申请日2015.09.23
公开(公告)日2017.03.29
IPC分类号C02F3/12
摘要
本发明涉及废水处理领域，公开了一种减少污泥排放并回收利用活性炭的PACT工艺，所述工艺包括：(1)将废水在活性炭和微生物的共同作用下进行曝气处理;(2)将曝气处理后的出水进行沉淀分离，得到上清液和底部污泥，将所述上清液作为处理出水排出，将所述底部污泥的部分回流至步骤(1);(3)将剩余污泥进行污泥减量及活性炭回收处理。本发明的减少污泥排放并回收利用活性炭的PACT工艺，由于在传统的PACT工艺的基础上整合了剩余活性污泥减量处理及活性炭回用，使得本发明工艺具有运行成本低、污泥外排量大大减少、操作更加灵活等优点。
摘要附图
权利要求书
1.一种减少污泥排放并回收利用活性炭的PACT工艺，其特征在于，所述工艺包括：
(1)将废水在活性炭和微生物的共同作用下进行曝气处理;
(2)将曝气处理后的出水进行沉淀分离，得到上清液和底部污泥，将所述上清液作为处理出水排出，将所述底部污泥的部分回流至步骤(1);
(3)将剩余污泥进行污泥减量及活性炭回收处理。
2.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述污泥减量及活性炭回收处理的方法包括热消解法。
3.根据权利要求2所述的工艺，其中，所述热消解法的条件包括：温度为120-220℃，优选为150-200℃;操作压力为2-16atm，优选为6-15atm;反应时间为0.5-4h，优选为1-2.5h。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的工艺，其中，所述剩余污泥在进行污泥减量及活性炭回收处理前进行污泥浓缩。
5.根据权利要求4所述的工艺，其中，浓缩后的污泥的含水率为96-99重量%，优选为97.5-98.5重量%。
6.根据权利要求4所述的工艺，其中，将浓缩得到的清液回流至步骤(1)。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的工艺，其中，将污泥减量及活性炭回收处理后的产物的至少60%返回至步骤(1)，剩余部分进行沉淀分离，得到清液和残余污泥，将所述清液返回至步骤(1)，将所述残余污泥排出。
8.根据权利要求7所述的工艺，其中，将污泥减量及活性炭回收处理后的产物的70-90%返回至步骤(1)。
9.根据权利要求1-3中任意一项所述的工艺，其中，步骤(1)中，相对于废水，活性炭的投加量为10-300mg/L，优选为10-50mg/L。
说明书
减少污泥排放并回收利用活性炭的PACT工艺
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体地，涉及一种大幅度减少污泥排放并回收利用活性炭的PACT工艺。
背景技术
“活性污泥-粉末活性炭工艺”(即Powdered Activated Carbon TreatmentProcess，简记为PACT工艺)是一种活性污泥法的改进工艺，该工艺通过往生化曝气池中投加粉末活性炭，利用粉末活性炭与活性污泥中微生物的共同作用，加大对污染物的去除。一般认为PACT工艺具有以下优点：(1)提高难降解有机物的去除效果;(2)提高系统抵抗毒物冲击能力;(3)提高系统脱色效果;(4)改善污泥沉降和脱水性能;(5)提高硝化反应效率;(6)缩短系统水力停留时间;(7)减少曝气池的泡沫产生量;(8)提高系统运行稳定性能。
由于活性炭价格昂贵，PACT工艺运行成本较高，成为影响PACT工艺推广应用的一个重要因素。通过再生并回收利用PACT工艺剩余活性污泥中的活性炭可以降低PACT工艺的运行成本。目前可以查阅到多个PACT工艺及相关活性炭再生方面的专利技术及文献报道。例如：
CN102616922A提出了一种可再生循环利用粉末活性炭处理难生物降解废水的PACT新工艺，包括以下步骤：1)将在二沉池中沉淀下来的粉末活性炭和生物活性污泥抽出;2)对步骤1)抽出的粉末活性炭和生物活性污泥进行脱水处理;3)对步骤2)得到的脱水后的粉末活性炭和生物活性污泥依次进行干燥、干馏和活化处理，使粉末活性炭吸附的有机物分解挥发，生物活性污泥热解为活性炭;4)将步骤3)得到的产物磨粉后作为再生粉末活性炭投入生化池使用。
CN101553435A提出了一种用于处理废水的方法和装置。所述废水处理系统包括含活性炭和第一生物种群的生物反应器，还可包括膜生物反应器和/或湿式氧化单元。该发明实际上是PACT工艺与湿式空气氧化再生活性炭相结合的一种组合工艺。
CN1493535A提出了一种活性污泥炭的制作方法：由活性污泥经200-700℃高温处理制得活性污泥炭。活性污泥是生活污水或工业废水为达到排放标准而经微生物处理过程中产生的活性污泥，它的主要成分为微生物及其新陈代谢产物。
但是现有的活性炭回收利用技术均存在操作复杂、成本高的问题，不利于有效降低PACT工艺的运行成本。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的上述缺陷，提供一种操作简便、成本低的减少污泥排放并回收利用活性炭的PACT工艺。
为了实现上述目的，本发明提供了一种减少污泥排放并回收利用活性炭的PACT工艺，所述工艺包括：
(1)将废水在活性炭和微生物的共同作用下进行曝气处理;
(2)将曝气处理后的出水进行沉淀分离，得到上清液和底部污泥，将所述上清液作为处理出水排出，将所述底部污泥的部分回流至步骤(1);
(3)将剩余污泥进行污泥减量及活性炭回收处理。
优选地，所述污泥减量及活性炭回收处理的方法包括热消解法;更优选地，所述热消解法的条件包括：温度为120-220℃，进一步优选为150-200℃;操作压力为2-16atm，进一步优选为6-15atm;反应时间为0.5-4h，进一步优选为1-2.5h。
优选地，所述剩余污泥在进行污泥减量及活性炭回收处理前进行污泥浓缩。
优选地，浓缩后的污泥的含水率为96-99重量%，更优选为97.5-98.5重量%。
优选地，将浓缩得到的清液回流至步骤(1)。
优选地，将污泥减量及活性炭回收处理后的产物的至少60%返回至步骤(1)，更优选将污泥减量及活性炭回收处理后的产物的70-90%返回至步骤(1)，剩余部分进行沉淀分离，得到清液和残余污泥，将所述清液返回至步骤(1)，将所述残余污泥排出。
优选地，步骤(1)中，相对于废水，活性炭的投加量为10-300mg/L，更优选为10-50mg/L。
本发明的减少污泥排放并回收利用活性炭的PACT工艺，由于在传统的PACT工艺的基础上整合了剩余活性污泥减量处理及活性炭回用，新鲜粉末活性炭的投加量大大减少，而且本发明的活性炭回用工艺操作简便、条件温和，成本大大低于加入新鲜活性炭，从而有效降低了PACT工艺运行成本;剩余污泥中的有机组分在减量处理中几乎全部转化为水溶性低分子有机物并重新进入PACT单元，污泥外排量大大降低，节省了后续污泥处理的操作难度和处理成本;该组合工艺中剩余污泥的排放与残余活性炭的排放相互独立，因此曝气处理中活性污泥的污泥龄与活性炭的停留时间两者相互独立，便于在合理控制污泥龄的前提下进一步提高活性炭的停留时间，从而灵活控制曝气池中的活性炭浓度，提高总体处理效果。