公布日：2023.12.05
申请日：2023.09.28
分类号：C02F11/14(2019.01)I;C02F11/122(2019.01)I;C02F11/06(2006.01)I;C02F11/00(2006.01)I;C02F11/143(2019.01)I
摘要
本发明公开了一种基于优化气浮池的稳定化污泥资源化处理系统及方法，通过将臭氧微气泡处理与土地利用相结合，实现污泥资源化利用。在污泥处理过程中，采用优化结构后的气浮池，提高了臭氧的氧化效率；并且采用全流程污泥处置，降低了运输成本；同时采用破碎机对脱水污泥进行破碎，在提高了污泥的比表面积的基础上，增加了有机物在土壤中的传播速率。
权利要求书
1.一种基于优化气浮池的稳定化污泥资源化处理系统，其特征在于，包括：预调理池(1)、气浮池(2)、生化池(3)、调理池(4)、板框压滤机(5)以及破碎机(6)；其中，所述预调理池(1)，用于对进入所述预调理池(1)内的剩余污泥进行预处理，并将经预处理后的污泥送入气浮池(2)；所述气浮池(2)，利用臭氧气体微气泡与进入所述气浮池(2)内的剩余污泥循环进行氧化反应后送入调理池(4)；所述调理池(4)，利用脱水药剂对进入调理池(4)内的污泥进行调理形成浓缩污泥后送入板框压滤机(5)；所述生化池(3)，用于接收所述预调理池(1)、气浮池(2)以及调理池(4)处理后的清液；所述板框压滤机(5)，用于对进入所述板框压滤机(5)内的污泥进行脱水；所述破碎机(6)，用于对经板框压滤机(5)送入的污泥进行破碎，使污泥碎化成较小颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种基于优化气浮池的稳定化污泥资源化处理系统，其特征在于，所述预调理池(1)的底部设置有进气口，用于接收所述气浮池产出的多余废气；所述预调理池(1)的底部设置有出水口，所述出水口与所述生化池(3)相连。
3.根据权利要求1所述的一种同步去除新污染物的系统，其特征在于，所述气浮池(2)设置有反应区和沉淀区，其中，所述反应区和所述预调理池(1)的出泥口相连，所述反应区的顶部设置有集气罩，通过气体管路与预调理池(1)的底端进气口相连，所述反应区的内部设置有斜板隔断，用于增加污泥与臭氧微气泡的接触距离，所述反应区的底部设置有气泡发生器，用于提供臭氧微气泡；所述沉淀区的顶部设置有排泥口，所述排泥口与所述调理池(4)的进泥口相连；所述沉淀区的中部设置有出水口，所述出水口与所述生化池(3)相连；所述沉淀区的底部设置有回流口，通过回流管路及内流泵与所述反应区相连；所述回流管路上还连有中水进水管，用于补充回流水量；其中，多个斜板隔断包括沿气浮池反应区的横向方向重复设置的第一斜板隔断和第二斜板隔断，第一斜板隔断的下端与气浮池池底之间为污泥通道，第二斜板隔断的上端与气浮池池顶之间为污泥通道，污泥通道之间相互贯穿连通，通过所有斜板隔断在气浮池反应区内的进泥端至出泥端之间形成S形上下往复的流道，所述气泡发生器设置在相邻两个斜板隔断之间的反应区。
4.根据权利要求1所述的一种基于优化气浮池的稳定化污泥资源化处理系统，其特征在于，所述调理池(4)的底部设置有出水口，与所述生化池(3)相连。
5.一种基于优化气浮池的稳定化污泥资源化处理方法，其特征在于，基于如权利要求1～4任一项所述的一种基于优化气浮池的稳定化污泥资源化处理系统，所述方法包括如下步骤：S1：将剩余污泥送入预调理池(1)内进行初步沉淀，处理后的上清液通入生化池(3)；S2：将进入气浮池(1)的剩余污泥利用臭氧气体微气泡与之循环进行氧化反应后送入调理池(4)，反应后的清液通入生化池(3)；S3：利用脱水药剂对经过所述气浮池(2)处理过后的污泥进行调理，并将调理后的浓缩污泥送入板框压滤机(5)内，调理后产生的上清液通入生化池(3)；S4：对进入所述板框压滤机(5)内的污泥进行脱水，并将脱水后的污泥送入破碎机(6)进行破碎；S5：将破碎后的污泥送至污水厂区内园林绿化用。
6.根据权利要求5所述的基于优化气浮池的稳定化污泥资源化处理方法，其特征在于，所述步骤S1中，还包括利用气浮池(2)中回流的废气对所述污泥进行曝气，避免污泥厌氧发酵。
7.根据权利要求5所述的基于优化气浮池的稳定化污泥资源化处理方法，其特征在于，所述步骤S2中，污泥在气浮池的停留时间为1～5h。
8.根据权利要求5所述的基于优化气浮池的稳定化污泥资源化处理方法，其特征在于，所述步骤S2中，经氧化反应处理过后的污泥包括上层污泥和下层污泥，所述上层污泥通入调理池，所述下层污泥通过回流管路回流至反应区中再次进行反应。
9.根据权利要求5所述的基于优化气浮池的稳定化污泥资源化处理方法，其特征在于，所述氧化反应时长为1～4h。
10.根据权利要求5所述的基于优化气浮池的稳定化污泥资源化处理方法，其特征在于，所述脱水药剂优选为建筑粉料、聚合硫酸铁、建筑粉料与聚合硫酸铁的混合物中的一种或更多种；其中，所述建筑粉料的投加量优选为污泥绝干质量的10％-15％，所述聚合硫酸铁的质量分数优选为10％-15％，所述聚合硫酸铁的投加量优选为污泥绝干质量的3％-5％。
发明内容
为解决上述背景技术中所提出的问题，本发明公开了一种基于优化气浮池的稳定化污泥资源化处理系统及方法。通过将臭氧微气泡处理与土地利用相结合，实现污泥资源化利用的目的，同时在污泥处理过程中，提高了臭氧的氧化效率。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的第一个方面是提供一种基于优化气浮池的稳定化污泥资源化处理系统，包括：预调理池、气浮池、生化池、调理池、板框压滤机以及破碎机；
其中，所述预调理池，用于对进入所述预调理池内的剩余污泥进行预处理，并将经预处理后的污泥送入气浮池；
所述气浮池，利用臭氧气体微气泡与进入所述气浮池内的剩余污泥循环进行氧化反应后送入调理池；
所述调理池，利用脱水药剂对进入调理池内的污泥进行调理形成浓缩污泥后送入板框压滤机；
所述生化池，用于接收所述预调理池、气浮池以及调理池处理后的清液；
所述板框压滤机，用于对进入所述板框压滤机内的污泥进行脱水；
所述破碎机，用于对经板框压滤机送入的污泥进行破碎，使污泥碎化成较小颗粒。
在一种优选实施例中，所述预处理方式优选为对剩余污泥进行初步沉淀与浓缩。
在一种优选实施例中，所述预调理池的底部设置有进气口，用于接收所述气浮池产出的多余废气；所述预调理池的底部还设置有出水口，所述出水口与所述生化池相连。
在一种优选实施例中，所述气浮池设置有反应区和沉淀区，其中，所述反应区和所述预调理池的出泥口相连，所述反应区的顶部设置有集气罩，集气罩通过气体管路与预调理池的底端进气口相连，所述反应区的内部设置有多个交错分布的斜板隔断，用于增加污泥与臭氧微气泡的接触距离，所述反应区的底部设置有气泡发生器，用于提供臭氧微气泡；
所述沉淀区的顶部设置有排泥口，所述排泥口与所述调理池的进泥口相连；所述沉淀区的中部设置有出水口，所述出水口与所述生化池相连；所述沉淀区的底部设置有回流口，通过回流管路及内流泵与所述反应区相连；所述回流管路上还连有中水进水管，用于补充回流水量；
其中，多个斜板隔断包括沿气浮池反应区的横向方向重复设置的第一斜板隔断和第二斜板隔断，第一斜板隔断的下端与气浮池池底之间为污泥通道，第二斜板隔断的上端与气浮池池顶之间为污泥通道，污泥通道之间相互贯穿连通，通过所有斜板隔断在气浮池反应区内的进泥端至出泥端之间形成S形上下往复的流道，所述气泡发生器设置在相邻两个斜板隔断之间的反应区。
在一种优选实施例中，所述调理池的底部设置有出水口，出水口与所述生化池相连。
本发明的第二个方面在于提供一种基于优化气浮池的稳定化污泥资源化处理的方法，基于第一个方面提供的一种基于优化气浮池的稳定化污泥资源化处理系统，所述方法包括如下步骤：
S1：将剩余污泥送入预调理池内进行初步沉淀，处理后的上清液通入生化池；
S2：将进入气浮池的剩余污泥利用臭氧气体微气泡与之循环进行氧化反应后送入调理池，反应后的清液通入生化池；
S3：利用脱水药剂对经过所述气浮池处理过后的污泥进行调理，并将调理后的浓缩污泥送入板框压滤机内，调理后产生的上清液通入生化池；
S4：对进入所述板框压滤机内的污泥进行脱水，并将脱水后的污泥送入破碎机进行破碎；
S5：将破碎后的污泥送至污水厂区内园林绿化用。
在一种优选实施例中，所述步骤S1中，还包括利用气浮池中回流的废气对所述污泥进行曝气，避免污泥厌氧发酵。
在一种优选实施例中，所述臭氧气体优选为通过将氧气送入一臭氧发生器内经过氧化产生。
在一种优选实施例中，所述步骤S2中，污泥在气浮池的停留时间优选为1～5h，更优选为1～4h。
在一种优选实施例中，所述氧化反应时长优选为1～4h，更优选为2～3h。
在一种优选实施例中，所述步骤S2中，还包括在气浮池的底部设置一中水进水管，补充沉清液回流至厂区的减少水量，满足回流水量。
在一种优选实施例中，所述步骤S2中，经氧化反应处理过后的污泥包括上层污泥和下层污泥，所述上层污泥通入调理池，所述下层污泥通过回流管路回流至反应区中再次进行反应。
在一种优选实施例中，所述脱水药剂优选为建筑粉料、聚合硫酸铁、建筑粉料与聚合硫酸铁的混合物中的一种或更多种。
在一种优选实施例中，所述建筑粉料的投加量优选为污泥绝干质量的10％-15％。
在一种优选实施例中，所述聚合硫酸铁的质量分数优选为10％-15％。
在一种优选实施例中，所述聚合硫酸铁的投加量优选为污泥绝干质量的3％-5％。
在一种优选实施例中，所述板框压滤机中的板框孔隙优选为120～150目。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
(1)本发明公开的一种基于优化气浮池的稳定化污泥资源化处理系统，采用全流程污泥处置，降低运输成本。
(2)本发明公开的一种基于优化气浮池的稳定化污泥资源化处理系统，采用优化的气浮池，提高了臭氧氧化效率。
(3)本发明公开的一种基于优化气浮池的稳定化污泥资源化处理系统，将气浮池中的清液、调理池的上清液、板框压滤机中的上清液回流至生化池，提高了污泥中污染物资源化利用率。
(4)本发明公开的一种基于优化气浮池的稳定化污泥资源化处理系统，将脱水污泥采用破碎机破碎为直径约为0.5cm左右的颗粒，提高了污泥的比表面积，增加了有机物在土壤中的传递速率。
（发明人：李磊;郭恰;张鑫;马艳）
