[发明专利]一种污泥的预处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污泥的预处理方法。

背景技术

活性污泥是二级污水处理厂处理过程的必然产物，它的数量一般占总处理污水量的0.5%至1%，而它的处理费用却占污水处理厂总运行费用40%至50%。传统上，城市污水厂污泥的处置手段主要是：直接农用、堆肥后农用、填埋、海洋处置等。近年来，由于发达国家对污泥农用施加了越来越多的限制，焚烧已成为主要的处理方法。焚烧的减量化和稳定化效果很好，但存在能量消耗大、二次污染重等不利因素。污泥的厌氧消化法由于其动力消耗小、处理成本低、可回收能量等优点，是目前国内普遍采用的污泥稳定化处理技术，但由于剩余污泥的大部分碳素都包裹在微生物的细胞壁内，不易成为厌氧消化的良好碳源，这使得传统的污泥厌氧消化工艺不仅效率低，而且停留时间长。因此，发展新的处理技术一直是人们关注的热点。采用臭氧氧化的方式预处理污泥，可以破坏污泥的细胞壁结构，提高污泥的可生化性，使其易于被生物降解，因而臭氧氧化预处理污泥的技术得到了广泛的关注。

例如，CN101759338A公开了一种利用臭氧氧化实现生物污泥减量的方法，利用生化和臭氧氧化结合的方法可以将产生的剩余污泥量最小化，并提高了污泥的稳定性，减少了剩余污泥的后续处理成本。

然而，上述方法中的臭氧氧化工艺尚存在处理效果不理想，且处理成本较高等缺陷，因而有必要开发出更有效、更经济的方法来对污泥进行预处理以提高其可生化性。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的臭氧氧化处理污泥的方法的处理效果不佳、并且处理成本较高的缺点，提供一种新的污泥的预处理方法。

本发明提供了一种污泥的预处理方法，该方法包括：将污泥的pH值调节至8以上，然后在具有磁性的催化剂颗粒的存在下，将调节pH值后的污泥与臭氧进行氧化反应，并将反应后得到的混合物进行磁性分离。

根据本发明的所述污泥的预处理方法能够显著改善污泥的可生化性。具体地，污泥的生化需氧量与化学需氧量的比值（B/C）通常为0.35以下，采用本发明的所述方法对所述污泥进行预处理之后，其B/C可以提高至0.5以上，使得经过预处理之后的污泥具有较好的可生化性。

而且，在本发明的所述污泥的预处理方法中，由于使用了具有磁性的催化剂颗粒含有磁性金属组分，因此通过磁性分离过程可以容易地从污泥中分离出催化剂颗粒，避免了污泥中带入催化剂颗粒；同时分离出的催化剂颗粒可以重复使用。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

根据本发明的所述污泥的预处理方法包括：将污泥的pH值调节至8以上，然后在具有磁性的催化剂颗粒的存在下，将调节pH值后的污泥与臭氧进行氧化反应，并将反应后得到的混合物进行磁性分离。

在本发明中，所述具有磁性的催化剂颗粒可以含有60-100重量%的磁性金属组分，优选含有70-100重量%的磁性金属组分。

为了进一步提高经过预处理后的污泥的可生化性，所述具有磁性的催化剂颗粒优选还含有稀土金属组分、贵金属组分和其他金属组分中的至少一种。在优选情况下，所述具有磁性的催化剂颗粒含有磁性金属组分、稀土金属组分、贵金属组分和其他金属组分。在上述最优选的实施方式中，所述磁性金属组分、所述稀土金属组分、所述贵金属组分和所述其他金属组分之间的配合作用，能够大幅提高经过预处理后的污泥的可生化性，而且还可以缩短所述氧化反应的时间，从而提高预处理的效率。

在本发明中，当所述具有磁性的催化剂颗粒同时包含磁性金属组分、稀土金属组分、贵金属组分和其他金属组分时，在所述具有磁性的催化剂颗粒中，以所述具有磁性的催化剂颗粒的总重量为基准，以金属元素计，所述磁性金属组分的含量可以为60-95重量%，所述稀土金属组分的含量可以为0.1-5重量%，所述贵金属组分的含量可以为0.05-3重量%，所述其他金属组分的含量可以为1-35重量%。优选情况下，在所述具有磁性的催化剂颗粒中，以所述具有磁性的催化剂颗粒的总重量为基准，以金属元素计，所述磁性金属组分的含量为70-90重量%，所述稀土金属组分的含量为0.5-3重量%，所述贵金属组分的含量为0.1-2重量%，所述其他金属组分的含量为5-25重量%。

在本发明中，所述磁性金属组分可以为铁、钴、镍以及它们的化合物中的至少一种。这些金属（即铁、钴和镍）的化合物可以为它们的氧化物，也可以为它们的盐。在优选情况下，所述磁性金属组分为铁及其化合物中的至少一种。