申请日2016.04.29
公开(公告)日2016.07.20
IPC分类号C02F3/12
摘要
本发明提供一种强化有机物快速转移的污水处理系统及方法，该系统包括污泥预处理池、吸附凝聚池、沉淀池和再生池。将污泥置于污泥预处理池内，通过快速搅拌产生较大的剪切力，暴露污泥絮体内层具有更高聚集性能的紧密结合型胞外聚合物;预处理后的污泥进入吸附凝聚池，在慢速搅拌下与污水充分混合，使污泥快速吸附污水中有机物并重新聚集在一起，形成污泥絮体;含有污泥絮体的混合液进入沉淀池停留，上清液经出水口流出，沉淀污泥一部分由污泥泵送入再生池，剩余污泥排出可作为资源化的材料;再生池的污泥在曝气条件下进行好氧再生，通过污泥回流泵送入污泥预处理池。与传统的吸附?再生工艺相比，本发明工艺的污染物吸附去除率可提高20%～30%，工艺能耗可降低30%～60%，剩余污泥有机质含量提高10%～20%。
权利要求书
1.一种强化有机物快速转移的污水处理系统，其特征在于，所述系统包括污泥预处理池、吸附凝聚池、沉淀池和再生池;
污泥预处理池的出口通过管道与吸附凝聚池的进口相连通;吸附凝聚池的上部设有污水进水口，吸附凝聚池的出口通过管道与沉淀池的进口相连通;沉淀池的上部设有出水口，下部设有污泥出口，污泥出口通过管道串连污泥泵与再生池的进口相连通，污泥泵前设剩余污泥排放口;再生池的出口通过管道串联污泥回流泵与污泥预处理池的进口相连通;
所述污泥预处理池的内部设置有快速搅拌器;
所述吸附凝聚池的内部设置有慢速搅拌器。
2.如权利要求1所述的一种强化有机物快速转移的污水处理系统，其特征在于，所述快速搅拌器的搅拌桨宽度为污泥预处理池直径的1/3-1/2，高度为5～8cm，高度每隔5～20cm设置一个，搅拌转速为1000～1500rpm。
3.如权利要求1所述的一种强化有机物快速转移的污水处理系统，其特征在于，所述慢速搅拌器的搅拌桨宽度为吸附凝聚池直径的1/5～1/4，高度为5～8cm，高度每隔10～30cm设置一个，搅拌转速为60～120rpm。
4.如权利要求1所述的一种强化有机物快速转移的污水处理系统，其特征在于，所述再生池的内部设置有曝气装置。
5.如权利要求1所述的一种强化有机物快速转移的污水处理系统，其特征在于，所述处理系统各工段的有效容积比为：污泥预处理池:吸附凝聚池:沉淀池:再生池=1:15～25:70～80:35～40。
6.利用权利要求1-5任一所述强化有机物快速转移的污水处理系统对生活污水的处理方法，包括如下步骤：
将污泥置于污泥预处理池内，通过快速搅拌产生较大的剪切力，暴露污泥絮体内层具有更高聚集性能的紧密结合型胞外聚合物;预处理后的污泥经管道流入吸附凝聚池，在慢速搅拌下，与进入的污水充分混合，使污泥快速吸附污水中有机物，并重新聚集在一起，形成污泥絮体;含有污泥絮体的混合液通过管道进入沉淀池停留，得到的上清液经沉淀池上部的出水口流出，沉淀的污泥通过污泥出口，一部分由污泥泵送入再生池，其余部分污泥富含较高的有机质含量，经剩余污泥排放口排出，可作为资源化的材料;进入再生池的污泥在曝气条件下进行好氧再生，再生后的污泥通过污泥回流泵送入污泥预处理池，实现循环处理。
7.如权利要求6所述的处理方法，其特征在于，污泥预处理池内的水力停留时间为1min～2min;所述吸附凝聚池内的水力停留时间为20min～30min;所述沉淀池内的水力停留时间为1.5～2h。
8.如权利要求6所述的处理方法，其特征在于，所述沉淀池的沉淀污泥泵入再生池的回流比为50%～150%。
9.如权利要求6所述的处理方法，其特征在于，所述处理系统的有机负荷为2.4～5.6kgBOD/kg MLSS·d。
10.如权利要求6所述的处理方法，其特征在于，所述处理系统中的污泥龄为5d～15d。
说明书
强化有机物快速转移的污水处理系统及方法
技术领域
本发明涉及一种强化活性污泥吸附污水中有机物的污水处理系统及方法，属于废水处理和环境保护领域。
背景技术
目前常用的活性污泥法污水处理工艺虽然能够达到相应的排放标准，但存在高能耗、高剩余污泥量和温室气体排放等问题。由于污泥中含有丰富的有机质，近年来污泥的资源化利用受到重视。通常，污泥中有机质含量越高，可资源化利用价值越高。活性污泥对污水中的有机物具有一定的吸附能力，基于此，人们提出了由吸附池、沉淀池和污泥再生池三个单元组成的吸附-再生工艺，可以快速去除污水中的颗粒和胶体态物。但该工艺重点是满足处理污水要求，而没有考虑污泥的资源化利用，因此完成吸附后的污泥进入再生池内进行曝气再生，将吸附的有机物全部降解，以恢复污泥的吸附能力。
前期研究发现，活性污泥内微生物胞外聚合物(EPS)对吸附污水中有机物起到重要的作用，而且与细胞紧密结合的胞外聚合物(TB-EPS)具有更高的吸附能力。
本发明通过改变水力剪切力的方法，为TB-EPS与污水中有机物的充分接触和污泥絮体的快速聚集提供条件，以增强污泥的吸附能力和提高污泥中的有机质含量。
发明内容
本发明的目的之一是克服传统吸附-再生工艺存在的问题，充分发挥TB-EPS对有机物的高吸附能力，增强污泥吸附性能，提高剩余污泥可资源化的潜能，从而提供一种强化有机物快速转移的污水处理系统。
本发明的另一个目的是提供一种强化有机物快速转移的污水处理方法。
本发明为了实现上述目的采用的技术方案如下：
一种强化有机物快速转移的污水处理系统，该系统包括污泥预处理池、吸附凝聚池、沉淀池和再生池：
污泥预处理池的出口通过管道与吸附凝聚池的进口相连通;吸附凝聚池的上部设有污水进水口，吸附凝聚池的出口通过管道与沉淀池的进口相连通;沉淀池的上部设有出水口，下部设有污泥出口，污泥出口通过管道串联污泥泵与再生池的进口相连通，污泥泵前设剩余污泥排放口;再生池的出口通过管道串联污泥回流泵与污泥预处理池的进口相连通。
所述污泥预处理池的内部设置有快速搅拌器。
所述吸附凝聚池的内部设置有慢速搅拌器。
进一步地，所述再生池的内部设置有曝气装置。
进一步地，所述快速搅拌器的搅拌桨宽度为污泥预处理池直径的1/3-1/2，高度为5～8cm，高度每隔5～20cm设置一个，搅拌转速为1000～1500rpm。
进一步地，所述慢速搅拌器的搅拌桨宽度为吸附凝聚池直径的1/5～1/4，高度为5～8cm，高度每隔10～30cm设置一个，搅拌转速为60～120rpm。
进一步地，所述处理系统各工段的有效容积比为：污泥预处理池:吸附凝聚池:沉淀池:再生池=1:15～25:70～80:35～40。
一种利用上述强化有机物快速转移的污水处理系统对生活污水的处理方法，包括如下步骤：
将污泥置于污泥预处理池内，通过快速搅拌产生较大的剪切力，暴露污泥絮体内层具有更高聚集性能的紧密结合型胞外聚合物;预处理后的污泥经管道流入吸附凝聚池，在慢速搅拌下，与进入的污水充分混合，使污泥快速吸附污水中有机物，并重新聚集在一起，形成污泥絮体;含有污泥絮体的混合液通过管道进入沉淀池停留，得到的上清液经沉淀池上部的出水口流出，沉淀的污泥通过污泥出口，一部分由污泥泵送入再生池，其余部分污泥富含较高的有机质含量，经剩余污泥排放口排出，可作为资源化的材料;进入再生池的污泥在曝气条件下进行好氧再生，再生后的污泥通过污泥回流泵送入污泥预处理池，实现循环处理。
进一步地，所述污泥预处理池内的水力停留时间为1min～2min，所述吸附凝聚池内的水力停留时间为20min～30min，所述沉淀池内的水力停留时间为1.5～2h。
进一步地，所述沉淀池的沉淀污泥泵入再生池的回流比为50%～150%。
进一步地，所述再生池内设置曝气装置，曝气流量为0.05～0.1m3/(h·L)，曝气时间为2～3h。
进一步地，所述处理系统的有机负荷为2.4～5.6kg BOD/kg MLSS·d。
进一步地，所述处理系统中的污泥龄为5d～15d，根据污泥龄可以折算剩余污泥的排放量。
有益效果：
与传统的吸附-再生工艺相比，本发明处理系统及处理工艺对污水的污染物吸附去除率可提高20%～30%，工艺能耗可以降低30%～60%，剩余污泥有机质含量提高10%～20%。
