申请日2017.12.19
公开(公告)日2018.04.10
IPC分类号C02F11/06
摘要
本发明属于环境工程污泥处理技术领域，尤其涉及一种污泥微气泡臭氧稳定化装置及方法。具体公开了一种污泥微气泡臭氧稳定化装置，包括顺次连通的厌氧池、缺氧池、好氧池以及二沉池，厌氧池的一侧设置有进水管，二沉池的一侧设置有出水管，好氧池内设置有曝气管，还包括：污泥反应罐、微滤装置以及微气泡发生器，污泥反应罐的内部设置有三相分离器，污泥反应罐的下部设置有释放口和排泥管，微气泡发生器的下端设置有臭氧进口。还公开了一种污泥微气泡臭氧稳定化方法。本发明能够提高臭氧的使用率，从而减小臭氧的投加量，本发明增加的微滤装置能够防止微气泡发生器发生堵塞，本发明设置的三相分离器能够减少好氧池的曝气量。
权利要求书
1.一种污泥微气泡臭氧稳定化装置，包括顺次连通的厌氧池、缺氧池、好氧池以及二沉池，所述厌氧池的一侧设置有进水管，所述二沉池的一侧设置有出水管，所述好氧池内设置有曝气管，其特征在于，还包括：污泥反应罐、微滤装置以及微气泡发生器，所述污泥反应罐的内部设置有三相分离器，所述污泥反应罐的下部设置有释放口和排泥管，所述微气泡发生器的下端设置有臭氧进口;
所述二沉池分别与所述厌氧池、污泥反应罐以及微滤装置连通，所述三相分离器与所述好氧池连通，所述微滤装置还分别与所述污泥反应罐、缺氧池以及微气泡发生器连通，所述微气泡发生器还与所述污泥反应罐连通。
2.根据权利要求1所述的一种污泥微气泡臭氧稳定化装置，其特征在于，所述二沉池的出水管连接所述微滤装置的上端，所述二沉池的下端设置有分流管道，所述分流管道包括分支Ⅰ和分支Ⅱ，所述分支Ⅰ的前部设置有分流泵Ⅰ，所述分支Ⅱ的前部设置有分流泵Ⅱ，所述分支Ⅰ连接到所述厌氧池的下端，所述分支Ⅱ连接到所述污泥反应罐的下部。
3.根据权利要求2所述的一种污泥微气泡臭氧稳定化装置，其特征在于，所述分支Ⅰ为污泥回流管，所述分支Ⅱ为剩余污泥进泥管。
4.根据权利要求1所述的一种污泥微气泡臭氧稳定化装置，其特征在于，所述三相分离器通过尾气收管连接所述好氧池。
5.根据权利要求1所述的一种污泥 微气泡臭氧稳定化装置，其特征在于，所述微滤装置的下端通过上清液回流管与所述缺氧池连接，所述微滤装置下部的一侧通过进泥管与所述污泥反应罐连接，所述微滤装置中部的一侧通过回泥管与所述污泥反应罐连接，所述微滤装置的下端通过上清液管与所述微气泡发生器连接。
6.根据权利要求1所述的一种污泥微气泡臭氧稳定化装置，其特征在于，所述微气泡发生器通过管道连接所述污泥反应罐的释放口。
7.一种污泥微气泡臭氧稳定化方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.污水依次进入厌氧池、缺氧池以及好氧池后，在好氧池内进行曝气处理;
b.污水经好氧池曝气后进入二沉池进行泥水分离处理，分离后得到上清液和污泥，上清液通过出水管排放，一部分污泥由污泥回流管返回到厌氧池内，另一部分污泥通过剩余污泥进泥管进入污泥反应罐内;
c.污泥反应罐内的污泥通过进泥管进入微滤装置，经过微滤装置的过滤后得到浓缩污泥和上清液，一部分浓缩污泥经回泥管返回到污泥反应罐内，一部分上清液通过上清液管进入微气泡发生器内，进入微气泡发生器的上清液与进入微气泡发生器的臭氧以一定的气液比例在微气泡发生器内混合后由释放口返回至污泥反应罐内，臭氧经三相分离器分离后通过尾气收管返回到好氧池内;
d.污泥反应罐内的污泥通过进泥管进入微滤装置，经过微滤装置的过滤后得到浓缩污泥和上清液，一部分浓缩污泥经回泥管返回到污泥反应罐内，一部分上清液经上清液经上清液回流管进入缺氧池内;
e.步骤b中通过二沉池得到的上清液经出水管进入微滤装置，该上清液对微滤装置进行反冲洗，反冲洗水经回泥管返回到缺氧池内;
f.按顺序重复步骤d和步骤e两次;
g.按顺序重复步骤c和步骤d一次，污泥反应罐内的污泥经过排泥管排出。
8.根据权利要求7所述一种污泥微气泡臭氧稳定化方法，其特征在于，所述步骤a的具体步骤为：污水通过进水管进入厌氧池，在厌氧池中停留一小时，然后进入缺氧池内，在缺氧池内停留两个小时，在进入好氧池内，在好氧池中连续曝气六个小时。
9.根据权利要求7所述的一种污泥微气泡臭氧稳定化方法，其特征在于，所述步骤c和步骤d中的一部分浓缩污泥都是指70%～90%的浓缩污泥，所述步骤c和步骤d中的一部分上清液都是指10%～30%的上清液。
10.根据权利要求7所述的一种污泥微气泡臭氧稳定化方法，其特征在于，所述步骤c中一定的气液比例是指臭氧和上清液的比例为5%～30%。
说明书
一种污泥微气泡臭氧稳定化装置及方法
技术领域
本发明属于环境工程污泥处理技术领域，尤其涉及一种污泥微气泡臭氧稳定化装置及方法。
背景技术
污泥稳定化处理就是降解污泥中的有机物质，进一步减少污泥含水量，杀灭污泥污泥中的细菌、病原体等，打破细胞壁，消除臭味，这是污泥能否资源化有效利用的关键步骤。
目前，城市生活污水厂普遍采用活性污泥法来处理污水。但是，活性污泥法处理过程中会产生大量的污泥，根据相关规定，污泥厂在污泥出厂之前需要进行稳定化处理。常用的污泥稳定化处理方法有厌氧消化、好氧消化、堆肥、高温热水解、超临界氧化、臭氧氧化等，但这些常用方法均存在一些问题，如厌氧消化、好氧消化以及堆肥的停留时间长、占地面积大，市政污水处理厂往往难以满足工艺的用地需求。而高温热水解不能作为污泥稳定化的单独处理方式，一般作为厌氧处理的预处理方式，且运行成本较高。超临界氧化需要高温高压条件，存在较大的安全风险，运行成本高。臭氧氧化技术利用臭氧的强氧化性，可以破坏微生物的细胞壁，杀死生物体，使胞内物质溶出，可用于污泥的减量化和稳定化处理，占地小、稳定性好、资源可回收利用，应用前景广阔，但是，目前的臭氧氧化技术的臭氧投加方式多为普通曝气盘、微孔曝气盘和射流等方式，这些臭氧投加方式均存在臭氧逸失率高、投加量大、成本高等缺点，并且资源没有实现最大化利用。采用微纳米气泡方式投加臭氧可解决上述问题，但污泥中的固体物质往往容易使微气泡发生器堵塞，实际运行中会极大的限制其稳定性。
因此，环境工程污泥处理技术领域急需一种臭氧与污泥可反应充分，过程容易控制，臭氧投加量小，成本低，臭氧利用率高，运行稳定，不堵塞，实现资源最大化利用的污泥微气泡臭氧稳定化装置及方法。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种污泥微气泡臭氧稳定化装置及方法，本发明采用微气泡发生器作为臭氧投加设备，能够提高臭氧的使用率，从而减小臭氧的投加量，本发明增加的微滤装置能够防止微气泡发生器发生堵塞，本发明设置的三相分离器能够减少好氧池的曝气量。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种污泥微气泡臭氧稳定化装置，包括顺次连通的厌氧池、缺氧池、好氧池以及二沉池，厌氧池的一侧设置有进水管，二沉池的一侧设置有出水管，好氧池内设置有曝气管，还包括：污泥反应罐、微滤装置以及微气泡发生器，污泥反应罐的内部设置有三相分离器，污泥反应罐的下部设置有释放口和排泥管，微气泡发生器的下端设置有臭氧进口;
二沉池分别与厌氧池、污泥反应罐以及微滤装置连通，三相分离器与好氧池连通，微滤装置还分别与污泥反应罐、缺氧池以及微气泡发生器连通，微气泡发生器还与污泥反应罐连通。
作为优选，二沉池的出水管连接微滤装置的上端，二沉池的下端设置有分流管道，分流管道包括分支Ⅰ和分支Ⅱ，分支Ⅰ的前部设置有分流泵Ⅰ，分支Ⅱ的前部设置有分流泵Ⅱ，分支Ⅰ连接到厌氧池的下端，分支Ⅱ连接到污泥反应罐的下部。
作为优选，分支Ⅰ为污泥回流管，分支Ⅱ为剩余污泥进泥管。
作为优选，三相分离器通过尾气收管连接好氧池。
作为优选，微滤装置的下端通过上清液回流管与缺氧池连接，微滤装置下部的一侧通过进泥管与污泥反应罐连接，微滤装置中部的一侧通过回泥管与污泥反应罐连接，微滤装置的下端通过上清液管与微气泡发生器连接。
作为优选，微气泡发生器通过管道连接污泥反应罐的释放口。
一种污泥微气泡臭氧稳定化方法，包括以下步骤：
a.污水依次进入厌氧池、缺氧池以及好氧池后，在好氧池内进行曝气处理;
b.污水经好氧池曝气后进入二沉池进行泥水分离处理，分离后得到上清液和污泥，上清液通过出水管排放，一部分污泥由污泥回流管返回到厌氧池内，另一部分污泥通过剩余污泥进泥管进入污泥反应罐内;
c.污泥反应罐内的污泥通过进泥管进入微滤装置，经过微滤装置的过滤后得到浓缩污泥和上清液，一部分浓缩污泥经回泥管返回到污泥反应罐内，一部分上清液通过上清液管进入微气泡发生器内，进入微气泡发生器的上清液与进入微气泡发生器的臭氧以一定的气液比例在微气泡发生器内混合后由释放口返回至污泥反应罐内，臭氧经三相分离器分离后通过尾气收管返回到好氧池内;
d.污泥反应罐内的污泥通过进泥管进入微滤装置，经过微滤装置的过滤后得到浓缩污泥和上清液，一部分浓缩污泥经回泥管返回到污泥反应罐内，一部分上清液经上清液经上清液回流管进入缺氧池内;
e.步骤b中通过二沉池得到的上清液经出水管进入微滤装置，该上清液对微滤装置进行反冲洗，反冲洗水经回泥管返回到缺氧池内;
f.按顺序重复步骤d和步骤e两次;
g.按顺序重复步骤c和步骤d一次，污泥反应罐内的污泥经过排泥管排出。
作为优选，步骤a的具体步骤为：污水通过进水管进入厌氧池，在厌氧池中停留一小时，然后进入缺氧池内，在缺氧池内停留两个小时，在进入好氧池内，在好氧池中连续曝气六个小时。
作为优选，步骤c和步骤d中的一部分浓缩污泥都是指70%～90%的浓缩污泥，步骤c和步骤d中的一部分上清液都是指10%～30%的上清液。
作为优选，步骤c中一定的气液比例是指臭氧和上清液的比例为5%～30%。
本发明的有益效果为：
(1)本发明采用微气泡发生器作为臭氧的投加设备，微气泡发生器能够提高臭氧的使用率，从而减少臭氧的投加量，污泥的稳定化效果好。
(2)本发明设置有微滤装置，能够降低进入微气泡发生器的水的固体悬浮物的含量，解决了微气泡发生器容易堵塞的问题。
(3)本发明的污泥反应罐的内部设置有三相分离器，三相分离器能够使臭氧和污泥充分分离，将臭氧反应的尾气收集返回至好氧池内，有效利用臭氧反应后的尾气，从而减少好氧池的曝气量。
(4)本发明在步骤c中采用的是经过微滤装置微滤后的上清液进入微气泡发生器与臭氧混合，相比于一般工艺中不没有将污泥和上清液分离就与臭氧在微气泡发生器中进行混合，本发明的混合效果更好，没有污泥的干扰，上清液与臭氧的混合效率更高。
(5)本发明在步骤d中上清液是通过微滤装置得到的，相较于一般的工艺采用的自然沉淀方式，本发明的方法得到上清液的时间更短，效果更稳定。
(6)本发明通过对步骤d和步骤e的重复，同时实现了上清液分离后的回流和反清洗工作，返回到污泥反应罐内的反冲洗水稀释了上清液，可较大幅度的提高后续的反应速率。
