但是破壁和水解后只采用曝氣工藝處理，不能確保出水水質(zhì)。
[0006]專利JP2005246347提供一種污水的處理方法及處理裝置，生物污泥經(jīng)固液分離和濃縮后，采用三級(jí)可溶化處理，第一級(jí)為堿處理，第二級(jí)采用氧處理、臭氧處理、熱處理、顆粒碾磨機(jī)處理、溶菌劑處理、超聲波處理中的某一種；第三級(jí)采用厭氧或微氧消化處理，可使污泥充分溶化。再將溶化污泥回流到污水生物處理工段。該發(fā)明使污泥中大分子物質(zhì)充分低分子化，但是由于生化系統(tǒng)只有曝氣池一個(gè)單元，抑制液化污泥對(duì)出水水質(zhì)的影響比較難。[0007]專利JP2008155075提供一種污水處理方法以及處理裝置，生物濃縮污泥采用三級(jí)可溶化處理，第一級(jí)可溶化處理為堿處理，控制PH值9-11 ;第二級(jí)可溶化處理為生物處理，采用厭氧、微氧處理；第三級(jí)可溶化處理為深度溶化處理，采用氧處理、臭氧處理、熱處理、顆粒碾磨機(jī)處理、溶菌劑處理、超聲波處理以及需氧性消化處理中的任一種處理。這樣可充分進(jìn)行污泥的溶化和低分子化，再回流到曝氣槽處理。但是由于生化系統(tǒng)只有曝氣槽一個(gè)單元，液化污泥對(duì)出水水質(zhì)有可能造成一定影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種石化生物污泥減量化的方法及其處理裝置，該方法采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合裝置的聯(lián)合作用破解污泥，一部分處理過的污泥再返回污水處理系統(tǒng)，另一部分處理過的污泥進(jìn)行厭氧消化，可大大減少剩余污泥排放量；在充分利用現(xiàn)有設(shè)施的同時(shí)，一方面可實(shí)現(xiàn)污泥減量化，另一方面可提高污水處理效率，提高出水水質(zhì)的質(zhì)量。
[0009]本發(fā)明所述的石化生物污泥減量化的方法，包括污水處理系統(tǒng)，是將污水處理系統(tǒng)中產(chǎn)生的剩余污泥，先采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合裝置的聯(lián)合作用進(jìn)行破解預(yù)處理，一部分污泥返回污水處理系統(tǒng)繼續(xù)處理，這部分污泥量為剩余污泥總質(zhì)量的22%-42%，另一部分污泥進(jìn)行厭氧消化處理，這部分污泥量為剩余污泥總質(zhì)量的58%-78%。
[0010]所述的氧化性氣體為壓縮空氣、純氧或臭氧，每升污泥氧化性氣體通入量為
0.5-15L/min。
[0011]所用的超聲波反應(yīng)器為喇叭型、罐型、槽型或管型；超聲波采用對(duì)射、順流、錯(cuò)流或四角對(duì)射的方式；頻率為20-30k Hz，聲強(qiáng)為5-50W/cm2，優(yōu)選20-30W/cm2，超聲波處理時(shí)間為
1.5_15min,優(yōu)選 5_10mino
[0012]所述的剩余污泥固含量為2-7%，優(yōu)選3-5%。
[0013]所述的石化生物污泥減量化方法的處理裝置，包括污水處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)，污水處理系統(tǒng)包括依次相連的水解酸化池、一級(jí)生化池、二沉池、二級(jí)生化池、三沉池和三級(jí)生化池；污泥處理系統(tǒng)包括污泥濃縮池，污泥濃縮池兩側(cè)分別各設(shè)置一組超聲波與氧化性氣體聯(lián)合裝置，其中一組超聲波與氧化性氣體聯(lián)合裝置與污泥厭氧消化池相連，另一組超聲波與氧化性氣體聯(lián)合裝置通過管路與水解酸化池前端相連；二沉池和三沉池分別與污泥濃縮池相連。
[0014]所述的一級(jí)生化池的末端與水解酸化池的前端相連。
[0015]所述的超聲波與氧化性氣體聯(lián)合裝置，包括依次連接的裝有攪拌器的污泥池、往超聲波作用區(qū)輸送污泥的污泥泵、具有氧化性氣體入口與第一超聲波反應(yīng)器的一級(jí)污泥破解區(qū)、二級(jí)污泥破解區(qū)進(jìn)料控制閥和兩組超聲波反應(yīng)器對(duì)射的污泥二級(jí)破解區(qū)。
[0016]所述的污泥二級(jí)破解區(qū)與污泥出料口相連。
[0017]本發(fā)明設(shè)計(jì)原理如下:
[0018]現(xiàn)有的石化污水處理場(chǎng)的污水處理裝置大都設(shè)有水解酸化單元、采用三級(jí)生化處理工藝，但是其有機(jī)負(fù)荷常常達(dá)不到設(shè)計(jì)值，因此采用常規(guī)的污泥處理方法不能使污泥減量化，也不能提高污水處理效率，提高出水水質(zhì)的質(zhì)量。
[0019]本發(fā)明采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合裝置的聯(lián)合作用破解剩余污泥，再將處理過的污泥返回污水生化處理系統(tǒng)處理，水解酸化單元可以將污泥中難降解物質(zhì)分解為低分子有機(jī)酸，屬于易降解物質(zhì)，再依靠后續(xù)三級(jí)生化處理工藝，在充分利用現(xiàn)有設(shè)施的基礎(chǔ)上，一方面可實(shí)現(xiàn)污泥減量化，另一方面可提高污水處理效率，提高出水水質(zhì)，確保出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，解決現(xiàn)有技術(shù)中出水水質(zhì)惡化的問題。
[0020]本發(fā)明采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合裝置的聯(lián)合作用破解污泥，再返回污水處理系統(tǒng)和進(jìn)行厭氧消化兩項(xiàng)工藝相結(jié)合，將一部分處理過的污泥再返回污水處理系統(tǒng)，另一部分處理過的污泥進(jìn)行厭氧消化，可大大減少剩余污泥排放量；同時(shí)超聲波與氧化性氣體聯(lián)合裝置的共同作用可提高污泥破解效率、降低能耗。
[0021]本發(fā)明工作原理如下:
[0022]本發(fā)明的裝置包括污水處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)，污泥處理系統(tǒng)包括超聲波與氧化性氣體聯(lián)合裝置:
[0023]1、污水處理系統(tǒng):包括提高污水可生化性的水解酸化池、降解大部分有機(jī)物的一級(jí)生化池、固液分離的二沉池、依靠生物膜和懸浮污泥凈化污水的二級(jí)生化池、對(duì)二級(jí)生化出水進(jìn)行固液分離的三沉池、深度凈化污水的三級(jí)生化池。
[0024]在污水處理系統(tǒng)中，石化污水進(jìn)入水解酸化池，在兼性細(xì)菌的作用下，復(fù)雜物質(zhì)被轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的易于被微生物降解的物質(zhì)，采用液下攪拌實(shí)現(xiàn)泥水混合；混合液進(jìn)入一級(jí)生化池，在好氧菌的作用下，大部分有機(jī)物得到降解，混合液一部分回流到水解酸化池，剩余部分進(jìn)入二沉池進(jìn)行固液分離，上清液進(jìn)入二級(jí)生化池，內(nèi)設(shè)填料，依靠懸浮污泥和填料上附著豐富生物膜進(jìn)一步降解水中難降解物質(zhì)；混合液進(jìn)入三沉池固液分離，上清液進(jìn)入三級(jí)生化池，內(nèi)設(shè)生物填料，通過填料的過濾作用以及生物膜的生物氧化作用，使水中污染物得到進(jìn)一步凈化，出水達(dá)標(biāo)排放。
[0025]本發(fā)明所述水解酸化池，水力停留時(shí)間8-1 lh，溶解氧小于0.5mg/L，較長(zhǎng)時(shí)間的水解作用將釋放的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子易被微生物利用的有機(jī)酸，并平抑有機(jī)負(fù)荷的增大對(duì)后續(xù)生化處理的影響。
[0026]所述后續(xù)三級(jí)生化處理總水力停留時(shí)間為20_26h。其中一級(jí)生化池采用純氧或壓縮風(fēng)曝氣；二級(jí)生化池內(nèi)設(shè)半軟性填料或懸浮填料,填料投配率為40%左右；三級(jí)生化池內(nèi)設(shè)生物陶粒，陶粒粒徑為03-5mm。污泥破解后的物質(zhì)在此逐級(jí)得到氧化分解，不會(huì)影響出水水質(zhì)，還可達(dá)到污泥好氧消化降低剩余污泥產(chǎn)量的目的。
[0027]2、污泥處理系統(tǒng):包括剩余污泥的濃縮裝置污泥濃縮池；破解污泥的超聲波與氧化性氣體聯(lián)合裝置；污泥減量化和穩(wěn)定化的污泥厭氧消化池。
[0028]在污泥處理系統(tǒng)中，二沉池和三沉池沉降的剩余污泥進(jìn)入污泥濃縮池，污泥在此增稠后，一部分經(jīng)超聲波與氧化性氣體聯(lián)合裝置共同作用，部分有機(jī)物和污泥細(xì)菌細(xì)胞被破解，釋放出大量有機(jī)物質(zhì)，破解后的污泥回流到水解酸化池，所釋放的物質(zhì)隨進(jìn)水一起在水解酸化池處理，回流的裂解污泥中含有大量生物酶，可以大大提高生化處理系統(tǒng)內(nèi)菌群活性和降解效率，能夠把更多的污染物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，實(shí)現(xiàn)污泥減量化，提高處理效果和出水水質(zhì)。
[0029]污泥是固液混合物，污泥中固體物質(zhì)影響了超聲波在污泥中的傳輸。所處理污泥來(lái)自污泥濃縮池，污泥固含量為2-7%，最好是3-5%。污泥濃度與污泥破解量有直接關(guān)系，提高污泥濃度有助于增加污泥破解量，但是濃度太高又不利于超聲波在污泥中的傳輸。氧化性氣體主要起到攪拌污泥的作用，兼有氧化污泥的作用，兩者的協(xié)同作用可以提高處理效率，降低能耗。另一部分濃縮污泥也經(jīng)超聲波與氧化性氣體聯(lián)合裝置共同作用，然后進(jìn)入污泥厭氧消化池，使得污泥水解速度快、程度深，大大縮短污泥厭氧消化時(shí)間，污泥得到穩(wěn)定化處理，經(jīng)脫水后可外運(yùn)填埋或農(nóng)用。
[0030]3、超聲波與氧化性氣體聯(lián)合裝置:包括裝有攪拌器的原料池、往超聲波作用區(qū)輸送污泥的污泥泵，通入氧化性氣體的一級(jí)污泥破解區(qū)、兩組超聲波和對(duì)射的污泥二級(jí)破解區(qū)、二級(jí)污泥破解區(qū)進(jìn)料的控制閥及污泥出料口。污泥泵和超聲波作用區(qū)之間管線拐彎處設(shè)有超聲波裝置，向該管線通入氧化性氣體，對(duì)污泥進(jìn)行第一級(jí)破解作用。
[0031]將濃縮池流出的濃縮污泥通入超聲波/氧化性氣體聯(lián)合處理裝置的原料池，超聲波反應(yīng)器為喇叭型，也可使用罐型、槽型、管型等反應(yīng)器；超聲波采用對(duì)射的方式，也可采用順流、錯(cuò)流、四角對(duì)射等方式；頻率為20-30kHz，聲強(qiáng)為5-50W/cm2，優(yōu)選20-30W/cm2，超聲波處理時(shí)間為1.5-15min，優(yōu)選5-10min ;氧化性氣體包括壓縮空氣、純氧、臭氧，每升污泥氧化性氣體通入量為0.5-15L/min。超聲波采用間歇式運(yùn)行，每次運(yùn)行時(shí)間間隔為5_10min。[0032]如果經(jīng)超聲波與氧化性氣體聯(lián)合處理裝置處理污泥，污泥細(xì)胞的破解不夠充分(出料口污泥擊破率小于2%)，出料口污泥擊破率增加不明顯，在污泥原料池加堿處理，破壞污泥組織，使其溶解，再采用超聲波處理，可提高污泥的擊破率。堿處理的堿性劑有氫氧化鈉、氫氧化鉀、廢堿液、碳酸鈉等。最好采用廢堿液，可降低處理成本。堿處理的pH為8-11，最好為9_10。
[0033]本發(fā)明污水處理系統(tǒng)并不局限于圖1所示裝置的組合，例如在污水生物處理工段，除三級(jí)生化處理以外，也可采用兩級(jí)移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器、厭氧/好氧(A/0)內(nèi)循環(huán)+過濾、兩級(jí)生化+高級(jí)氧化進(jìn)行污水處理的裝置。
[0034]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0035](I)將部分剩余污泥破碎后，使細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)進(jìn)入水中，再返回到污水處理系統(tǒng)，可充分發(fā)揮石化污水處理場(chǎng)工藝流程長(zhǎng)、有機(jī)負(fù)荷達(dá)不到設(shè)計(jì)值的特點(diǎn)，利用現(xiàn)有設(shè)施，達(dá)到污泥減量的目的。再將另一部分剩余污泥破碎后進(jìn)行污泥厭氧消化，兩個(gè)工藝的結(jié)合可以減少剩余污泥排放量80%以上。
[0036](2)污泥被破解的同時(shí)，污泥所吸附的有機(jī)物以及細(xì)胞內(nèi)碳源和生物酶被釋放到水中，依靠石化污水處理場(chǎng)現(xiàn)有的水解酸化池，可以將大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)，并平抑有機(jī)負(fù)荷的增大對(duì)后續(xù)生化處理的影響，再依靠后續(xù)三級(jí)生化處理，在污泥減量的同時(shí)可以確保生化出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
[0037](3)污泥主要是固體和水的混合物，污泥中的固體物質(zhì)限制了超聲波的傳輸，降低了超聲波的使用效率。污泥預(yù)處理采用超聲波/氧化性氣體聯(lián)合處理的共同作用，其中的氧化性氣體主要起到攪拌污泥的作用，兼有氧化污泥的作用。在超聲波處理的同時(shí)通入氧化性氣體，一定程度上彌補(bǔ)了超聲波在污泥中傳輸?shù)牟蛔悖梢愿玫匕l(fā)揮超聲波的破解作用，兩者的協(xié)同作用可以提高處理效率，降低能耗。
[0038](4)超聲波反應(yīng)器的獨(dú)特設(shè)計(jì)，使超聲波在反應(yīng)器內(nèi)達(dá)到疊加、共振的效果，可提聞污泥的裂解效果，提聞污泥的擊破率。
【專利附圖】

【附圖說明】[0039]圖1是石化生物污泥減量化方法工藝流程圖；
[0040]圖2是超聲波與氧化性氣體聯(lián)合處理裝置示意圖；
[0041]圖中:1、石化污水；2、水解酸化池；3、一級(jí)生化池；4、二沉池；5、二級(jí)生化池；6、三沉池；7、三級(jí)生化池；8、出水口 ；9、一級(jí)生化池混合液回流至水解酸化池管路；10、污泥濃縮池；11、超聲波與氧化氣體聯(lián)合裝置；12、破解污泥返回污水處理系統(tǒng)管路；13、污泥厭氧消化池；14、污泥出口 ； 15、攪拌器；16、污泥池；17、污泥泵；18、氧化性氣體入口 ；19、一級(jí)污泥破解區(qū)；20、第一超聲波發(fā)生器；21、二級(jí)污泥破解區(qū)進(jìn)料控制閥；22、第二超聲波發(fā)生器；23、二級(jí)污泥破解區(qū)；24、第三超聲波發(fā)生器；25、污泥出料口。
【具體實(shí)施方式】
[0042]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0043]實(shí)施例1
[0044]齊魯乙烯污水處理場(chǎng)濃縮污泥，固含量3.8%，揮發(fā)性固體占總固體的42.4%，污泥上清液COD為42.0mg/L。取上述污泥加入超聲波反應(yīng)器中，超聲波頻率為20_30kHz，聲強(qiáng)為20W/cm2，壓縮空氣通入量為10L/min，超聲反應(yīng)時(shí)間為5min。超聲波采用間歇式運(yùn)行，每次運(yùn)行時(shí)間間隔為5min，處理后污泥上清液COD為722.0mg/L,固相COD的溶解率(擊破率)為7.8%。將25%的污泥先采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合處理裝置破解后，再采用水解酸化+三級(jí)生化處理工藝處理，處理后出水COD小于50mg/L，氨氮小于5mg/L。將75%的污泥先采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合處理裝置破解后，再采用厭氧消化處理。兩種工藝的結(jié)合共減少剩余污泥排放量84%。
[0045]本實(shí)施例所述的石化生物污泥減量化裝置，包括污水處理系統(tǒng)LI和污泥處理系統(tǒng)L2，污水處理系統(tǒng)LI包括依次相 連的水解酸化池2、一級(jí)生化池3、二沉池4、二級(jí)生化池5、三沉池6和三級(jí)生化池7 ;污泥處理系統(tǒng)LI包括污泥濃縮池10，污泥濃縮池10兩側(cè)分別各設(shè)置一組超聲波與氧化性氣體聯(lián)合裝置，其中一組超聲波與氧化性氣體聯(lián)合裝置11與污泥厭氧消化池13相連，另一組超聲波與氧化性氣體聯(lián)合裝置11通過管路與水解酸化池2前端相連；二沉池4和三沉池6分別與污泥濃縮池10相連。
[0046]所述的一級(jí)生化池3的末端與水解酸化池2的前端相連。
[0047]所述的超聲波與氧化性氣體聯(lián)合裝置11，包括依次連接的裝有攪拌器15的污泥池16、往超聲波作用區(qū)輸送污泥的污泥泵17、具有氧化性氣體入口 18與第一超聲波反應(yīng)器20的一級(jí)污泥破解區(qū)19、二級(jí)污泥破解區(qū)進(jìn)料控制閥21和兩組超聲波反應(yīng)器對(duì)射的污泥二級(jí)破解區(qū)23。所述的污泥二級(jí)破解區(qū)23與污泥出料口 25相連。
[0048]實(shí)施例2
[0049]齊魯乙烯污水處理場(chǎng)濃縮污泥，固含量3.8%，揮發(fā)性固體占總固體的42.4%，污泥上清液COD為42.0mg/L。取上述污泥加入超聲波反應(yīng)器中，超聲波頻率為20_30kHz，聲強(qiáng)為25W/cm2，壓縮空氣通入量為10L/min，超聲反應(yīng)時(shí)間為5min，超聲波采用間歇式運(yùn)行，每次運(yùn)行時(shí)間間隔為5min，處理后污泥上清液COD為806.0mg/L,固相COD的溶解率(擊破率)為8.0%。將35%的污泥先采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合處理裝置破解后，再采用水解酸化+三級(jí)生化處理工藝處理，處理后出水COD小于50mg/L，氨氮小于5mg/L。將65%的污泥先采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合處理裝置破解后，再采用厭氧消化處理。兩種工藝的結(jié)合共減少剩余污泥排放量82.5%。
[0050]本實(shí)施例所述的處理裝置如實(shí)施例1。
[0051]實(shí)施例3
[0052]齊魯乙烯污水處理場(chǎng)濃縮污泥，固含量3.8%，揮發(fā)性固體占總固體的42.4%，污泥上清液COD為42.0mg/L。取上述污泥加入超聲波反應(yīng)器中，超聲波頻率為20_30kHz，聲強(qiáng)為30W/cm2，壓縮空氣通入量為10L/min，超聲反應(yīng)時(shí)間為5min。超聲波采用間歇式運(yùn)行，每次運(yùn)行時(shí)間間隔為5min，處理后污泥上清液COD為819.0mg/L,固相COD的溶解率(擊破率)為8.3%。將40%的污泥先采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合處理裝置破解后，再采用水解酸化+三級(jí)生化處理工藝處理，處理后出水COD小于50mg/L，氨氮小于5mg/L。將60%的污泥先采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合處理裝置破解后，再采用厭氧消化處理。兩種工藝的結(jié)合共減少剩余污泥排放量81%。
[0053]本實(shí)施例所述的處理裝置如實(shí)施例1。
[0054]實(shí)施例4
[0055]齊魯乙烯污水處理場(chǎng)濃縮污泥，固含量4.1%，揮發(fā)性固體占總固體的50.4%，污泥上清液COD為53.0mg/L。取上述污泥加入超聲波反應(yīng)器中，超聲波頻率20_30kHz，聲強(qiáng)為30W/cm2，純氧通入量為5L/min，超聲反應(yīng)時(shí)間為5min，超聲波采用間歇式運(yùn)行，每次運(yùn)行時(shí)間間隔為5min，處理后污泥上清液COD為1167.0mg/L,固相COD的溶解率(擊破率)為
10.7%。將25%的污泥先采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合處理裝置破解后，再采用水解酸化+三級(jí)生化處理工藝處理，處理后出水COD小于53mg/L，氨氮小于6mg/L。將75%的污泥先采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合處理裝置破解后，再采用厭氧消化處理。兩種工藝的結(jié)合共減少剩余污泥排放量85%。
[0056]本實(shí)施例所述的處理裝置如實(shí)施例1。
[0057]實(shí)施例5
[0058]齊魯乙烯污水處理場(chǎng)濃縮污泥，固含量4.1%，揮發(fā)性固體占總固體的50.4%，污泥上清液COD為53.0mg/L。取上述污泥加入超聲波反應(yīng)器中，超聲波頻率20_30kHz，聲強(qiáng)為30W/cm2，純氧通入量為5L/min，超聲反應(yīng)時(shí)間為8min，超聲波采用間歇式運(yùn)行，每次運(yùn)行時(shí)間間隔為5min，處理后污泥上清液COD為1241.0mg/L,固相COD的溶解率(擊破率)為
11.4%。將35%的污泥先采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合處理裝置破解后，再采用水解酸化+三級(jí)生化處理工藝處理，處理后出水COD小于53mg/L，氨氮小于6mg/L。將65%的污泥先采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合處理裝置破解后，再采用厭氧消化處理。兩種工藝的結(jié)合共減少剩余污泥排放量83%。
[0059]本實(shí)施例所述的處理裝置如實(shí)施例1 。
[0060]實(shí)施例6
[0061]齊魯乙烯污水處理場(chǎng)濃縮污泥，固含量4.1%，揮發(fā)性固體占總固體的50.4%，污泥上清液COD為53.0mg/L。取上述污泥加入超聲波反應(yīng)器中，超聲波頻率20_30kHz，聲強(qiáng)為30W/cm2，純氧通入量為5L/min，超聲反應(yīng)時(shí)間為lOmin，超聲波采用間歇式運(yùn)行，每次運(yùn)行時(shí)間間隔為6min，處理后污泥上清液COD為1285.0mg/L,固相COD的溶解率(擊破率)為
12.1%。將40%的污泥先采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合處理裝置破解后，再采用水解酸化+三級(jí)生化處理工藝處理，處理后出水COD小于53mg/L，氨氮小于6mg/L。將60%的污泥先采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合處理裝置破解后，再采用厭氧消化處理。兩種工藝的結(jié)合共減少剩余污泥排放量82.5%。
[0062]本實(shí)施例所述的處理裝置如實(shí)施例1。
[0063]實(shí)施例7
[0064]齊魯乙烯污水處理場(chǎng)濃縮污泥，固含量3.5%，揮發(fā)性固體占總固體的47.4%，污泥上清液COD為89.0mg/L。取上述污泥加入超聲波反應(yīng)器中，超聲波頻率20_30kHz，聲強(qiáng)為25W/cm2，臭氧加入量為0.03g/gTS，超聲反應(yīng)時(shí)間為5min，超聲波采用間歇式運(yùn)行，每次運(yùn)行時(shí)間間隔為5min，處理后污泥上清液COD為1243.6mg/L,固相COD的溶解率(擊破率)為11.8%。將25%的污泥先采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合處理裝置破解后，再采用水解酸化+三級(jí)生化處理工藝處理，處理后出水COD小于55mg/L，氨氮小于6mg/L。將75%的污泥先采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合處理裝置破解后，再采用厭氧消化處理。兩種工藝的結(jié)合共減少剩余污泥排放量83.5%。
[0065]本實(shí)施例所述的處理裝置如實(shí)施例1。
[0066]實(shí)施例8
[0067]齊魯乙烯污水處理場(chǎng)濃縮污泥，固含量3.5%，揮發(fā)性固體占總固體的47.4%，污泥上清液COD為89.0mg/L。取上述污泥加入超聲波反應(yīng)器中，超聲波頻率20_30kHz，聲強(qiáng)為30W/cm2，臭氧加入量為0. 03g/gTS，超聲反應(yīng)時(shí)間為8min，超聲波采用間歇式運(yùn)行，每次運(yùn)行時(shí)間間隔為5min，處理后污泥上清液COD為1358.9mg/L,固相COD的溶解率(擊破率)為12.4%。將25%的污泥先采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合處理裝置破解后，再采用水解酸化+三級(jí)生化處理工藝處理，處理后出水COD小于55mg/L，氨氮小于6mg/L。將75%的污泥先采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合處理裝置破解后，再采用厭氧消化處理。兩種工藝的結(jié)合共減少剩余污泥排放量84%。
[0068]本實(shí)施例所述的處理裝置如實(shí)施例1。
[0069]實(shí)施例9
[0070]齊魯乙烯污水處理場(chǎng)濃縮污泥，固含量3.5%，揮發(fā)性固體占總固體的47.4%，污泥上清液COD為89.0mg/L。取上述污泥加入超聲波反應(yīng)器中，超聲波頻率20_30kHz，聲強(qiáng)為45W/cm2，臭氧加入量為0.03g/gTS，超聲反應(yīng)時(shí)間為lOmin，超聲波采用間歇式運(yùn)行，每次運(yùn)行時(shí)間間隔為6min，處理后污泥上清液COD為1426.4mg/L,固相COD的溶解率(擊破率)為13.1%。將25%的污泥先采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合處理裝置破解后，再采用水解酸化+三級(jí)生化處理工藝處理，處理后出水COD小于55mg/L，氨氮小于6mg/L。將75%的污泥先采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合處理裝置破解后，再采用厭氧消化處理。兩種工藝的結(jié)合共減少剩余污泥排放量84.3%。
[0071]本實(shí)施例所述的處理裝置如實(shí)施例1。
[0072]實(shí)施例10
[0073]齊魯煉油廠二凈化污水處理場(chǎng)濃縮污泥，固含量3.0%，揮發(fā)性固體占總固體的81.4%，污泥上清液COD為50.6mg/L。取上述污泥加入超聲波反應(yīng)器中，超聲波頻率20-30kHz，聲強(qiáng)為30W/cm2，臭氧加入量為0.05g/gTS，超聲反應(yīng)時(shí)間為5min，超聲波采用間歇式運(yùn)行，每次運(yùn)行時(shí)間間隔為5min，處理后污泥上清液COD為1840.0mg/L,固相COD的溶解率(擊破率)為17.7%。將25%的污泥先采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合處理裝置破解后，再采用水解酸化+兩級(jí)移動(dòng)床生物膜(MBBR)生化處理工藝處理，處理后出水COD小于55mg/L,氨氮小于5mg/L。將75%的污泥先采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合處理裝置破解后，再采用厭氧消化處理。兩種工藝的結(jié)合共減少剩余污泥排放量85.5%。
[0074]本實(shí)施例所述的處理裝置`如實(shí)施例1。
【權(quán)利要求】
1.一種石化生物污泥減量化的方法，包括污水處理系統(tǒng)，其特征在于:將污水處理系統(tǒng)中產(chǎn)生的剩余污泥，先采用超聲波與氧化性氣體聯(lián)合裝置的聯(lián)合作用進(jìn)行破解預(yù)處理，一部分污泥返回污水處理系統(tǒng)繼續(xù)處理，這部分污泥量為剩余污泥總質(zhì)量的22%-42%，另一部分污泥進(jìn)行厭氧消化處理，這部分污泥量為剩余污泥總質(zhì)量的58%-78%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石化生物污泥減量化的方法，其特征在于所述的氧化性氣體為壓縮空氣、純氧或臭氧，每升污泥氧化性氣體通入量為0.5-15L/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石化生物污泥減量化的方法，其特征在于所述的超聲波與氧化性氣體聯(lián)合裝置，包括依次連接的裝有攪拌器的污泥池、往超聲波作用區(qū)輸送污泥的污泥泵、具有氧化性氣體入口與第一超聲波反應(yīng)器的一級(jí)污泥破解區(qū)、二級(jí)污泥破解區(qū)進(jìn)料控制閥和具有兩組超聲波反應(yīng)器的污泥二級(jí)破解區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的石化生物污泥減量化的方法，其特征在于超聲波反應(yīng)器為喇叭型、罐型、槽型或管型；超聲波采用對(duì)射、順流、錯(cuò)流或四角對(duì)射的方式；超聲波頻率為20-30kHz，聲強(qiáng)為5-50W/cm2，超聲波處理時(shí)間為1.5_15min，超聲波反應(yīng)器采用間歇式運(yùn)行，每次運(yùn)行時(shí)間間隔為5-10min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石化生物污泥減量化的方法，其特征在于所述的剩余污泥固含量為2-7%。
6.一種權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)石化生物污泥減量化的裝置，包括污水處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)，其特征在于:污泥處理系統(tǒng)包括污泥濃縮池，污泥濃縮池兩側(cè)分別各設(shè)置一組超聲波與氧化性氣體聯(lián)合裝置，其中一組超聲波與氧化性氣體聯(lián)合裝置與污泥厭氧消化池相連，另一組超聲波與氧化性氣體聯(lián)合裝置通過管路與水解酸化池前端相連；二沉池和三沉池分別與污泥濃縮池相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實(shí)現(xiàn)石化生物污泥減量化的裝置，其特征在于污水處理系統(tǒng)包括依次相連的水解酸化池、一級(jí)生化池、二沉池、二級(jí)生化池、三沉池和三級(jí)生化池。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的實(shí)現(xiàn)石化生物污泥減量化的裝置，其特征在于所述的一級(jí)生化池的末端與水解酸化池的前端相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實(shí)現(xiàn)石化生物污泥減量化的裝置，其特征在于所述的超聲波與氧化性氣體聯(lián)合裝置，包括依次連接的裝有攪拌器的污泥池、往超聲波作用區(qū)輸送污泥的污泥泵、具有氧化性氣體入口與第一超聲波反應(yīng)器的一級(jí)污泥破解區(qū)、二級(jí)污泥破解區(qū)進(jìn)料控制閥和具有兩組超聲波反應(yīng)器的污泥二級(jí)破解區(qū)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的實(shí)現(xiàn)石化生物污泥減量化的裝置，其特征在于所述的污泥二級(jí)破解區(qū)與污泥出料口相連。
【文檔編號(hào)】C02F1/36GK103508617SQ201210213810
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月27日
【發(fā)明者】王建娜, 潘咸峰, 張方銀, 李茂雙, 茍社全 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司