专利名称：处理剩余活性污泥的方法
技术领域：
本发明涉及一种处理在生物净化市政污水和工业废水过程中生成的沉积物的方法，还可以用于各种工业领域，尤其是造纸和纸浆生产。
背景技术：
已经公知了几种用特殊试剂处理剩余的活性污泥，然后通过过滤和沉淀使之分离成水和稠沉积物的方法。在大多数情况下，用于这一用途的试剂有氯化铁和石灰浆(见O.l.Yakovleva等人的“污水处理”，“Lesnaya Promyshlennost”，莫斯科，1975年，第40-43页)、各种铵盐(见美国专利4240904，国际分类C02F11/14，1980)，以及有机化合物(见前苏联的发明人证书第827424，国际分类C02F11/14，1981)。
还已经公知了几种借助于过滤和助滤剂，使剩余活性污泥分离成水和稠沉积物，来处理剩余活性污泥的方法，助滤剂可以是无机化合物，例如石灰石、石膏(见上述前苏联发明人证书第827424)，或高分子有机化合物，如丙烯酰胺与甲基丙烯酸衍生物的共聚物(见英国专利第1466185，国际分类C02C3/00，1977)。
上述方法的主要缺陷是需使用昂贵的化学试剂，而又不再生它们。
在一种方法中已经描述了用于处理剩余活性污泥的最接近的现有技术，包括在过滤后进行预沉淀，以避免用试剂进行处理。使剩余活性污泥脱水得到的沉积物与碱液或白硫酸盐溶液一起在滤布上进行处理。在这种情况下，在对其进行蒸发后，可从剩余活性污泥中得到高度浓缩的碱液，然后烧掉沉积物(见前苏联发明人证书第1038287，国际分类C02F11/14，1983)。
公知处理方法的主要缺点是效率低，通过过滤对沉积物进行脱水处理的时间长，这是由于上述沉积物含有稳定的水，并具有很高的过滤阻力。此外，公知的处理方法需要使用昂贵的碱液(见Yu.N.Nelepin，“硫酸盐纸浆生产”，“Lesnaya Promyshlennost”，莫斯科，1990，第531页)。
本发明概述为了解决现有技术存在的上述问题，提出了本发明，本发明的目的在于提供一种新的处理剩余活性污泥的方法，该方法能够通过过滤强化沉积物的脱水处理，避免使用昂贵的化学试剂，完全利用如此得到的处理产物(澄清的碱性水解产物和剩余灰分)，以及用最小的费用利用硫酸盐纸浆生产中的废物。
通过利用在硫酸盐纸浆生产过程苛化绿液阶段得到的白泥，通过搅拌对剩余的活性污泥进行预增稠处理，以及通过过滤、干燥和烧掉脱水沉积物，使脱水得到白泥与剩余活性污泥的体积比为1∶5-10，从而实现本发明的上述技术目的。
本发明与公知技术的区别在于，本发明提供了一种处理预脱水后的剩余活性污泥的方法，该方法利用在硫酸盐纸浆生产过程中苛化绿液阶段得到的白泥，搅拌剩余的活性污泥以进行预脱水处理，白泥与剩余活性污泥体积比为1∶5-10。
上述处理剩余活性污泥方法所用的白泥是硫酸盐纸浆生产中的废物，该废物是密度为1.25-1.35Kg/dm3的黑色悬浮液，其化学组分的重量百分比如下CaCO3- 38.50NaOH - 3.30Na2S - 1.48Na2CO3- 1.85H2O - 51.85其它杂质 - 3.02众所周知，在硫酸盐纸浆生产过程中，再生废黑液，可形成主要成份为碳酸钠的熔块(废黑液的矿物质成份)。然后，溶解这种熔块，通过加入氧化钙对由此得到的绿液进行苛化，得到一种白液和碳酸钙沉淀，即白泥。通常，随后要求用淡水和专用化学试剂对白泥进行反复清洗(见前苏联发明人证书第827424，C02F11/14，1981年)。而采用淡水和昂贵的有机化合物进行清洗不仅使该过程复杂化，还增加了成本。
根据本发明的方法，使用白泥可同时解决这两个问题，一方面，极大地降低处理剩余活性污泥的费用，另一方面，显著地降低利用白泥的费用。
可用实际上完全碱性的污泥生物有机部分(干剩余物的重量百分比不超过83％)的水解产物与氨基酸、氨基醇和一些蛋白质衍生物形成的盐，借助于含有碱性物质的白泥，对预沉淀增稠后的剩余活性污泥进行处理。当充分搅拌时，以碳酸钙为主要成份的白泥在未分解的大纤维中能均匀分布，剩余活性污泥中固体颗粒占干重量的百分比高达17％。这样可改变剩余活性污泥沉淀的不利结构，即在正常条件下(也就是说，在不用专用试剂处理的条件下)，含有稳定的水，并具有很高的过滤阻力。剩余活性污泥中的固体颗粒和大纤维与碳酸钙颗粒相结合，通过过滤使固相与液相分离，使固相失去水。因此，根据本发明的方法，一方面，来自硫酸盐纸浆生产废物中的白泥可以代替昂贵的碱性试剂，另一方面，它还有助滤剂的功能。
本发明的实施方式如下。
在一个径向或竖式池中对剩余活性污泥进行预增稠处理。最优选地，增稠处理持续到剩余活性污泥的浓度高达13-40g/l。增稠后，将剩余活性污泥输送到一个混合器中，并在那里边搅拌，边用白泥处理剩余的活性污泥。白泥与剩余活性污泥的体积比为1∶5-10，该比例能使后过滤效率最大。当用少于上述量的白泥处理污泥时，会显著地减少过滤速率。使用超过上述比例量的白泥不能达到本发明的技术效果。最优选地，在75-104℃的温度下进行搅拌。还可以使用室温以下的较低温度，但是在这种情况下，处理过程将会延长。所进行的处理会使剩余活性污泥的生物有机部分全部分解。然后，将由此得到的混合物输送到一个真空过滤器或压力过滤器中进行脱水，该混合物中含有碱性水解产物、未分解的纤维和剩余活性污泥中存在的固体颗粒，以及在搅拌后污泥沉积物颗粒中均匀分布的碳酸钙。无需后续处理，就可以使过滤得到的澄清的碱性水解产物在试剂再生阶段用于硫酸盐纸浆的生产循环。从过滤器的表面快速排走在其表面形成的脱水后的沉积物，随后在一个干燥转筒中对该沉积物进行热干燥，并在一个焚烧炉中烧掉。含有氧化钙的剩余灰分可在绿液苛化阶段用于硫酸盐纸浆的生产循环。
实现本发明的最佳方式在一个径向池中，在使5升剩余活性污泥的悬浮液沉降后，加入浓度为30g/l，0.75升的白泥悬浮液，在95℃的温度下充分搅拌15分钟。将由此得到的混合物输送到一个真空过滤器中，并对沉积物进行脱水处理。在这种情况下，过滤速率为40升/米2/分。将澄清的碱性水解产物排走，用于硫酸盐纸浆生产循环。将过滤器表面形成的脱水沉积物移走，并在850℃的温度下进行干燥焚烧掉。将得到的剩余灰分输送到绿液苛化阶段。
工业实用性本发明的处理剩余活性污泥的方法强化了过滤过程，可避免使用昂贵的化学试剂(通过消耗硫酸盐纸浆生产的废物)，完全利用处理污泥时得到的产物(使用灰分和澄清的碱性水解产物)，以及硫酸盐纸浆生产的废物，即白泥，从而简化了生产过程和生产技术，并明显降低了材料费用。为了进行比较，给出已有方法的过滤速率为4升/米2/分。此外，本发明的方法还减少了脱水过程的时间，并由此降低了脱水所消耗的能量。
权利要求
1.一种处理剩余活性污泥的方法，其中对剩余活性污泥进行预增稠和通过过滤对其进行脱水处理，对脱水后的沉积物进行干燥并烧掉，其中在过滤之前，通过搅拌，用硫酸盐纸浆生产过程苛化绿液阶段得到的白泥，对预增稠后的剩余活性污泥进行处理，白泥与剩余活性污泥的体积比为1∶5-10。
2.如权利要求1所述的方法，其中上述增稠处理进行到剩余活性污泥的浓度为13-40g/l。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中在75-104℃的温度下用白泥进行上述处理。
全文摘要
本发明涉及一种处理在生物净化市政污水和工业废水过程中生成的沉积物的方法,还可以用于各种工业领域,尤其是造纸和纸浆生产。通过搅拌,用硫酸盐纸浆生产过程苛化绿液阶段得到的白泥,对预增稠后的剩余活性污泥进行处理。白泥与剩余活性污泥的体积比为1∶5—10。此后,优选地在75—104℃的温度下,通过过滤对处理后的污泥进行脱水处理。对脱水后的沉积物进行干燥并烧掉。由此得到的剩余灰分以及澄清的碱性水解产物用于硫酸盐纸浆生产过程。本发明的处理剩余活性污泥的方法强化了过滤过程,可避免使用昂贵的化学试剂,完全利用处理污泥时得到的产物,以及硫酸盐纸浆生产的废物,即白泥,从而简化了生产过程和生产技术,并明显降低了材料费用。
文档编号C02F11/12GK1196033SQ96196796
公开日1998年10月14日 申请日期1996年2月12日 优先权日1995年7月18日
发明者弗拉基米尔·帕夫洛维奇·格鲁丹宁 申请人:亚历山大·维拉迪米洛维奇·格鲁丹宁, 亚历山大·帕夫洛维奇·安尼斯莫夫, 弗拉基米尔·帕夫洛维奇·格鲁丹宁