CN104230111A - 一种污泥臭氧氧化减量装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环境工程污泥处理技术领域，提供了一种污泥臭氧氧化减量装置及使用方法，包括：包括进水管、厌氧池、缺氧池、好氧池和二沉池，还包括：第一调蓄池，下方具有自控开关，通过自控开关、管道与臭氧反应釜相连接，一侧与二沉池通过管道相连接，另一侧与出水管相连接；臭氧反应釜，内部具有搅拌器，一侧与二沉池之间通过剩余活性污泥管相连接，另一侧通过臭氧投加管与臭氧发生器相连接；第二调蓄池，分别与缺氧池、臭氧反应釜通过管道相连接；回流管，具有回流泵，一端与厌氧池相连接，另一端与剩余活性污泥管相连接。本发明具有臭氧与污泥的反应充分，过程容易控制，臭氧投加量小，成本低，臭氧利用率高，实现资源最大化利用的优点。
Description
技术领域
本发明属于环境工程污泥处理技术领域，特别涉及一种污泥臭氧氧化减量装置及使用方法。
背景技术
目前，活性污泥法是城市生活污水厂普遍采用的处理方法，已有近百年的历史。活性污泥法处理过程中会产生大量的污泥，污水厂需要对产生的污泥进行浓缩、脱水以及消化等方式处理，处理后的污泥后期还需要进行填埋、堆肥或者是焚烧的处置，如此繁琐的污泥处理和处置过程需要非常高的费用作为支撑，能够占到整个污水处理厂总运行费用的25％-60％，成本非常高，但是现有技术中如果降低后期处理成本，将导致污泥得不到有效处理，造成严重的二次污染。因此，污泥的减量化和无害化是目前污水厂迫切需要解决的问题。
臭氧具有强氧化性，可以破坏微生物的细胞壁，杀死生物体，使胞内物质溶出，可用于污泥的减量化和无害化处理。
在污泥臭氧氧化、减量化过程中，随着污泥破解的进行，污泥溶胞的上清液浓度逐渐升高，上清液中含有的硫酸根和小分子酸以及上清液pH的降低均抑制臭氧的氧化效率，使臭氧的氧化效率逐渐降低。因此，污泥处理中对臭氧反应过程进行有效的控制是提高臭氧氧化效率，进而实现污泥减量的关键。
目前采用的臭氧氧化方式均为连续式，存在对反应过程的控制不足，臭氧利用率低、投加量大，成本高，臭氧与污泥的反应不充分，资源没有实现最大化利用的问题。
因此，环境工程污泥处理技术领域急需一种臭氧与污泥的反应充分，过程容易控制，臭氧投加量小，成本低，臭氧利用率高，实现资源最大化利用的污泥臭氧氧化减量装置及使用方法。
发明内容
本发明提供了一种污泥臭氧氧化减量装置及使用方法，技术方案如下：
一种污泥臭氧氧化减量装置，包括进水管、厌氧池、缺氧池、好氧池和二沉池，进水管与厌氧池相连接，厌氧池、缺氧池、好氧池和二沉池之间依次通过管道相连接，其特征在于，还包括：第一调蓄池、出水管、臭氧发生器、臭氧反应釜、第二调蓄池和回流管；
第一调蓄池，下方具有自控开关，通过自控开关、管道与臭氧反应釜相连接，一侧与二沉池通过管道相连接，另一侧与出水管相连接；
臭氧反应釜，内部具有搅拌器，一侧与二沉池之间通过剩余活性污泥管相连接，另一侧通过臭氧投加管与臭氧发生器相连接；
第二调蓄池，分别与缺氧池、臭氧反应釜通过管道相连接；
回流管，具有回流泵，一端与厌氧池相连接，另一端与剩余活性污泥管相连接。
如上所述的一种污泥臭氧氧化减量装置，其中，还包括：泥水分离器，具有出水口，分别与臭氧反应釜和第二调蓄池之间通过管道相连接。
如上所述的一种污泥臭氧氧化减量装置，其中，好氧池安装有曝气管。
一种污泥臭氧氧化减量装置的使用方法，其中，包括如下步骤：
步骤一，通过进水管，将污水通入厌氧池中，使其在厌氧池中停留0.5-1.5h，然后通过管道流入缺氧池内，在缺氧池内停留1-3h，再通过管道流入好氧池内，通过曝气管进行曝气，连续曝气6-8h；
步骤二，经过曝气处理后的好氧池内的水通过管道进入二沉池内，进行泥水分离处理，上清液通过管道流入第一调蓄池内，沉淀后的活性污泥一部分由回流泵经回流管返回至厌氧池内，另一部分剩余活性污泥通过剩余活性污泥管进入臭氧反应釜；
步骤三，将臭氧发生器产生的臭氧经臭氧投加管引入臭氧反应釜内，臭氧反应釜内的臭氧与步骤二的剩余活性污泥进行反应；
步骤四，当反应达到0.5-2h后，将臭氧反应釜内的水引入第二调蓄池内；
步骤五，当臭氧反应釜内不再有水流出或者只有少量水滴出时，将第一调蓄池内的上清液引入臭氧反应釜内直至达到原水位为止，搅拌2-10min，然后重复步骤三至五的过程，重复1-5次为止；
步骤六，臭氧反应釜内的污泥经重力浓缩1～2h后进入泥水分离器，经泥水分离器分离后的污泥通过出水口排除，上清液通过管道进入第二调蓄池；
步骤七，第二调蓄池的上清液通过回流泵经回流管返回至缺氧池中，污泥臭氧循环反应。
如上所述的一种污泥臭氧氧化减量装置的使用方法，其中，步骤三中的臭氧发生器每次向臭氧反应釜内通入臭氧0.01-0.05g/g MLSS。
本发明的有益效果：
1、本发明在现有设备的基础上进行改造，成本低，可操作性强，具有更加广泛的适用性。
2、本发明增加了第一调蓄池，通过第一调蓄池向臭氧反应釜内补充水，满足臭氧反应釜内进行多次重复污泥氧化反应时的水位的要求，是实现间歇式臭氧污泥反应的关键。
3、本发明增加了泥水分离器，使污泥和水充分分离，减少流回缺氧池中的上清液中含有污泥的质量，加快反应速率，更加高效、快速。
4、由于臭氧与污泥的反应需要一定时间，连续式反应不能保证臭氧与污泥的充分反应；而采用间歇式反应，可保证通入反应器的臭氧能充分与污泥反应；本发明通过间歇式的向臭氧反应釜内通入臭氧，并且保证臭氧反应釜内的水位高度，使其重复多次的进行臭氧与污泥的反应，使臭氧与污泥充分反应，提高臭氧的利用率，降低臭氧投加量，与现有技术相比，实现了利用最少量的臭氧即实现了污泥减排的目的，降低成本，实现资源最大化利用及臭氧与污泥的循环反应，过程控制容易。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明：
图1是本发明一种污泥臭氧氧化减量装置的结构示意图。
图2是本发明一种污泥臭氧氧化减量装置的优选方式的结构示意图。
图3是本发明一种污泥臭氧氧化减量装置的使用方法的流程图。
图4是本发明一种污泥臭氧氧化减量装置的使用方法间歇式和现有技术连续式污泥臭氧减量化的曲线示意图。
具体实施方式
为了使本发明技术实现的措施、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
图1是本发明一种污泥臭氧氧化减量装置的结构示意图。
如图1所示，一种污泥臭氧氧化减量装置，包括进水管1、厌氧池2、缺氧池3、好氧池4和二沉池5，进水管1与厌氧池2相连接，厌氧池2、缺氧池3、好氧池4和二沉池5之间依次通过管道相连接，其中，还包括：第一调蓄池6、出水管7、臭氧发生器8、臭氧反应釜9、第二调蓄池10和回流管11；第一调蓄池6，下方具有自控开关61，通过自控开关61、管道与臭氧反应釜9相连接，一侧与二沉池5通过管道相连接，另一侧与出水管7相连接；臭氧反应釜9，内部具有搅拌器，一侧与二沉池5之间通过剩余活性污泥管51相连接，另一侧通过臭氧投加管81与臭氧发生器8相连接；第二调蓄池10，分别与缺氧池3、臭氧反应釜9通过管道相连接；回流管11，具有回流泵，一端与厌氧池2相连接，另一端与剩余活性污泥管51相连接。
图2是本发明一种污泥臭氧氧化减量装置的优选方式的结构示意图，如图2所示，优选的，本发明还包括：泥水分离器12，具有出水口13，分别与臭氧反应釜和第二调蓄池之间通过管道相连接，好氧池安装有曝气管。
图3是本发明一种污泥臭氧氧化减量装置的使用方法的流程图，如图3所示，一种污泥臭氧氧化减量装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤一，通过进水管，将污水通入厌氧池中，使其在厌氧池中停留0.5-1.5h，然后通过管道流入缺氧池内，在缺氧池内停留1-3h，再通过管道流入好氧池内，通过曝气管进行曝气，连续曝气6-8h；
步骤二，经过曝气处理后的好氧池内的水通过管道进入二沉池内，进行泥水分离处理，上清液通过管道流入第一调蓄池内，沉淀后的活性污泥一部分由回流泵经回流管返回至厌氧池内，另一部分剩余活性污泥通过剩余活性污泥管进入臭氧反应釜；
步骤三，将臭氧发生器产生的臭氧经臭氧投加管引入臭氧反应釜内，具体为每次引入0.01-0.05g/g MLSS，使臭氧反应釜内的臭氧与步骤二的剩余活性污泥进行反应；
步骤四，当反应达到0.5-2h后，将臭氧反应釜内的水引入第二调蓄池内；
步骤五，当臭氧反应釜内不再有水流出或者只有少量水滴出时，将第一调蓄池内的上清液引入臭氧反应釜内直至达到原水位为止，搅拌2-10min，然后重复步骤三至五的过程，重复1-5次为止；
步骤六，臭氧反应釜内的污泥经重力浓缩1-2h后进入泥水分离器，经泥水分离器分离后的污泥通过出水口排除，上清液通过管道进入第二调蓄池；
步骤七，第二调蓄池的上清液通过回流泵经回流管返回至缺氧池中，污泥臭氧循环反应。
下面结合具体的实施例对本发明的使用方法予以说明：
实施例1：
通过进水管，将污水通入厌氧池中，使其在厌氧池中停留1h，然后通过管道流入缺氧池内，在缺氧池内停留2h，再通过管道流入好氧池内，通过曝气管进行曝气，连续曝气8h；经过曝气处理后的好氧池内的水通过管道进入二沉池内，进行泥水分离处理，上清液通过管道流入第一调蓄池内，沉淀后的活性污泥一部分由回流泵经回流管返回至厌氧池内，另一部分剩余活性污泥通过剩余活性污泥管进入臭氧反应釜；将臭氧发生器产生的臭氧经臭氧投加管引入臭氧反应釜内，具体为每次引入0.01g/g MLSS，使臭氧反应釜内的臭氧与剩余活性污泥进行反应；当反应达到2h后，将臭氧反应釜内的上清液引入第二调蓄池内；当臭氧反应釜内不再有水流出或者只有少量水滴出时，将第一调蓄池内的上清液引入臭氧反应釜内直至达到原水位为止，搅拌10min，然后重复5次周期、间歇性污泥臭氧反应；臭氧反应釜内的污泥经重力浓缩1.5h后进入泥水分离器，经泥水分离器分离后的污泥通过出水口排除，上清液通过管道进入第二调蓄池；第二调蓄池的上清液通过回流泵经回流管返回至缺氧池中，污泥臭氧循环反应。
实施例2：
通过进水管，将污水通入厌氧池中，使其在厌氧池中停留1h，然后通过管道流入缺氧池内，在缺氧池内停留2h，再通过管道流入好氧池内，通过曝气管进行曝气，连续曝气6h；经过曝气处理后的好氧池内的水通过管道进入二沉池内，进行泥水分离处理，上清液通过管道流入第一调蓄池内，沉淀后的活性污泥一部分由回流泵经回流管返回至厌氧池内，另一部分剩余活性污泥通过剩余活性污泥管进入臭氧反应釜；将臭氧发生器产生的臭氧经臭氧投加管引入臭氧反应釜内，具体为每次引入0.05g/g MLSS，使臭氧反应釜内的臭氧与剩余活性污泥进行反应；当反应达到0.5h后，将臭氧反应釜内的上清液引入第二调蓄池内；当臭氧反应釜内不再有水流出或者只有少量水滴出时，将第一调蓄池内的上清液引入臭氧反应釜内直至达到原水位为止，搅拌8min，然后重复1次周期、间歇性污泥臭氧反应；臭氧反应釜内的污泥经重力浓缩1h后进入泥水分离器，经泥水分离器分离后的污泥通过出水口排除，上清液通过管道进入第二调蓄池；第二调蓄池的上清液通过回流泵经回流管返回至缺氧池中，污泥臭氧循环反应。
实施例3：
通过进水管，将污水通入厌氧池中，使其在厌氧池中停留1h，然后通过管道流入缺氧池内，在缺氧池内停留2h，再通过管道流入好氧池内，通过曝气管进行曝气，连续曝气8h；经过曝气处理后的好氧池内的水通过管道进入二沉池内，进行泥水分离处理，上清液通过管道流入第一调蓄池内，沉淀后的活性污泥一部分由回流泵经回流管返回至厌氧池内，另一部分剩余活性污泥通过剩余活性污泥管进入臭氧反应釜；将臭氧发生器产生的臭氧经臭氧投加管引入臭氧反应釜内，具体为每次引入0.02g/g MLSS，使臭氧反应釜内的臭氧与剩余活性污泥进行反应；当反应达到1h后，将臭氧反应釜内的上清液引入第二调蓄池内；当臭氧反应釜内不再有水流出或者只有少量水滴出时，将第一调蓄池内的上清液引入臭氧反应釜内直至达到原水位为止，搅拌2min，然后重复3次周期、间歇性污泥臭氧反应；臭氧反应釜内的污泥经重力浓缩2h后进入泥水分离器，经泥水分离器分离后的污泥通过出水口排除，上清液通过管道进入第二调蓄池；第二调蓄池的上清液通过回流泵经回流管返回至缺氧池中，污泥臭氧循环反应。
图4是本发明一种污泥臭氧氧化减量装置的使用方法和现有技术连续式污泥臭氧减量化的曲线示意图，a为连续式污泥臭氧反应曲线，b为本发明的一种污泥臭氧氧化减量装置的使用方法间歇式的污泥臭氧反应曲线。
由图4可知，投加相同含量的臭氧时，通过间歇式污泥臭氧反应排除的污泥明显少于连续式污泥臭氧反应排除的污泥，因此，起到了更好的污泥减排的作用。
本发明在现有设备的基础上进行改造，成本低，可操作性强，具有更加广泛的适用性。
本发明增加了第一调蓄池，通过第一调蓄池向臭氧反应釜内补充水，满足臭氧反应釜内进行多次重复污泥氧化反应时的水位的要求，是实现间歇式臭氧污泥反应的关键。
本发明增加了泥水分离器，使污泥和水充分分离，减少流回缺氧池中的上清液中含有污泥的质量，加快反应速率，更加高效、快速。
由于臭氧与污泥的反应需要一定时间，连续式反应不能保证臭氧与污泥的充分反应；而采用间歇式反应，可保证通入反应器的臭氧能充分与污泥反应；本发明通过间歇式的向臭氧反应釜内通入臭氧，并且保证臭氧反应釜内的水位高度，使其重复多次的进行臭氧与污泥的反应，使臭氧与污泥充分反应，提高臭氧的利用率，降低臭氧投加量，与现有技术相比，实现了利用最少量的臭氧即实现了污泥减排的目的，降低成本，实现资源最大化利用及臭氧与污泥的循环反应，过程控制容易。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (6)
1.一种污泥臭氧氧化减量装置，包括进水管、厌氧池、缺氧池、好氧池和二沉池，进水管与厌氧池相连接，厌氧池、缺氧池、好氧池和二沉池之间依次通过管道相连接，其特征在于，还包括：第一调蓄池、出水管、臭氧发生器、臭氧反应釜、第二调蓄池和回流管；
所述第一调蓄池，下方具有自控开关，通过所述自控开关、管道与所述臭氧反应釜相连接，一侧与所述二沉池通过管道相连接，另一侧与所述出水管相连接；
所述臭氧反应釜，内部具有搅拌器，一侧与所述二沉池之间通过剩余活性污泥管相连接，另一侧通过所述臭氧投加管与臭氧发生器相连接；
所述第二调蓄池，分别与所述缺氧池、臭氧反应釜通过管道相连接；
所述回流管，具有回流泵，一端与所述厌氧池相连接，另一端与所述剩余活性污泥管相连接。
2.根据权利要求1所述的一种污泥臭氧氧化减量装置，其特征在于，还包括：泥水分离器，具有出水口，分别与所述臭氧反应釜和第二调蓄池之间通过管道相连接。
3.根据权利要求1所述的一种污泥臭氧氧化减量装置，其特征在于，所述好氧池安装有曝气管。
4.一种污泥臭氧氧化减量装置的使用方法，其中，包括如下步骤：
步骤一，通过进水管，将污水通入厌氧池中，使其在厌氧池中停留0.5-1.5h，然后通过管道流入缺氧池内，在缺氧池内停留1-3h，再通过管道流入好氧池内，通过曝气管进行曝气，连续曝气6-8h；
步骤二，经过曝气处理后的好氧池内的水通过管道进入二沉池内，进行泥水分离处理，上清液通过管道流入第一调蓄池内，沉淀后的活性污泥一部分由回流泵经回流管返回至厌氧池内，另一部分剩余活性污泥通过剩余活性污泥管进入臭氧反应釜；
步骤三，将臭氧发生器产生的臭氧经臭氧投加管引入臭氧反应釜内，臭氧反应釜内的臭氧与所述步骤二的剩余活性污泥进行反应；
步骤四，当反应达到0.5-2h后，将臭氧反应釜内的水引入第二调蓄池内；
步骤五，当臭氧反应釜内不再有水流出或者只有少量水滴出时，将第一调蓄池内的上清液引入臭氧反应釜内直至达到原水位为止，搅拌2-10min，然后重复所述步骤三至五的过程，重复1-5次为止；
步骤六，臭氧反应釜内的污泥经重力浓缩后进入泥水分离器，经泥水分离器分离后的污泥通过出水口排除，上清液通过管道进入第二调蓄池；
步骤七，第二调蓄池的上清液通过回流泵经回流管返回至缺氧池中，污泥臭氧循环反应。
5.根据权利要求1所述的一种污泥臭氧氧化减量装置的使用方法，其特征在于，所述步骤三中的臭氧发生器每次向臭氧反应釜内通入臭氧0.01-0.05g/g MLSS。
6.根据权利要求1所述的一种污泥臭氧氧化减量装置的使用方法，其特征在于，所述步步骤一为通过进水管，将污水通入厌氧池中，使其在厌氧池中停留1h，然后通过管道流入缺氧池内，在缺氧池内停留2h，再通过管道流入好氧池内，通过曝气管进行曝气，连续曝气8h。
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