公布日:2023.12.01
申請(qǐng)日:2023.07.28
分類(lèi)號(hào):C02F9/00(2023.01)I;C05F7/00(2006.01)I;C05F17/00(2020.01)I;C05G3/00(2020.01)I;C02F1/24(2023.01)I;C02F1/20(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)I;C02F1/
66(2023.01)I;C02F3/12(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)I;C02F11/00(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種堿解生化剩余污泥生產(chǎn)氮磷營(yíng)養(yǎng)物工藝,生化剩余污泥含有大量活性微生物,強(qiáng)堿性條件下其胞外聚合物中殘留、吸附的難降解有機(jī)物及自身呼吸氧化產(chǎn)生的有機(jī)物羥基和羧基解離產(chǎn)生靜電斥力,加速上述有機(jī)物分解,并使胞外聚合物大范圍溶脹和溶解。起到保護(hù)作用的胞外聚合物被破壞后,暴露于高pH環(huán)境中的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜不能承受膨脹壓力失衡,細(xì)胞發(fā)生破裂,細(xì)胞內(nèi)聚合有機(jī)物從固相轉(zhuǎn)移到水中,即分解成脂肪酸、多糖和氨基酸類(lèi)的小分子可溶性易降解營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。依據(jù)上述堿解原理,本發(fā)明提供一種剩余生化污泥資源化利用工藝,該工藝能夠堿解剩余生化污泥生產(chǎn)氮磷營(yíng)養(yǎng)物,即減少氮磷工業(yè)營(yíng)養(yǎng)劑的投加量,同時(shí)實(shí)現(xiàn)污泥減量。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種堿解生化剩余污泥生產(chǎn)氮磷營(yíng)養(yǎng)物工藝,其特征在于,包括以下步驟:(1)污水經(jīng)過(guò)預(yù)處理;(2)步驟(1)中預(yù)處理出水進(jìn)入生化系統(tǒng)反應(yīng)池中與生化污泥充分接觸并發(fā)生反應(yīng),停留時(shí)間為30h,得到反應(yīng)后的泥水;(3)步驟(2)中泥水進(jìn)入生化沉淀池,停留時(shí)間為6h;沉淀后上清液進(jìn)入高級(jí)氧化處理工藝,生化污泥回流至生化系統(tǒng)反應(yīng)池前端;(4)步驟(3)中的生化沉淀池中的剩余生化污泥排放至污泥堿解池;污泥堿解池包括在線(xiàn)pH計(jì)、泥位計(jì)、液堿加藥管線(xiàn)、攪拌設(shè)備、堿解氮磷營(yíng)養(yǎng)物投加設(shè)備、未堿解無(wú)機(jī)質(zhì)污泥排放設(shè)備;(5)待污泥堿解池滿(mǎn)后,啟動(dòng)攪拌設(shè)備,在攪拌狀態(tài)下投加堿液,投加堿液時(shí)間為1h;(6)步驟(5)結(jié)束后,攪拌堿解過(guò)程中實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)pH值,保證pH值為8~9;(7)攪拌設(shè)備運(yùn)行5h后停止,污泥中50±10%的有機(jī)質(zhì)組分發(fā)生堿解反應(yīng),碳氮磷質(zhì)量濃度比為30:3:1;未堿解的無(wú)機(jī)物在下層沉積;(8)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)泥位計(jì),通過(guò)污泥排放設(shè)備將步驟(7)中未堿解污泥排至污泥處理系統(tǒng);(9)將步驟(8)中污泥堿解池內(nèi)剩余堿解氮磷營(yíng)養(yǎng)物投加至生化反應(yīng)池前端,投加時(shí)間為16h,在投加過(guò)程中投加工業(yè)營(yíng)養(yǎng)劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿解生化剩余污泥生產(chǎn)氮磷營(yíng)養(yǎng)物工藝,其特征在于,步驟(1)中預(yù)處理包括混合酸析、氣浮、吹脫、中和絮凝和沉淀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的堿解生化剩余污泥生產(chǎn)氮磷營(yíng)養(yǎng)物工藝,其特征在于,步驟(2)中的預(yù)處理出水的pH值為6~9。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的堿解生化剩余污泥生產(chǎn)氮磷營(yíng)養(yǎng)物工藝,其特征在于,步驟(2)生化污泥濃度為3000±500mg/L、污泥泥齡為20d,預(yù)處理出水在缺氧反應(yīng)池停留6h,好氧池停留24h。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的堿解生化剩余污泥生產(chǎn)氮磷營(yíng)養(yǎng)物工藝,其特征在于,步驟(4)中剩余生化污泥排放頻次為1次/d,污泥含水率為99%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的堿解生化剩余污泥生產(chǎn)氮磷營(yíng)養(yǎng)物工藝,其特征在于,在剩余生化污泥排放至污泥堿解池的過(guò)程中,攪拌設(shè)備不啟動(dòng),且排放至堿解池滿(mǎn)的時(shí)間控制在1h內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的堿解生化剩余污泥生產(chǎn)氮磷營(yíng)養(yǎng)物工藝,其特征在于,步驟(5)中投加堿液為氫氧化鈉溶液,濃度為0.1g/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的堿解生化剩余污泥生產(chǎn)氮磷營(yíng)養(yǎng)物工藝,其特征在于,步驟(8)中未堿解污泥在污泥處理系統(tǒng)中經(jīng)過(guò)二次沉降濃縮,陽(yáng)離子PAM藥劑調(diào)理污泥顆粒、高壓隔膜壓濾后,形成含水率50±10%的泥餅,輸送帶運(yùn)至能源中心,進(jìn)行焚燒處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的堿解生化剩余污泥生產(chǎn)氮磷營(yíng)養(yǎng)物工藝,其特征在于,步驟(9)中在投加過(guò)程中投加工業(yè)營(yíng)養(yǎng)劑使污水中碳氮磷質(zhì)量濃度比為100:5:1;工業(yè)營(yíng)養(yǎng)劑投加速率與堿解氮磷營(yíng)養(yǎng)物速率不同。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的堿解生化剩余污泥生產(chǎn)氮磷營(yíng)養(yǎng)物工藝,其特征在于,污泥堿解池在生化系統(tǒng)調(diào)試初始階段作為污泥轉(zhuǎn)運(yùn)投加池,將接種污泥與過(guò)濾水在池體內(nèi)充分混合,再投加至生化反應(yīng)池前端。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的:本發(fā)明提供的一種堿解剩余生化污泥生產(chǎn)氮磷營(yíng)養(yǎng)物工藝可以通過(guò)提煉回收碳氮磷元素,產(chǎn)生部分可利用資源,還實(shí)現(xiàn)污泥減量。
技術(shù)方案:本發(fā)明提出的一種堿解生化剩余污泥生產(chǎn)氮磷營(yíng)養(yǎng)物工藝,包括以下步驟:
(1)污水經(jīng)過(guò)預(yù)處理后,上清液進(jìn)入生化系統(tǒng)反應(yīng)池;
(2)步驟(1)中預(yù)處理出水在生化系統(tǒng)反應(yīng)池中與生化污泥充分接觸并發(fā)生反應(yīng),停留時(shí)間為30h;
(3)步驟(2)中泥水進(jìn)入生化沉淀池,停留時(shí)間為6h;沉淀后上清液進(jìn)入高級(jí)氧化處理工藝,生化污泥回流至生化系統(tǒng)反應(yīng)池前端;
(4)步驟(3)中的生化沉淀池中的剩余生化污泥排放至污泥堿解池;污泥堿解池包括在線(xiàn)pH計(jì)、泥位計(jì)、液堿加藥管線(xiàn)、攪拌設(shè)備、堿解氮磷營(yíng)養(yǎng)物投加設(shè)備及管線(xiàn)和未堿解無(wú)機(jī)質(zhì)污泥排放設(shè)備及管線(xiàn);
(5)待污泥堿解池滿(mǎn)后,啟動(dòng)攪拌設(shè)備,在緩慢攪拌狀態(tài)下投加堿液,投加堿液時(shí)間為1h;
(6)步驟(5)結(jié)束后,攪拌堿解過(guò)程中實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)pH值,保證pH值為8~9;
(7)攪拌設(shè)備運(yùn)行5h后停止,污泥中50±10%的有機(jī)質(zhì)組分發(fā)生堿解反應(yīng),碳氮磷質(zhì)量濃度比為30:3:1;未堿解的無(wú)機(jī)物在下層沉積,靜置沉降1h;
(8)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)泥位計(jì),通過(guò)污泥排放設(shè)備將步驟(7)中未堿解污泥排至污泥處理系統(tǒng),排泥時(shí)間為1h;
(9)將步驟(8)中污泥堿解池內(nèi)剩余堿解氮磷營(yíng)養(yǎng)物投加至生化反應(yīng)池前端,投加時(shí)間為16h,在投加過(guò)程中仍需投加工業(yè)營(yíng)養(yǎng)劑。
優(yōu)選地,步驟(1)中預(yù)處理包括混合酸析、氣浮、吹脫、中和絮凝和沉淀。
優(yōu)選地,步驟(2)中的預(yù)處理出水的pH值為6~9。
優(yōu)選地,步驟(2)生化污泥濃度為3000±500mg/L、污泥泥齡為20d,預(yù)處理出水在缺氧反應(yīng)池停留6h,好氧池停留24h。
優(yōu)選地,步驟(4)中剩余生化污泥排放頻次為1次/d,污泥含水率為99%。
優(yōu)選地,在剩余生化污泥排放至污泥堿解池的過(guò)程中,攪拌設(shè)備不啟動(dòng),且排放至堿解池滿(mǎn)的時(shí)間控制在1h內(nèi)。
優(yōu)選地,步驟(5)中投加堿液為氫氧化鈉溶液,濃度為0.1g/L。
優(yōu)選地,步驟(8)中未堿解污泥在污泥處理系統(tǒng)中經(jīng)過(guò)二次沉降濃縮,陽(yáng)離子PAM藥劑調(diào)理污泥顆粒、高壓隔膜壓濾后,形成含水率50±10%的泥餅,輸送帶運(yùn)至能源中心,進(jìn)行焚燒處理。
優(yōu)選地,步驟(9)中在投加過(guò)程中投加工業(yè)營(yíng)養(yǎng)劑要保證污水中碳氮磷質(zhì)量濃度比為100:5:1;工業(yè)營(yíng)養(yǎng)劑投加速率與堿解氮磷營(yíng)養(yǎng)物速率不同。
優(yōu)選地,污泥堿解池在生化系統(tǒng)調(diào)試初始階段可作為污泥轉(zhuǎn)運(yùn)投加池,將接種污泥與過(guò)濾水在池體內(nèi)充分混合,再投加至生化反應(yīng)池前端。
有益效果:
1、粘膠纖維污水缺少氮磷元素,生化污泥堿解液中含有大量氮磷營(yíng)養(yǎng)元素,可以替代尿素、磷酸一銨等工業(yè)營(yíng)養(yǎng)劑,污水處理成本降低;
2、通過(guò)剩余生化污泥堿解工藝,回收排放剩余生化污泥,充分利用資源;
3、剩余生化污泥經(jīng)過(guò)堿解反應(yīng)后,污泥量減少50%,輸送至能源中心焚燒處理,污泥處理費(fèi)用減少50%。
(發(fā)明人:梁翌;張雷;余小明;秦元武)