一種剩余活性污泥的減量脫鹵工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種剩余活性污泥的減量脫面工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 可吸附有機(jī)面化物（Absorb油le化ganic化logens，A0X)是一項(xiàng)表征有機(jī)面化物 的國際性水質(zhì)指標(biāo)，包括氯化物、漠化物和艦化物，不包括氣化物。A0X中的大多數(shù)成分具有 高毒性，且為親脂性，運(yùn)些成分持久穩(wěn)定地存在于水環(huán)境中，并通過食物鏈的富集對生物有 機(jī)體造成潛在危害。
[0003] 有機(jī)面化反應(yīng)是向有機(jī)物分子中引入面素原子制備含面化合物的化學(xué)過程，有機(jī) 化合物分子中引入面素原子后，其理化性質(zhì)發(fā)生一定的變化，常使有機(jī)分子具有極性或極 性增加，反應(yīng)活性增強(qiáng)，容易被其他原子或基團(tuán)所置換，生成多種新的化合物。
[0004] 含面精細(xì)化學(xué)品的應(yīng)用范圍很廣，設(shè)及國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，廣泛用于醫(yī)藥、農(nóng) 藥、獸藥、染料、感光、電子、液晶、日化、食品、添加劑、化工助劑、紡織、造紙、建材、交通、電 器、涂料、塑料、橡膠、有機(jī)合成、水處理劑等領(lǐng)域，有機(jī)面化物的制備和應(yīng)用已成為化工領(lǐng) 域的重要組成部分，使得有機(jī)面化物面臨直接或間接向環(huán)境大量排放的問題。 陽0化]在水環(huán)境領(lǐng)域，1987年德國首先在聯(lián)邦廢水法中規(guī)定了A0X的排放限值，英國、瑞 典、荷蘭、比利時(shí)、挪威、澳大利亞等國家也相繼規(guī)定了廢水中A0X的排放標(biāo)準(zhǔn)。美國環(huán)保局 提出的129種優(yōu)先污染物中，面代有機(jī)物約占60%。WA0X表征的有機(jī)面化物已成為一項(xiàng) 國際性水質(zhì)指標(biāo)，但我國對A0X的研究還剛剛起步。從我國在1996年的《污水綜合排放標(biāo) 準(zhǔn)》（GB8978-1996)中首次規(guī)定綜合排放廢水中A0X的排放限值W來，A0X的排放越來越 受到關(guān)注，國家分別對制漿造紙、紡織印染、麻紡等行業(yè)廢水中A0X的排放量進(jìn)行了限制。
[0006] 當(dāng)前，活性污泥工藝廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水和市政污水的處理中，而在處理含A0X 廢水方面，活性污泥法也為主要方法?；钚晕勰嗑哂锌晌叫?，能夠吸附A0X，將A0X從水中 轉(zhuǎn)移至活性污泥中；而在廢水處理過程中，污泥中的微生物因代謝作用也會(huì)產(chǎn)生種類更多、 穩(wěn)定性更強(qiáng)的中間有機(jī)面化物，使得A0X在污泥中大量累積；上述兩種情況勢必會(huì)產(chǎn)生大 量的含A0X的剩余活性污泥。由于剩余污泥產(chǎn)量大、處理費(fèi)用高、富集的A0X等污染物易產(chǎn) 生二次污染，因此，上述類型污泥的減量化、面代有機(jī)物的無害化已成為國際上亟待解決的 環(huán)境難題之一。
[0007] 針對面代物的脫面，多見于含面廢水的處理，包括還原脫面、氧化脫面、專用微生 物脫面等方法。例如，公開號為CN103721715A的發(fā)明專利公開了一種負(fù)載活性炭納米零價(jià) 鐵材料的還原脫面反應(yīng)，使用零價(jià)鐵的還原技術(shù)可對面代有機(jī)物高效脫面，且操作簡單、有 效。但W納米零價(jià)鐵材料制備加工費(fèi)用較高，僅依靠零價(jià)鐵還原脫面，存在脫面不徹底，不 具備污泥減量功能，削弱了其工程應(yīng)用的實(shí)用價(jià)值，從而限制了零價(jià)鐵還原脫面技術(shù)的商 業(yè)化和工業(yè)應(yīng)用。
[0008] 由于早期研究者對剩余活性污泥的脫面關(guān)注極少，從而導(dǎo)致其對含面剩余活性污 泥的脫面的研究和報(bào)道甚少，目前難W尋覓相關(guān)的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明提供了一種剩余活性污泥的減量脫面工藝，能夠解決含A0X剩余污泥產(chǎn)量 大、處理費(fèi)用高、易產(chǎn)生二次污染的問題，是一種廉價(jià)、易操作的剩余活性污泥減量、脫面、 回收碳源的處置方法。
[0010] 一種剩余活性污泥的減量脫面工藝，包括W下步驟：
[0011] (1)脫面：向剩余活性污泥中投加過量的鐵粉，進(jìn)行還原脫面反應(yīng)，獲得反應(yīng)液I;
[0012] (2)氧化：向反應(yīng)液I中加入氧化劑，進(jìn)行氧化反應(yīng)，獲得反應(yīng)液II;
[0013] (3)水解：向反應(yīng)液II中加入堿性水解劑，進(jìn)行水解反應(yīng)，獲得反應(yīng)液III;
[0014] (4)絮凝：向反應(yīng)液III中投加絮凝劑，經(jīng)板框壓濾后，獲得濾液和濾渣。
[0015] 本發(fā)明所述的剩余活性污泥是指含水量小于90%的剩余活性污泥。
[0016] 步驟（1)中，向剩余活性污泥中加入過量的鐵粉后，鐵粉與剩余活性污泥中富集 的面素有機(jī)物發(fā)生還原脫面反應(yīng)，具體包括W下Ξ種途徑：
[0017] (1)加氨：R-X+Fe°+H+-RH+Fe2+巧 陽01引似還原消除：
[0022] 作為優(yōu)選，所述鐵粉的平均粒度為10~150μπι 剩余活性污泥的干重（S巧量 計(jì)，所述鐵粉的投加量為0. 05~lOOg/kg.干SS。適宜的鐵粉粒度和投加量，有利于鐵粉與 剩余活性污泥混合均勻，鐵粉與剩余活性污泥中富集的面素有機(jī)物相遇而發(fā)生脫面反應(yīng)過 程。
[0023] 作為優(yōu)選，所述還原脫面反應(yīng)的時(shí)間> 2地，W確保絕大多數(shù)面素有機(jī)污染物擁 有充分的時(shí)間與鐵粉發(fā)生脫面反應(yīng)。更優(yōu)選，針對常見的集中式城鎮(zhèn)污水處理廠剩余活性 污泥，面素種類相對較多，而某種單一面素含量不高的情況，所述還原脫面反應(yīng)的時(shí)間為 36~4她。
[0024] 步驟似中，向反應(yīng)液I中加入的氧化劑與步驟（1)中殘留的鐵粉W及還原脫面 生成的化2+會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：
[0027] 在電荷的轉(zhuǎn)移過程中，氧化劑能夠進(jìn)一步促進(jìn)還原脫面的發(fā)生，同時(shí)促進(jìn)剩余活 性污泥中微生物細(xì)胞的破壁；有利于后續(xù)壓濾過程中去除細(xì)胞水，降低泥餅的含水率，減小 泥餅的體積，從而達(dá)到剩余活性污泥減量的目的。
[0028] 作為優(yōu)選，所述的氧化劑為過氧化氨或次氯酸鋼。 陽029] 作為優(yōu)選，向反應(yīng)液I中加入氧化劑，W反應(yīng)液I中固體懸浮顆粒（S巧量計(jì)，所述 氧化劑的投加量為0. 05~lOOg/kg.干SS，使鐵粉還原脫面產(chǎn)生的化2+完全生成化3+。
[0030] 作為優(yōu)選，所述氧化反應(yīng)的時(shí)間> 化。
[0031] 步驟（3)中，向反應(yīng)液II中加入水解劑，其發(fā)生的反應(yīng)如下： 陽的2] R-X+NaOH一R-OH+NaX
[0033]
[0034] 式中，R、Ar、X分別表示烷基、芳基、面素。在上述水解脫面過程中，伴隨著污泥的 堿解，投加堿能將污泥固體物質(zhì)分解為可溶性物質(zhì)，將其中的碳水化合物和蛋白質(zhì)水解成 較小分子量的物質(zhì)，減少剩余活性污泥的總量；與此同時(shí)，在強(qiáng)堿性條件下，反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生具 有高氧化還原電位的高鐵酸鹽，如下式所示：
[0035]
[0036] 該高鐵酸鹽在堿性條件下的E。為0.72V，具有極強(qiáng)的氧化性，能夠破壞細(xì)菌等微生 物的細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、具有極好的溶胞性能，從而實(shí)現(xiàn)污泥的減量。
[0037] 作為優(yōu)選，所述的堿性水解劑為氨氧化鋼或氨氧化鐘。
[0038] 作為優(yōu)選，加入堿性水解劑至反應(yīng)液II的抑>12 ;使還原、氧化過程中殘留的高 穩(wěn)定性面素被進(jìn)一步水解去除。強(qiáng)堿性條件下，氧化生成的Fe3+可生成氧化性極強(qiáng)的高鐵 酸鹽，進(jìn)一步通過高鐵酸鹽的氧化作用促進(jìn)剩余活性污泥的減量。
[0039] 作為優(yōu)選，所述水解反應(yīng)的時(shí)間> 2地，使已經(jīng)經(jīng)過還原、氧化脫面過程的高穩(wěn)定 性殘留面素被大幅度去除。更優(yōu)選，針對常見的集中式城鎮(zhèn)污水處理廠剩余活性污泥，所述 水解反應(yīng)的時(shí)間為24~36h。。 W40] 向經(jīng)水解后的反應(yīng)液III中加入絮凝劑，通過混凝沉淀作用去除液體中殘留固體 懸浮顆粒，W便殘留固體懸浮顆粒進(jìn)一步通過壓濾去除。
[0041] 作為優(yōu)選，所述的絮凝劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)0. 1~0. 5%的PAM，W反應(yīng)液III的質(zhì)量為 基準(zhǔn)，絮凝劑的添加量為20~50mg/L。
[0042] 最終獲得的濾液中富含較高濃度的COD,可作為生物脫氮碳源儲(chǔ)備或利用。
[0043] 本發(fā)明減量脫面工藝可對污水水處理后獲得的剩余活性污泥進(jìn)行連續(xù)化處理。
[0044] 與現(xiàn)有技術(shù)相