一種解偶聯(lián)劑及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種解偶聯(lián)劑，其中，該解偶聯(lián)劑含有2,4,5-三氯苯酚、可溶性金屬鹽和吸附劑，所述可溶性金屬鹽為可溶性鐵鹽和/或可溶性鋁鹽。本發(fā)明還涉及所述解偶聯(lián)劑在活性污泥法處理污水的過程中的應(yīng)用。在活性污泥法處理污水的過程中采用本發(fā)明的所述解偶聯(lián)劑可以獲得較高的COD去除率和污泥減量率，并且出水具有較小的TP濃度。
【專利說明】一種解偶聯(lián)劑及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種解偶聯(lián)劑，以及該解偶聯(lián)劑在活性污泥法處理污水的過程中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]活性污泥法是目前被廣泛應(yīng)用的城市污水處理方法之一，與其它處理方法相比較，其最大的優(yōu)點是能夠節(jié)省處理費用，其缺點是在實際運行過程中產(chǎn)生大量的剩余活性污泥。剩余活性污泥的處理成本相當(dāng)高，一般會占到了污水廠運行總費用的25%至65%，因此，剩余活性污泥的處理與處置成為困擾污水處理廠的主要問題之一。目前，污泥減量化工藝是剩余活性污泥處置的重要手段。常用的污泥減量化工藝主要包括延時曝氣法、好氧或厭氧消化法和解偶聯(lián)法等，其中，解偶聯(lián)法已經(jīng)被公認(rèn)為是能夠?qū)⒒钚晕勰喾ㄌ幚砦鬯^程中產(chǎn)生的剩余活性污泥減少到最少程度的方法。
[0003]活性污泥在處理污水的過程中，微生物通過新陳代謝對有機物進(jìn)行降解，在形成二氧化碳和水的同時，也完成了細(xì)胞的生長和復(fù)制。這一過程是由復(fù)雜的代謝途徑控制的，它包括分解代謝(分解有機物)和合成代謝(釋放能量供給新細(xì)胞生長)。合成代謝中的能量主要由三磷酸腺苷(ATP)提供。ATP則是由微生物分解代謝過程中的二磷酸腺苷(ADP)氧化和磷酸化生成。解偶聯(lián)就是從能量上對微生物的合成進(jìn)行控制，使微生物分解底物所獲得的能量不用于合成微生物的細(xì)胞，即底物被氧化時不出現(xiàn)大量的ATP被合成，或者即使被合成也以其它的方式被迅速釋放而不用于微生物細(xì)胞的合成，也就是在分解代謝完成后，控制合成代謝的開始，從而限制了新細(xì)胞的形成以達(dá)到降低污泥產(chǎn)率的目的。解偶聯(lián)污泥減量工藝主要是通過向污水處理系統(tǒng)中投加解偶聯(lián)劑來實現(xiàn)的。
[0004]對于解偶聯(lián)劑，《 TCP的污泥減量效果及其對出水水質(zhì)的長期影響》(環(huán)境工程，2011,29 (6):50-52 )報道了通過向污水處理系統(tǒng)中投加2，4，5-三氯苯酚(TCP )，可以表現(xiàn)出很好的污泥減量效果，污泥減量率可以高達(dá)62.5%，大大減低了污水處理成本。然而，在所述污水處理系統(tǒng)長期運行之后，會影響除磷效果，使得出水的總磷含量較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的解偶聯(lián)劑存在的上述缺陷，提供一種新的解偶聯(lián)劑及其在活性污泥法處理污水的過程中的應(yīng)用。
[0006]本發(fā)明提供了一種解偶聯(lián)劑，其中，該解偶聯(lián)劑含有2，4，5-三氯苯酚(TCP )、可溶性金屬鹽和吸附劑，所述可溶性金屬鹽為可溶性鐵鹽和/或可溶性鋁鹽。
[0007]本發(fā)明還提供了所述解偶聯(lián)劑在活性污泥法處理污水的過程中的應(yīng)用。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的所述解偶聯(lián)劑在污水中的溶解速率明顯減緩；所述解偶聯(lián)劑中的吸附劑容易與污泥膠團顆粒聚集，它們聚集后TCP以及鐵和/或鋁離子會緩慢地釋放進(jìn)入污泥膠團內(nèi)，使得污泥膠團內(nèi)能獲得較高的TCP以及鐵和/或鋁離子濃度；而且，鐵和/或鋁離子可以直接與污水中的磷酸根反應(yīng)，生成磷酸鹽的沉淀，也可以水解生成絡(luò)合物，這些絡(luò)合物通常具有較高的正電荷和比表面積，能迅速吸附水體中帶負(fù)電荷的雜質(zhì)，中和膠體電荷、壓縮雙電子層并降低膠體的Zeta電位，促進(jìn)了膠體和懸浮物等快速脫穩(wěn)、凝聚和沉淀，使污水中的磷和一些雜質(zhì)得以去除。因此，在將本發(fā)明的所述解偶聯(lián)劑用于活性污泥法處理污水的過程中，不僅能夠表現(xiàn)出較好的污泥減量性能，而且出水的總磷濃度較低，一般低于 0.5mg/L。
[0009]而且，與單獨使用TCP作為解偶聯(lián)劑相比，在本發(fā)明的所述解偶聯(lián)劑中，只需要投加較少量的TCP即可達(dá)到同樣的污泥減量效果，一般TCP的投加量可以減少30-70重量％。
[0010]另外，在活性污泥法處理污水的過程中，使用本發(fā)明的所述解偶聯(lián)劑可以獲得較高的化學(xué)需氧量(COD)去除率。
[0011]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【具體實施方式】
[0012]本發(fā)明提供了一種解偶聯(lián)劑，其中，該解偶聯(lián)劑含有2，4，5-三氯苯酚(TCP )、可溶性金屬鹽和吸附劑，所述可溶性金屬鹽為可溶性鐵鹽和/或可溶性鋁鹽。
[0013]本發(fā)明的所述解偶聯(lián)劑主要是利用了 TCP、可溶性金屬鹽和吸附劑之間的配合作用，以使所述解偶聯(lián)劑在用于活性污泥法處理污水的過程中能夠表現(xiàn)出較好的污泥減量性能。而且，只要將三者進(jìn)行配合使用即可改善解偶聯(lián)劑的污泥減量性能。因此，TCP、可溶性金屬鹽和吸附劑的用量各 自都可以在較大的范圍內(nèi)變動。
[0014]在優(yōu)選情況下，在本發(fā)明的所述解偶聯(lián)劑中，TCP與所述可溶性金屬鹽的重量比為1:0.01-0.5，更優(yōu)選為 1:0.05-0.3，進(jìn)一步優(yōu)選為 1:0.1-0.25。
[0015]在進(jìn)一步優(yōu)選的情況下，在本發(fā)明的所述解偶聯(lián)劑中，TCP和所述可溶性金屬鹽的總量與所述吸附劑的重量比為1:0.01-2，更優(yōu)選為1:0.05-1，進(jìn)一步優(yōu)選為1:0.2-0.6。
[0016]在發(fā)明的所述解偶聯(lián)劑中，所述可溶性鋁鹽主要用于提供鋁離子，因此所述可溶性鋁鹽沒有特別的限定，可以為各種常規(guī)的可溶性鋁鹽。優(yōu)選情況下，所述可溶性鋁鹽為硫酸招和/或氣化招。
[0017]在發(fā)明的所述解偶聯(lián)劑中，所述可溶性鐵鹽主要用于提供鐵離子，因此所述可溶性鐵鹽沒有特別的限定，可以為各種常規(guī)的可溶性鐵鹽。優(yōu)選情況下，所述可溶性鐵鹽為硫酸鐵和/或氯化鐵。
[0018]在發(fā)明的所述解偶聯(lián)劑中，所述可溶性金屬鹽優(yōu)選為可溶性金屬鋁鹽。當(dāng)所述可溶性金屬鹽選用可溶性金屬鋁鹽時，在活性污泥法處理污水的過程中，采用該解偶聯(lián)劑得到的出水的總磷含量可以得到進(jìn)一步降低，并且具有較高的污泥減量率。
[0019]在發(fā)明的所述解偶聯(lián)劑中，所述吸附劑可以為常規(guī)的吸附劑。由于活性炭和沸石粉具有較大的孔隙率和比表面積，對TCP以及金屬離子(如鐵離子、鋁離子)具有較強的吸附作用和較大的吸附容量，而且活性炭和沸石粉的這些性能有助于進(jìn)一步改善所述解偶聯(lián)劑在活性污泥法處理污水的過程中的污泥減量性能。因此，所述吸附劑優(yōu)選為活性炭和/或沸石粉。所述活性炭的比表面積優(yōu)選為1000-1500m2/g。所述沸石粉的顆粒尺寸優(yōu)選為50-120目。在本發(fā)明中，比表面積根據(jù)氮吸附多點BET法測得；所述顆粒尺寸是指通過篩分得到該顆粒的篩網(wǎng)的網(wǎng)孔尺寸。
[0020]本發(fā)明的所述解偶聯(lián)劑的制備方法比較簡單，只需要將各個組分進(jìn)行簡單混合即可。而且，在實際應(yīng)用過程中，各個組分也可以單獨加入污水處理系統(tǒng)中。
[0021]本發(fā)明還提供了上述解偶聯(lián)劑在活性污泥法處理污水的過程中的應(yīng)用。
[0022]在具體的應(yīng)用過程中，只需要將所述解偶聯(lián)劑加入活性污泥法處理污水的反應(yīng)系統(tǒng)中即可。相對于每升待處理的污水，所述解偶聯(lián)劑的用量可以為0.Ι-lOmg，優(yōu)選為1-3.5mg。由于本發(fā)明的所述解偶聯(lián)劑在活性污泥法處理污水的過程中能夠表現(xiàn)出較強的污泥減量性能，因而為了獲得與現(xiàn)有的解偶聯(lián)劑相同的污泥減量率，本發(fā)明的所述解偶聯(lián)劑只需要加入較少的量即可，例如相對于每升待處理的污水，所述解偶聯(lián)劑的加入量可以為 0.l_2mg。
[0023]以下通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。在表1中，實施例1、3、4、5、6和8以及對比例3中使用的活性炭的比表面積依次分別為1000m2/g、1100m2/g、1230m2/g、1410m2/g、1350m2/g、1500m2/g和1400m2/g ;實施例2、3、5和7以及對比例4中使用的沸石粉的顆粒尺寸分別為50目、70目、90目、100目和120目。
[0024]實施例1-8和對比例1-4
[0025]按照下表1的物質(zhì)組成以及配比配制解偶聯(lián)劑。
[0026]表1
[0027]
【權(quán)利要求】
1.一種解偶聯(lián)劑，其特征在于，該解偶聯(lián)劑含有2，4，5-三氯苯酚、可溶性金屬鹽和吸附劑，所述可溶性金屬鹽為可溶性鐵鹽和/或可溶性鋁鹽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解偶聯(lián)劑，其中，2，4，5-三氯苯酚與所述可溶性金屬鹽的重量比為 1:0.01-0.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的解偶聯(lián)劑，其中，2，4，5-三氯苯酚與所述可溶性金屬鹽的重量比為 1:0.05-0.3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的解偶聯(lián)劑，其中，2，4，5-三氯苯酚和所述可溶性金屬鹽的總量與所述吸附劑的重量比為1:0.01-2。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的解偶聯(lián)劑，其中，2，4，5-三氯苯酚和所述可溶性金屬鹽的總量與所述吸附劑的重量比為1:0.2-0.6。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解偶聯(lián)劑，其中，所述可溶性鋁鹽為硫酸鋁和/或氯化鋁。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解偶聯(lián)劑，其中，所述可溶性鐵鹽為硫酸鐵和/或氯化鐵。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項所述的解偶聯(lián)劑，其中，所述吸附劑為活性炭和/或沸石粉。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的解偶聯(lián)劑，其中，所述活性炭的比表面積為1000-1500m2/g。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的解偶聯(lián)劑，其中，所述沸石粉的顆粒尺寸為50-120目。
11.權(quán)利要求1-10中任意一項所述的解偶聯(lián)劑在活性污泥法處理污水的過程中的應(yīng)用。
【文檔編號】C02F3/00GK103771579SQ201210404425
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月22日
【發(fā)明者】李本高, 孫友, 張超 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院