公布日：2023.03.14
申请日：2022.12.19
分类号：C02F11/06(2006.01)I;C02F11/122(2019.01)I
摘要
本发明公开了一种两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统及方法，包括臭氧发生器、一级微纳米臭氧氧化处理组件、二级微纳米臭氧氧化处理组件和沉淀池，臭氧发生器产生臭氧，并通入一级微纳米臭氧氧化处理组件，使得在一级微纳米臭氧氧化处理组件的污泥被臭氧初步氧化，在一级微纳米臭氧氧化处理组件后设置有二级微纳米臭氧氧化处理组件，被臭氧初步氧化的污泥进入二级微纳米臭氧氧化处理组件后被二次氧化，而后经过沉淀池沉淀后以液体与固体的形式分别排出两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统。经过两次氧化后的污泥实现了高效解体与减量，两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统实现了污泥绿色化处理的目的。
权利要求书
1.一种两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统，其特征在于，包括臭氧发生器(100)、一级微纳米臭氧氧化处理组件(200)、二级微纳米臭氧氧化处理组件(300)和沉淀池(400)，其中，所述臭氧发生器(100)的出气口与所述一级微纳米臭氧氧化处理组件(200)和二级微纳米臭氧氧化处理组件(300)的进气连通；所述一级微纳米臭氧氧化处理组件(200)的进料口用于接收污泥，以在所述一级微纳米臭氧氧化处理组件(200)通入臭氧后对污泥进行一级臭氧氧化处理；所述二级微纳米臭氧氧化处理组件(300)的进料口用于接收所述一级微纳米臭氧氧化处理组件(200)处理后的污泥，以在所述二级微纳米臭氧氧化处理组件(300)通入臭氧后对污泥进行二级臭氧氧化处理；所述沉淀池(400)的进料口与二级微纳米臭氧氧化处理组件(300)的出料口连通，以对污泥进行沉淀处理。
2.根据权利要求1所述的两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统，其特征在于，所述一级微纳米臭氧氧化处理组件(200)包括一级臭氧氧化池(201)和一级微纳米气泡分散器(202)，其中，所述一级臭氧氧化池(201)的进料口用于接收污泥；所述一级微纳米气泡分散器(202)设置于所述一级臭氧氧化池(201)的内部；所述一级微纳米气泡分散器(202)的进口作为所述一级微纳米臭氧氧化处理组件(200)的臭氧进口与所述臭氧发生器(100)的出气口连通；所述二级微纳米臭氧氧化处理组件(300)包括二级臭氧氧化池(301)和二级微纳米气泡分散器(302)，其中，所述二级臭氧氧化池(301)的进料口与所述一级臭氧氧化池(201)的出料口连通，所述二级臭氧氧化池(301)的出料口与所述沉淀池(400)的进料口连通；所述二级微纳米气泡分散器(302)设置于所述二级臭氧氧化池(301)的内部；所述二级微纳米气泡分散器(302)的进口作为所述二级微纳米臭氧氧化处理组件(300)的臭氧进口与所述臭氧发生器(100)的出气口连通。
3.根据权利要求2所述的两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统，其特征在于，所述一级微纳米臭氧氧化处理组件(200)还包括连接于所述微纳米气泡分散器(202)的进口和所述臭氧发生器(100)的出气口之间的射流混合器(203)。
4.根据权利要求3所述的两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统，其特征在于，所述一级微纳米臭氧氧化处理组件(200)还包括连接于所述一级臭氧氧化池(201)和所述射流混合器(203)的进液口的循环泵(204)。
5.根据权利要求4所述的两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统，其特征在于，所述循环泵(204)的流量根据所述微纳米气泡分散器(202)的数量确定。
6.根据权利要求2所述的两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统，其特征在于，还包括振动过滤器(500)，以过滤浓缩污泥中的大颗粒杂质，浓缩污泥从所述振动过滤器(500)的进料口进入振动过滤器(500)，所述一级臭氧氧化池(201)的进料口作为所述一级微纳米臭氧氧化处理组件(200)的进料口与振动过滤器(500)的出料口连通。
7.根据权利要求6所述的两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统，其特征在于，还包括提升泵(600)，以将过滤后的污泥提升至一级臭氧氧化池(201)，所述提升泵(600)的进料口与所述振动过滤器(500)的出料口连通，所述一级臭氧氧化池(201)的进料口作为所述一级微纳米臭氧氧化处理组件(200)的进料口与所述提升泵(600)的出料口连通。
8.根据权利要求1所述的两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统，其特征在于，还包括螺杆泵(700)，所述螺杆泵(700)的进料口与沉淀池(400)的下出料口连通。
9.根据权利要求8所述的两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统，其特征在于，所述沉淀池(400)还包括溢流堰，所述溢流堰设置于所述沉淀池(400)的顶部，用于排出污泥沉淀后的上清液。
10.根据权利要求9所述的两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统，其特征在于，还包括压滤机，所述压滤机为板框压滤机(800)，且所述板框压滤机(800)采用间歇运行方式运行，所述板框压滤机(800)的进料口与所述螺杆泵(700)的出料口连通。
11.一种两段式微纳米臭氧氧化污泥处理方法，其特征在于，应用如权利要求1至10中任一项所述的两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统，所述两段式微纳米臭氧氧化污泥处理方法包括：步骤S1：臭氧发生器(100)向一级微纳米臭氧氧化处理组件(200)中连续通入第一预设投加量的臭氧；步骤S2：将浓度在预设浓度的污泥连续输送至一级微纳米臭氧氧化处理组件(200)中停留第一预设时间，以进行一级臭氧氧化处理；步骤S3：臭氧发生器(100)向二级微纳米臭氧氧化处理组件(300)中连续通入第二预设投加量的臭氧；步骤S4：将一级臭氧氧化处理后的污泥连续输送至二级微纳米臭氧氧化处理组件(300)中停留第二预设时间，以进行二级臭氧氧化处理；步骤S5：将二级臭氧氧化处理后的污泥连续输送至沉淀池(400)，以进行沉淀处理。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，在污泥处理过程中,所述步骤S1、所述步骤S2、所述步骤S3、所述步骤S4和所述步骤S5处于持续运行状态。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述步骤S5中，所述沉淀池(400)的表面负荷为0.6-1.0m3/(m2·h)。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述步骤S5之后还包括通过螺杆泵(700)将沉淀池(400)的底部的污泥抽送至压滤机进行压滤处理。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述一级微纳米臭氧氧化处理组件(200)和所述二级微纳米臭氧氧化处理组件(300)中的单个微纳米气泡分散器(202)的流量为11.7-25.8L/min。
16.如权利要求11至15中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一预设投加量为0.002-0.009gO3/gTSS，所述预设浓度为15-25g/L，所述第一预设时间为2-4h，所述第二预设投加量为0.002-0.005gO3/gTSS，所述第二预设时间为2-4h。
发明内容
有鉴于此，本发明的第一个目的是提供一种两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统，旨在实现污泥绿色化处理。
本发明的第二个目的是提供一种两段式微纳米臭氧氧化污泥处理方法。
为了实现上述第一个目的，本发明提供了如下方案：
一种两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统，包括臭氧发生器、一级微纳米臭氧氧化处理组件、二级微纳米臭氧氧化处理组件和沉淀池，其中，
臭氧发生器的出气口与一级和二级微纳米臭氧氧化处理组件的进气口连通；
一级微纳米臭氧氧化处理组件的进料口用于接收污泥，以在一级微纳米臭氧氧化处理组件通入臭氧时对污泥进行一级臭氧氧化处理；
二级微纳米臭氧氧化处理组件的进料口用于接收一级微纳米臭氧氧化处理组件处理后的污泥，以在二级微纳米臭氧氧化处理组件通入臭氧时对污泥进行二级臭氧氧化处理；
沉淀池的进料口与二级微纳米臭氧氧化处理组件的出料口连通，以对污泥进行沉淀处理。
优选地，在上述两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统中，一级微纳米臭氧氧化处理组件与二级微纳米臭氧氧化处理组件所包含的部件种类相同；
一级微纳米臭氧氧化处理组件包括一级臭氧氧化池和微纳米气泡分散器，其中，
微纳米气泡分散器设置于一级臭氧氧化池的内部；
微纳米气泡分散器的进口作为一级微纳米臭氧氧化处理组件的臭氧进口与臭氧发生器连通。
优选地，在上述两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统中，一级微纳米臭氧氧化处理组件还包括连接于所述微纳米气泡分散器的进口和所述臭氧发生器的出气口之间的射流混合器。
优选地，在上述两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统中，一级微纳米臭氧氧化处理组件还包括连接于所述一级臭氧氧化池和所述射流混合器的进液口的循环泵。
优选地，在上述两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统中，循环泵的流量根据微纳米气泡分散器的数量确定。
优选地，在上述两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统中，还包括振动过滤器，以过滤浓缩污泥中的大颗粒杂质，浓缩污泥从振动过滤器的进料口进入振动过滤器，一级臭氧氧化池的进料口作为一级微纳米臭氧氧化处理组件的进料口与振动过滤器的出料口连通。
优选地，在上述两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统中，还包括提升泵，以将过滤后的污泥提升至一级臭氧氧化池，提升泵的进料口与振动过滤器的出料口连通，一级臭氧氧化池的进料口与提升泵的出料口连通。
优选地，在上述两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统中，还包括螺杆泵，螺杆泵的进料口与沉淀池的下出料口连通。
优选地，在上述两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统中，沉淀池还包括溢流堰，溢流堰设置于沉淀池的顶部，用于排出污泥沉淀后的上清液。
优选地，在上述两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统中，还包括压滤机，压滤机为板框压滤机，且板框压滤机采用间歇运行方式运行，板框压滤机的进料口与螺杆泵的出料口连通。
为了实现上述第二个目的，本发明提供了如下方案：
一种两段式微纳米臭氧氧化污泥处理方法，应用上述任一项的两段式微纳米臭氧氧化污泥处理系统，微纳米臭氧氧化污泥处理方法包括：
步骤S1：臭氧发生器向一级微纳米臭氧氧化处理组件中连续通入为第一预设投加量的臭氧；
步骤S2：将浓度在预设浓度的污泥连续输送至一级微纳米臭氧氧化处理组件中停留第一预设时间，以进行一级臭氧氧化处理；
步骤S3：臭氧发生器向二级微纳米臭氧氧化处理组件中连续通入第二预设投加量的臭氧；
步骤S4：将一级臭氧氧化处理后的连续污泥输送至二级微纳米臭氧氧化处理组件中停留第二预设时间，以进行二级臭氧氧化处理；
步骤S5：将二级臭氧氧化处理后的污泥连续输送至沉淀池，以进行沉淀处理。
优选地，在上述微纳米臭氧氧化污泥处理方法中，在污泥处理过程中,步骤S1、步骤S2、步骤S3、步骤S4和步骤S5处于持续运行状态。
优选地，在上述微纳米臭氧氧化污泥处理方法中，步骤S5中，沉淀池的表面负荷为0.6-1.0m3/(m2·h)。
优选地，在上述微纳米臭氧氧化污泥处理方法中，步骤S5之后还包括通过螺杆泵将沉淀池的底部的污泥抽送至压滤机进行压滤处理。
优选地，在上述微纳米臭氧氧化污泥处理方法中，一级微纳米臭氧氧化处理组件和二级微纳米臭氧氧化处理组件中的单个微纳米气泡分散器的流量为11.7-25.8L/min。
优选地，在上述微纳米臭氧氧化污泥处理方法中，所述第一预设投加量为0.002-0.009gO3/gTSS，所述预设浓度为15-25g/L，所述第一预设时间为2-4h，所述第二预设投加量为0.002-0.005gO3/gTSS，所述第二预设时间为2-4h。
（发明人：麻倩;靳鹏飞;高信刚;骆平;张强）
