申请日2007.03.26
公开(公告)日2009.06.03
IPC分类号C02F11/00; C02F1/76; C02F11/06; C02F3/12
摘要
本发明公开了一种消化在有机性排水的活性污泥处理中产生的过剩污泥的方法，该方法无需增设曝气槽或增强鼓风机，且不引起处理水水质恶化的情况下，取代臭氧使用次氯酸有效地处理在活性污泥曝气槽中所产生的过剩污泥，从而改善污泥的减容化成本。次氯酸处理，使用弱酸性次氯酸钠水溶液而进行。该弱酸性次氯酸钠水溶液按如下方式制备：将次氯酸钠水溶液和稀盐酸进行混合，并且用水稀释混合物，使其pH成为4～7，有效氯浓度成为1,000～50,000ppm。
权利要求书
1.一种使用次氯酸消化在活性污泥处理系统中产生的过剩污泥的方法， 该方法包括：
从活性污泥处理装置或沉淀槽取出过剩污泥，投入到污泥消化装置;
利用次氯酸处理上述污泥消化装置内的至少一部分过剩污泥，其中通过 将污泥与弱酸性次氯酸水溶液相混合，其混合比率使得混合后相对于浓度大 约为5,000～10,000mg/L的过剩污泥，次氯酸水溶液的浓度为500～5,000ppm;
将处理过的污泥返还到上述活性污泥处理装置，或者进行排出，以使残 留氯浓度实质上达到非活性。
2.根据权利要求1所述的消化在活性污泥处理中产生的过剩污泥的方 法，其特征在于：
上述利用次氯酸处理污泥的工序，使用由盐酸酸化成pH值为4～7、浓度 为1,000～50,000ppm的弱酸性次氯酸钠水溶液进行处理。
3.根据权利要求1或2所述的消化在活性污泥处理中产生的过剩污泥的 方法，其特征在于：
上述利用次氯酸处理污泥的工序，在相互连接以使过剩污泥流通的多个 消化槽中进行上述处理，并且使流通上游侧消化槽的过剩污泥中所混合的弱 酸性次氯酸钠水溶液的有效氯浓度高于下游侧消化槽。
4.根据权利要求1或2所述的消化在活性污泥处理中产生的过剩污泥的 方法，其特征在于：
从污泥消化装置到上述活性污泥处理装置的返还路中设置有残留氯处理 装置，从而测定上述处理过的污泥中的残留氯浓度，并且根据该测定信号， 将规定量的过剩污泥投入到处理过的污泥中，以使处理过的污泥中的残留氯 浓度实质上达到非活性状态。
5.根据权利要求1或2所述的消化在活性污泥处理中产生的过剩污泥的 方法，其特征在于：
在上述活性污泥处理装置的返还侧设置有辅助储存槽，该辅助储存槽中， 储存有一定量的过剩污泥，该过剩污泥用于与返还过来的处理过的污泥水进 行混合，以使处理过的污泥水的残留氯浓度实质上达到非活性。
6.根据权利要求1或2所述的消化在活性污泥处理中产生的过剩污泥的 方法，其特征在于：
从污泥消化装置到活性污泥处理装置的返还路中设置有用于测定上述处 理过的污泥的残留氯浓度的测定装置。
7.根据权利要求1或2所述的消化在活性污泥处理中产生的过剩污泥的 方法，其特征在于：
根据上述测定装置所测定的残留氯浓度，调整在上述污泥消化装置中添 加到上述污泥水的弱酸性次氯酸钠水溶液的混合比率、投入到上述残留氯处 理装置中的上述污泥水的投入量以及/或者上述辅助储存槽内的污泥浓度。
8.一种使用次氯酸消化在活性污泥处理系统中产生的过剩污泥的设备， 该设备包括：
活性污泥处理装置;
沉淀槽;
污泥消化装置，其设有混合装置，用于利用弱酸性次氯酸钠水溶液处理 至少一部分过剩污泥;
消化液制备装置，将次氯酸钠水溶液和盐酸水溶液进行混合，制备pH值 为4～7、浓度为1,000～50,000ppm的弱酸性次氯酸钠水溶液;
添加装置，根据上述污泥消化装置的污泥浓度，添加浓度为 1,000～50,000ppm的弱酸性次氯酸钠水溶液，其混合比率使得针对浓度大约为 5,000～10,000mg/L的过剩污泥而言，次氯酸钠水溶液的浓度为500～5,000ppm;
第一路径，从上述活性污泥处理装置或上述沉淀槽抽出过剩污泥，供给 到上述污泥消化装置;
第二路径，将上述处理过的污泥从上述污泥消化装置返还到上述活性污 泥处理装置;
测定装置，测定上述处理过的污泥中的残留氯浓度;
后处理装置，根据上述测定装置所测定的信号，使上述处理过的污泥实 质上达到非活性。
9.根据权利要求8所述的消化在活性污泥处理系统中产生的过剩污泥 的设备，其特征在于：
上述污泥消化装置包括依序相互连接的多个搅拌槽，在上述各个搅拌槽 中，设置有用于添加弱酸性次氯酸钠水溶液的上述添加装置，并且使上游侧 搅拌槽中的弱酸性次氯酸钠水溶液的浓度高于下游侧搅拌槽。
10.根据权利要求8所述的消化在活性污泥处理系统中产生的过剩污泥 的设备，其特征在于：
使上述污泥实质上达到非活性的上述后处理装置，包括设置在从上述污 泥消化装置到上述活性污泥处理装置的返还路上的残留氯处理装置，并且， 根据上述处理过的污泥中的残留氯浓度，决定投入到上述处理过的污泥中的 上述过剩污泥的量，以使残留氯浓度实质上达到非活性状态。
11.根据权利要求8所述的消化在活性污泥处理系统中产生的过剩污泥 的设备，其特征在于：
使上述污泥实质上达到非活性的上述后处理装置，包括设置在上述活性 污泥处理装置的返还侧的辅助储存槽，为了使上述处理过的污泥中的残留氯 浓度实质上达到非活性，该辅助储存槽储存有一定量的过剩污泥。
12.根据权利要求8所述的消化在活性污泥处理系统中产生的过剩污泥 的设备，其特征在于：
还包括控制装置，该控制装置根据上述测定装置所测定的残留氯浓度的 信号，调整在上述污泥消化装置中添加到上述污泥的上述次氯酸的混合比率、 投入到上述残留氯处理装置中的上述污泥的投入量以及/或者上述辅助储存槽 内的污泥浓度。
说明书
过剩污泥消化方法及其设备
技术领域
本发明涉及一种消化在活性污泥处理中产生的过剩污泥的方法，尤其涉 及在处理有机性排水的活性污泥处理装置中产生的过剩污泥的连续处理系 统。
背景技术
在活性污泥处理设备中处理有机性排水时，活性污泥处理装置的曝气槽 中会产生大量的过剩污泥。历来，所产生的过剩污泥经，或者排出，或者经 脱水后进行焚烧。但是，由于存在处理场不足和处理成本昂贵等问题，因此 需要开发过剩污泥的减容化技术。
最近，提出有多种过剩污泥减容化系统，并且在上述系统中，通过种种 方法及装置，使过剩污泥变质/分解，而且对一部分过剩污泥今次能够液化(以 下称“改质”或“可溶化”)，并且为了对过剩污泥进行减容，或者根据条件使其 产生量变为最为理想的零，将改质的污泥返还到活性污泥处理装置的曝气槽 中，进行处理。
其中，最有望实现的，为对过剩污泥进行臭氧处理后在曝气槽内将其消 化的日本特开2002-224600号公报所记载的污泥减容化方法。
然而，以往的过剩污泥减容化系统，尽管其优异的污泥减容化效果已被 证实，但因为下述理由，却很少有实用化的事例。
即，利用上述臭氧处理的减容化方法，也在排水被处理而产生过剩污泥 的活性污泥处理装置的曝气槽内进行好氧消化。所以，污泥的重量成为不进 行好氧消化时的1.3～1.5倍，而且过剩污泥增加导致曝气槽的容量不足。并且， 好氧消化需要大量空气，例如好氧消化时，氧气需要不进行好氧消化时的1.3 倍以上。而且，为了好氧消化需要供给臭氧，因此需要增加鼓风机。
尽管利用好氧消化的过剩污泥减容化系统的效果优越，却难以利用好氧 消化对过剩污泥进行减容化，其原因是，必须要增加曝气槽的容量，而且需 要大量鼓风机。
而且，供给臭氧需要高价的臭氧发生器，使用该臭氧发生器则存在处理 设备费用昂贵的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种，解决上述以往的问题，无需增设曝气 槽和鼓风机(blower)，且不使用臭氧的情况下，有效地对有机性排水的活性污 泥处理中所产生的过剩污泥进行减容化的方法或者系统。本发明的第二目的 在于提供，实现对大量过剩污泥进行减容化的方法或者系统。
根据本发明的第一方面，提供一种消化在活性污泥处理系统中产生的过 剩污泥的方法，该活性污泥处理系统包括：从活性污泥处理装置或沉淀槽取 出过剩污泥的工序;将过剩污泥投入到污泥消化装置的工序;针对污泥消化 装置的至少一部分过剩污泥添加弱酸性次氯酸水溶液的工序，其混合比率使 得混合后相对于浓度大约为10,000mg/L的过剩污泥，次氯酸水溶液的浓度为 500～5,000ppm;残留氯浓度基本上达到非活性为止，将污泥返还到活性污泥 处理设备或者进行排出的工序。
根据本发明的第二方面，提供一种消化在活性污泥处理系统中产生的过 剩污泥的设备，该活性污泥处理系统包括：活性污泥处理装置以及沉淀槽; 所述设备设有搅拌装置，且处理至少一部分过剩污泥的污泥消化装置;根据 污泥的性状，制备被盐酸酸化成pH值为4～7、浓度为1,000～50,000ppm的弱 酸性次氯酸钠水溶液的制备装置;针对污泥消化装置的过剩污泥，根据污泥 消化装置的污泥浓度，以50～2,000ppm的混合比率，供给弱酸性次氯酸钠水 溶液的供给装置;将从活性污泥处理装置或沉淀槽中抽出的过剩污泥予以供 给的第一路径;将污泥水返还到活性污泥处理装置供其进行处理的第二路径; 用于测定正在处理的污泥中的残留氯浓度的测定装置;使处理中污泥的残留 氯浓度实质上达到非活性的后处理装置。
在优选实施方式中，污泥消化装置包括依序互相联通的多个搅拌槽 31～33，在各搅拌槽，设置有添加弱酸性次氯酸钠水溶液，以使弱酸性次氯酸 钠水溶液的浓度从上游侧搅拌槽到下游侧搅拌槽依次减少的添加部。并且， 为了使污泥水实质上达到非活性，可以在从污泥消化装置到活性污泥处理装 置的返还路中设置残留氯处理装置，并且根据上述设备所处理污泥的的残留 氯浓度，将规定量的过剩污泥投入到处理污泥中。在上述结构中或者除了上 述结构外，可以在活性污泥处理装置的返还侧设置辅助储存槽，该辅助储存 槽中储存有一定量的过剩污泥，以使被次氯酸处理的污泥实质上达到非活性。 并且，还可以根据测定装置所测定的残留氯浓度，分别调整在污泥消化装置 中添加到污泥水的次氯酸的混合比率、投入到残留氯处理装置中的污泥水的 投入量以及/或者上述辅助储存槽内的污泥浓度的控制装置。
当处理过的污泥返还到活性污泥中时，臭氧被分解成对使用在活性污泥 处理中的微生物无害的氧气，由此所属技术领域技术人员习知，实施活性污 泥处理时将臭氧利用在过剩污泥处理中也无害。但是，利用对微生物消毒、 杀菌的次氯酸进行处理，虽然对所属技术领域的技术人员来说不合乎常理， 令人吃惊的是，通过使残留氯浓度实质上达到非活性，能够将用于对微生物 消毒、杀菌的次氯酸，无障碍地使用于污泥的减容。
采用本发明，1)无需高价的臭氧发生装置，能够以低成本进行污泥的减容 化。
而且，2)能够用简单的设备对大量过剩污泥进行减容化，并且通过过剩 污泥的连续处理能够使过剩污泥产生量变成零。
而且，3)由于通过污泥的消化，弱酸性次氯酸被分解、消失，因此处理 过的污泥水能够返还到活性污泥系统中而被重新利用。
并且，4)过剩污泥不会使水质恶化，能够完全去除其臭气。