申请日2012.05.31
公开(公告)日2012.12.19
IPC分类号C02F9/14
摘要
本实用新型揭示了一种营养物自我补偿及剩余污泥减量化污水处理系统，所述系统包括依次连接的初沉池、生物处理池、二沉池、浓缩池、污泥消解池、固液分离池;所述污泥消解池内设有pH值调节单元，用以调节污泥消解池内的pH值;所述污泥消解池的出口处设置固液分离池，用以将部分污泥回流至污泥消解池;固液分离池还连接污水的入水通道，将消解营养液回流至污水的入水通道。本实用新型方法在充分利用污泥中自有营养物质、增强系统处理能力、保证系统良好处理效果的同时，大大减少了系统剩余活性污泥排放量，具有良好的经济、社会效益。
权利要求书
1.一种营养物自我补偿及剩余污泥减量化污水处理系统，其特征在于，所述系 统包括初沉池、生物处理池、二沉池、浓缩池、污泥消解池、固液分离池;
初沉池设有污水的入水通道，污水通过该入水通道进入初沉池;初沉池、 生物处理池、二沉池依次连接;
所述二沉池设有出水通道、回流污泥通道、剩余污泥通道，二沉池将污 水的污泥与水分离，分离出的水通过出水通道流出;分离出的一部分污泥通 过回流污泥通道回流至生物处理池，剩余污泥通过剩余污泥通道进入浓缩池 处理;
所述浓缩池分别连接污泥消解池，以及初沉池的入水通道;
所述污泥消解池内设有pH值调节单元，用以实时调节污泥消解池内的 pH值;pH值调节单元包括pH值检测模块、调节溶液控制模块;所述pH值 检测模块用以实时检测污泥消解池中的pH值;所述调节溶液控制模块用以 根据pH值检测模块的检测结果，控制调节溶液的流量;
所述污泥消解池的出口处设置固液分离池，通过固液分离池进行固液分 离;固液分离池将部分污泥回流至污泥消解池，还将消解营养液回流至污水 的入水通道。
2.一种营养物自我补偿及剩余污泥减量化污水处理系统，其特征在于，所述系 统包括依次连接的初沉池、生物处理池、二沉池、浓缩池、污泥消解池、固 液分离池;
所述污泥消解池内设有pH值调节单元，用以调节污泥消解池内的pH值;
所述污泥消解池的出口处设置固液分离池，用以将部分污泥回流至污泥 消解池;固液分离池还连接污水的入水通道，将消解营养液回流至污水的入 水通道。
3.根据权利要求2所述的营养物自我补偿及剩余污泥减量化污水处理系统，其 特征在于：
所述二沉池设有出水通道、回流污泥通道、剩余污泥通道，二沉池将污 水的污泥与水分离，分离出的水通过出水通道流出;分离出的一部分污泥通 过回流污泥通道回流至生物处理池，剩余污泥通过剩余污泥通道进入浓缩池 处理。
4.根据权利要求2所述的营养物自我补偿及剩余污泥减量化污水处理系统，其 特征在于：
所述浓缩池出口分别连接污泥消解池，以及初沉池的入水通道。
5.根据权利要求2所述的营养物自我补偿及剩余污泥减量化污水处理系统，其 特征在于：
所述pH值调节单元包括pH值检测模块、调节溶液控制模块;所述pH 值检测模块用以实时检测污泥消解池中的pH值;所述调节液控制模块用以 根据pH值检测模块的检测结果，控制调节液的流量。
说明书
营养物自我补偿及剩余污泥减量化污水处理系统
技术领域
本实用新型属于水处理技术领域，涉及一种污水处理系统，尤其涉及一种营 养物自我补偿及剩余污泥减量化污水处理系统。
背景技术
随着城市化及工业化的迅速发展，城镇及工业园区环境治理要求的提高及污 水处理系统的完善，我国污水处理能力日益提高，由此带来的需处理的污水厂污 泥数量也增长迅速(有数据显示目前我国每年产生的城市污泥已高达1亿吨以 上)。由于污泥性质的特殊性，其不仅含水率高，易腐烂，散发强烈的臭气，污 泥中还含有有机物质、氮、磷、重金属和盐类以及病原微生物和寄生虫卵，如不 对污水处理厂剩余污泥进行有效处理处置，将会影响环境，污染水体和土壤，危 害人体健康。
由于排水体制不完善、纳污率过低、官网的管理与维护不到位、居民用水习 惯等原因，有许多污水处理厂尤其是合流制的污水处理厂还面临着进水CODcr浓度偏低的情况。据调查，有些污水处理厂进水CODcr浓度低于100mg/l，最低 的甚至不到60mg/l。然而随着水体富营养化的问题也日益突出，世界各国对污水 处理厂的氮、磷排放标准却日益严格。过低的有机物浓度必然影响到脱氮除磷的 效果，许多污水处理厂根据其来源的组成不同，往往还呈现出营养物比例失衡的 情况，难以达到微生物理想的BOD∶N∶P=100∶5∶1的比例。因而在实际运行中， 为了确保各项指标达到排放标准，污水处理厂往往需要视实际情况额外投加碳、 氮、磷等营养物，这大大增加了污水处理厂的运营成本。
传统的污泥处理方式如填埋、投海、焚烧等，由于受自身技术限制及可能对 环境造成二次污染的风险，已逐渐被禁止或受到限制，因此对污水厂污泥的资源 化利用及减量化技术也愈发成为本领域关注的焦点。
污泥资源化
目前对污泥资源化利用方式主要有：堆肥农用、材料化利用及能源化利用等。 堆肥是在一定条件下通过微生物的发酵作用，使有机物不断被降解和稳定，并生 产出一种适宜于土地利用的产品的过程。污泥堆肥主要有好氧堆肥和厌氧堆肥。 污泥堆肥虽然可以稳定化污泥并制成肥料，但该方法也面临着占地面积大，工艺 管理复杂、所制肥料可能因受重金属污染、市场接受度较低等问题困扰，尤其是 对工业废水污泥更是受到制约。
污泥的材料化利用主要有污泥制砖、制水泥、制轻质陶粒等。污泥制砖是将 干污泥或污泥焚烧灰渣作为掺料按一定比例掺入其它材料烧制成砖。用污泥制砖 既可以将污泥有效利用，又可减少粘土和页岩的消耗。但同样也存在着能耗高、 有潜在的重金属污染风险及产品市场接受度等问题，因此应用范围受限。
污泥的能源化利用有消化制沼气、焚烧发电等。焚烧是将脱水污泥干化后利 用焚烧炉加以焚烧，污泥燃烧所释放出的热能通过热回收系统和发电系统实现能 量的转化，其大致流程如图1所示。
污泥焚烧虽然可以较大程度地减容减量、杀灭病原体并转化部分电能，但是 技术和设备复杂、投资高、管理难度高，而且因为污泥的燃烧热值低，含水率为 80%的污泥在焚烧发电时需要辅助燃料，因此导致能耗大、费用高、经济性不佳， 为非低碳处理工艺，且有大气污染的风险。
污泥减量化
污泥减量化技术目前主要有超声波法、投加氧化剂法、代谢解偶联法、高温 中温好氧法、厌氧消化法、投加酶法、微型动物捕食法等。这些方法都是工艺过 程产生污泥后污泥的减量方法，不是改革工艺在工艺过程中少产生污泥。使污泥 在源头减量。上述这些方法虽从污泥的不同特性出发，对已产生的污泥有减少污 泥量的作用，但是也都存在技术复杂、投入高、运营成本高、有些药剂甚至有环 境安全性问题等，所以应用都有限。
综合上述分析，污泥含有许多不同成分，有被资源化利用的可能但如可从源 头减少污泥的产出，避免后续一系列为了资源化利用或减量化污泥的巨大投资。
具体地，请参阅图2，对于一般污水处理厂和合流制市政污水处理厂而言， 常规的剩余污泥进入浓缩池浓缩后进行脱水处理，浓缩池上清液和脱水上清液回 至系统进水端，污泥中的大量碳、氮、磷等营养物质随脱水后剩余污泥排除，不 仅造成系统所需营养物质流失，而且剩余需处理的污泥量巨大，投入很大。
有鉴于此，如今迫切需要提出一种新的污水处理方法，以更好地处理污水。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种营养物自我补偿及剩余污泥减 量化污水处理系统，可增加水处理系统的处理能力，并保证出水水质稳定达标。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种营养物自我补偿及剩余污泥减量化污水处理系统，所述系统包括初沉 池、生物处理池、二沉池、浓缩池、污泥消解池、固液分离池;
初沉池设有污水的入水通道，污水通过该入水通道进入初沉池;初沉池、生 物处理池、二沉池依次连接;
所述二沉池设有出水通道、回流污泥通道、剩余污泥通道，二沉池将污水的 污泥与水分离;分离出的水通过出水通道流出;分离出的一部分污泥通过回流污 泥通道回流至生物处理池，剩余污泥通过剩余污泥通道进入浓缩池处理;
所述浓缩池分别连接污泥消解池，以及初沉池的入水通道;
所述污泥消解池内设有pH值调节单元，用以实时调节污泥消解池内的pH 值，使污泥消解池内的pH值保持在7～8.5的范围;pH值调节单元包括pH值 检测模块、调节液控制模块;所述pH值检测模块用以实时检测污泥消解池中的 pH值;所述调节液控制模块用以根据pH值检测模块的检测结果，控制调节液 的流量;
所述污泥消解池的出口处设置固液分离池，通过固液分离池进行固液分离; 固液分离池将部分污泥回流至污泥消解池，还将消解营养液回流至污水的入水通 道。
一种营养物自我补偿及剩余污泥减量化污水处理系统，所述系统包括依次连 接的初沉池、生物处理池、二沉池、浓缩池、污泥消解池、固液分离池;
所述污泥消解池内设有pH值调节单元，用以调节污泥消解池内的pH值; 所述污泥消解池的出口处设置固液分离池，用以将部分污泥回流至污泥消解池; 固液分离池还连接污水的入水通道，将消解营养液回流至污水的入水通道。
作为本实用新型的一种优选方案，所述二沉池设有出水通道、回流污泥通道、 剩余污泥通道，二沉池将污水的污泥与水分离;分离出的水通过出水通道流出; 分离出的一部分污泥通过回流污泥通道回流至生物处理池，剩余污泥通过剩余污 泥通道进入浓缩池处理。
作为本实用新型的一种优选方案，所述浓缩池分别连接污泥消解池，以及初 沉池的入水通道。
作为本实用新型的一种优选方案，所述pH值调节单元包括pH值检测模块、 调节液控制模块;所述pH值检测模块用以实时检测污泥消解池中的pH值;所 述调节液控制模块用以根据pH值检测模块的检测结果，控制调节液的流量。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的营养物自我补偿及剩余污泥 减量化污水处理系统，工艺简单有效，在对原工艺无太大改变的情况下，充分利 用剩余污泥自身含有的营养物质对系统进行补充，大大增加了污泥浓度及系统处 理能力，而且无需投加营养物质及药剂，有效降低了运行费用。
本实用新型系统只有极少量稳定化的污泥排出，大部分剩余污泥经过消解后 回流至生物处理系统中，减少了系统剩余污泥的产量。本实用新型工艺根据试验 测算，系统最终排泥可以减少60%以上，这极大减少了污泥的产量，节省了后续 一系列污泥脱水、外运、填埋的费用。此外，排出系统的少量稳定化剩余污泥的 脱水性能有显著的提高，通过砂砾渗水试验发现剩余污泥性质已经发生变化，通 过SVI试验也发现系统中活性污泥的沉降性能有显著提升。
此外由于本工艺的改进是针对剩余污泥进行，所以体量很小，因此改进的成 本很低，不会导致污水处理厂运营成本的增加。相反，通过将剩余污泥中的营养 物补偿到处理系统，不仅节省了投加营养药剂的费用，也大大降低了污泥处置的 成本。
因此，本实用新型工艺在充分利用污泥中自有营养物质，增强系统处理能力， 保证系统良好处理效果的同时，大大减少了系统剩余活性污泥排放量，具有良好 的经济、社会效益。
