[发明专利]一种制备生物絮凝剂的剩余污泥碱解工艺

说明书

本发明属于剩余污泥处理技术领域，一种制备生物絮凝剂的剩余污泥碱解工艺，包含连续进泥系统、污泥破解反应系统和沉淀池回流系统。利用物理、化学、生物的污泥破解方式采用热碱法对污泥进行连续处理，操作简单，较易满足工业化生产的条件。污泥处理产物包含上清液和少量沉淀污泥，沉淀池中的沉淀污泥通过回流系统打入反应器中重新参与反应，将沉淀池中的上清液收集可作为生物絮凝剂对废水进行有效处理，该工艺下产生的的生物絮凝剂对万德染料废水、水性漆废水等实际工业废水都具有良好的处理效果。因此本发明可达到废水与污泥同时处理的功效，具有良好的实际应用前景。

技术领域

本发明属于剩余污泥处理技术领域，具体涉及一种利用热碱法将剩余污泥资源化和减量化处理的方法。

背景技术

剩余污泥作为污水处理厂运行的必然产物，通常含有相当量的有毒有害物质如寄生虫卵、病原微生物、重金属及未稳定化的有机物，所含有的重金属、有机污染物、病原微生物存在着很大的环境风险。全国的城市生活污水处理厂在处理污水的同时产生了大量的剩余污泥，这部分污泥如果不进行处理直接抛弃的话，会对环境造成直接或间接的污染。目前我国污泥处理的方法主要包括填埋、焚烧、土地利用、海洋处置以及一些小范围的综合利用，据调查，我国污泥农用约占13.51％，填埋约占63.06％，焚烧约占1.80％，综合利用约占5.41％。其中，污泥处置仍以卫生填埋为主，少部分污泥堆肥后作为肥料使用。从长远来看，鉴于我国国土面积大、农林业发达的基本国情，土地利用的污泥处置方式极具发展前景，随着可持续发展战略及循环经济的提出，污泥的资源化技术逐渐成为研究的热点。目前国内外所釆用污泥资源化技术主要有：污泥堆肥、消化制沼气、污泥燃料化、制成建筑材料等，无论是何种污泥处理技术，污泥破解、调质等预处理是必不可少的。预处理效果的好坏直接影响污泥资源化的成本和技术可行性。

在污水处理中，经常采用投加絮凝剂的方法来去除污水中的微小悬浮固体和胶体杂质。常用的絮凝剂按化学成分可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类，其中，有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。生物絮凝剂是指通过生物技术，可在微生物体内及代谢产物中提取到的一类具有絮凝活性的高分子有机物，主要组成包括多糖、蛋白、和核酸等。近些年来，生物絮凝剂因其安全高效、可自身降解、无二次污染等特点成为污水处理的主要发展方向，但是其高昂的生产成本限制了其应用。近年来，寻找廉价的资源来生产微生物絮凝剂已经成为研究热点。

污泥中含有大量的蛋白质、多糖、DNA等有机物质，可采用污泥破解、调质等预处理方式，使污泥中的物质达到有效的释放。经研究发现，污泥破解后所释放的物质可充当生物絮凝剂实现废水的有效处理，既可以使污泥颗粒物破解，达到污泥减量的目的；又可以使胞内物质释放用于制备生物絮凝剂，以达成资源化的目的。目前关于生物絮凝剂的研究大多在实验室进行，缺乏大规模的工业化应用，由此可见其中还存在着需要解决的问题。因而开展污泥减量化与资源化的放大试验研究，开发优化成套化生产装置具有现实意义。

发明内容

本发明提供了一种可放大的、利用城市生活污水剩余污泥制备生物絮凝剂的污泥碱解的装置和方法，具体来说，利用碱解条件下污泥颗粒物质破解会释放出细胞内部的蛋白质、多糖、DNA等有机物质，设计8.12L的污泥破解小试装置，通过改变污泥含水率，反应釜内PH、反应温度与污泥破解时间等条件，使反应器中产生的污泥破解后产物可直接作为生物絮凝剂进行废水处理，同时利用污泥回流装置实现反应器沉淀池污泥减量的目的，达到污泥的0排放。

本发明的技术方案：

一种制备生物絮凝剂的剩余污泥碱解工艺，包括进泥单元、反应单元和回流单元；

进泥单元包含污泥预处理部分和进泥部分，选用城市污水处理厂二沉池的剩余污泥，将取回来的污泥过筛去掉树叶等堵塞管道物质，静置过夜后倒掉上清液，留下浓缩污泥，检测该浓缩污泥的基本指标，调节含固率为一定值；将预处理完毕的污泥加入进泥槽1中，通过电动搅拌器2充分搅拌污泥，防止污泥沉降影响进泥浓度，污泥通过管道输送到反应单元，在该管道上设置第一蠕动泵驱动器3；