CN105254152A - 利用高铁酸盐对污水处理厂的污泥进行处理的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用高铁酸盐对污水处理厂的污泥进行处理的方法，属于污泥处理技术领域。本方法包括以下步骤：首先，将污水厂的污泥加入到反应罐中；然后将所述反应罐中添加高铁酸盐；使污水处理厂的污泥和高铁酸盐混合以进行反应。本发明利用高铁酸盐的氧化、沉淀等功能来处理污水厂的污泥，使得污泥中的有机物、氨氮、磷等物质释放出来，从而可以将污泥回流到污水厂的处理***中，以便实现减少污水厂污泥的排放。此外，本方法工艺简单、操作方便，不需要增添大量设备，可以降低污水处理厂的污泥的处理成本，可以广泛应用于各种工业和生活污水的处理***中。

Description

利用高铁酸盐对污水处理厂的污泥进行处理的方法

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，具体而言，涉及一种利用高铁酸盐对污水处理厂的污泥进行处理的方法。

背景技术

近年来，随着我国城市化、工业化的迅速发展，我国的用水量大大增加，同时由此产生的污水的数量也在不断增长。因此，保护现有水资源，对废水进行回收利用就显得尤为重要。随着国家对环境污染的重视，人们环保意识的日益增强，相关政策的不断健全和完善，污水处理以便实现无污染排放或者回收利用对缓解我国的环境问题和水资源紧张的问题具有非常积极的作用。现有的污水处理只是将污水中的污染物由液相转到了固相内，然后将污泥进行压缩、填埋。但是，污泥中含有大量细菌、病毒等物质，现有的处理方法不能有效地消除污泥中的污染物，而且填埋造成大量的问题，例如恶臭、土壤和水体污染等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用高铁酸盐来处理污泥的方法，通过利用高铁酸盐处理污泥，可以降低污泥中的有毒、有害物质，从而实现低成本、高效的污泥处理目的。

在一个方面，本发明提供了

一种利用高铁酸盐来处理污水处理厂的污泥的方法，包括以下步骤：

A)将污水处理厂产生的污泥加入到反应罐中，加入高铁酸盐，所述高铁酸盐中的铁元素在所述污水处理厂的污泥中的投放量为0.001～500μg/mg·SS；

B)将所述污水处理厂的污泥和高铁酸盐混合以进行反应3-120分钟。

优选地，所述反应罐中设置有搅拌器，步骤B)中所述污水处理厂的污泥和所述高铁酸盐的反应过程中对所述搅拌器持续搅拌，使所述高铁酸盐与所述污水处理厂的污泥均质。搅拌器的持续搅拌使得污水处理厂的污泥更加的分散，污水处理厂的污泥与高铁酸根能够成分地接触，反应位点更多、反应更加的充分。

优选地，所述步骤B)之后还包括：

步骤B)中的所述污水处理厂的污泥与所述高铁酸盐反应后，通入所述污水处理厂进行处理，处理后排放污泥。

通过高铁酸盐与污泥之间的相互作用，污泥之中的氨氮、磷等物质得以从生物体内被释放，然后再通入污水处理厂，经过无处理厂的各个污泥处理单元处理，使得污水处理厂最终的污泥排放量减少，从而可以避免污水处理厂排放的污泥过多或者污染物质过多而导致的处理的麻烦。

优选地，在所述步骤C)之后还包括：

将步骤C)中污水处理厂处理后排放的污泥进行脱水处理。通过脱水处理，经过高铁酸盐处理的污水处理厂的污泥，其体积大大降低，方便运输、填埋。

优选地，所述脱水处理具体为：利用离心机或者压滤机进行脱水处理。

优选地，所述高铁酸盐为高铁酸钠或者高铁酸钾。高铁酸钠、高铁酸钾的使用成本低，储存方便，可以减少污泥的处理成本。

优选地，所述步骤A)还包括：向所述反应罐中添加pH调节剂，使所述反应罐中的pH值达到2～13。根据污泥的性质，调节pH调节剂，通过调节pH调节剂使得污泥和高铁酸盐形成的混合物酸碱度适当，便于高铁酸盐与污水处理厂的污泥的反应。

优选地，所述pH调节剂为强碱盐。

优选地，所述强碱盐为KOH或NaOH。

优选地，所述pH调节剂包括盐酸、硫酸、二氧化碳中的一种。

优选地，所述高铁酸盐为固体或者水溶液。

本发明的有益效果：

1、高铁酸盐还原后水解生成三价铁离子，由于三价铁离子具有絮凝、吸附、共沉淀等作用，使污泥中的重金属、磷等聚沉，从而达到减量的效果。

2、高铁酸盐具有较强的氧化能力，能够用于与废水各种物质发生进行氧化作用。高铁酸盐的强氧化性能够破坏细菌的细胞壁、细胞膜以及细胞中的酶，起到杀死细菌的作用。由于各种细菌、微生物会在体内聚集各种磷、氨氮、有机物等，因此传统的方法无法将其释放，而通过高铁酸盐的氧化作用，使得生物体内聚集的物质各种有毒、有害物质得以释放，再通过沉淀、絮凝或者导入污水处理***进行再处理，从而减低污水处理厂的污泥排放。

3、利用高铁酸盐处理污泥的工艺相对简单，设备投入小，污泥的处理成本大大降低，而且污泥的处理效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的利用高铁酸盐对污水出厂的污泥进行处理的方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的要素可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，我国的污水处理工艺中广泛采用经过驯化的活性污泥，活性污泥是微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称，活性污泥中的微生物群落可用来处理生活废水、工业废水。污水处理厂的污泥是在活性污泥***中从沉淀区排出***外的活性污泥。在活性污泥的处理过程中，活性污泥中的微生物发生各种生化反应，微生物不断地消耗废水中的有机物质，在被消耗的有机物质中，一部分被氧化以提供微生物生命活动所需的能量，另一部分有机物质则被微生物利用以合成新的细胞质，使微生物繁衍生殖，微生物在新陈代谢的同时，又有一部分微生物死亡，因此污水处理厂需要定期排放污泥，以维持活性污泥中的微生物平衡。

在污水处理厂排出的污泥量巨大，其具有恶臭、含有较多的细菌、病毒以及重金属等各种污染物，对环境的影响巨大并且其处理的成本较高，特别是进行填埋处理，其存在运输、储存等问题。这就使得污水处理厂的污泥的处理成为各种污水处理***中最薄弱的一环。在现有的污水处理***中，污水处理厂的污泥都是进行填埋，因此污水处理厂的污泥中的各种物质容易造成污染，而且处理难度大、成本高。

传统的污泥处理办法注重污泥的减容，但是这就增加了污泥的处理成本，而且减容没有在根本上解决污泥的排放、处理问题。本发明人提出了一种使用高铁酸盐来污泥的方法，通过利用高铁酸盐处理后的污泥可以再次导入到污水厂的处理***中进行再次处理，可以实现污水厂污泥产量的减少甚至可以实现污泥的零排放。

实施例1

本实施例提供了一种利用高铁酸盐对污水处理厂的污泥进行处理的方法。该污泥处理方法包括以下步骤：

第一步、将污水处理厂的污泥加入到反应罐中。

在污水处理厂处理后排出的污泥中有部分回流进行处理，还有一部分直接导出到污水处理***外，进行填埋。本实施例中提供的污泥处理方法利用高铁酸盐处理污水厂排出需进行填埋的污泥，利用管路***将该污泥输送到一个反应罐中。

第二步、向反应罐中添加高铁酸钠固体，高铁酸钠中的铁元素在污泥中的投放量为0.001μg/mg·SS，即每毫克干污泥中投放的高铁酸钠中铁的含量为0.001微克。添加高铁酸钠之后，向反应罐中添加氢氧化钠，使反应罐中的pH值达到10。通过添加氢氧化钠以便调节反应罐内的pH值达到处理要求，保持pH值的稳定。

第三步、使污水处理厂的污泥和高铁酸钠混合以进行反应，反应时间为3分钟。由于高铁酸钠与污水处理厂的污泥之间的接触程度对污泥处理效果具有较大的影响，通过搅拌使两者的混合更加充分，使污水处理厂的污泥与高铁酸钠充分接触，从而使高铁酸钠的反应位点更多，因此可以将各种污染物质消除掉。在反应罐中设置有搅拌器，搅拌器在污水处理厂的污泥和高铁酸钠的反应过程中持续搅拌，使高铁酸钠与所述污水处理厂的污泥均质。优选地，在向反应罐内加入高铁酸钠之前，对搅拌器进行搅拌以便将污水处理厂的污泥充分分散，使得随后加入的高铁酸钠与污水处理厂的污泥更容易混合。增加搅拌器的搅拌频率和搅拌强度，可以改善高铁酸钠对污水处理厂的污泥的处理效果。

污水处理厂的污泥与高铁酸钠反应完成后，污水处理厂的污泥与高铁酸钠形成的混合物进入污水处理厂再次进行反应，反应完成后排放污泥，然后对该排放的污泥进行脱水处理。

污泥中存在各种存在状态的水，例如，污泥颗粒之间的间隙含有部分水；污泥颗粒之间形成的毛细管，通过毛细现象吸收部分水；污泥中各种物质表面吸附的水；此外，污泥颗粒的内部和各种生物体内也含有部分水。污泥中水的存在，使污泥的体积较大，不利于运输、处理等。因此，对污泥进行脱水处理，可以大大降低污泥的后续处理难度。在本实施例中，首先通过沉淀使污泥中的水和固体物质分离，然后利用离心机(也可以使用压滤机来去除水分)，进一步去除水分。

通过上述的处理步骤之后，污泥中的游离磷与高铁酸钠中的还原产物三价铁反应形成磷酸铁沉淀，防止水体产生富营养化。

经过高铁酸钠处理的污水处理厂的污泥与污水处理厂的污泥的相关性质如下面的表1。

表1

备注：(SCOD，sollutedChemicaloxigendemand即可溶性COD)。

实施例2

本实施例提供了一种利用高铁酸盐处理污水厂排出的污水处理厂的污泥的方法，该污泥处理方法包括以下步骤：

首先，将污水厂处理后的污水处理厂的污泥加入到反应罐中，为了方便后续对污泥的处理，可向反应罐中加入水，使污水处理厂的污泥与高铁酸盐更方便混合。

其次、向反应罐中添加高铁酸钾的水溶液，高铁酸钾中的铁元素在污水处理厂的污泥中的投放量为0.1μg/mg·SS，即每毫克干污泥中投放的高铁酸钾中铁的含量为0.1微克，添加高铁酸钾之后，向反应罐中添加二氧化碳，使反应罐中的pH值达到6.4。

再次、通过连续的搅拌使污水处理厂的污泥和高铁酸钾混合以进行反应120分钟。

经过上述处理后的污水处理厂的污泥可以再次导入到污水处理厂的处理***中，通过好氧池、厌氧池以及兼氧池，利用活性污泥将由被高铁酸钾氧化的微生物体内释放的各种物质去除掉。

经过高铁酸钾处理的污水处理厂的污泥与污水处理厂的污泥的相关性质如下面的表2。

表2

实施例3

本实施例提供了一种利用高铁酸盐处理污水厂排出的污水处理厂的污泥的方法，该污泥处理方法包括以下步骤：

首先，提取污水厂排出的污水处理厂的干污泥10千克，将其加入反应罐内，加水形成流体状态。其次、向反应罐中添加108g高铁酸钾，然后向反应罐中添加盐酸，使反应罐中的pH值达到4，同时通过搅拌器对反应罐内的混合物进行搅拌，搅拌速率为500r/min。连续搅拌30分钟，使污水处理厂的污泥与高铁酸钾充分反应。

经过高铁酸钾处理的污水处理厂的污泥与污水处理厂的污泥的相关性质如下面的表3。

表3

实施例4

本实施例提供了一种利用高铁酸盐处理污水厂排出的污水处理厂的污泥的方法，该污泥处理方法包括以下步骤：

首先，提取污水厂排出的污水处理厂的干污泥10千克，将其加入反应罐内。其次、向反应罐中添加1.8千克高铁酸钠，然后向反应罐中添加盐酸，使反应罐中的pH值达到2，同时通过搅拌器对反应罐内的混合物进行搅拌，搅拌速率为100r/min。连续搅拌42分钟，使污水处理厂的污泥与高铁酸钠充分反应。

经过高铁酸钠处理的污水处理厂的污泥与污水处理厂的污泥的相关性质如下面的表4。

表4

实施例5

本实施例提供了一种利用高铁酸盐处理污水厂排出的污水处理厂的污泥的方法，该污泥处理方法包括以下步骤：

首先，提取污水厂排出的污水处理厂的污泥5千克，将其加入反应罐内。其次、向反应罐中添加2.5千克高铁酸钠，然后向反应罐中添加硫酸，使反应罐中的pH值达到2.6，同时通过搅拌器对反应罐内的混合物进行搅拌，搅拌速率为100r/min。连续搅拌48分钟，使污水处理厂的污泥与高铁酸钠充分反应。

经过高铁酸钠处理的污水处理厂的污泥与污水处理厂的污泥的相关性质如下面的表5。

表5

实施例6

本实施例提供了一种利用高铁酸盐处理污水厂排出的污水处理厂的污泥的方法，该污泥处理方法包括以下步骤：

首先，提取污水厂排出的污水处理厂的污泥，将其加入反应罐内。其次、向反应罐中添加高铁酸钠，高铁酸钠中的铁元素在污水处理厂的污泥中的投放量为0.3μg/mg·SS，然后向反应罐中添加盐酸，使反应罐中的pH值达到3.7，同时通过搅拌器对反应罐内的混合物进行搅拌，搅拌速率为600r/min。连续搅拌66分钟，使污水处理厂的污泥与高铁酸钠充分反应。

经过高铁酸钠处理的污水处理厂的污泥与污水处理厂的污泥的相关性质如下面的表6。

表6

实施例7

本实施例提供了一种利用高铁酸盐处理污水厂排出的污水处理厂的污泥的方法，该污泥处理方法包括以下步骤：

首先，提取污水厂排出的污水处理厂的污泥，将其加入反应罐内。其次、向反应罐中添加高铁酸钾，铁酸钾中铁的投放量为0.5μg/mg·SS，然后向反应罐中添加氢氧化钠，使反应罐中的pH值达到11，同时通过搅拌器对反应罐内的混合物进行搅拌，搅拌速率为340r/min。连续搅拌30分钟，使污水处理厂的污泥与高铁酸钾充分反应。

经过高铁酸钠处理的污水处理厂的污泥与污水处理厂的污水处理厂的污泥的相关性质如下面的表7。

表7

实施例8

本实施例提供了一种利用高铁酸盐处理污水厂排出的污水处理厂的污泥的方法，该污泥处理方法包括以下步骤：

首先，提取污水厂排出的污水处理厂的污泥，将其加入反应罐内。其次、向反应罐中添加高铁酸钾，铁酸钾中铁的投放量为0.6μg/mg·SS，然后向反应罐中添加氢氧化钾，使反应罐中的pH值达到9.3，同时通过搅拌器对反应罐内的混合物进行搅拌，连续搅拌1.5小时，使污水处理厂的污泥与高铁酸钾充分反应。

经过高铁酸钾处理的污水处理厂的污泥与污水处理厂的污泥的相关性质如下面的表8。

表8

实施例9

本实施例提供了一种利用高铁酸盐处理污水厂排出的污水处理厂的污泥的方法，该污泥处理方法包括以下步骤：

首先，提取污水厂排出的污水处理厂的污泥，将其加入反应罐内。其次、向反应罐中添加高铁酸钠，铁酸钾中钠的投放量为500μg/mg·SS，然后向反应罐中添加氢氧化钾，使反应罐中的pH值达到13，同时通过搅拌器对反应罐内的混合物进行搅拌，连续搅拌2小时，使污水处理厂的污泥与高铁酸钠充分反应。

经过高铁酸钠处理的污水处理厂的污泥与污水处理厂的污水处理厂的污泥的相关性质如下面的表9。

表9

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用高铁酸盐对污水处理厂的污泥进行处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A)将由污水处理厂产生的污泥加入到反应罐中，加入高铁酸盐，所述高铁酸盐中的铁元素在所述污水处理厂的污泥中的投放量为0.001～500μg/mg·SS；

B)将所述污水处理厂的污泥和所述高铁酸盐混合以进行反应3-120分钟。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应罐中设置有搅拌器，步骤B)中所述污水处理厂的污泥和所述高铁酸盐的反应过程中对所述搅拌器进行持续搅拌，使所述高铁酸盐与所述污水处理厂的污泥均质。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤B)之后还包括：

步骤B)中的所述污水处理厂的污泥与所述高铁酸盐反应后，通入所述污水处理厂进行处理，处理后排放污泥。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步骤B)之后还包括：

将步骤C)中污水处理厂处理后排放的污泥进行脱水处理。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述脱水处理具体为：利用离心机或者压滤机进行脱水处理。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高铁酸盐为高铁酸钠或者高铁酸钾。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A)还包括：向所述反应罐中添加pH调节剂，使所述反应罐中的pH值达到2～13。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述pH调节剂为强碱盐，优选地，所述强碱盐为KOH或NaOH。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述pH调节剂包括盐酸、硫酸、二氧化碳中的一种。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高铁酸盐为固体或者水溶液。