申請(qǐng)日2016.05.17
公開(kāi)(公告)日2016.07.27
IPC分類號(hào)C02F11/00; C02F11/06; C02F11/04
摘要
本發(fā)明涉及一種利用高鐵酸鉀氧化的污泥減量系統(tǒng)及其應(yīng)用，該系統(tǒng)由高鐵酸鉀污泥減量組件及活性污泥組件構(gòu)成，高鐵酸鉀污泥減量組件包括藥劑儲(chǔ)存罐，并聯(lián)的兩個(gè)氧化水解池，與氧化水解池連接的分流器，該分流器與活性污泥組件連通，活性污泥組件由依次連接的厭氧池、缺氧池、好氧池及二次沉淀池組成，所述的二次沉淀池與分流器連通。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明適用于污水處理廠的污泥原位減量，在削減污泥產(chǎn)量的同時(shí)提升出水水質(zhì)。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種利用高鐵酸鉀氧化的污泥減量系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)由高鐵酸鉀污泥減量組件及活性污泥組件構(gòu)成，
所述的高鐵酸鉀污泥減量組件包括
藥劑儲(chǔ)存罐，
并聯(lián)的兩個(gè)氧化水解池，
與氧化水解池連接的分流器，該分流器與活性污泥組件連通，
所述的活性污泥組件由依次連接的厭氧池、缺氧池、好氧池及二次沉淀池組成，所述的二次沉淀池與分流器連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用高鐵酸鉀氧化的污泥減量系統(tǒng)，其特征在于，所述的藥劑儲(chǔ)存罐內(nèi)儲(chǔ)存高鐵酸鉀，出口處通過(guò)加藥泵與兩個(gè)氧化水解池連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用高鐵酸鉀氧化的污泥減量系統(tǒng)，其特征在于，所述的氧化水解池連接有回流泵，經(jīng)管道與活性污泥組件的進(jìn)口端連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用高鐵酸鉀氧化的污泥減量系統(tǒng)，其特征在于，所述的回流泵經(jīng)管道與厭氧池連通。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的利用高鐵酸鉀氧化的污泥減量系統(tǒng)的應(yīng)用，其特征在于，采用以下步驟：
(1)活性污泥組件的末端排出的回流污泥經(jīng)分流器進(jìn)入一個(gè)氧化水解池中;
(2)藥劑儲(chǔ)存罐通過(guò)加藥泵將高鐵酸鉀泵入上述氧化水解池中，池體內(nèi)置攪拌以保證藥劑與污泥均勻混合，污泥在氧化水解池內(nèi)被高鐵酸鉀水解，再經(jīng)回流泵控制下回流至活性污泥組件的進(jìn)口端;
(3)在水解后的污泥回流至活性污泥組件進(jìn)口端時(shí)，活性污泥組件的末端排出的回流污泥經(jīng)分流器進(jìn)入另一個(gè)氧化水解池中，重復(fù)步驟(2)的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的持續(xù)污泥減量過(guò)程。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種利用高鐵酸鉀氧化的污泥減量系統(tǒng)的應(yīng)用，其特征在于，步驟(1)中回流污泥進(jìn)入氧化水解池的回流比為25%～75%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種利用高鐵酸鉀氧化的污泥減量系統(tǒng)的應(yīng)用，其特征在于，所述的氧化水解池中高鐵酸鉀的濃度為200-600mg/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種利用高鐵酸鉀氧化的污泥減量系統(tǒng)的應(yīng)用，其特征在于，所述的氧化水解池內(nèi)的攪拌速度控制在50-500rpm。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種利用高鐵酸鉀氧化的污泥減量系統(tǒng)的應(yīng)用，其特征在于，兩個(gè)氧化水解池交替運(yùn)行時(shí)間為6-48小時(shí)。
說(shuō)明書(shū)
一種利用高鐵酸鉀氧化的污泥減量系統(tǒng)及其應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)與水資源合理利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種利用高鐵酸鉀氧化的污泥減量系統(tǒng)及其應(yīng)用，適用于污水處理廠的污泥原位減量，在削減污泥產(chǎn)量的同時(shí)提升出水水質(zhì)。
背景技術(shù)
活性污泥法自面世以來(lái)，以其較低的成本，較好的出水水質(zhì)，較強(qiáng)的普適性，成為當(dāng)前污水處理廠的主流工藝，但隨之帶來(lái)的問(wèn)題是污水處理的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的剩余污泥。近年來(lái)，我國(guó)的污水處理設(shè)施建設(shè)得到了顯著加強(qiáng)，污水處理率也在逐年提高，污泥量同步顯著增加。截至2014年底，我國(guó)運(yùn)行城鎮(zhèn)污水處理廠近4000座，污水處理量接近1.5億m3/d，年產(chǎn)生含水率80%的剩余污泥3500多萬(wàn)噸。
剩余污泥具有含水率高、體積大、難脫水等特點(diǎn)，常規(guī)處理剩余污泥的方法是先通過(guò)濃縮脫水處理，再經(jīng)過(guò)焚燒、衛(wèi)生填埋和土地利用等方式對(duì)其進(jìn)行最終處置。但傳統(tǒng)處置方式所需要的資金投入量過(guò)高，導(dǎo)致污水處理廠難堪重負(fù)。由于剩余污泥中含有有害化學(xué)物質(zhì)、微生物、寄生蟲(chóng)及重金屬等，處理不當(dāng)會(huì)造成嚴(yán)重后果。所以無(wú)論是衛(wèi)生填埋還是焚燒，都會(huì)遇到選址困難等問(wèn)題，同時(shí)還存在二次污染問(wèn)題。污泥減量技術(shù)是解決剩余污泥問(wèn)題的重要途徑之一。
現(xiàn)有的污泥過(guò)程減量技術(shù)以好氧-沉淀-厭氧(OSA)工藝較為普遍，該工藝具有效果明顯、能耗低、不需添加任何化學(xué)試劑等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是較理想的污泥原位減量方法。但該工藝需額外建設(shè)反應(yīng)池，前期成本投入較大。在現(xiàn)有污水處理廠采用該工藝還普遍會(huì)受到廠區(qū)面積、管路設(shè)計(jì)等因素的制約。
中國(guó)專利CN102531313A公開(kāi)了一種利用高鐵酸鹽處理污泥，促進(jìn)污水處理廠剩余污泥脫水和厭氧消化，從而使污泥減量的方法。剩余污泥經(jīng)過(guò)24小時(shí)的濃縮后，濃縮污泥先經(jīng)高鐵酸鹽氧化處理;然后分成兩條路線：一是直接加入絮凝劑，脫水，填埋或焚燒;二是進(jìn)入?yún)捬跸b置，使污泥中的大部分有機(jī)物被降解，然后再加入絮凝劑，進(jìn)行脫水，最后填埋或焚燒。然而，上述方法均屬于污泥末端脫水減容或穩(wěn)定化處理技術(shù)，對(duì)于在污水處理工藝過(guò)程中通過(guò)投加高鐵酸鉀實(shí)現(xiàn)污泥原位減量并未涉及。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種利用高鐵酸鉀氧化的污泥減量系統(tǒng)及其應(yīng)用，在減少污泥產(chǎn)率的同時(shí)，還可增加碳源來(lái)提高污水處理系統(tǒng)的反硝化效果，并且由于副產(chǎn)物具有一定混凝性能，該法還可以去除系統(tǒng)內(nèi)一定量的磷，調(diào)理污泥便于后續(xù)處理處置。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
一種利用高鐵酸鉀氧化的污泥減量系統(tǒng)，主要由高鐵酸鉀污泥減量組件及活性污泥組件組成。剩余污泥回流進(jìn)入高鐵酸鉀污泥減量組件后，使用高鐵酸鉀進(jìn)行氧化破解促使污泥溶胞。破解后污泥先厭氧水解，使污泥溶出物進(jìn)一步分解，再回流至活性污泥工藝前端，通過(guò)活性污泥的降解作用使之徹底分解，減少系統(tǒng)污泥產(chǎn)量。
所述的高鐵酸鉀污泥減量組件包括
藥劑儲(chǔ)存罐，
并聯(lián)的兩個(gè)氧化水解池，
與氧化水解池連接的分流器，該分流器與活性污泥組件連通，
所述的活性污泥組件由依次連接的厭氧池、缺氧池、好氧池及二次沉淀池組成，所述的二次沉淀池與分流器連通。
所述的藥劑儲(chǔ)存罐內(nèi)儲(chǔ)存高鐵酸鉀，出口處通過(guò)加藥泵與兩個(gè)氧化水解池連通。
所述的氧化水解池連接有回流泵，經(jīng)管道與活性污泥組件的進(jìn)口端連通。
所述的回流泵經(jīng)管道與厭氧池連通。
利用高鐵酸鉀氧化的污泥減量系統(tǒng)的應(yīng)用，采用以下步驟：
(1)活性污泥組件的末端排出的回流污泥經(jīng)分流器進(jìn)入一個(gè)氧化水解池中;
(2)藥劑儲(chǔ)存罐通過(guò)加藥泵將高鐵酸鉀泵入上述氧化水解池中，池體內(nèi)置攪拌以保證藥劑與污泥均勻混合，污泥在氧化水解池內(nèi)被高鐵酸鉀水解，再經(jīng)回流泵控制下回流至活性污泥組件的進(jìn)口端;
(3)在水解后的污泥回流至活性污泥組件進(jìn)口端時(shí)，活性污泥組件的末端排出的回流污泥經(jīng)分流器進(jìn)入另一個(gè)氧化水解池中，重復(fù)步驟(2)的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的持續(xù)污泥減量過(guò)程。
步驟(1)中回流污泥進(jìn)入氧化水解池的回流比為25%～75%。
所述的氧化水解池中高鐵酸鉀的濃度為200-600mg/L。
所述的氧化水解池內(nèi)的攪拌速度控制在50-500rpm。
兩個(gè)氧化水解池交替運(yùn)行時(shí)間為6-48小時(shí)。
回流入活性污泥組件前端的破解污泥具有大量碳源，可以用于反硝化提高脫氮效果。由于高鐵酸鉀的加入，在破解污泥過(guò)程中，高鐵酸鉀反應(yīng)生成含F(xiàn)e(Ⅲ)產(chǎn)物，由于三價(jià)鐵的水解產(chǎn)物具有混凝除磷能力，故而可以有效改善污泥沉降性能，提高系統(tǒng)的除磷效果。
本發(fā)明在污水處理工藝回流管線中側(cè)流投加高鐵酸鉀短時(shí)反應(yīng)后再進(jìn)行水解酸化，則既能發(fā)揮高鐵酸鉀的水解溶胞優(yōu)勢(shì)，又能充分利用高鐵酸鉀破壞胞外聚合物和細(xì)胞壁的優(yōu)勢(shì)促進(jìn)水解酸化，提升污泥減量效率。
本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有活性污泥工藝進(jìn)行改進(jìn)，增加高鐵酸鉀污泥減量系統(tǒng)后、可使污泥產(chǎn)量減少40%以上。在較少污泥產(chǎn)量同時(shí)，本發(fā)明污水處理性能與原AAO系統(tǒng)基本相同，出水水質(zhì)穩(wěn)定符合要求。本發(fā)明具有投入成本小、設(shè)備簡(jiǎn)易、運(yùn)行穩(wěn)定、管理方便、占地小等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足當(dāng)前污水處理廠污泥減量的需要。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)污泥減量效果明顯，系統(tǒng)出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。該系統(tǒng)污泥減量40%以上，且溶胞后的污泥可作為反硝化碳源，提升脫氮效果。
(2)系統(tǒng)構(gòu)建投入成本小、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單。本發(fā)明對(duì)場(chǎng)地要求不高，也無(wú)需建設(shè)占地較大的反應(yīng)池，建設(shè)費(fèi)用較低。減量系統(tǒng)可持續(xù)運(yùn)行，減少人力成本，而回流比例、藥劑投入均可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，可操作性能好。
(3)由于鐵元素的加入，系統(tǒng)污泥沉降性能得到改善利于后續(xù)污泥處理處置過(guò)程，同時(shí)該法可以進(jìn)一步提升系統(tǒng)除磷能力，改善出水水質(zhì)。
