公布日：2023.03.07
申请日：2022.11.28
分类号：C02F11/143(2019.01)I;C02F11/15(2023.01)I;C02F3/30(2019.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种超声波联合A2O工艺实现污泥减量和污水处理方法，具体涉及一种应用超声波技术处理污泥，从而使污泥减量化的方法。主要通过考察超声波溶胞方式（溶胞时间、声能密度）与剩余污泥溶出物质（水质指标COD、氨氮和总磷浓度）的相互关系，确定最佳剩余污泥溶胞效果，即优选超声波发生装置的操作参数；建立氯化镁投加量与超声波污泥溶胞液中氮磷浓度的相互关系，确定最佳的氯化镁沉淀法摩尔比例；探讨超声波溶胞方式耦合A2O工艺的污泥减量效果，考察超声波溶胞液作为补充碳源，分别回流至各生物处理反应区后，污泥产率及耦合工艺的出水水质变化。
权利要求书
1 .一种超声波联合A2O工艺实现污泥减量和污水处理方法，主要包括优选出超声波发生装置的操作参数、确定最佳的氯化镁沉淀法摩尔比例，其步骤在于：具体制操作方法如下：S1、本发明涉及装置中划分为厌氧区、缺氧区和好氧区1#和好氧区2#，并接种剩余污泥；S2、设置装置每一周期运行时间为5h，每周期开始时，先量取一定体积的污水厂一沉池上清液注入小试装置作为进水，然后启动两个好氧区的曝气器，供气3h，同时开启各区搅拌器和污泥回流泵，使各区内污水混合均匀，污泥回流泵运行时间为4h，曝气结束后，关闭各区的搅拌器，使它们进入沉淀期，沉淀期设为1 .5h；S3、沉淀期末期，即每周期第4 .5h后，进入排水期，至第5h结束完成排水，然后开启下一周期；并在曝气期末，取出一定量混合均匀的活性污泥，进行超声波溶胞作用，在下一周期启动时，将沉淀后的溶胞液与一沉池上清液注入从而形成循环；S4、通过化学沉淀法，使溶胞液中溶解性氮磷形成难溶盐或氢氧化物，进而降低氮磷浓度，实现超声波溶胞法与A2O工艺的有效耦合，使用的沉淀剂为氯化镁。
2.根据权利要求1所述的一种超声波联合A2O工艺实现污泥减量和污水处理方法，其步骤在于：所述步骤S1中本发明涉及装置的有效体积为200‑500L。
3.根据权利要求1或2所述的一种超声波联合A2O工艺实现污泥减量和污水处理方法，其步骤在于：所述步骤S1中本发明涉及装置的有效体积为200L。
4.根据权利要求1所述的一种超声波联合A2O工艺实现污泥减量和污水处理方法，其步骤在于：所述步骤S3中超声波溶胞过程采用的超声时间为20min。
5.根据权利要求1或4所述的一种超声波联合A2O工艺实现污泥减量和污水处理方法，其步骤在于：所述步骤S3中超声波溶胞过程采用的和声强密度为1 .5W/ml。
6.根据权利要求1所述的一种超声波联合A2O工艺实现污泥减量和污水处理方法，其步骤在于：所述步骤S4中投加氯化镁沉淀剂为93mg/L。
7 .根据权利要求1或6所述的一种超声波联合A2O工艺实现污泥减量和污水处理方法，其步骤在于：所述步骤S4中加入氯化镁沉淀剂后反应时间为10min后，调节沉淀后溶胞液在厌氧区停留时间为3h。
发明内容
针对以上问题，本发明通过考察超声波溶胞方式（溶胞时间、声能密度）与剩余污泥溶出物质（水质指标COD、氨氮和总磷浓度）的相互关系，确定最佳剩余污泥溶胞效果，即优选超声波发生装置的操作参数；建立氯化镁投加量与超声波污泥溶胞液中氮磷浓度的相互关系，确定最佳的氯化镁沉淀法摩尔比例；探讨超声波溶胞方式耦合A2O工艺的污泥减量效果，考察超声波溶胞液作为补充碳源，分别回流至各生物处理反应区后，污泥产率及耦合工艺的出水水质变化。具体操作步骤如下：S1、本发明按图14所示小试装置中的有效体积为200‑500L，划分为厌氧区、缺氧区和好氧区（包括1#和2#），并接种污泥。
S2、设置装置每一周期运行时间为5h，每周期开始时，先量取一定体积的污水厂一沉池上清液注入小试装置作为进水，然后启动两个好氧区的曝气器，供气3h，同时开启各区说 明 书 2/8 页4CN 115745362 A4搅拌器和污泥回流泵，使各区内污水混合均匀，污泥回流泵运行时间为4h。曝气结束后，关闭各区的搅拌器，使它们进入沉淀期，沉淀期设为1 .5h。
S3、沉淀期末期，即每周期第4 .5h后，进入排水期，至第5h结束完成排水，然后开启下一周期。并在曝气期末，取出一定量混合均匀的活性污泥，进行超声波溶胞作用，在下一周期启动时，将沉淀后的溶胞液与一沉池上清液注入从而形成循环。本发明使用的主要仪器及用途如表一所述。
S4、通过化学沉淀法，使溶胞液中溶解性氮磷形成难溶盐或氢氧化物，进而降低氮磷浓度，从而实现超声波溶胞法与A2O工艺的有效耦合，该步骤使用的沉淀剂为氯化镁。
优选地：所述步骤S1中本发明涉及装置的有效体积为200‑500L。
优选地：所述步骤S3中超声时间为20min；优选地：所述步骤S3中超声声强密度为1 .5W/ml；优选地：所述步骤S4中考察氯化镁作用时间与反应后上清液的总氮和总磷浓度的相互关系，优选氯化镁沉淀法的操作参数。
表1 超声波污泥减量技术采用的主要仪器
本发明的有益效果在于：1、本发明通过联合多种方法解决现有超声波污泥减量技术中的不足，进而提升剩余污泥减量效率、强化污水生物处理效果、保障污水生物工艺长期稳定运行。
2、本发明在确保污水处理效果尤其是除磷脱氮效果的前提下实现污泥减量是高强度超声波污泥减量。
3、本发明操作简单，技术效果明显，适合工业化推广，有一定的社会效益。
（发明人：高峰;蒋鑫）