CN102807304A

CN102807304A - 一种城市污泥减量处理的多层分散式蠕虫反应器

Info

Publication number: CN102807304A
Application number: CN2012102312653A
Authority: CN
Inventors: 李绍秀; 段伟伟; 王志红; 李冬梅; 蒋树贤; 梅胜; 王和平
Original assignee: Guangdong University of Technology
Current assignee: Guangdong University of Technology
Priority date: 2012-07-05
Filing date: 2012-07-05
Publication date: 2012-12-05

Abstract

本发明是一种城市污泥减量处理的多层分散式蠕虫反应器。反应器包括有反应器壳体及装设在反应器壳体内、将反应器壳体所设中空腔体分隔为若干过流通道的隔板，使流入反应器壳体所设中空腔体的污泥上下折流通过各过流通道的隔板竖向交错设置，且每个过流通道内设有填料，填料为由若干层竖向放置的筛网组成的填料箱体，筛网上放置有蠕虫，反应器的进泥口装设有进泥阀门，反应器的出泥口装设有出泥阀门，过流通道的底部装设有能供给蠕虫所需的微量溶解氧、且使污泥悬浮于水中，使污泥与蠕虫充分地接触的曝气装置。本发明克服已有技术蠕虫附着操作繁琐、启动时间长、抵抗水流冲击能力有限等缺陷,本发明具有高密度的生物量、实施性强。

Description

一种城市污泥减量处理的多层分散式蠕虫反应器

技术领域

本发明是一种城市污泥减量处理的多层分散式蠕虫反应器，特别涉及蠕虫反应器城市污泥减量系统，属于利用生物技术处理污泥的创新技术。

背景技术

城市污水处理产生大量的污泥。随着我国社会经济的快速发展，城市污水处理设施建设步伐加快，污水厂产生的污泥量日益增多。到2010年，全国城市污水处理总规模达到1×10⁸ m³/d，日产湿污泥达到17.5万吨。污泥含有有机物、重金属和致病微生物，其含水率高，易腐烂，有强烈臭味，给环境带来严重的污染问题。污泥的常规处理为浓缩、消化、脱水及最终处置。目前，污泥最终处置的方式有土地利用、填埋和焚烧。因污泥中的重金属和有机污染物，土地利用受到越来越严格的限制；可供污泥填埋的用地又日益紧缺，污泥焚烧因成本高而难以在国内推广。因此，污水厂面临污泥出路的难题。污泥减量是解决污泥出路的最佳方式，因此，寻求高效、低能耗且易于实现的污泥减量方法成为污泥处理处置的研究热点。

目前污泥减量技术有：（1）基于生物细胞合成代谢的解偶联技术；（2）基于生物基质再利用的破胞循环／微生物隐性生长技术；（3）内源呼吸；（4）生物捕食。其中生物捕食污泥减量技术，其原理基于生态学食物链越长，能量损失越大，产生的生物量也越低。该技术通过人为地创造微型动物的生长环境，利用微型动物对污泥食物链上游微生物的捕食，将污泥转化为高等的生物能量、水和二氧化碳，从而使污泥量整体指数减少。该技术跟前三项技术相比，不但处理成本低，污泥减量效果好，而且属于生态处理，无二次污染。因此，生物捕食的减量方法越来越受到重视。但是由于微型动物对环境极其敏感，在污水处理系统中难以保持稳定的种属，因此，开发生物密度高、种群结构稳定的污泥减量反应器成为该技术的关键。公开号为1778727的《折流式寡毛类蠕虫污泥减量反应器》公开了一种利用生物技术处理污泥的设备，但该设备中寡毛类蠕虫只能附着在反应器的内壁上，附着量小，种群不稳定，抵抗水流冲击的能力低。公开号为101157501的《城市污水污泥减量处理的蠕虫附着型生物床》也公开了一种生物处理污泥的设备，但是该设备填料制作麻烦，蠕虫附着的操作复杂、启动时间长，抵抗水流冲击能力有限。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种具有高密度的生物量、实施性强的城市污泥减量处理的多层分散式蠕虫反应器。本发明克服已有技术蠕虫附着操作繁琐、启动时间长、抵抗水流冲击能力有限等缺陷。

本发明的技术方案是：本发明的城市污泥减量处理的多层分散式蠕虫反应器，反应器包括有反应器壳体及装设在反应器壳体内、将反应器壳体所设中空腔体分隔为若干过流通道的隔板，使流入反应器壳体所设中空腔体的污泥上下折流通过各过流通道的隔板竖向交错设置，且每个过流通道内设有填料，填料为由若干层竖向放置的筛网组成的填料箱体，筛网上放置有蠕虫，反应器的进泥口装设有进泥阀门，反应器的出泥口装设有出泥阀门，过流通道的底部装设有能供给蠕虫所需的微量溶解氧、且使污泥悬浮于水中，使污泥与蠕虫充分地接触的曝气装置。

上述反应器上部的液面处有溢流口，反应器的底部设有放空管。

上述反应器上部所设溢流口处还装设有防蠕虫流失的筛网。

上述反应器的顶部设有活动盖板。

上述填料箱体中相邻两层筛网的间距为3-5cm，填料箱体中筛网的网眼大小为0.15×0.15cm。

上述填料箱体内放置的若干层筛网由若干根支柱固定。

上述填料箱体是能整体提出池外、能方便地将蠕虫放置在各层筛网上的活动结构。

上述填料箱体为不锈钢箱体，支柱为不锈钢支柱。

上述反应器中各过流通道底部设有的曝气装置均设有独立的控制气量的阀门；曝气的空气由曝气泵加压后经分流器分配气量，再通过各空气管输送到曝气装置。

上述反应器进泥口装设的进泥阀门与污泥泵的出泥口连接，污泥泵从贮泥池中抽取污泥通过进泥阀门调节流量后进入反应器。

本发明由于采用反应器壳体内设有将反应器壳体所设中空腔体分隔为若干过流通道的竖向交错设置的隔板，隔板使流入反应器壳体所设中空腔体的污泥上下折流，且每个过流通道内设有若干填料箱体，填料箱体内沿竖向放置若干层筛网，筛网上放置有蠕虫的结构，本发明与现有技术相比，具有如下特点：

1）本发明的反应器的填料由多层筛网构成，作为蠕虫附着生长的载体。独特的多层筛网的填料结构设计，使蠕虫充分地分散在整个反应器的空间上，反应器具有很高的生物量，保证了高效的污泥减量效果。

2）本发明填料的筛网在一定程度上缓冲了水流的冲击，保证了蠕虫稳定的生长环境，充分发挥蠕虫污泥减量的作用。筛网与通过其中的污泥碰撞，增加了污泥与蠕虫的接触，提高了污泥减量的效率。

3）本发明根据蠕虫的生长规律趋向浓度大的特点，填料的密度从反应器的进口到出口渐减，蠕虫的分布密度与填料的一致，符合污泥浓度在反应器中从首端到末端渐减的规律。

4）本发明选择正颤蚓作为污泥减量的微型动物种群，只需提供微量的溶解氧，节省能源的消耗。

5）本发明反应器设有曝气装置，既保证了蠕虫所需的溶解氧量，又对污泥混合液起到搅拌作用，防止污泥在反应器中沉降。反应器中各过流通道底部设置的曝气装置有各自独立的阀门控制气量，可以根据反应器中的蠕虫分布密度灵活地调节气量的大小。

6）本发明无需改装原有污水处理设施，不影响原有污水处理系统的运行与污水处理效果，投资少，可操作性强。

7）本发明的反应器耐污泥冲击负荷，对外界环境的适应能力强，可稳定有效地实现城市污水处理厂剩余污泥的生态处理，具有广阔的推广前景。

8）本发明可以方便地将整个填料箱体提起，在各层筛网上放置蠕虫，通过多层筛网可以达到高密度的蠕虫分布，筛网也在一定程度上缓冲了水流的冲击，提高了反应器蠕虫的水流抵抗力。

9）本发明不需要诱导固定微型动物，大大地节省了微型动物驯化的时间，反应器启动简单，可以适应处理不同浓度的污泥，可用于污水处理厂的剩余污泥处理。

本发明实现了高效稳定的污泥减量效果，达到生态污泥减量的效果。本发明是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的城市污泥减量处理的多层分散式蠕虫反应器。

附图说明

图1为本发明反应器用于污泥处理的结构示意图；

图2 为本发明反应器用于污泥处理的俯视图；

图3为本发明反应器中填料箱体的侧视图。

具体实施方式

实施例：

本发明的结构示意图如图1、2、3所示，本发明的城市污泥减量处理的多层分散式蠕虫反应器，反应器8包括有反应器壳体及装设在反应器壳体内、将反应器壳体所设中空腔体分隔为若干过流通道的隔板7，使流入反应器壳体所设中空腔体的污泥上下折流通过各过流通道的隔板7竖向交错设置，且每个过流通道内设有填料，填料为由若干层竖向放置的筛网9组成的填料箱体3，筛网9上放置有蠕虫，反应器8的进泥口装设有进泥阀门4，反应器8的出泥口装设有出泥阀门11，过流通道的底部装设有能供给蠕虫所需的微量溶解氧、且使污泥悬浮于水中，使污泥与蠕虫充分地接触的曝气装置5。相邻隔板7之间以及隔板7与反应器8壳体的侧壁之间为污泥过流通道。本实施例中，在筛网9上附着生长高密度的蠕虫。

上述反应器8上部的液面处有溢流口10。

上述反应器8的底部设有放空管12、13。

上述反应器8上部所设溢流口10处还装设有防蠕虫流失的筛网9。即在反应器8的最后一格过流通道内设有滤网9，以阻隔蠕虫流失，该滤网9的网眼大小为0.1×0.1cm左右。最后一格过流通道内设有的滤网9的网眼大小与填料箱体3中的筛网9的网眼大小不同。

上述反应器8的顶部设有活动盖板6。

上述过流通道填料箱体3中的相邻两层筛网9的间距为3-5cm，填料箱体3中筛网9的网眼大小为0.15×0.15cm。

上述填料箱体3内放置的若干层筛网9由若干根支柱14固定。

上述填料箱体3做出是能方便地将蠕虫放置在各层筛网9上的活动结构，填料箱体3能整体提出池外。

上述填料箱体3为不锈钢箱体，支柱14为不锈钢支柱。

上述反应器8各过流通道底部设有的曝气装置5均设有独立的控制气量的阀门15。曝气的空气由曝气泵18加压后经分流器17分配气量，再通过各空气管16输送到曝气装置5。

本实施例中，上述反应器8进泥口装设的进泥阀门4与污泥泵2的出泥口连接，污泥泵2从贮泥池1中抽取污泥通过进泥阀门4调节流量后进入反应器8。

本发明的工作原理如下：污泥泵2从贮泥池1抽取污泥经进泥阀门4进入反应器8，进泥口处设有的进泥阀门4控制进入反应器8内的污泥的流量和污泥的水力停留时间。进入反应器8内的污泥通过隔板7之间的过流通道上下折流流动，通过各过流通道时与反应器8内的填料箱体3上的蠕虫接触，污泥依次通过各过流通道中的填料箱体3，经反应器8的最后一格过流通道内设有的滤网9，从反应器8的污泥出口11流出。污泥被高密度的蠕虫捕食，实现污泥减量72%以上。

整个运行过程中，反应器8内水力停留时间为13-20小时，污泥中溶解氧浓度不低于0.5mg/L,水温18-30℃，pH5.6-8.5。

本发明蠕虫附着在筛网9上生长，由于多层筛网9的填料充满着反应器8的过流通道，因而蠕虫充分地分散在整个反应器中，可以获得高密度的蠕虫生物量，从而取得高效的污泥减量效果, 本发明反应器的蠕虫为正颤蚓。填料的筛网9对流动的污泥起到缓冲作用，提高了蠕虫的水流冲击抵抗力。本发明克服了以往蠕虫反应器需要诱导蠕虫附着在填料上，反应器的启动费时，操作麻烦，抵抗水流冲击能力有限的缺陷。本发明反应器的蠕虫在填料上的附着简单易行，节省反应器运行的启动时间。

本发明的应用效果如下：

Figure 2012102312653100002DEST_PATH_IMAGE002

Claims

1.一种城市污泥减量处理的多层分散式蠕虫反应器，其特征在于反应器（8）包括有反应器壳体及装设在反应器壳体内、将反应器壳体所设中空腔体分隔为若干过流通道的隔板（7），使流入反应器壳体所设中空腔体的污泥上下折流通过各过流通道的隔板（7）竖向交错设置，且每个过流通道内设有填料，填料为由若干层竖向放置的筛网（9）组成的填料箱体（3），筛网（9）上放置有蠕虫，反应器（8）的进泥口装设有进泥阀门（4），反应器（8）的出泥口装设有出泥阀门（11），过流通道的底部装设有能供给蠕虫所需的微量溶解氧、且使污泥悬浮于水中，使污泥与蠕虫充分地接触的曝气装置（5）。

2.根据权利要求1所述的城市污泥减量处理的多层分散式蠕虫反应器，其特征在于上述反应器（8）上部的液面处有溢流口（10），反应器（8）的底部设有放空管（12、13）。

3.根据权利要求1所述的城市污泥减量处理的多层分散式蠕虫反应器，其特征在于上述反应器（8）上部所设溢流口（10）处还装设有防蠕虫流失的筛网（9）。

4.根据权利要求1所述的城市污泥减量处理的多层分散式蠕虫反应器，其特征在于上述反应器（8）的顶部设有活动盖板（6）。

5.根据权利要求1所述的城市污泥减量处理的多层分散式蠕虫反应器，其特征在于上述填料箱体（3）中相邻两层筛网（9）的间距为3-5cm，填料箱体（3）中筛网（9）的网眼大小为0.15×0.15cm。

6.根据权利要求1所述的城市污泥减量处理的多层分散式蠕虫反应器，其特征在于上述填料箱体（3）内放置的若干层筛网（9）由若干根支柱（14）固定。

7.根据权利要求1所述的城市污泥减量处理的多层分散式蠕虫反应器，其特征在于上述填料箱体（3）是能整体提出池外、能方便地将蠕虫放置在各层筛网（9）上的活动结构。

8.根据权利要求6所述的城市污泥减量处理的多层分散式蠕虫反应器，其特征在于上述填料箱体（3）为不锈钢箱体，支柱（14）为不锈钢支柱。

9.根据权利要求1所述的城市污泥减量处理的多层分散式蠕虫反应器，其特征在于上述反应器（8）中各过流通道底部设有的曝气装置（5）均设有独立的控制气量的阀门（15）；曝气的空气由曝气泵（18）加压后经分流器（17）分配气量，再通过各空气管（16）输送到曝气装置（5）。

10.根据权利要求1所述的城市污泥减量处理的多层分散式蠕虫反应器，其特征在于上述反应器（8）进泥口装设的进泥阀门（4）与污泥泵（2）的出泥口连接，污泥泵（2）从贮泥池（1）中抽取污泥通过进泥阀门（4）调节流量后进入反应器（8）。