CN104986854A - 污泥回流控制系统、方法及污水处理系统 - Google Patents

污泥回流控制系统、方法及污水处理系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种污泥回流控制系统、方法及污水处理系统，该控制系统用于由厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区、清水区和污泥区组成的污水处理系统，包括：回流管路一，连接在所述沉淀区的排泥口与所述好氧区的回流口和缺氧区的回流口之间，连接所述好氧区的回流口的管路上设有好氧区回流控制阀，能控制回流至所述好氧区的污泥量为所述沉淀区排泥量体积的一半；连接所述缺氧区的回流口的管路设有缺氧区回流控制阀，能控制回流至所述缺氧区的污泥量为所述沉淀区排泥量体积的一半；回流管路二，一端连接至所述缺氧区，另一端回连至所述厌氧区；回流管路三，一端与所述好氧区连接，另一端连至所述污泥区；溢流管路四，一端置于所述污泥区，一端置于所述厌氧区。该系统能实现污泥减量化，降低处理剩余污泥的成本。

Description

污泥回流控制系统、方法及污水处理系统
技术领域
本发明涉及污水处理领域，特别是涉及一种污泥回流控制系统、方法及污水处理系统。
背景技术
活性污泥法及其改良工艺是目前城市污水处理最广泛应用的方法，其基本原理是利用活性污泥中的微生物在曝气池内对有机物进行氧化分解。
活性污泥法中的污泥回流对于污水处理至关重要。污泥回流分为内回流(好氧段向缺氧段的回流)和外回流(二沉池向厌氧段的回流)。内回流的作用以反硝化脱氮为主；外回流的作用是将二沉池中大部分污泥重新引到曝气池的进水端，补充曝气池混合液流出带走的活性污泥，使曝池内的悬浮固体浓度MLSS保持相对稳定，发挥回流污泥中微生物的作用，继续对进水中有机物进行氧化分解。
现有的(即A-A-O工艺，厌氧-缺氧-好氧工艺)是生物脱氮除磷工艺的简称，是目前流程最简单，应用最广泛的脱氮除磷工艺，其工艺流程如图1所示。该A2/O工艺的原理是：
1)在厌氧段，原污水及外回流带来的含磷回流污泥同步进入，其主要功能是释放磷，同时对部分有机物进行氨化；
2)在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入到大气中，从而达到脱氮的目的。内循环的混合液量较大，一般为2Q(Q——原污水量)；
3)在好氧段，混合液由缺氧段进入该反应器段，其功能是多重的，去除BOD、硝化和吸收磷都是在该反应器内进行的，这三项反应都是重要的，混合液中含有NO3-N，污泥中含有过剩的磷，而污水中的BOD(或COD)则得到去除，流量为2Q的混合液从这里回流到缺氧反应器；
4)沉淀池：其功能是泥水分离，污泥的一部分回流至厌氧段，上清液作为处理水排放。
现有这种A2/O工艺缺点是：会产生大量的剩余污泥，而这些剩余污泥需要进行无害化处理，存在处理成本高的问题。
发明内容
基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种污泥回流控制系统及方法，能有效减少活性污泥工艺的剩余污泥产生量，进而降低处理剩余污泥的成本。
为解决上述技术问题，本发明提供一种污泥回流控制系统，用于由厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区、清水区和污泥区组成的污水处理系统，其特征在于，包括：
回流管路一，连接在所述沉淀区的排泥口与所述好氧区的回流口和缺氧区的回流口之间，连接所述好氧区的回流口的管路上设有好氧区回流控制阀，能控制回流至所述好氧区的污泥量为所述沉淀区排泥量体积的一半；连接所述缺氧区的回流口的管路上设有缺氧区回流控制阀，能控制回流至所述缺氧区的污泥量为所述沉淀区排泥量体积的一半；
回流管路二，一端连接至所述缺氧区，另一端回连至所述厌氧区；
回流管路三，一端与所述好氧区连接，另一端连至所述污泥区；
溢流管路四，一端置于所述污泥区，一端置于所述厌氧区。
本发明实施例还提供一种污泥回流控制方法，用于由厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区、清水区和污泥区组成的污水处理系统中，所述污水处理系统设有本发明所述的污泥回流控制系统，在所述污水处理系统处理污水过程中，控制污泥回流的方式如下：
使沉淀区占泥斗内排泥量体积一半的活性污泥回流至缺氧区进行反硝化去除氮；另一半体积的活性污泥回流到好氧区，好氧区的混合液排入污泥区，再由污泥区回流至厌氧区。
本发明实施例还提供一种污水处理系统，包括：顺次连接的厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区和清水区，以及单独设置的污泥区，还包括：本发明所述的污泥回流控制系统，分别与所述厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区、污泥区连接。
本发明的有益效果为：通过设置连接在所述沉淀区的排泥口与所述好氧区的回流口和缺氧区的回流口之间的回流管路一、连接在缺氧区与厌氧区之间的回连管路二、连接在好氧区与污泥区之间的回流管路三以及污泥区与厌氧区之间的溢流管路，可以实现沉淀区泥斗内一半体积的活性污泥回流至缺氧区进行反硝化去除氮；另一半活性污泥回流到好氧区，好氧区的混合液排入污泥区，再由污泥区溢流至厌氧区的方式控制污泥的回流。这种循环流动使污泥能够保持活性，好氧段，是基本处于低负荷的完全混合式反应区，微生物处于活性较低的状态，进入污泥池后逐渐进入内源呼吸状态，污泥部分消解，剩余的是经过自然筛选的微生物，这样的微生物再进入高负荷的厌氧区，活性重新被激发，吸附和降解有机物的活性逐步增强，提高了反应效率和处理效果，同时污泥可以长时间保持活性，在自代谢的过程中实现污泥减量化，进而也降低了处理剩余污泥的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为现有技术提供的A2/O工艺系统示意图；
图2为本发明实施例提供的污水处理系统示意图；
图2中各标号对应的部件为：1-回流管路一；2-回流管路二；3-回流管路三；4-溢流管路四。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
如图2所示，本发明实施例提供一种污泥回流控制系统，用于由厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区、清水区和污泥区组成的污水处理系统，包括：
回流管路一，连接在所述沉淀区的排泥口与所述好氧区的回流口和缺氧区的回流口之间，连接所述好氧区的回流口的管路上设有好氧区回流控制阀，能控制回流至所述好氧区的污泥量为所述沉淀区排泥量的一半；连接所述缺氧区的回流口的管路设有缺氧区回流控制阀，能控制回流至所述缺氧区的污泥量为所述沉淀区排泥量的一半；
回流管路二，一端连接至所述缺氧区，另一端回连至所述厌氧区；
回流管路三，一端与所述好氧区连接，另一端连至所述污泥区；
溢流管路四，一端置于所述污泥区，一端置于所述厌氧区。
本发明实施例还提供一种污泥回流控制方法，用于由厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区、污泥区和清水区组成的污水处理系统中，所述污水处理系统设有上述的污泥回流控制系统，在所述污水处理系统处理污水过程中，控制污泥回流的方式如下：
使沉淀区泥斗内排泥量体积一半的活性污泥回流至缺氧区进行反硝化去除氮；另一半的活性污泥回流到好氧区，好氧区的混合液排入污泥区，再由污泥区回流至厌氧区。这种循环流动使污泥能够保持活性，在好氧段，基本处于低负荷的完全混合式反应区，微生物处于活性较低的状态，进入污泥池后逐渐进入内源呼吸状态，污泥部分消解，剩余的是经过自然筛选的微生物，这样的微生物再进入高负荷的厌氧区，活性重新被激发，吸附和降解有机物的活性逐步增强，提高了反应效率和处理效果，同时污泥可以长时间保持活性，在自代谢的过程中实现污泥减量化，进而也降低了处理剩余污泥的成本。
如图2所述，本发明实施例还提供一种污水处理系统，包括：顺次连接的厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区和清水区，以及单独设置的污泥区，还包括：上述的污泥回流控制系统，分别与所述厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区、污泥区连接。由于具有该污泥回流控制系统，使得该污水处理系统能按沉淀区泥斗内一半的活性污泥回流至缺氧区进行反硝化去除氮；另一半活性污泥回流到好氧区，好氧区的混合液排入污泥区，再由污泥区回流至厌氧区的方式控制污泥的回流。从而实现污泥减量化，降低处理剩余污泥的成本。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明应用范围为活性污泥法，能够用于规模在5万吨/d以下中小城镇生活污水的处理。
整个处理工艺如图1所示，包括：厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区、污泥区和清水区。本发明的污泥回流控制系统用于上述实现活性污泥工艺的系统中，但具有其独特的污泥循环路线。该循环路线包括：沉淀区部分沉淀污泥回流至缺氧区、部分回流至好氧区；缺氧区末端混合液回流至厌氧区前端；好氧区混合液回流至污泥区；污泥区混合液溢流至厌氧区前端。
具体的，该工艺处理流程为：
污水首先进入厌氧区前端，与缺氧区中部回流的混合液一起进行垂直折流(这部分回流主要是为了保持一定的流速)，因此厌氧区前端水中带有部分溶解氧，经过折流，污水进入厌氧区后端，溶解氧浓度急剧下降，进入厌氧状态，磷被充分释放，提高系统的除磷能力。
沉淀区泥斗内一半的活性污泥回流至缺氧段，主要进行反硝化，实现N的去除；另一半的活性污泥回流到好氧段，好氧区的混合液会排入污泥区，再由污泥区回流至厌氧区。这种循环流动使污泥能够保持活性。在好氧区，基本处于低负荷的完全混合式反应区，微生物处于活性较低的状态，进入污泥池后逐渐进入内源呼吸状态，污泥部分消解，剩余的是经过自然筛选的微生物，这样的微生物再进入高负荷的厌氧区，活性重新被激发，吸附和降解有机物的活性逐步增强，提高了反应效率和处理效果，同时污泥可以长时间保持活性，在自代谢的过程中实现污泥减量化。
活性污泥法中，虽然污泥含量仅占污水处理总量的0.3％～0.5％，但污泥的处理费用巨大(如设备、人工、操作费用等)几近占到污水厂全部投资及运行费用的30％～50％，导致多数污水处理厂的污泥处理成本居高不下的问题。而通过本发明的方法，在处理污水的同时兼顾了污泥的减量和无害化，系统产泥量极低。利用实现该方法的污泥回流控制系统建成的污水厂正常运行2～3年后才开始第一次排泥，此后每三个月排泥一次。1000m3以下的污水厂可不设污泥处理设备和配套机房，有条件的污水厂可经过简单的浓缩、晾晒，然后清运。1000m3以上的污水厂可根据情况使用简单的污泥处理设备，污泥量要比一般污水厂少30～50倍，极大的降低了污水厂处理污泥的成本，能够给污水处理厂的运营带来显著的经济效益。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种污泥回流控制系统，用于由厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区、清水区和污泥区组成的污水处理系统，其特征在于，包括：
回流管路一，连接在所述沉淀区的排泥口与所述好氧区的回流口和缺氧区的回流口之间，连接所述好氧区的回流口的管路上设有好氧区回流控制阀，能控制回流至所述好氧区的污泥量为所述沉淀区排泥量体积的一半；连接所述缺氧区的回流口的管路设有缺氧区回流控制阀，能控制回流至所述缺氧区的污泥量为所述沉淀区排泥量体积的一半；
回流管路二，一端连接至所述缺氧区，另一端回连至所述厌氧区；
回流管路三，一端与所述好氧区连接，另一端连至所述污泥区；
溢流管路四，一端置于所述污泥区，一端置于所述厌氧区。
2.一种污泥回流控制方法，用于由厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区、清水区和污泥区组成的污水处理系统中，其特征在于，所述污水处理系统设有权利要求1所述的污泥回流控制系统。
3.一种污水处理系统，包括：顺次连接的厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区和清水区，以及单独设置的污泥区，其特征在于，还包括：权利要求1所述的污泥回流控制系统，该污泥回流控制系统分别与所述厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区、污泥区连接。
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