CN104944715A

CN104944715A - 一种污泥减量并回用于uasb系统的方法及污泥处理系统

Info

Publication number: CN104944715A
Application number: CN201410121552.8A
Authority: CN
Inventors: 李红; 周锋
Original assignee: CHINA UNION ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: CHINA UNION ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2014-03-28
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2015-09-30

Abstract

本发明公开了一种污泥减量、回用的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：定期自沉淀池内排出剩余污泥至污泥浓缩池，进行污泥浓缩；步骤2：周期性抽取污泥浓缩池的污泥至厌氧消化池，进行厌氧中温消化；步骤3：厌氧消化池驯化好的厌氧污泥定期抽送至UASB池，作为补充泥源，余少量消化污泥脱水外排。本发明还包括一种具有污泥减量、回用功能的污泥处理系统。本发明可以实现污泥减量30%-50%，减少剩余污泥外排量，降低污泥处置费用，保护周围环境，同时有助于提高UASB池的处理率，降低了好氧单元的能源消耗，特别针对污水中氮磷含量低，无法满足生化要求，需额外添加氮磷的水质，可减少污水厂的氮磷用量，并且出水水质稳定达标。

Description

一种污泥减量并回用于UASB系统的方法及污泥处理系统

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种污泥减量、回用于UASB作为补充泥源的方法及相关的污泥处理系统。

背景技术

据资料显示，全国城镇污水处理量2010年底达到343亿立方米，脱水污泥产生量接近2200万吨。目前我国对于脱水污泥最终处置不同方式的比例分别是：土地填埋占60%-65%、污泥好氧发酵农用约占10%-15%、污泥自然干化综合利用占4%-6%、污泥焚烧占2%-3%、污泥露天堆放和外运占15%-20%。其中，土地填埋、露天堆放和外运的污泥在我国绝大部分属于随意处置，这意味着我国污水处理厂所产生的污泥，有80%没有得到妥善处理。“十二五”期间，污泥处理成为继污水处理之后的下一个环保热点, 受到国家高度关注。污泥处置如何做到“安全环保、循环利用、节能降耗、因地制宜、稳妥可靠”是污水处理厂和相关部门亟待解决的问题。

传统的工业废水处理通常采用厌氧UASB反应池与好氧单元结合，产生的剩余污泥经过污泥浓缩后，进行污泥脱水至含水率约80%-85%，然后外运焚烧或填埋。这种污泥处理方式仍会给环境带来二次污染，并且随着工业化进程的加剧和社会关注度的不断提升，污泥的妥善处置成为企业的巨大压力，亟需解决。同时，剩余污泥多数由好氧单元产生，而厌氧UASB产泥量仅为好氧系统的1/10-1/6，从企业节能降耗的角度考虑，只有提高UASB的处理效率，才能更好的减少好氧单元的能量消耗。要提高UASB的处理效率，就需要足够的性能良好的微生物，UASB反应器内形成颗粒污泥是该系统驯化成功和运行成功的标志，可以允许较高的容积负荷和水力负荷，而颗粒污泥的形成时间较长，目前UASB系统普遍多是絮状污泥，因其沉降性差，会随出水溢流而出，导致出水水质变差，同时使UASB系统内的污泥浓度减少，即使系统培养出颗粒污泥，由于厌氧本身的产泥量低，在遇到工业废水的水质、水量波动冲击时，也会损失一部分颗粒污泥，这就需要不定期的补充污泥，而市场上很难找到合适的泥源，不同的泥源亦需要经过长时间的驯化。因此，工业废水处理厂面临着剩余污泥减量化和UASB泥源缺乏两大问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种能够实现污泥减量并回用的污泥减量、回用方法及污泥处理系统。

为达到上述目的，本发明旨在利用污泥厌氧消化，处理COD浓度高又缺少泥源的工业污水厂产生的污泥。现有技术中，一般利用污泥消化技术是为了提高剩余污泥的稳定性和脱水性，消化后的污泥进行土地利用或焚烧处置，而本工艺路线通过污泥浓缩、厌氧消化、污泥回流来实现剩余污泥减量，消化后的污泥作为UASB的补充泥源，增加UASB的污泥浓度，提高其处理效率，减少好氧单元的处理负荷；厌氧消化阶段，污泥进行内源呼吸，部分污泥解体，污泥中的氮素、磷素及溶解性有机物又重新进入到水相中，返回到系统中，被污泥微生物继续降解，而消化污泥浓度降低，总污泥量减少。当厌氧消化单元能够完全处理废水系统产生的剩余污泥而将其返回到UASB单元时，将大大减少脱水污泥的外排量，实现污泥减量。

具体的，本发明所提出的技术方案为：一种污泥减量、回用的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：定期自沉淀池内排出剩余污泥至污泥浓缩池，进行污泥浓缩；

步骤2：周期性抽取污泥浓缩池的污泥至厌氧消化池，进行厌氧中温消化；

步骤3：厌氧消化池驯化好的厌氧污泥定期抽送至UASB池，作为补充泥源，余少量消化污泥脱水外排。

优选的，厌氧消化池控制温度在33℃-35℃，pH值控制在6.5-7.5。

优选的，所述的污泥在厌氧消化池内污泥停留时间（SRT）为30天。

本发明还包括一种具有污泥减量、回用功能的污泥处理系统，用于包括UASB池、沉淀池的污水处理系统中；其特征在于，所述的污水处理系统包括污泥浓缩池、厌氧消化池；所述的沉淀池底部通过管道与污泥浓缩池相连，使沉淀池的污泥通过管道进入污泥浓缩池浓缩；所述的污泥浓缩池底部通过管道与厌氧消化池相连，使浓缩好的污泥进入厌氧消化池驯化；所述的厌氧消化池和UASB池间还具有一将驯化好的污泥抽送至UASB池的管道。

优选的，所述厌氧消化池内设有搅拌装置。

优选的，所述的厌氧消化池设有套管换热器。

优选的，还包括一沼气储柜、锅炉，所述的沼气储柜与UASB池、厌氧消化池相连，用于收集UASB池、厌氧消化池的沼气；锅炉与沼气储柜相连，沼气储柜的沼气供给锅炉，产生热源；所述的套管换热器与锅炉相连。

采用上述技术方案，本发明所述的污泥减量并回用于UASB系统的方法及污泥处理系统具有以下优点：本发明可以实现污泥减量30%-50%，减少剩余污泥外排量，降低污泥处置费用，保护周围环境，同时有助于提高UASB池的处理率，降低了好氧单元的能源消耗，特别针对污水中氮磷含量低，无法满足生化要求，需额外添加氮磷的水质，可减少污水厂的氮磷用量，并且出水水质稳定达标，体现了“安全可靠、循环利用、节能降耗”的环保思想。

附图说明

图1为本发明所述的具有污泥减量、回用功能的污泥处理系统使用示意图。

具体实施方式

现结合附图进一步说明本发明处理方法及装置的实施过程。

如图1所示，本发明还包括一种具有污泥减量、回用功能的污泥处理系统，包括依次相连的调节池1、UASB池2、好氧池3、沉淀池4；；所述的沉淀池4底部通过管道与污泥浓缩池5相连，使沉淀池4的污泥通过管道进入污泥浓缩池5浓缩；所述的污泥浓缩池5底部通过管道与厌氧消化池6相连，使浓缩好的污泥进入厌氧消化池6驯化；所述的厌氧消化池6和UASB池2间还具有一将驯化好的污泥抽送至UASB池2的管道和污泥外排管道；还包括一沼气储柜8、锅炉7，所述的沼气储柜8与UASB池2、厌氧消化池6相连，用于收集UASB池2、厌氧消化池6的沼气；锅炉7与沼气储柜8相连，沼气储柜8的沼气供给锅炉7，产生热源；

优选的，所述厌氧消化池6内设有搅拌装置（未图示）和套管换热器；所述的套管换热器与锅炉相连，套管换热器对厌氧消化池进行加热。

本发明所述的污泥减量、回用方法的原理为：污泥在厌氧消化池内驯化一段时间后，污泥微生物的种群类型发生改变，由以好氧菌为主转变为以兼性菌及厌氧菌为主，严格控制工艺条件，驯化出产甲烷菌，将驯化好的污泥抽送至UASB池，增加UASB的泥浓，提高其去除效率，产生的沼气作为能源输出，可提供消化池加热热源。同时厌氧消化池内剩余污泥进行内源呼吸，微生物通过细胞的异化作用,消耗基质来满足自身对能量的需求。由于部分污泥微生物的胞外聚合物（EPS）离解释放，细胞内源呼吸、衰退死亡后胞内有机物的溶出，因此厌氧消化池内的混合液中，金属离子、总氮、总磷、溶解性有机物（SCOD值）含量均有所增加，而污泥浓度较浓缩池污泥浓度降低；返回到UASB池后，带入的溶解性有机物也易被微生物降解。

实施例1：某化工企业的废水处理量为2wt/d，利用旧装置改造建成本发明所述的具有污泥减量、回用功能的污泥处理系统，一个月可获得消化污泥量为662m³，污泥浓度为30000mg/L，则每月有19.86t污泥（以干泥计）补充至UASB池，以补充UASB流失的絮状污泥，为污泥颗粒化提供泥源，企业节约了购置泥源的费用。经分析污泥上清液水质，消化前浓缩污泥的COD、NH3-N、TN、TP分别为183、0.2、0.52、2.5mg/L，消化后污泥的COD、NH3-N、TN、TP分别为969、3.7、10.66、4.8mg/L，可见污泥微生物在厌氧消化过程中，胞外聚合物（EPS）离解释放，细胞进入内源呼吸，衰退死亡后胞内有机物溶出，污泥的量也随之减少。该消化池产生的沼气输送至沼气储柜，用于锅炉产生热媒，可供给消化池污泥进行加热。因为该系统为利旧改造，消化池容积无法与现有工艺配套，只能消化部分剩余污泥，其余剩余污泥仍需脱水至含水率85%后，外运焚烧处理。浓缩污泥每月有662m³抽至厌氧消化池，浓缩污泥浓度可达40000mg/L，即可减少外排脱水污泥176.5 m³（含水率85%），未采用此工艺前，该企业每月外排的脱水污泥约为610t（含水率85%），应用此工艺实现污泥减量28.9%，相应节约了28.9%的污泥处置费。

若企业在新建废水处理系统时，同时配套建设该污泥消化系统，则可最大程度的实现污泥减量，节省污泥处理费，提高UASB系统的稳定性和抗冲击性。

本发明可以实现污泥减量30%-50%，减少剩余污泥外排量，降低污泥处置费用，保护周围环境，同时有助于提高UASB池的处理率，降低了好氧单元的能源消耗，特别针对污水中氮磷含量低，无法满足生化要求，需额外添加氮磷的水质，可减少污水厂的氮磷用量，并且出水水质稳定达标，体现了“安全可靠、循环利用、节能降耗”的环保思想。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims

1.一种污泥减量、回用的方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种污泥减量、回用的方法，其特征在于：厌氧消化池控制温度在33℃-35℃，pH值控制在6.5-7.5。

3.根据权利要求1所述的一种污泥减量、回用的方法，其特征在于：所述的污泥在厌氧消化池内污泥停留时间为30天。

4.一种具有污泥减量、回用功能的污泥处理系统，用于包括UASB池、沉淀池的污水处理系统中；其特征在于，所述的污水处理系统包括污泥浓缩池、厌氧消化池；所述的沉淀池底部通过管道与污泥浓缩池相连，使沉淀池的污泥通过管道进入污泥浓缩池浓缩；所述的污泥浓缩池底部通过管道与厌氧消化池相连，使浓缩好的污泥进入厌氧消化池驯化；所述的厌氧消化池和UASB池间还具有一将驯化好的污泥抽送至UASB池的管道。

5.根据权利要求4所述的一种具有污泥减量、回用功能的污泥处理系统，其特征在于，所述厌氧消化池内设有搅拌装置。

6.根据权利要求4所述的一种具有污泥减量、回用功能的污泥处理系统，其特征在于，所述的厌氧消化池设有套管换热器。

7.根据权利要求4所述的一种具有污泥减量、回用功能的污泥处理系统，其特征在于，还包括一沼气储柜、锅炉，所述的沼气储柜与UASB池、厌氧消化池相连，用于收集UASB池、厌氧消化池的沼气；锅炉与沼气储柜相连，沼气储柜的沼气供给锅炉，产生热源；所述的套管换热器与锅炉相连。