申请日2015.11.04
公开(公告)日2017.05.10
IPC分类号C02F9/14; C02F11/00; C02F11/04; C02F11/02; C02F11/12; C02F3/30
摘要
本发明公开一种有效实现有机污泥减量的污水处理系统及方法，其中污水处理系统包括依次连接的格栅、沉砂池、生物反应池和污泥浓缩池，在污泥浓缩池出口端和生物反应池的入口之间串接一个水力空化减泥机以形成一个污水循环系统，水力空化减泥机的入口端连接污泥浓缩池的出口端，水力空化减泥机的出口端经管路连接生物反应池的入口端;水力空化减泥机包括相互串接在一起的至少两级空化装置;第一级空化装置包括置于一级空化腔内的第一空化器以及正对所述第一空化器出口的粉碎挡板;第二级空化装置包括顺序连接的第二空化器、射流约束体和二级扩散管，所述射流约束体位于溶气腔内，所述溶气腔设置有溶气调节机构。
权利要求书
1.一种有效实现有机污泥减量的污水处理系统,包括依次连接的格栅、沉砂池、生物反应池和污泥浓缩池，其特征在于：
在所述污泥浓缩池出口端和生物反应池的入口之间串接一个水力空化减泥机以形成一个污水循环系统，所述水力空化减泥机的入口端连接污泥浓缩池的出口端，所述水力空化减泥机的出口端经管路连接所述生物反应池的入口端;
所述水力空化减泥机包括相互串接在一起的至少两级空化装置;
第一级空化装置(100)包括置于一级空化腔(101)内的第一空化器(103)以及正对所述第一空化器(103)出口的粉碎挡板(102);
第二级空化装置(20)包括顺序连接的第二空化器(21)、射流约束体(25)和二级扩散管(26)，所述射流约束体(25)位于溶气腔(23)内，所述溶气腔(23)设置有溶气调节机构。
2.如权利要求1所述的有效实现有机污泥减量的污水处理系统，其特征在于：所述水力空化减泥机还包括第三级空化装置(30)和第四级空化装置(40);所述第二级空化装置(20)、第三级空化装置(30)和第四级空化装置(40)从上到下竖直配置;所述第一级空化装置(100)水平布置且位于所述第二级空化装置(20)的上方;
所述第一级空化装置(100)通过第一支撑封板(104)与所述第二级空化装置(20)连接;所述第二级空化装置(20)通过第二支撑封板(31)与所述第三级空化装置(30)连接;所述第三级空化装置(30)通过第三支撑封板(41)与所述第四级空化装置(40)连接。
3.如权利要求1至2任一项所述的有效实现有机污泥减量的污水处理系统，其特征在于：所述生物反应池包括依次连接的缺氧池和好氧池，所述好氧池的一个出口端经管道连接所述缺氧池的入口端构成所述缺氧池和好氧池的循环回路;所述好氧池的另一个出口端依次连接二沉池和污泥浓缩池。
4.如权利要求1至2任一项所述的有效实现有机污泥减量的污水处理系统，其特征在于：所述生物反应池包括依次连接的厌氧池、缺氧池和好氧池，所述好氧池的一个出口端经管道连接所述缺氧池的入口端构成包括所述缺氧池和好氧池的循环回路;所述好氧池的另一个出口端依次连接二沉池和所述污泥浓缩池。
5.如权利要求1至2任一项所述的有效实现有机污泥减量的污水处理系统，其特征在于：所述生物反应池包括依次连接的厌氧池和氧化沟，该氧化沟包括缺氧段和好氧段;所述氧化沟的出口端依次连接二沉池和污泥浓缩池。
6.如权利要求1至2任一项所述的有效实现有机污泥减量的污水处理系统，其特征在于：所述生物反应池包括依次连接的厌氧池和SBR反应池，所述SBR反应池出口端连接所述污泥浓缩池。
7.如权利要求1至2任一项所述的有效实现有机污泥减量的污水处理系统，其特征在于：所述生物反应池包括依次连接的厌氧池、缺氧池和MBR反应池，所述MBR反应池的一个出口端连接所述缺氧池的入口端构成包括所述缺氧池和MBR反应池的循环回路;所述MBR反应池的另一个出口端连接污泥浓缩池。
8.一种污水处理系统中采用水力空化减泥机进行有机污泥减量的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤A：通过格栅和沉砂池对高浓度有机污水混合物进行预处理，去除有机污水混合物中的悬浮物;
步骤B：通过生物反应池的生物处理方法，利用微生物的代谢作用，去除预处理后的有机污水混合物中的有机污染物质，并通过污泥浓缩池对生物处理后的排出物进行浓缩处理，减少排出物中污泥的含水量;
步骤C：经步骤B处理后的污泥混合液进入水力空化减泥机的第一空化器(103)后产生高速射流撞击在与所述第一空化器(103)正对的粉碎挡板(102)上，使污泥混合液中的大颗粒污泥絮体破碎，导致水力空化减泥机的一级空化腔(101)内的混合液压力进一步增大;经一级空化后的污泥混合液进入水力空化减泥机第二空化器(21)，在第二级空化装置(20)内的溶气腔(23)及射流约束体(25)的共同作用下产生溶气空化; 二级空化后的污泥混合液通过二级扩散管(26)排出;
步骤D：经步骤C处理后的剩余污泥返回生物反应池中再次经过生物处理进一步减少有机污泥排出量。
9.如权利要求8所述的污水处理系统中采用水力空化减泥机进行有机污泥减量的方法，其特征在于：
该方法步骤C还包括：含有污泥的待处理混合液经所述第一级空化装置(100)和第二级空化装置(20)的两级空化处理后依次进入下游的所述第三级空化装置(30)内的第三空化器(32)和第四级空化装置(40)内第四空化器(42)进行三级和四级空化处理，最后经出水管(45)排出。
10.如权利要求8至9任一项所述的污水处理系统中采用水力空化减泥机进行有机污泥减量的方法，其特征在于：
所述步骤B具体为：
B1：预处理后的有机污水混合物以及从好氧池回流的污水混合物进入所述缺氧池中进行脱氮处理;
B2：经过所述缺氧池处理后的有机污水混合物进入好氧池中进而去除有机污水中的BOD、实现氨氮的硝化和磷的吸收;经过所述好氧池处理后的部分污水混合液回流至所述缺氧池中;
或所述步骤B具体为：
B0：预处理后的有机污水混合物进入所述厌氧池中，在所述厌氧池中有机污水混合物释放磷，同时对部分有机物进行氨化处理后进入所述缺氧池中;
B1：预处理后的有机污水混合物以及从好氧池回流的污水混合物进入所述缺氧池中进行脱氮处理;
B2：经过所述缺氧池处理后的有机污水混合物进入好氧池中进而去除有机污水中的BOD、实现氨氮的硝化和磷的吸收;经过所述好氧池处理后的部分污水混合液回流至所述缺氧池中;
或所述步骤B具体为：预处理后的有机污水混合物进入所述厌氧池中，在所述厌氧池中有机污水中的聚磷菌释放磷，同时对部分有机物进行氨化处理后进入所述氧气沟中;有机污水在所述氧化沟中进行处理进而去除有机污水中的BOD、实现氨氮的硝化和磷的吸收;
或所述步骤B具体为：预处理后的有机污水混合物进入所述厌氧池中，在所述厌氧池中有机污水释放磷，同时对部分有机物进行氨化处理后进入SBR反应池中，SBR反应池中的微生物利用有机污水中的有机物进行新陈代谢，将有机污染物转化为CO2、H2O无机物;
或步骤B具体包括如下步骤：
B01：预处理后的有机污水混合物进入所述厌氧池中，在所述厌氧池中有机污水中的聚磷菌释放磷，同时对部分有机物进行氨化分解后进入所述缺氧池中;
B02：预处理后的有机污水混合物以及从MBR反应池回流的污水混合物进入所述缺氧池中进行脱氮处理;
B03：经过所述缺氧池处理后的有机污水混合物进入MBR反应池中对有机污水中的有机物进行降解;经过所述MBR反应池处理后的部分污水混合液回流至所述缺氧池中。
说明书
一种有效实现有机污泥减量的污水处理系统及方法
技术领域
本发明涉及有机污泥减量的污水处理系统和方法，尤其涉及一种采用水力空化减泥机进行有机污泥减量的污水处理系统及方法。
背景技术
我国目前对大多数城镇污水、工业有机废水采用生化工艺进行处理。采用的生化工艺包括主要包括：A2/O、A/O、SBR、氧化沟、MBR等。但是这些方法存在的共同问题是在污水处理过程中会产生大量的剩余污泥。就一般情况而言，每处理10000m3污水，处理过程会产生含水率80%的泥饼约5-10吨。这种污泥种含有病源体、重金属和持久性有机物等有害物质。目前这种污泥大多数自然堆放，尚未得到妥善处理处置。只有少量的污泥采用不同的方式进行处理。
目前国内外主要的污泥处理技术有：焚烧、填埋、厌氧消化、好氧发酵、热干化石灰稳定、污泥热解、水热处理等方法。均属于污泥产生后对其再进行的末端处理技术。而这些处理方式都会带来巨大的设备投资和高昂的运行费用，同时还会产生二次污染以及生态安全风险。我国平均每天产生80%的泥饼约50万吨以上。由于这种污泥运输、储存、处理处置成本昂贵，目前又无经济有效的处理处置方法，从而导致了这种污泥通过堆肥、焚烧、热解处理的数量不足5%,绝大部分仍然自然堆存或无序抛撒，对环境造成巨大危害。因此需要一种减少污泥产量的装备，尤其是在污水处理过程中就可减少污泥产量，实现源头减排，进行清洁生产迫在眉睫，十分必要。
发明内容
本发明目的是提供一种在污水生化处理过程中采用水力空化减泥机进行有机污泥减量的污水处理系统及方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种有效实现有机污泥减量的污水处理系统,包括依次连接的格栅、沉砂池、生物反应池和污泥浓缩池，其特征在于：在所述污泥浓缩池出口端和生物反应池的入口之间串接一个水力空化减泥机以形成一个污水循环系统，所述水力空化减泥机的入口端连接污泥浓缩池的出口端，所述水力空化减泥机的出口端经管路连接所述生物反应池的入口端;
所述水力空化减泥机包括相互串接在一起的至少两级空化装置;
第一级空化装置包括置于一级空化腔内的第一空化器以及正对所述第一空化器出口的粉碎挡板;
第二级空化装置包括顺序连接的第二空化器、射流约束体和二级扩散管，所述第二空化器位于加热腔中，所述射流约束体位于溶气腔内，所述溶气腔设置有溶气调节机构。
所述水力空化减泥机还包括第三级空化装置和第四级空化装置;所述第二级空化装置、第三级空化装置和第四级空化装置从上到下竖直配置;所述第一级空化装置水平布置且位于所述第二级空化装置的上方;
所述第一级空化装置通过第一支撑封板与所述第二级空化装置连接;所述第二级空化装置通过第二支撑封板与所述第三级空化装置连接;所述第三级空化装置通过第三支撑封板与所述第四级空化装置连接。
所述生物反应池包括依次连接的缺氧池和好氧池，所述好氧池的一个出口端经管道连接所述缺氧池的入口端构成所述缺氧池和好氧池的循环回路;所述好氧池的另一个出口端依次连接二沉池和污泥浓缩池。
所述生物反应池包括依次连接的厌氧池、缺氧池和好氧池，所述好氧池的一个出口端经管道连接所述缺氧池的入口端构成包括所述缺氧池和好氧池的循环回路;所述好氧池的另一个出口端依次连接二沉池和所述污泥浓缩池。
所述生物反应池包括依次连接的厌氧池和氧化沟，该氧化沟包括缺氧段和好氧段;所述氧化沟的出口端依次连接二沉池和污泥浓缩池。
所述生物反应池包括依次连接的厌氧池和SBR反应池，所述SBR反应池出口端连接所述污泥浓缩池。
所述生物反应池包括依次连接的厌氧池、缺氧池和MBR反应池，所述MBR反应池的一个出口端连接所述缺氧池的入口端构成包括所述缺氧池和MBR反应池的循环回路;所述MBR反应池的另一个出口端连接污泥浓缩池。
本发明还公开了一种污水处理系统中采用水力空化减泥机进行有机污泥减量的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤A：通过格栅和沉砂池对高浓度有机污水混合物进行预处理，去除有机污水混合物中的悬浮物;
步骤B：通过生物反应池的生物处理方法，利用微生物的代谢作用，去除预处理后的有机污水混合物中的有机污染物质，并通过污泥浓缩池对生物处理后的排出物进行浓缩处理，减少排出物中污泥的含水量;
步骤C：经步骤B处理后的污泥混合液进入水力空化减泥机的第一空化器后产生高速射流撞击在与所述第一空化器正对的粉碎挡板上，使污泥混合液中的大颗粒污泥絮体破碎，导致水力空化减泥机的一级空化腔内的混合液压力进一步增大;经一级空化后的污泥混合液进入水力空化减泥机第二空化器，在第二级空化装置内溶气腔及射流约束体的共同作用下产生溶气空化; 二级空化后的污泥混合液通过二级扩散管排出;
步骤D：经步骤C处理后的剩余污泥返回生物反应池中再次经过生物处理进一步减少有机污泥排出量。
该方法步骤C还包括：含有污泥的待处理混合液经所述第一级空化装置和第二级空化装置的两级空化处理后依次进入下游的所述第三级空化装置内的第三空化器和第四级空化装置内第四空化器进行三级和四级空化处理，最后经出水管排出。
所述步骤B具体为：
B1：预处理后的有机污水混合物以及从好氧池回流的污水混合物进入所述缺氧池中进行脱氮处理;
B2：经过所述缺氧池处理后的有机污水混合物进入好氧池中进而去除有机污水中的BOD、实现氨氮的硝化和磷的吸收;经过所述好氧池处理后的部分污水混合液回流至所述缺氧池中;
或所述步骤B具体为：
B0：预处理后的有机污水混合物进入所述厌氧池中，在所述厌氧池中有机污水混合物释放磷，同时对部分有机物进行氨化处理后进入所述缺氧池中;
B1：预处理后的有机污水混合物以及从好氧池回流的污水混合物进入所述缺氧池中进行脱氮处理;
B2：经过所述缺氧池处理后的有机污水混合物进入好氧池中进而去除有机污水中的BOD、实现氨氮的硝化和磷的吸收;经过所述好氧池处理后的部分污水混合液回流至所述缺氧池中;
或所述步骤B具体为：预处理后的有机污水混合物进入所述厌氧池中，在所述厌氧池中有机污水中的聚磷菌释放磷，同时对部分有机物进行氨化处理后进入所述氧气沟中;有机污水在所述氧化沟中进行处理进而去除有机污水中的BOD、实现氨氮的硝化和磷的吸收;
或所述步骤B具体为：预处理后的有机污水混合物进入所述厌氧池中，在所述厌氧池中有机污水释放磷，同时对部分有机物进行氨化处理后进入SBR反应池中，SBR反应池中的微生物利用有机污水中的有机物进行新陈代谢，将有机污染物转化为CO2、H2O无机物;
或步骤B具体包括如下步骤：
B01：预处理后的有机污水混合物进入所述厌氧池中，在所述厌氧池中有机污水中的聚磷菌释放磷，同时对部分有机物进行氨化分解后进入所述缺氧池中;
B02：预处理后的有机污水混合物以及从MBR反应池回流的污水混合物进入所述缺氧池中进行脱氮处理;
B03：经过所述缺氧池处理后的有机污水混合物进入MBR反应池中对有机污水中的有机物进行降解;经过所述MBR反应池处理后的部分污水混合液回流至所述缺氧池中。。
与现有技术相比，本发明能有效减少有机污水混合物生化处理后的剩余污泥量，改善生物处理的效果。
