申請(qǐng)日2015.08.21

　　公開(kāi)(公告)日2015.11.11

　　IPC分類號(hào)C02F9/14

　　摘要

　　本發(fā)明提出了一種污泥水綜合處理系統(tǒng)，包括一個(gè)混凝反應(yīng)池，混凝反應(yīng)池的一端和濃縮脫水污泥水連通，混凝反應(yīng)池的另外一端和一個(gè)澄清池連接，澄清池和一個(gè)混合反應(yīng)池連接，混合反應(yīng)池和一個(gè)沉淀池連接，沉淀池和第一好氧池連接，第一好氧池和缺氧池連接，缺氧池和第二好氧池連接，混合反應(yīng)池的另外一端通過(guò)一個(gè)第一管道和深度脫水污泥水連通，缺氧池的一側(cè)設(shè)置通過(guò)一個(gè)第二管道和深度脫水污泥水連通，第二好氧池既可在池內(nèi)設(shè)置膜分離單元，也可與二沉池相連實(shí)現(xiàn)固液分離。本發(fā)明通過(guò)污水處理廠內(nèi)部以廢治廢實(shí)現(xiàn)了污泥水中有機(jī)物和氮磷的同步高效去除，節(jié)省了污泥水除磷藥劑、堿度和碳源投加的費(fèi)用，大大降低了污泥水處理成本。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種污泥水綜合處理系統(tǒng)，包括一個(gè)混凝反應(yīng)池，其特征在于：所述的混凝反應(yīng)池的一端和濃縮脫水污泥水連通，所述的混凝反應(yīng)池的另外一端和一個(gè)澄清池連接，所述的澄清池和一個(gè)混合反應(yīng)池連接，所述的混合反應(yīng)池和一個(gè)沉淀池連接，所述的沉淀池和一個(gè)二級(jí)生物處理系統(tǒng)連接，所述的二級(jí)生物處理系統(tǒng)由一個(gè)第一好氧池、一個(gè)缺氧池和一個(gè)第二好氧池構(gòu)成，所述的沉淀池和所述的第一好氧池連接，所述的第一好氧池和所述的缺氧池連接，所述的缺氧池和所述的第二好氧池連接，所述的第二好氧池和一個(gè)二沉池連接，所述的第二好氧池的一側(cè)設(shè)置有一個(gè)第一旁路管道，所述的第一旁路管道和所述的缺氧池連接，所述的第一旁路管道上設(shè)置有一個(gè)第一硝化液回流泵，所述的二沉池的一側(cè)設(shè)置有一個(gè)污泥水排放管道，所述的二沉池的一側(cè)還設(shè)置有一個(gè)第二旁路管道，所述的第二旁路管道和所述的第一好氧池連接，所述的第二旁路管道上設(shè)置有一個(gè)第一污泥回流泵，所述的二沉池的一側(cè)設(shè)置還有一個(gè)第三管道，所述的第三管道和一個(gè)生物系統(tǒng)好氧池連接，所述的混合反應(yīng)池的另外一端通過(guò)一個(gè)第一管道和所述的深度脫水污泥水連通，所述的第一管道上設(shè)置有一個(gè)第一水泵，所述的深度脫水污泥水和所述的第一管道之間設(shè)置有一個(gè)格柵，所述的缺氧池的一側(cè)設(shè)置有一個(gè)第二管道，所述的第二管道和所述的深度脫水污泥水連通，所述的第二管道上設(shè)置有一個(gè)第二水泵。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥水綜合處理系統(tǒng)，其特征在于：所述的澄清池和一個(gè)化學(xué)污泥排污管連接，所述的沉淀池和一個(gè)含磷固體排污管連接。

　　3.一種污泥水綜合處理系統(tǒng)，包括一個(gè)混凝反應(yīng)池，其特征在于：所述的混凝反應(yīng)池的一端和濃縮脫水污泥水連通，所述的混凝反應(yīng)池的另外一端和一個(gè)澄清池連接，所述的澄清池和一個(gè)混合反應(yīng)池連接，所述的混合反應(yīng)池和一個(gè)沉淀池連接，所述的沉淀池和一個(gè)二級(jí)生物處理系統(tǒng)連接，所述的二級(jí)生物處理系統(tǒng)由一個(gè)第一好氧池、一個(gè)缺氧池和一個(gè)第二好氧池構(gòu)成，所述的沉淀池和所述的第一好氧池連接，所述的第一好氧池和所述的缺氧池連接，所述的缺氧池和所述的第二好氧池連接，所述的第二好氧池中設(shè)置有一個(gè)膜分離裝置，所述的膜分離裝置包括一個(gè)分離用膜，所述的第二好氧池的一側(cè)設(shè)置有一個(gè)第三旁路管道，所述的第三旁路管道和所述的缺氧池連接，所述的第三旁路管道上設(shè)置有一個(gè)第二硝化液回流泵，所述的第二好氧池的一側(cè)還設(shè)置有一個(gè)第四旁路管道，所述的第四旁路管道和所述的第一好氧池連接，所述的第四旁路管道上設(shè)置有一個(gè)第二污泥回流泵，所述的第二好氧池的底部設(shè)置有一個(gè)污泥水排放管道，所述的第二好氧池的一側(cè)還設(shè)置有一個(gè)第五管道，所述的第五管道和一個(gè)生物系統(tǒng)好氧池連接，所述的混合反應(yīng)池的另外一端通過(guò)一個(gè)第一管道和所述的深度脫水污泥水連通，所述的第一管道上設(shè)置有一個(gè)第一水泵，所述的深度脫水污泥水和所述的第一管道之間設(shè)置有一個(gè)格柵，所述的缺氧池的一側(cè)設(shè)置有一個(gè)第二管道，所述的第二管道和所述的深度脫水污泥水連通，所述的第二管道上設(shè)置有一個(gè)第二水泵。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種污泥水綜合處理系統(tǒng)，其特征在于：所述的澄清池和一個(gè)化學(xué)污泥排污管連接，所述的沉淀池和一個(gè)含磷固體排污管連接。

　　說(shuō)明書(shū)

　　一種污泥水綜合處理系統(tǒng)

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)與水資源合理利用領(lǐng)域，涉及一種水處理裝置，特別是一種污泥水綜合處理系統(tǒng)。

　　背景技術(shù)

　　隨著中國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)的進(jìn)一步提高，污水處理量的快速增加帶來(lái)了污泥產(chǎn)量的大幅度提高。然而，土地資源的日益緊張?jiān)斐蓾饪s脫水后含水率80%的污泥已不能滿足填埋要求，污泥需經(jīng)過(guò)進(jìn)一步調(diào)理和深度脫水達(dá)到含水率60%以下才能進(jìn)行填埋。目前，污泥深度脫水技術(shù)已在上海白龍港、杭州七格、無(wú)錫蘆村、廈門、集美等污水處理廠實(shí)際應(yīng)用。深度脫水污泥水是一種通過(guò)對(duì)污泥投加石灰和FeCl3進(jìn)行調(diào)理，破除細(xì)胞壁，釋放結(jié)合水、吸附水和內(nèi)部水，改善污泥的脫水性能，再高壓壓榨脫水至含水率低于60%的過(guò)程中產(chǎn)生的廢水。污泥通過(guò)傳統(tǒng)的濃縮、消化和脫水至含水率低于80%的過(guò)程中產(chǎn)生的廢水，稱為濃縮脫水污泥水。由于調(diào)理方法的不同，兩者在水質(zhì)特性方面存在顯著性差異。

　　濃縮脫水污泥水具有高懸浮物、高正磷(PO43-)和高氨氮(NH3-N)的特點(diǎn)，直接回流至主流生物系統(tǒng)會(huì)嚴(yán)重影響污水處理廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行。特別是污泥濃縮脫水過(guò)程中形成的厭氧環(huán)境會(huì)造成磷的大量釋放，使污泥水中的磷負(fù)荷通常會(huì)超過(guò)污水處理廠進(jìn)水磷負(fù)荷的10%。但由于污泥水中可利用碳源濃度較低，傳統(tǒng)的強(qiáng)化生物除磷技術(shù)并不適合污泥水除磷，而化學(xué)除磷技術(shù)則需要較高的藥劑成本。污泥水中氮的含量也會(huì)達(dá)到進(jìn)水負(fù)荷的5~10%，對(duì)污泥水中高濃度的含氮污染物進(jìn)行集中處理有助于提高反應(yīng)效率，富集硝化微生物。然而，濃縮脫水污泥水中堿度和碳源的匱乏會(huì)對(duì)其脫氮效率形成抑制。堿度的缺乏會(huì)造成污泥水在硝化過(guò)程中會(huì)積累大量H+，導(dǎo)致生物系統(tǒng)pH下降，抑制微生物活性，降低污染物去除效果。碳源的匱乏則會(huì)造成濃縮脫水污泥水反硝化電子供體不足，生物脫氮效率很低。

　　深度脫水污泥水則具有高堿度、高pH、高Ca2+、高有機(jī)物和高氨氮的特點(diǎn)。如果直接將其回流至主流生物處理系統(tǒng)前端，其高濃度污染物會(huì)對(duì)生物系統(tǒng)造成極大沖擊，高濃度Ca2+也易于在回流管道中結(jié)垢造成堵塞。如果采用生物法進(jìn)行處理，深度脫水污泥水高pH(11~14)和高Ca2+的水質(zhì)也會(huì)抑制微生物活性，降低有機(jī)物和氨氮的去除效率。如果采用吹脫法去除氨氮，則面臨碳酸鈣結(jié)垢和吹脫尾氣處理的難題。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種污泥水綜合處理系統(tǒng)，所述的這種污泥水綜合處理系統(tǒng)解決了現(xiàn)有技術(shù)中的濃縮脫水污泥水和深度脫水污泥水不能同時(shí)處理且脫氮除磷效果不佳的技術(shù)問(wèn)題。

　　本發(fā)明提供了一種污泥水綜合處理系統(tǒng)，包括一個(gè)混凝反應(yīng)池，所述的混凝反應(yīng)池的一端和濃縮脫水污泥水連通，所述的混凝反應(yīng)池的另外一端和一個(gè)澄清池連接，所述的澄清池和一個(gè)混合反應(yīng)池連接，所述的混合反應(yīng)池和一個(gè)沉淀池連接，所述的沉淀池和一個(gè)二級(jí)生物處理系統(tǒng)連接，所述的二級(jí)生物處理系統(tǒng)由一個(gè)第一好氧池、一個(gè)缺氧池和一個(gè)第二好氧池構(gòu)成，所述的沉淀池和所述的第一好氧池連接，所述的第一好氧池和所述的缺氧池連接，所述的缺氧池和所述的第二好氧池連接，所述的第二好氧池和一個(gè)二沉池連接，所述的第二好氧池的一側(cè)設(shè)置有一個(gè)第一旁路管道，所述的第一旁路管道和所述的缺氧池連接，所述的第一旁路管道上設(shè)置有一個(gè)第一硝化液回流泵，所述的二沉池的一側(cè)設(shè)置有一個(gè)污泥水排放管道，所述的二沉池的一側(cè)還設(shè)置有一個(gè)第二旁路管道，所述的第二旁路管道和所述的第一好氧池連接，所述的第二旁路管道上設(shè)置有一個(gè)第一污泥回流泵，所述的二沉池的一側(cè)還設(shè)置有一個(gè)第三管道，所述的第三管道和一個(gè)生物系統(tǒng)好氧池連接，所述的混合反應(yīng)池的另外一端通過(guò)一個(gè)第一管道和所述的深度脫水污泥水連通，所述的第一管道上設(shè)置有一個(gè)第一水泵，所述的深度脫水污泥水和所述的第一管道之間設(shè)置有一個(gè)格柵，所述的缺氧池的一側(cè)設(shè)置有一個(gè)第二管道，所述的第二管道和所述的深度脫水污泥水連通，所述的第二管道上設(shè)置有一個(gè)第二水泵。

　　進(jìn)一步的，所述的澄清池和一個(gè)化學(xué)污泥排污管連接，所述的沉淀池和一個(gè)含磷固體排污管連接。

　　本發(fā)明還提供了另外一種污泥水綜合處理系統(tǒng)，包括一個(gè)混凝反應(yīng)池，所述的混凝反應(yīng)池的一端和濃縮脫水污泥水連通，所述的混凝反應(yīng)池的另外一端和一個(gè)澄清池連接，所述的澄清池和一個(gè)混合反應(yīng)池連接，所述的混合反應(yīng)池和一個(gè)沉淀池連接，所述的沉淀池和一個(gè)二級(jí)生物處理系統(tǒng)連接，所述的二級(jí)生物處理系統(tǒng)由一個(gè)第一好氧池、一個(gè)缺氧池和一個(gè)第二好氧池構(gòu)成，所述的沉淀池和所述的第一好氧池連接，所述的第一好氧池和所述的缺氧池連接，所述的缺氧池和所述的第二好氧池連接，所述的第二好氧池中設(shè)置有一個(gè)膜分離裝置，所述的膜分離裝置包括一個(gè)分離用膜，所述的第二好氧池的一側(cè)設(shè)置有一個(gè)第三旁路管道，所述的第三旁路管道和所述的缺氧池連接，所述的第三旁路管道上設(shè)置有一個(gè)第二硝化液回流泵，所述的第二好氧池的一側(cè)還設(shè)置有一個(gè)第四旁路管道，所述的第四旁路管道和所述的第一好氧池連接，所述的第四旁路管道上設(shè)置有一個(gè)第二污泥回流泵，所述的第二好氧池的底部設(shè)置有一個(gè)污泥水排放管道，所述的第二好氧池的一側(cè)還設(shè)置有一個(gè)第四管道，所述的第四管道和一個(gè)生物系統(tǒng)好氧池連接，所述的混合反應(yīng)池的另外一端通過(guò)一個(gè)第一管道和所述的深度脫水污泥水連通，所述的第一管道上設(shè)置有一個(gè)第一水泵，所述的深度脫水污泥水和所述的第一管道之間設(shè)置有一個(gè)格柵，所述的缺氧池的一側(cè)設(shè)置有一個(gè)第二管道，所述的第二管道和所述的深度脫水污泥水連通，所述的第二管道上設(shè)置有一個(gè)第二水泵。

　　進(jìn)一步的，所述的澄清池和一個(gè)化學(xué)污泥排污管連接，所述的沉淀池和一個(gè)含磷固體排污管連接。

　　本發(fā)明的工作過(guò)程是：從管道輸送的濃縮脫水污泥水投加聚丙烯酰胺(PAM)經(jīng)混凝反應(yīng)器混合后，進(jìn)入澄清池去除懸浮物后進(jìn)入污泥水混合反應(yīng)池;

　　從管道輸送的深度脫水污泥水，經(jīng)格柵去除大的懸浮物和漂浮物后，部分深度脫水污泥水經(jīng)泵也進(jìn)入混合反應(yīng)池;

　　兩種污泥水在混合反應(yīng)池混合后去除絕大部分磷和部分COD后，進(jìn)入沉淀池固液分離回收含磷固體產(chǎn)物;

　　沉淀池出水進(jìn)入由第一好氧池、缺氧池和第二好氧池組成的二級(jí)生物處理系統(tǒng)，同時(shí)，另一部分深度脫水污泥水則直接進(jìn)入缺氧池。在二級(jí)生物處理系統(tǒng)中，第一好氧池完成濃縮脫水污泥水和30%深度脫水污泥水的COD降解和硝化過(guò)程，缺氧池完成兩種污泥水的反硝化脫氮，第二好氧池完成缺氧反硝化后深度脫水污泥水的COD降解和硝化。

　　固液分離單元可采用沉淀池(二沉池)或者膜分離的形式。

　　如果采用二沉池，第二好氧池出來(lái)的混合液進(jìn)入二沉池，經(jīng)固液分離后，處理好的污泥水經(jīng)污水排放管道排出，二沉池底部濃縮的污泥一部分作為剩余污泥排放到污水處理廠主流生物系統(tǒng)好氧池，一部分則通過(guò)污泥回流泵回流至第一好氧池以補(bǔ)充活性污泥;

　　如果采用膜分離的形式，則在第二好氧池中設(shè)置有膜分離裝置，所述的膜分離裝置包括分離用膜，處理后污泥水經(jīng)膜過(guò)濾后排放，剩余污泥則直接從第二好氧池中排出，另設(shè)污泥回流泵將部分第二好氧池污泥泵送至第一好氧池。

　　第二好氧池混合液部分經(jīng)回流泵回流至缺氧池進(jìn)行反硝化脫氮。

　　本發(fā)明旨在通過(guò)合理的污水處理工藝單元布局，將濃縮脫水與深度脫水污泥水合并處理，則深度脫水污泥水中高濃度的Ca2+可在高pH條件下與濃縮脫水污泥水中的PO43-沉淀實(shí)現(xiàn)除磷，深度脫水污泥水中高含量的堿度能夠有效補(bǔ)充兩種污泥水硝化過(guò)程的堿度需求，高含量的可生物降解有機(jī)物則能補(bǔ)給兩種污泥水反硝化所需的碳源。

　　本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：

　　(1)在混合反應(yīng)池高pH環(huán)境下，深度脫水污泥水中高濃度Ca2+與濃縮脫水污泥水中PO43-反應(yīng)形成沉淀去除，節(jié)省除磷藥劑費(fèi)用;

　　(2)深度脫水污泥水中高含量的堿度可補(bǔ)充濃縮脫水污泥水硝化所需的堿度，強(qiáng)化污泥水硝化效果，節(jié)省堿度投加費(fèi)用;

　　(3)高碳氮比的深度脫水污泥水可補(bǔ)充碳氮比的濃縮脫水污泥水反硝化過(guò)程所需的碳源，提高污泥水反硝化脫氮效果，節(jié)省碳源投加費(fèi)用。

　　(4)通過(guò)工藝系統(tǒng)反應(yīng)模塊的優(yōu)化組合，實(shí)現(xiàn)低成本同步高效去除兩種污泥水中的有機(jī)物和氮磷污染物。

　　本發(fā)明開(kāi)發(fā)了污泥水反應(yīng)-沉淀-好氧-缺氧-好氧(RSOAO)工藝，實(shí)現(xiàn)污水處理廠污泥水中有機(jī)物和氮磷污染物的同步高效去除，保障污水處理廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

　　本發(fā)明和已有技術(shù)相比，其技術(shù)進(jìn)步是顯著的。本發(fā)明通過(guò)污水處理廠內(nèi)部的以廢治廢實(shí)現(xiàn)了污泥水中有機(jī)物和氮磷污染物的同步高效去除，節(jié)省了污泥水除磷藥劑、堿度和碳源投加的費(fèi)用，大大降低了污泥水處理成本，保障了污水處理廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行。