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本發(fā)明涉及一種改良型循環(huán)式活性污泥法剩余污泥減量控制方法，適用于城市污水生物脫氮除磷。所述方法：每周期進(jìn)水時(shí)間固定，進(jìn)水同時(shí)進(jìn)行30min缺氧攪拌，然后通過(guò)pH值一階導(dǎo)數(shù)控制缺氧時(shí)長(zhǎng)；反硝化結(jié)束后延時(shí)10min進(jìn)入曝氣工序，利用pH一階導(dǎo)數(shù)曲線(xiàn)上極小值點(diǎn)控制曝氣時(shí)長(zhǎng)，亞硝化結(jié)束后延時(shí)3min后進(jìn)入下一階段；重復(fù)上述交替缺氧、好氧工序，當(dāng)時(shí)間超過(guò)設(shè)定的進(jìn)水時(shí)間后，以好氧工序作為反應(yīng)階段的結(jié)束工序；然后依次進(jìn)行沉淀和潷水階段。本發(fā)明的特點(diǎn)是交替缺氧、好氧運(yùn)行方式與實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的集成，既充分利用了原水中的

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于同時(shí)去除污水污泥中多種重金屬的改性污泥活性炭，其原料組分及其重量百分比含量為海藻酸鈉0.01～13.00wt％，污泥87.00～99.99wt％。制備步驟為：①制備海藻酸鈉溶液；②制備污泥活性炭；③制備海藻酸鈉改性污泥活性炭。本發(fā)明首次采用天然高分子材料海藻酸鈉改性污泥活性炭，并將其用于同時(shí)去除污水污泥中多種重金屬的改性污泥活性炭。

截至2013年3月底，全國(guó)設(shè)市城市、縣累計(jì)建成城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)3451座，污水處理能力約1.45億立方米/日，較2012年底新增污水處理廠(chǎng)111座，新增處理能力約300萬(wàn)立方米/日。產(chǎn)生含水率80%的污泥超過(guò)2000萬(wàn)噸。隨著城鎮(zhèn)化水平和污水處理量的增加，污泥的產(chǎn)量以每年10%的速度在增長(zhǎng)，將很快突破3000萬(wàn)噸。隨著污水處理設(shè)施的普及、處理率的提高和處理程度的深化，污水處理廠(chǎng)污泥量急劇增加，且每年仍以10%左右的速度增長(zhǎng)。根據(jù)有關(guān)內(nèi)部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，中國(guó)目前有近17％的城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)產(chǎn)生的污泥去向不明，同時(shí)大約67％的污泥以簡(jiǎn)單填埋為最終出路。針對(duì)目前城市污泥難處理及市場(chǎng)巨大的特點(diǎn)，采用超臨界水氧化技術(shù)處理城市污泥，實(shí)現(xiàn)城市污泥的無(wú)害化處理。超臨界水氧化技術(shù)（Supercritical Water Oxidation，簡(jiǎn)稱(chēng)SCWO）是利用水在超臨界狀態(tài)下所具有的特殊性質(zhì)，使氧化劑和有機(jī)物完全溶解在超臨界水中并發(fā)生均相氧化反應(yīng)，迅速、徹底地將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成無(wú)害化的CO2、N2、H2O和無(wú)機(jī)鹽等小分子化合物。相比傳統(tǒng)的城市污泥處理方案，SCWO具有突出的優(yōu)勢(shì)，能取得巨大的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。

根據(jù)有關(guān)內(nèi)部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，中國(guó)目前有近17％的城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)產(chǎn)生的污泥去向不明，同時(shí)大約67％的污泥以簡(jiǎn)單填埋為最終出路。針對(duì)目前城市污泥難處理及市場(chǎng)巨大的特點(diǎn)，采用超臨界水氧化技術(shù)處理城市污泥，實(shí)現(xiàn)城市污泥的無(wú)害化處理。超臨界水氧化技術(shù)（Supercritical Water Oxidation，簡(jiǎn)稱(chēng)SCWO）是利用水在超臨界狀態(tài)下所具有的特殊性質(zhì)，使氧化劑和有機(jī)物完全溶解在超臨界水中并發(fā)生均相氧化反應(yīng)，迅速、徹底地將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成無(wú)害化的CO2、N2、H2O和無(wú)機(jī)鹽等小分子化合物。相比傳統(tǒng)的城市污泥處理方案，SCWO具有突出的優(yōu)勢(shì)，能取得巨大的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。 該系統(tǒng)集有機(jī)物去除、脫鹽除渣、余熱利用/制取富氫氣體、防堵塞、防腐蝕多項(xiàng)功能于一體，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)城市污泥等有機(jī)廢物/廢水的無(wú)害化處理與資源化利用過(guò)程。城市污泥經(jīng)過(guò)示范裝置處理后出水的COD為25mg/L，氨氮為2mg/L及色度可以與潔凈水媲美，完全能實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。該裝置實(shí)現(xiàn)了城市污泥化學(xué)需氧量(COD)減排和脫鹽處理的一體化過(guò)程；最大程度地利用反應(yīng)后液體的熱量，降低了裝置運(yùn)行成本；在裝置中實(shí)現(xiàn)脫鹽處理和泥渣分離；反應(yīng)后的清潔液體作為裝置的蒸發(fā)壁水進(jìn)行循環(huán)利用；采用撬裝式結(jié)構(gòu)形式，方便安裝和運(yùn)輸；可實(shí)現(xiàn)城市污泥超臨界水部分氧化/氣化的產(chǎn)氫過(guò)程。

超臨界水氧化技術(shù)（Supercritical Water Oxidation，簡(jiǎn)稱(chēng)SCWO）是利用水在超臨界狀態(tài)下所具有的特殊性質(zhì)，使氧化劑和有機(jī)物完全溶解在超臨界水中并發(fā)生均相氧化反應(yīng)，迅速、徹底地將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成無(wú)害化的CO2、N2、H2O等小分子化合物。與其它傳統(tǒng)處理技術(shù)相比，超臨界水氧化技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：有機(jī)物去除率可達(dá)99.9%以上；有機(jī)物質(zhì)量濃度達(dá)到2%以上時(shí)，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自熱；反應(yīng)空間密閉，不帶來(lái)二次污染；反應(yīng)時(shí)間短，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小。 2011年，我國(guó)印染廢水的年排放量達(dá)到19.26億噸，待處理的印染污染物量巨大，處理量500t/d的SCWO設(shè)備將需要100萬(wàn)套，富余熱量可用來(lái)加熱飽和蒸汽，年蒸汽收益可達(dá)到720億元/a；反應(yīng)后的出水可100%回用，年回用水收益約16億元/a；節(jié)省污泥處置補(bǔ)貼6.9億元/a。  SCWO處理印染污染物，可在幾分鐘內(nèi)達(dá)到99.9%以上的去除率，無(wú)二次污染，有效地解決印染行業(yè)污染物處理難題，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用，促進(jìn)印染行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

項(xiàng)目以花生等高含油油料作物為原料，集成可控酶解、連續(xù)三相分離、膜分 離濃縮、高效破乳等技術(shù)，從油料中提取油脂與水解蛋白，工藝路線(xiàn)較為簡(jiǎn)單， 實(shí)驗(yàn)室小試條件下，游離油與水解蛋白得率分別達(dá)到 93%和 87%，中試實(shí)驗(yàn)中， 游離油得率和水解蛋白得率均達(dá)到 80%左右，所得花生油達(dá)到國(guó)家三級(jí)花生油的標(biāo)準(zhǔn)。該深加工技術(shù)大大提高了花生的附加值，為花生的高效利用提供了一種有 廣泛市場(chǎng)前景的途徑。 創(chuàng)新要點(diǎn) （1）處理?xiàng)l件溫和，可得到無(wú)黃曲霉毒素污染、無(wú)溶劑殘留的高質(zhì)量的油脂，同時(shí)有效回收原料中的蛋白質(zhì)； （2）工藝綠色環(huán)保，比現(xiàn)行分離蛋白工藝更為節(jié)能降耗。

為克服壓榨法提油率低、蛋白質(zhì)變性嚴(yán)重及浸出法毛油精煉繁雜、油品安全質(zhì)量低的問(wèn)題，自上世紀(jì)50年代出現(xiàn)了以水為媒介提取植物油的研究，并發(fā)展出水代法和水酶法，但在大宗油料提油中始終難以工業(yè)化應(yīng)用，其主要問(wèn)題為水代法提油率低、水酶法用酶量大和缺乏油料亞細(xì)胞水平高效粉碎、多相體系大規(guī)模連續(xù)分離的技術(shù)與設(shè)備等。項(xiàng)目組自1988年開(kāi)展以水為媒介的提油技術(shù)研究，在國(guó)家和省科技計(jì)劃支持下，相關(guān)技術(shù)與裝備研究取得突破，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，其中2項(xiàng)鑒定成果達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平，獲教育部技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng) 創(chuàng)新點(diǎn)： （1）革新水酶法提油工藝，大幅降低用酶量和生產(chǎn)成本。傳統(tǒng)水酶法工藝會(huì)酶解油料中所有影響水酶法提油的組分，新工藝只酶解影響油脂釋放和乳狀液破除的組分。酶用量（對(duì)原料）由原來(lái)的1-2%降至0.15%，同時(shí)保護(hù)了花生等油料中大部分蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能性質(zhì)。 （2）創(chuàng)新和拓展以水為媒介提油的研究思路，提出“水媒法提油技術(shù)”概念。在提取介質(zhì)中加入部分食用乙醇，調(diào)節(jié)提取介質(zhì)極性，減少乳狀液形成和降低后續(xù)破乳與分離的難度，提高清油得率。項(xiàng)目組將此方法定義為乙醇水提法，在油茶籽油（山茶油）提取中實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。2015年以來(lái)提出并完善水媒法提油技術(shù)概念，促進(jìn)技術(shù)應(yīng)用拓展。 （3）突破水媒法加工關(guān)鍵技術(shù)與裝備，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化油料高效干法粉碎及多相體系連續(xù)分離。研發(fā)了油料亞細(xì)胞水平高效干法粉碎設(shè)備，花生經(jīng)此設(shè)備一次粉碎后，平均粒徑接近亞細(xì)胞級(jí)（21.82 μm），滿(mǎn)足水媒法加工要求。該設(shè)備在茶籽仁和核桃仁粉碎中有同樣效果。提出了“沉降+兩次兩相離心”的組合，研制了高效智能化多相連續(xù)沉降分離器，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線(xiàn)上油、乳狀液、水和渣四相連續(xù)分離。解決了長(zhǎng)期限制水媒法產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)和裝備問(wèn)題。 （4）集成水媒法技術(shù)與裝備，實(shí)現(xiàn)水媒法提油及副產(chǎn)物高效回收利用產(chǎn)業(yè)化。建立了日處理花生50噸的水酶法提取花生油和蛋白（肽）、年加工2000噸油茶籽的乙醇水提法提取油茶籽油和茶皂素及年加工1800噸核桃水代法提取核桃油和蛋白的生產(chǎn)線(xiàn)。油和蛋白提取率均分別達(dá)到92%和85%以上。水媒法花生油和油茶籽油的3-氯丙醇酯、縮水甘油酯和反式脂肪酸含量遠(yuǎn)低于市售品牌油脂。

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途： 污泥包括含城市污水廠(chǎng)污泥、給水廠(chǎng)污泥、排水溝道污泥、水體疏浚淤泥等， 其量遠(yuǎn)大于城市生活垃圾量，而且城市污泥含有較高的污染物含量。其中城市污 水廠(chǎng)剩余污泥的有機(jī)質(zhì)含量為城市污水的 10 倍，污水廠(chǎng)脫水污泥餅中的致病微 生物含量比城市生活垃圾高幾個(gè)數(shù)量級(jí)。此外，各種污泥中還可能含有重金屬、 劇毒有機(jī)物等污染物質(zhì)。因此，城市污泥對(duì)環(huán)境可能造成的危害是嚴(yán)重的。經(jīng)機(jī) 械脫水后的污泥含水率仍高達(dá) 75～85％。如此高的含水對(duì)于污泥后續(xù)處理產(chǎn)生 了很大困難和較高的經(jīng)濟(jì)成本，如焚燒、填埋等，而污泥干燥則需要消耗很大的 熱能，其成本更高。電滲透脫水（又稱(chēng)電場(chǎng)脫水或電脫水）是一種可以實(shí)現(xiàn)深度 脫水的技術(shù)方法。該技術(shù)是基于電場(chǎng)下固體顆粒表面產(chǎn)生的電滲流而進(jìn)行的固－ 液分離過(guò)程，即利用外加直流電場(chǎng)增強(qiáng)物料的脫水能力。目前電脫水法的電場(chǎng)多 為雙滾筒電場(chǎng)和板式平行電場(chǎng)。在應(yīng)用中，雙滾筒電場(chǎng)存在電脫水時(shí)間偏短和脫 水效率偏低的問(wèn)題，板式平行電場(chǎng)則存在電場(chǎng)穩(wěn)定性差和壓力分布不均等問(wèn)題。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介： 在陰極側(cè)添加吸水材料來(lái)改變水分的分離方式，實(shí)現(xiàn)電脫水中脫出水分的及 時(shí)轉(zhuǎn)移，進(jìn)而提高脫水率并降低電能消耗。 一種電場(chǎng)與壓力協(xié)同作用下的污泥脫水造粒裝置，其特征是由板狀電極和造 粒擋板共同組成封閉或半封閉腔體，腔體兩側(cè)分別為板狀導(dǎo)電體作為脫水電場(chǎng)的 陰陽(yáng)極；陽(yáng)極為金屬平板，陰極為金屬網(wǎng)狀平板電極，分別與直流電源的正負(fù)極 相連接；造粒擋板的排泥口尺寸設(shè)計(jì)決定于出料顆粒大小要求和物料壓力需要， 其開(kāi)孔率為 30%—80%。在陰極與陽(yáng)極之間將形成電場(chǎng)，機(jī)械壓力在進(jìn)泥的同時(shí) 直接作用在污泥上，電場(chǎng)的電壓控制在 10～100V 之間，施加在泥餅兩側(cè)的機(jī)械天津大學(xué)科技成果選編 壓力差值控制在 1000Pa～0.3MPa 之間。所述的直流電源采用非連續(xù)性供電方式。 所述的污泥與網(wǎng)狀陰極間采用濾布隔離。所述的電場(chǎng)網(wǎng)狀陰極外側(cè)用吸水材料吸 去移動(dòng)而來(lái)的水分，或采用刮板刮去移動(dòng)而來(lái)的水分，或采用刷子刷去移動(dòng)而來(lái) 的水分。 技術(shù)水平及專(zhuān)利與獲獎(jiǎng)情況： 連續(xù)自動(dòng)脫水的水分轉(zhuǎn)移裝置及操作方法 200910069423.8 電場(chǎng)與壓力協(xié)同作用下的污泥脫水造粒裝置及方法 201110354974.6 環(huán)狀電場(chǎng)與壓力協(xié)同作用的污泥脫水造粒裝置及方法 201210149545.X 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)： 針對(duì)污泥機(jī)械脫水（僅能降低污泥含水率至 80%左右）這一瓶頸問(wèn)題，采用 無(wú)濾布電滲透脫水方法進(jìn)一步降低含水率至 60%以下，不僅減少污泥體積，且降 低污泥干化、焚燒的熱能消耗，節(jié)省干化成本 20%-30%，并開(kāi)發(fā)出操作簡(jiǎn)單、 運(yùn)行可靠、經(jīng)濟(jì)適用的電脫水設(shè)備。 應(yīng)用領(lǐng)域：環(huán)保工程 技術(shù)轉(zhuǎn)化條件（包括：原料、設(shè)備、廠(chǎng)房面積的要求及投資規(guī)模） 已有完整電脫水設(shè)備，欲與一家制造環(huán)保設(shè)備的企業(yè)合作實(shí)驗(yàn)。 合作方式及條件：面議

技術(shù)簡(jiǎn)介 污水廠(chǎng)產(chǎn)生的污泥容易腐化發(fā)臭，目前國(guó)內(nèi)的污泥處置方法主要填埋和土地利用，處理過(guò)程中存在著衛(wèi)生安全隱患和二次污染問(wèn)題。針對(duì)這一現(xiàn)狀，研發(fā)出一種利用污泥生產(chǎn)環(huán)保燃料的方法，可作為鍋爐燃料，不僅達(dá)到了無(wú)害化處理污泥的目的，還充分利用了污泥熱值，生產(chǎn)成本低且燃燒性能良好等優(yōu)點(diǎn)。 圖1 實(shí)驗(yàn)所用污泥樣品 圖2 污泥型煤燃料 創(chuàng)新點(diǎn)及性能指標(biāo) 以污泥為主要成分，加入發(fā)酵菌發(fā)酵，降低污泥的有害組分和毒性，同時(shí)加入具有吸附污泥中異味作用的高效低成本吸附劑，即可能夠提高污泥的熱值，又減少污泥燃料產(chǎn)生異味，提高了污泥燃料環(huán)保性能。