CN110342762A - 一种污泥减量处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了涉及污泥处理技术领域的一种污泥减量处理方法解决了污泥处理后水含量较大的问题。其技术要点在于包括以下步骤：预处理；有氧细菌处理；臭氧杀菌处理；添加纳米材料；杂质沉降固液分离；离心固液分离。利用纳米材料破坏结合水和自由水之间的壁垒，使结合水能在离心机和不到100公斤的压力作用下即可脱离污泥中的微生物细胞内部，从而能大幅减小污泥内微生物细胞的体积和重量，达到污泥减量的作用，具有处理后污泥水含量较小的优点。

Description

一种污泥减量处理方法

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，特别是一种污泥减量处理方法。

背景技术

通常污水中常常带有大量的杂质，在污水处理过程中，杂质被分离出来形成了水含量较高的污泥。污泥在脱水后，通常是进行填埋或干燥焚烧，但水含量较高的污泥体积和重量都较大，使得填埋污泥的作业费时费力，还会需要占用较大的空间，由于污泥中的成分往往包括了水、微生物和有机物，使得将污泥直接填埋有可能会造成环境的污染，并且微生物的代谢物也常常会在周围的空气散发出恶臭，影响人们的生活环境。同时，水含量高的污泥也不利于焚烧。

在现有的污泥处理方法中，常用到离心机对污泥进行离心分离处理，能有效的分离出污泥中微生物细胞间的自由水，但微生物细胞内的结合水难以通过离心机的离心分离处理分离出污泥，使得污泥在经过离心分离处理后仍然含有大量的水，影响了污泥的后续处理。因此现有技术中存在污泥处理后水含量较大的问题。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种污泥减量处理方法，具有污泥处理后水含量较小的优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种污泥减量处理方法，包括以下步骤：

预处理：提取需要减量处理的污泥，使用紫外灯照射污泥；

有氧细菌处理：在污泥中添加有氧细菌，充分混合后置于有氧环境中；

臭氧杀菌处理：使用臭氧发生器制备臭氧气体，并将气体通入污泥中；

添加纳米材料：在污泥中加入纳米材料，并充分混合，放置2～10小时，所述纳米材料为单质金属元素，所述纳米材料的粒径大小为2～20纳米；

杂质沉降固液分离：使污泥中的固体向下沉淀，提取沉淀的污泥并使沉淀的污泥固体和液体分离；

离心固液分离：使用离心机对剩余的固体进行离心分离，并将液体排出。

作为本发明的进一步改进：在所述杂质沉降固液分离步骤中，还包括以下步骤：

絮凝沉降：在污泥中加入絮凝剂，并充分混合。

作为本发明的进一步改进：在所述杂质沉降固液分离步骤中，还包括以下步骤：

负氧离子凝聚杂质：使用负氧离子发生器制备负氧离子，并将所述负氧离子通入污泥。

作为本发明的进一步改进：在所述离心固液分离步骤后，还包括以下步骤：

干燥处理：对污泥进行烘干处理。

作为本发明的进一步改进：在所述离心固液分离步骤后，还包括以下步骤：

压缩污泥：使用压力机压缩污泥。

作为本发明的进一步改进：在所述杂质沉降固液分离步骤后，还包括以下步骤：

废水回收：将所述杂质沉降固液分离步骤中被分离的废水进行回收储存。

作为本发明的进一步改进：在所述废水回收步骤后，还包括以下步骤：

废水再利用：将回收的所述废水添加至有氧细菌处理步骤中的污泥内中，并充分混合。

作为本发明的进一步改进：在所述添加纳米材料步骤中，还包括以下步骤：

用水与所述纳米材料混合后，再将所述纳米材料与水的混合液体倒入污泥。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

使用紫外灯照射污泥，紫外灯发出的紫外线穿透污泥中微生物的细胞膜和细胞核并被RNA和DNA碱基对吸收，使细胞的遗传物质发生变化，从而使细胞遗传物质丧失活性，有效的减弱污泥中微生物的繁殖能力，抑制微生物数量增长的效果，达到减小微生物细胞内部结合水的总量。

硝化细菌和聚磷菌在有氧环境中能净化污泥，起到脱氮除磷的效果。硝化细菌和聚磷菌在处理污水过程中能消耗污泥中的碳源，能直接影响污泥中其他微生物的生长和繁殖，从而也能起到抑制污泥中其他微生物的生长。

臭氧通入污泥后，不仅能杀灭在有氧细菌处理步骤中留下的有氧细菌，还能杀灭污泥原有的微生物，对污泥起到消毒和除臭的作用，并且也能有效的抑制污泥中微生物的生长。

纳米材料与污泥混合，是纳米材料通过微生物细胞的胞吞作用进入微生物细胞内，使细胞内ROS(活性氧)急剧增加，造成微生物细胞产生氧化应激，能起到破坏微生物细胞结构的效果，同时，ROS能使细胞膜磷脂过氧化，达到破坏微生物细胞膜的效果。将微生物细胞结构和细胞膜破坏，使微生物细胞内的结合水能够从细胞内部排出。

纳米材料使微生物细胞结构和细胞膜破坏后，污泥中的液体内具有较多的悬浮物，悬浮物中包含了被破坏的微生物细胞。通过污泥内固体的沉淀，将水分离出污泥，从而能有效减少污泥中的水含量，从而非常有效的减少了污泥的总质量和体积。再用离心机对经过固液分离后的固体进行离心固液分离，使细胞内的结合水脱离到细胞外部，在该过程中，细胞内的结合水和细胞外的自由水都能被分离出污泥，进一步减少污泥内的水含量，并能进一步促使微生物细胞内的结合水排出，从而达到更进一步的减少污泥中的水含量，达到污泥减量的效果。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

具体实施方式

现结合附图说明与实施例对本发明进一步说明：

实施例1：

一种污泥减量处理方法，如图1所示，包括以下步骤：

S1、预处理：提取需要减量处理的污泥，使用紫外灯照射污泥；

S2、有氧细菌处理：在污泥中添加有氧细菌，充分混合后置于有氧环境中；在本实施例中，有氧细菌包括硝化细菌和聚磷菌；

S3、臭氧杀菌处理：使用臭氧发生器制备臭氧气体，并将气体通入污泥中；

S4、添加纳米材料：在污泥中加入纳米材料，并充分混合，放置2～10小时，纳米材料为单质金属元素，纳米材料的粒径大小为2～20纳米；用水与纳米材料混合后，再将纳米材料与水的混合液体倒入污泥；

S5、杂质沉降固液分离：使污泥中的固体向下沉淀，提取沉淀的污泥并使沉淀的污泥固体和液体分离；

S5a、絮凝沉降：在污泥中加入絮凝剂，并充分混合；

S6、废水回收：将杂质沉降固液分离步骤中被分离的废水进行回收储存；

S7、废水再利用：将回收的废水添加至有氧细菌处理步骤中的污泥内中，并充分混合；

S8、离心固液分离：使用离心机对剩余的固体进行离心分离，并将液体排出；

S9、干燥处理：对污泥进行烘干处理；

S10、压缩污泥：使用压力机压缩污泥。

本实施例具有以下优点：

使用紫外灯照射污泥，紫外灯发出的紫外线穿透污泥中微生物的细胞膜和细胞核并被RNA和DNA碱基对吸收，使细胞的遗传物质发生变化，从而使细胞遗传物质丧失活性，有效的减弱污泥中微生物的繁殖能力，抑制微生物数量增长的效果，达到减小微生物细胞内部结合水的总量。

硝化细菌和聚磷菌在有氧环境中能净化污泥，起到使污泥脱氮和除磷的效果。硝化细菌和聚磷菌在处理污水过程中能消耗污泥中的碳源，能直接影响污泥中其他微生物的生长和繁殖，从而也能起到抑制污泥中其他微生物的生长。

臭氧通入污泥后，不仅能杀灭在有氧细菌处理步骤中留下的有氧细菌，还能杀灭污泥原有的微生物，对污泥起到消毒和除臭的作用，并且也能有效的抑制污泥中微生物的生长。

纳米材料与污泥混合，是纳米材料通过微生物细胞的胞吞作用进入微生物细胞内，使细胞内ROS(活性氧)急剧增加，造成微生物细胞产生氧化应激，能起到破坏微生物细胞结构的效果，同时，ROS能使细胞膜磷脂过氧化，达到破坏微生物细胞膜的效果。将微生物细胞结构和细胞膜破坏，使微生物细胞内的结合水能够从细胞内部排出。

纳米材料使微生物细胞结构和细胞膜破坏后，污泥中的液体内具有较多的悬浮物，悬浮物中包含了被破坏的微生物细胞。通过污泥内固体的沉淀，将水分离出污泥，从而能有效减少污泥中的水含量，从而非常有效的减少了污泥的总质量和体积。再用离心机对经过固液分离后的固体进行离心固液分离，在离心机的作用下细胞内的结合水脱离细胞外部。在该过程中，细胞内的结合水与细胞外的自由水都能被分离出污泥，进一步减少污泥内的水含量，并能进一步促使微生物细胞内的结合水排出，从而达到更进一步的减少污泥中的水含量，达到污泥减量的效果。

纳米材料与水混合后再倒入污泥中，使纳米材料随水一同与污泥充分混合，防止纳米材料堆积在一处而影响添加纳米材料步骤破坏微生物细胞结构和细胞膜的效果，也能间接提高减少污泥水含量和减小污泥体积的效果。

通过絮凝剂使污泥内液体中的悬浮物絮凝，促使悬浮物向下沉淀，起到净化污泥中的液体的作用。

由于污泥液体中含有较多的被破坏细胞结构和细胞膜的微生物细胞，使得污泥液体中的碳含量较高。将污泥液体进行回收储存，不仅能将处理过程中产生的废水储存备用，并能减少处理过程中的废水排放，降低对环境的影响。

将碳含量较高的废水添加至有氧细菌处理步骤中的污泥内，能给有氧细菌提供碳源，达到碳源的循环利用，从而使有氧细菌能够有充足的碳源净化污泥，提高对污泥的净化效果。

通过对污泥进行烘干，使污泥中的水分蒸发，从而进一步减少污泥中的水分，进一步减少污泥中的水含量，进而减少污泥的重量。

使用压力机压缩污泥，能有效减少污泥的体积，同时，通过压缩污泥也能将微生物细胞中残留的结合水挤出，从而进一步减少污泥的水含量和重量。

实施例2：

一种污泥减量处理方法，其与实施例1的区别在于：在杂质沉降固液分离步骤中，包括以下步骤：

S5b、负氧离子凝聚杂质：使用负氧离子发生器制备负氧离子，并将负氧离子通入污泥。

本实施例具有以下优点：

在负氧离子凝聚杂质的步骤中，负氧离子与污泥接触，并影响污泥液体中的电场，负氧离子能吸引污泥的液体中的悬浮物，使悬浮物相互靠近并凝聚成团，从而增加污泥液体中的悬浮物的沉降效率。

综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。

Claims (8)

1.一种污泥减量处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

预处理：提取需要减量处理的污泥，使用紫外灯照射污泥；

有氧细菌处理：在污泥中添加有氧细菌，充分混合后置于有氧环境中；

臭氧杀菌处理：使用臭氧发生器制备臭氧气体，并将气体通入污泥中；

添加纳米材料：在污泥中加入纳米材料，并充分混合，放置2～10小时，所述纳米材料为单质金属元素，所述纳米材料的粒径大小为2～20纳米；

杂质沉降固液分离：使污泥中的固体向下沉淀，提取沉淀的污泥并使沉淀的污泥固体和液体分离；

离心固液分离：使用离心机对剩余的固体进行离心分离，并将液体排出。

2.根据权利要求1所述的污泥减量处理方法，其特征在于：在所述杂质沉降固液分离步骤中，还包括以下步骤：

絮凝沉降：在污泥中加入絮凝剂，并充分混合。

3.根据权利要求1所述的污泥减量处理方法，其特征在于：在所述杂质沉降固液分离步骤中，还包括以下步骤：

负氧离子凝聚杂质：使用负氧离子发生器制备负氧离子，并将所述负氧离子通入污泥。

4.根据权利要求1所述的污泥减量处理方法，其特征在于：在所述离心固液分离步骤后，还包括以下步骤：

干燥处理：对污泥进行烘干处理。

5.根据权利要求1所述的污泥减量处理方法，其特征在于：在所述离心固液分离步骤后，还包括以下步骤：

压缩污泥：使用压力机压缩污泥。

6.根据权利要求1所述的污泥减量处理方法，其特征在于：在所述杂质沉降固液分离步骤后，还包括以下步骤：

废水回收：将所述杂质沉降固液分离步骤中被分离的废水进行回收储存。

7.根据权利要求6所述的污泥减量处理方法，其特征在于：在所述废水回收步骤后，还包括以下步骤：

废水再利用：将回收的所述废水添加至有氧细菌处理步骤中的污泥内中，并充分混合。

8.根据权利要求1所述的污泥减量处理方法，其特征在于：在所述添加纳米材料步骤中，还包括以下步骤：

用水与所述纳米材料混合后，再将所述纳米材料与水的混合液体倒入污泥。