申請(qǐng)日2015.11.04
公開(公告)日2017.05.10
IPC分類號(hào)C02F9/14; C02F11/00; C02F11/04; C02F11/02; C02F11/12; C02F3/30
摘要
本發(fā)明公開一種有效實(shí)現(xiàn)有機(jī)污泥減量的污水處理系統(tǒng)及方法，其中污水處理系統(tǒng)包括依次連接的格柵、沉砂池、生物反應(yīng)池和污泥濃縮池，在污泥濃縮池出口端和生物反應(yīng)池的入口之間串接一個(gè)水力空化減泥機(jī)以形成一個(gè)污水循環(huán)系統(tǒng)，水力空化減泥機(jī)的入口端連接污泥濃縮池的出口端，水力空化減泥機(jī)的出口端經(jīng)管路連接生物反應(yīng)池的入口端;水力空化減泥機(jī)包括相互串接在一起的至少兩級(jí)空化裝置;第一級(jí)空化裝置包括置于一級(jí)空化腔內(nèi)的第一空化器以及正對(duì)所述第一空化器出口的粉碎擋板;第二級(jí)空化裝置包括順序連接的第二空化器、射流約束體和二級(jí)擴(kuò)散管，所述射流約束體位于溶氣腔內(nèi)，所述溶氣腔設(shè)置有溶氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
權(quán)利要求書
1.一種有效實(shí)現(xiàn)有機(jī)污泥減量的污水處理系統(tǒng),包括依次連接的格柵、沉砂池、生物反應(yīng)池和污泥濃縮池，其特征在于：
在所述污泥濃縮池出口端和生物反應(yīng)池的入口之間串接一個(gè)水力空化減泥機(jī)以形成一個(gè)污水循環(huán)系統(tǒng)，所述水力空化減泥機(jī)的入口端連接污泥濃縮池的出口端，所述水力空化減泥機(jī)的出口端經(jīng)管路連接所述生物反應(yīng)池的入口端;
所述水力空化減泥機(jī)包括相互串接在一起的至少兩級(jí)空化裝置;
第一級(jí)空化裝置(100)包括置于一級(jí)空化腔(101)內(nèi)的第一空化器(103)以及正對(duì)所述第一空化器(103)出口的粉碎擋板(102);
第二級(jí)空化裝置(20)包括順序連接的第二空化器(21)、射流約束體(25)和二級(jí)擴(kuò)散管(26)，所述射流約束體(25)位于溶氣腔(23)內(nèi)，所述溶氣腔(23)設(shè)置有溶氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的有效實(shí)現(xiàn)有機(jī)污泥減量的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述水力空化減泥機(jī)還包括第三級(jí)空化裝置(30)和第四級(jí)空化裝置(40);所述第二級(jí)空化裝置(20)、第三級(jí)空化裝置(30)和第四級(jí)空化裝置(40)從上到下豎直配置;所述第一級(jí)空化裝置(100)水平布置且位于所述第二級(jí)空化裝置(20)的上方;
所述第一級(jí)空化裝置(100)通過第一支撐封板(104)與所述第二級(jí)空化裝置(20)連接;所述第二級(jí)空化裝置(20)通過第二支撐封板(31)與所述第三級(jí)空化裝置(30)連接;所述第三級(jí)空化裝置(30)通過第三支撐封板(41)與所述第四級(jí)空化裝置(40)連接。
3.如權(quán)利要求1至2任一項(xiàng)所述的有效實(shí)現(xiàn)有機(jī)污泥減量的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述生物反應(yīng)池包括依次連接的缺氧池和好氧池，所述好氧池的一個(gè)出口端經(jīng)管道連接所述缺氧池的入口端構(gòu)成所述缺氧池和好氧池的循環(huán)回路;所述好氧池的另一個(gè)出口端依次連接二沉池和污泥濃縮池。
4.如權(quán)利要求1至2任一項(xiàng)所述的有效實(shí)現(xiàn)有機(jī)污泥減量的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述生物反應(yīng)池包括依次連接的厭氧池、缺氧池和好氧池，所述好氧池的一個(gè)出口端經(jīng)管道連接所述缺氧池的入口端構(gòu)成包括所述缺氧池和好氧池的循環(huán)回路;所述好氧池的另一個(gè)出口端依次連接二沉池和所述污泥濃縮池。
5.如權(quán)利要求1至2任一項(xiàng)所述的有效實(shí)現(xiàn)有機(jī)污泥減量的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述生物反應(yīng)池包括依次連接的厭氧池和氧化溝，該氧化溝包括缺氧段和好氧段;所述氧化溝的出口端依次連接二沉池和污泥濃縮池。
6.如權(quán)利要求1至2任一項(xiàng)所述的有效實(shí)現(xiàn)有機(jī)污泥減量的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述生物反應(yīng)池包括依次連接的厭氧池和SBR反應(yīng)池，所述SBR反應(yīng)池出口端連接所述污泥濃縮池。
7.如權(quán)利要求1至2任一項(xiàng)所述的有效實(shí)現(xiàn)有機(jī)污泥減量的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述生物反應(yīng)池包括依次連接的厭氧池、缺氧池和MBR反應(yīng)池，所述MBR反應(yīng)池的一個(gè)出口端連接所述缺氧池的入口端構(gòu)成包括所述缺氧池和MBR反應(yīng)池的循環(huán)回路;所述MBR反應(yīng)池的另一個(gè)出口端連接污泥濃縮池。
8.一種污水處理系統(tǒng)中采用水力空化減泥機(jī)進(jìn)行有機(jī)污泥減量的方法，其特征在于包括以下步驟：
步驟A：通過格柵和沉砂池對(duì)高濃度有機(jī)污水混合物進(jìn)行預(yù)處理，去除有機(jī)污水混合物中的懸浮物;
步驟B：通過生物反應(yīng)池的生物處理方法，利用微生物的代謝作用，去除預(yù)處理后的有機(jī)污水混合物中的有機(jī)污染物質(zhì)，并通過污泥濃縮池對(duì)生物處理后的排出物進(jìn)行濃縮處理，減少排出物中污泥的含水量;
步驟C：經(jīng)步驟B處理后的污泥混合液進(jìn)入水力空化減泥機(jī)的第一空化器(103)后產(chǎn)生高速射流撞擊在與所述第一空化器(103)正對(duì)的粉碎擋板(102)上，使污泥混合液中的大顆粒污泥絮體破碎，導(dǎo)致水力空化減泥機(jī)的一級(jí)空化腔(101)內(nèi)的混合液壓力進(jìn)一步增大;經(jīng)一級(jí)空化后的污泥混合液進(jìn)入水力空化減泥機(jī)第二空化器(21)，在第二級(jí)空化裝置(20)內(nèi)的溶氣腔(23)及射流約束體(25)的共同作用下產(chǎn)生溶氣空化; 二級(jí)空化后的污泥混合液通過二級(jí)擴(kuò)散管(26)排出;
步驟D：經(jīng)步驟C處理后的剩余污泥返回生物反應(yīng)池中再次經(jīng)過生物處理進(jìn)一步減少有機(jī)污泥排出量。
9.如權(quán)利要求8所述的污水處理系統(tǒng)中采用水力空化減泥機(jī)進(jìn)行有機(jī)污泥減量的方法，其特征在于：
該方法步驟C還包括：含有污泥的待處理混合液經(jīng)所述第一級(jí)空化裝置(100)和第二級(jí)空化裝置(20)的兩級(jí)空化處理后依次進(jìn)入下游的所述第三級(jí)空化裝置(30)內(nèi)的第三空化器(32)和第四級(jí)空化裝置(40)內(nèi)第四空化器(42)進(jìn)行三級(jí)和四級(jí)空化處理，最后經(jīng)出水管(45)排出。
10.如權(quán)利要求8至9任一項(xiàng)所述的污水處理系統(tǒng)中采用水力空化減泥機(jī)進(jìn)行有機(jī)污泥減量的方法，其特征在于：
所述步驟B具體為：
B1：預(yù)處理后的有機(jī)污水混合物以及從好氧池回流的污水混合物進(jìn)入所述缺氧池中進(jìn)行脫氮處理;
B2：經(jīng)過所述缺氧池處理后的有機(jī)污水混合物進(jìn)入好氧池中進(jìn)而去除有機(jī)污水中的BOD、實(shí)現(xiàn)氨氮的硝化和磷的吸收;經(jīng)過所述好氧池處理后的部分污水混合液回流至所述缺氧池中;
或所述步驟B具體為：
B0：預(yù)處理后的有機(jī)污水混合物進(jìn)入所述厭氧池中，在所述厭氧池中有機(jī)污水混合物釋放磷，同時(shí)對(duì)部分有機(jī)物進(jìn)行氨化處理后進(jìn)入所述缺氧池中;
B1：預(yù)處理后的有機(jī)污水混合物以及從好氧池回流的污水混合物進(jìn)入所述缺氧池中進(jìn)行脫氮處理;
B2：經(jīng)過所述缺氧池處理后的有機(jī)污水混合物進(jìn)入好氧池中進(jìn)而去除有機(jī)污水中的BOD、實(shí)現(xiàn)氨氮的硝化和磷的吸收;經(jīng)過所述好氧池處理后的部分污水混合液回流至所述缺氧池中;
或所述步驟B具體為：預(yù)處理后的有機(jī)污水混合物進(jìn)入所述厭氧池中，在所述厭氧池中有機(jī)污水中的聚磷菌釋放磷，同時(shí)對(duì)部分有機(jī)物進(jìn)行氨化處理后進(jìn)入所述氧氣溝中;有機(jī)污水在所述氧化溝中進(jìn)行處理進(jìn)而去除有機(jī)污水中的BOD、實(shí)現(xiàn)氨氮的硝化和磷的吸收;
或所述步驟B具體為：預(yù)處理后的有機(jī)污水混合物進(jìn)入所述厭氧池中，在所述厭氧池中有機(jī)污水釋放磷，同時(shí)對(duì)部分有機(jī)物進(jìn)行氨化處理后進(jìn)入SBR反應(yīng)池中，SBR反應(yīng)池中的微生物利用有機(jī)污水中的有機(jī)物進(jìn)行新陳代謝，將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為CO2、H2O無機(jī)物;
或步驟B具體包括如下步驟：
B01：預(yù)處理后的有機(jī)污水混合物進(jìn)入所述厭氧池中，在所述厭氧池中有機(jī)污水中的聚磷菌釋放磷，同時(shí)對(duì)部分有機(jī)物進(jìn)行氨化分解后進(jìn)入所述缺氧池中;
B02：預(yù)處理后的有機(jī)污水混合物以及從MBR反應(yīng)池回流的污水混合物進(jìn)入所述缺氧池中進(jìn)行脫氮處理;
B03：經(jīng)過所述缺氧池處理后的有機(jī)污水混合物進(jìn)入MBR反應(yīng)池中對(duì)有機(jī)污水中的有機(jī)物進(jìn)行降解;經(jīng)過所述MBR反應(yīng)池處理后的部分污水混合液回流至所述缺氧池中。
說明書
一種有效實(shí)現(xiàn)有機(jī)污泥減量的污水處理系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及有機(jī)污泥減量的污水處理系統(tǒng)和方法，尤其涉及一種采用水力空化減泥機(jī)進(jìn)行有機(jī)污泥減量的污水處理系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)
我國目前對(duì)大多數(shù)城鎮(zhèn)污水、工業(yè)有機(jī)廢水采用生化工藝進(jìn)行處理。采用的生化工藝包括主要包括：A2/O、A/O、SBR、氧化溝、MBR等。但是這些方法存在的共同問題是在污水處理過程中會(huì)產(chǎn)生大量的剩余污泥。就一般情況而言，每處理10000m3污水，處理過程會(huì)產(chǎn)生含水率80%的泥餅約5-10噸。這種污泥種含有病源體、重金屬和持久性有機(jī)物等有害物質(zhì)。目前這種污泥大多數(shù)自然堆放，尚未得到妥善處理處置。只有少量的污泥采用不同的方式進(jìn)行處理。
目前國內(nèi)外主要的污泥處理技術(shù)有：焚燒、填埋、厭氧消化、好氧發(fā)酵、熱干化石灰穩(wěn)定、污泥熱解、水熱處理等方法。均屬于污泥產(chǎn)生后對(duì)其再進(jìn)行的末端處理技術(shù)。而這些處理方式都會(huì)帶來巨大的設(shè)備投資和高昂的運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生二次污染以及生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)。我國平均每天產(chǎn)生80%的泥餅約50萬噸以上。由于這種污泥運(yùn)輸、儲(chǔ)存、處理處置成本昂貴，目前又無經(jīng)濟(jì)有效的處理處置方法，從而導(dǎo)致了這種污泥通過堆肥、焚燒、熱解處理的數(shù)量不足5%,絕大部分仍然自然堆存或無序拋撒，對(duì)環(huán)境造成巨大危害。因此需要一種減少污泥產(chǎn)量的裝備，尤其是在污水處理過程中就可減少污泥產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)源頭減排，進(jìn)行清潔生產(chǎn)迫在眉睫，十分必要。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種在污水生化處理過程中采用水力空化減泥機(jī)進(jìn)行有機(jī)污泥減量的污水處理系統(tǒng)及方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種有效實(shí)現(xiàn)有機(jī)污泥減量的污水處理系統(tǒng),包括依次連接的格柵、沉砂池、生物反應(yīng)池和污泥濃縮池，其特征在于：在所述污泥濃縮池出口端和生物反應(yīng)池的入口之間串接一個(gè)水力空化減泥機(jī)以形成一個(gè)污水循環(huán)系統(tǒng)，所述水力空化減泥機(jī)的入口端連接污泥濃縮池的出口端，所述水力空化減泥機(jī)的出口端經(jīng)管路連接所述生物反應(yīng)池的入口端;
所述水力空化減泥機(jī)包括相互串接在一起的至少兩級(jí)空化裝置;
第一級(jí)空化裝置包括置于一級(jí)空化腔內(nèi)的第一空化器以及正對(duì)所述第一空化器出口的粉碎擋板;
第二級(jí)空化裝置包括順序連接的第二空化器、射流約束體和二級(jí)擴(kuò)散管，所述第二空化器位于加熱腔中，所述射流約束體位于溶氣腔內(nèi)，所述溶氣腔設(shè)置有溶氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
所述水力空化減泥機(jī)還包括第三級(jí)空化裝置和第四級(jí)空化裝置;所述第二級(jí)空化裝置、第三級(jí)空化裝置和第四級(jí)空化裝置從上到下豎直配置;所述第一級(jí)空化裝置水平布置且位于所述第二級(jí)空化裝置的上方;
所述第一級(jí)空化裝置通過第一支撐封板與所述第二級(jí)空化裝置連接;所述第二級(jí)空化裝置通過第二支撐封板與所述第三級(jí)空化裝置連接;所述第三級(jí)空化裝置通過第三支撐封板與所述第四級(jí)空化裝置連接。
所述生物反應(yīng)池包括依次連接的缺氧池和好氧池，所述好氧池的一個(gè)出口端經(jīng)管道連接所述缺氧池的入口端構(gòu)成所述缺氧池和好氧池的循環(huán)回路;所述好氧池的另一個(gè)出口端依次連接二沉池和污泥濃縮池。
所述生物反應(yīng)池包括依次連接的厭氧池、缺氧池和好氧池，所述好氧池的一個(gè)出口端經(jīng)管道連接所述缺氧池的入口端構(gòu)成包括所述缺氧池和好氧池的循環(huán)回路;所述好氧池的另一個(gè)出口端依次連接二沉池和所述污泥濃縮池。
所述生物反應(yīng)池包括依次連接的厭氧池和氧化溝，該氧化溝包括缺氧段和好氧段;所述氧化溝的出口端依次連接二沉池和污泥濃縮池。
所述生物反應(yīng)池包括依次連接的厭氧池和SBR反應(yīng)池，所述SBR反應(yīng)池出口端連接所述污泥濃縮池。
所述生物反應(yīng)池包括依次連接的厭氧池、缺氧池和MBR反應(yīng)池，所述MBR反應(yīng)池的一個(gè)出口端連接所述缺氧池的入口端構(gòu)成包括所述缺氧池和MBR反應(yīng)池的循環(huán)回路;所述MBR反應(yīng)池的另一個(gè)出口端連接污泥濃縮池。
本發(fā)明還公開了一種污水處理系統(tǒng)中采用水力空化減泥機(jī)進(jìn)行有機(jī)污泥減量的方法，其特征在于包括以下步驟：
步驟A：通過格柵和沉砂池對(duì)高濃度有機(jī)污水混合物進(jìn)行預(yù)處理，去除有機(jī)污水混合物中的懸浮物;
步驟B：通過生物反應(yīng)池的生物處理方法，利用微生物的代謝作用，去除預(yù)處理后的有機(jī)污水混合物中的有機(jī)污染物質(zhì)，并通過污泥濃縮池對(duì)生物處理后的排出物進(jìn)行濃縮處理，減少排出物中污泥的含水量;
步驟C：經(jīng)步驟B處理后的污泥混合液進(jìn)入水力空化減泥機(jī)的第一空化器后產(chǎn)生高速射流撞擊在與所述第一空化器正對(duì)的粉碎擋板上，使污泥混合液中的大顆粒污泥絮體破碎，導(dǎo)致水力空化減泥機(jī)的一級(jí)空化腔內(nèi)的混合液壓力進(jìn)一步增大;經(jīng)一級(jí)空化后的污泥混合液進(jìn)入水力空化減泥機(jī)第二空化器，在第二級(jí)空化裝置內(nèi)溶氣腔及射流約束體的共同作用下產(chǎn)生溶氣空化; 二級(jí)空化后的污泥混合液通過二級(jí)擴(kuò)散管排出;
步驟D：經(jīng)步驟C處理后的剩余污泥返回生物反應(yīng)池中再次經(jīng)過生物處理進(jìn)一步減少有機(jī)污泥排出量。
該方法步驟C還包括：含有污泥的待處理混合液經(jīng)所述第一級(jí)空化裝置和第二級(jí)空化裝置的兩級(jí)空化處理后依次進(jìn)入下游的所述第三級(jí)空化裝置內(nèi)的第三空化器和第四級(jí)空化裝置內(nèi)第四空化器進(jìn)行三級(jí)和四級(jí)空化處理，最后經(jīng)出水管排出。
所述步驟B具體為：
B1：預(yù)處理后的有機(jī)污水混合物以及從好氧池回流的污水混合物進(jìn)入所述缺氧池中進(jìn)行脫氮處理;
B2：經(jīng)過所述缺氧池處理后的有機(jī)污水混合物進(jìn)入好氧池中進(jìn)而去除有機(jī)污水中的BOD、實(shí)現(xiàn)氨氮的硝化和磷的吸收;經(jīng)過所述好氧池處理后的部分污水混合液回流至所述缺氧池中;
或所述步驟B具體為：
B0：預(yù)處理后的有機(jī)污水混合物進(jìn)入所述厭氧池中，在所述厭氧池中有機(jī)污水混合物釋放磷，同時(shí)對(duì)部分有機(jī)物進(jìn)行氨化處理后進(jìn)入所述缺氧池中;
B1：預(yù)處理后的有機(jī)污水混合物以及從好氧池回流的污水混合物進(jìn)入所述缺氧池中進(jìn)行脫氮處理;
B2：經(jīng)過所述缺氧池處理后的有機(jī)污水混合物進(jìn)入好氧池中進(jìn)而去除有機(jī)污水中的BOD、實(shí)現(xiàn)氨氮的硝化和磷的吸收;經(jīng)過所述好氧池處理后的部分污水混合液回流至所述缺氧池中;
或所述步驟B具體為：預(yù)處理后的有機(jī)污水混合物進(jìn)入所述厭氧池中，在所述厭氧池中有機(jī)污水中的聚磷菌釋放磷，同時(shí)對(duì)部分有機(jī)物進(jìn)行氨化處理后進(jìn)入所述氧氣溝中;有機(jī)污水在所述氧化溝中進(jìn)行處理進(jìn)而去除有機(jī)污水中的BOD、實(shí)現(xiàn)氨氮的硝化和磷的吸收;
或所述步驟B具體為：預(yù)處理后的有機(jī)污水混合物進(jìn)入所述厭氧池中，在所述厭氧池中有機(jī)污水釋放磷，同時(shí)對(duì)部分有機(jī)物進(jìn)行氨化處理后進(jìn)入SBR反應(yīng)池中，SBR反應(yīng)池中的微生物利用有機(jī)污水中的有機(jī)物進(jìn)行新陳代謝，將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為CO2、H2O無機(jī)物;
或步驟B具體包括如下步驟：
B01：預(yù)處理后的有機(jī)污水混合物進(jìn)入所述厭氧池中，在所述厭氧池中有機(jī)污水中的聚磷菌釋放磷，同時(shí)對(duì)部分有機(jī)物進(jìn)行氨化分解后進(jìn)入所述缺氧池中;
B02：預(yù)處理后的有機(jī)污水混合物以及從MBR反應(yīng)池回流的污水混合物進(jìn)入所述缺氧池中進(jìn)行脫氮處理;
B03：經(jīng)過所述缺氧池處理后的有機(jī)污水混合物進(jìn)入MBR反應(yīng)池中對(duì)有機(jī)污水中的有機(jī)物進(jìn)行降解;經(jīng)過所述MBR反應(yīng)池處理后的部分污水混合液回流至所述缺氧池中。。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能有效減少有機(jī)污水混合物生化處理后的剩余污泥量，改善生物處理的效果。
