CN107162363B - 一种环境友好型污泥减量系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种环境友好型污泥减量系统及方法，针对污泥产量大，且污泥放置产生恶臭的问题，包括过氧曝气池、灭菌装置、水解酸化池、好氧曝气池、污泥沉淀池、污泥除臭装置、脱水装置，在污泥减量处理过程中，从根本上抑制臭气的产生，且减量后的污泥也不再产生臭气。

Description

一种环境友好型污泥减量系统及方法

技术领域

本发明属于固体废物处理领域，尤其涉及一种污泥减量处理系统及方法。

背景技术

随着人们环保意识的提高，污水处理技术迅猛发展，全国各地污水处理厂相继建成投产。污水处理过程中产生大量污泥，如二级污水处理厂，污泥量约占总处理水量的0.3%~0.5%（体积）。污泥处理处置进程远跟不上污水处理的步伐，导致大量污泥堆放，无处处置，产生臭气，对环境造成严重的二次污染。建立污泥处理厂，对污水厂的污泥进行集中处置是污泥的最终处理途径，但是污泥产量大，处理成本高，直接处置势必造成资源的浪费，且污泥含水率高，但从污水厂到污泥厂的过程中不能通过管路运输，只能通过汽车运输，污泥的运输提高了污泥的处置成本，且运输过程中易造成滴漏、气体外溢等，对环境造成二次污染。因此，对污水厂产生的污泥首先进行减量处理，可为后续污泥处理减压。

当污泥处于厌氧状态时，污泥中的微生物发酵产生硫化氢、有机硫、甲硫醇、吲哚、氨等气体，形成恶臭气味。污泥臭气成份复杂，不但对人体感官产生不悦影响，还含有各种有害物质，对周围空气、土壤、水源造成污染，甚至使人食欲不振、恶心、呕吐、甚至神经干扰，危害极大，一旦产生，收集处理难度大，不能回收利用。污泥臭气处理技术将污泥厌氧产生的臭气进行净化，达标排放，但是减量后的污泥外运仍会产生臭气，治标不治本。

发明内容

本发明针对污泥产量大，且污泥放置产生恶臭的问题，提出一种环境友好型污泥减量系统及方法，在污泥减量处理过程中，从根本上抑制臭气的产生，且减量后的污泥也不再产生臭气。

本发明的一种环境友好型污泥减量系统，包括：

过氧曝气池1，配有过氧曝气池进泥泵2、过氧搅拌装置3、过氧曝气器4和污泥回流泵5，与污水厂的污泥储池相连接；

灭菌装置6，配有灭菌装置进泥泵7、灭菌搅拌装置8、灭菌剂加药装置9、灭菌剂喷淋装置10、负压抽吸罩11和负压抽吸泵12，与所述过氧曝气池1相连接；所述灭菌剂加药装置9与所述灭菌剂喷淋装置10相连接；所述负压抽吸罩11位于所述灭菌装置6的顶部，与所述负压抽吸泵12相连接；

水解酸化池13，由隔板隔为反应池14和混合池15，配有进泥泵16、抽泥泵17、混合池搅拌装置18，与所述灭菌装置6相连接，进泥管路与所述过氧曝气池进泥泵2相连接；

好氧曝气池19，配有好氧曝气池进泥泵20、好氧曝气池出泥泵21和好氧曝气器22，与水解酸化池13和所述负压抽吸泵12相连接；

污泥沉淀池23，与所述好氧曝气池出泥泵21相连接；

污泥除臭装置24，与所述污泥沉淀池23相连接；

脱水装置25，与所述污泥除臭装置24相连接；

鼓风机26，与所述过氧曝气器4和所述好氧曝气器22相连接。

进一步地，所述过氧曝气池配有刮渣装置。

进一步地，所述灭菌装置为密闭装置。

进一步地，所述污泥除臭装置为微波除臭装置、臭氧除臭装置、紫外线除臭装置、除臭剂除臭装置中的一种。

进一步地，所述过氧曝气池与所述好氧曝气池的容积比为1:6~15。

本发明的一种环境友好型污泥减量系统，具有如下步骤：

（1）污水厂的污泥调节含水率>93%，进入过氧曝气池，过氧曝气池底部设有曝气装置，控制过氧曝气池中溶解氧浓度为3 mg/L ~5 mg/L，并且对过氧曝气池中污泥进行搅拌，使全部污泥充分与氧气接触，污泥在过氧曝气池中的停留时间为7~12h，控制污泥膨胀1.2~1.5倍，过量的氧气抑制菌胶团的生长，使活性污泥骨架结构破坏，污泥解体；

（2）解体后的污泥进入灭菌装置，喷淋灭菌剂，并充分搅拌，灭菌剂杀灭污泥中的微生物，污泥灭菌装置中的臭气通过负压抽吸装置释放到好氧曝气池中，灭菌污泥一部分回流至过氧曝气池中，保证可持续向过氧曝气池中注入少量灭菌剂，以防浮渣和泡沫的产生；

（3）灭菌后的污泥进入水解酸化池的反应池，水解酸化反应后的溶液溢流进入混合池，水解酸化反应后的污泥通过泵抽到混合池中，污泥与水溶液混合后进入好氧曝气池，控制好氧曝气池中溶解氧浓度为2 mg/L ~3 mg/L，停留时间为3~5天，污泥储池中的一部分污泥直接进入好氧曝气池，补充一定量的微生物及营养物质；

（4）好氧曝气后的污泥进入沉降装置，经过沉降，上清液重新排入污水处理厂的进水，沉淀的污泥进入除臭装置；

（5）除臭后的污泥进行脱水，得到没有臭味产生的泥饼。

进一步地，所述步骤（2）的灭菌剂为NaC1O、NaC1O₂或Cl₂中的一种。

进一步地，所述步骤（2）的灭菌剂的加药量为氯离子含量35mg/L~50mg/L。

进一步地，所述步骤（2）灭菌装置中的污泥回流至过氧曝气池的回流比为1%~15%。

进一步地，所述步骤（1）和所述步骤（3）的进入过氧曝气池中的污泥量与直接进入好氧曝气池的污泥量比为4.7~9.5:1。

本发明提出一种环境友好型污泥减量系统及方法，通过过氧曝气破坏污泥中微生物的骨架结构，使微生物解体，再通过喷淋灭菌剂杀灭微生物，死亡的微生物作为碳源在好氧池中被消耗，减量后的污泥进行进一步灭菌，最后脱水得到不再产生臭气的泥饼。现有技术通过直接曝气实现污泥的减量，污泥停留时间长，一般5~8天以上才有减量效果，且减量一般40%左右，本发明通过将微生物菌胶团打开，再将微生物杀死，再将杀死的微生物作为营养消耗掉的方法实现污泥的减量，大大减少污泥停留时间，污泥减量可达90%，且微生物始终处于好氧或死亡状态，从根本上抑制臭气的产生，且减量后的污泥也不再产生臭气。

附图说明

图1为本发明一种环境友好型污泥减量系统的流程图。

1-过氧曝气池，2-过氧曝气池进泥泵，3-过氧搅拌装置，4-过氧曝气器，5-污泥回流泵，6-灭菌装置，7-配有灭菌装置进泥泵，8-灭菌搅拌装置，9-灭菌剂加药装置，10-灭菌剂喷淋装置，11-负压抽吸装置，12-负压抽吸泵，13-水解酸化池，14-反应池，15-混合池，16-灭菌装置进泥泵，17-抽泥泵，18-搅拌装置，19-好氧曝气池，20-进泥泵，21-出泥泵，22-好氧曝气器，23-污泥沉淀池，24-污泥除臭装置，25-脱水装置，26-鼓风机，27-刮渣装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

污水厂的污泥调节其含水率>93%，进入过氧曝气池，过氧曝气池配有搅拌装置，底部设有曝气装置，由于污泥固含量较高，单纯曝气不足以将污泥颗粒搅拌起来，污泥会发生沉降，污泥溶液中含氧量分布不均匀，且易造成曝气孔堵塞，曝气与搅拌同时进行，也避免了局部厌氧的发生。将含氧量调高至3 mg/L ~5 mg/L，进行过氧曝气，过量的氧气抑制菌胶团的生长，丝状菌快速繁殖致使活性污泥骨架结构破坏，污泥解体。控制丝状菌膨胀至1.2~1.5倍，通过回流灭菌污泥溶液抑制丝状菌过量繁殖造成的泡沫和浮渣。活性污泥中丝状菌与活性菌胶团共生，以保持污泥的絮体结构及生化处理的净化效率，引起丝状菌快速繁殖的方法有很多，一般认为，由于丝状菌具有较大的比表面积和较低的氧饱和常数，低DO会引起丝状菌的快速繁殖，但是低DO也会产生臭气，污染周围环境；投加无机盐，或调高、调低污泥溶液pH会引起丝状菌大量繁殖，但是加酸或加碱导致pH改变，最终还需加碱或加酸将pH调回中性，不仅增加药剂费用，还增加了水体中可溶性离子浓度，不利于水体的最终排放。

解体后的污泥进入灭菌装置，灭菌装置为密闭装置，上方设有负压抽吸罩，将灭菌过程中的产生的少量臭气通过负压抽吸释放到好氧曝气池中；灭菌装置内部设有灭菌剂喷淋装置，将灭菌剂均匀喷淋到污泥溶液中，以保证微生物快速死亡，减少臭气的产生，灭菌剂为NaC1O、NaC1O₂或Cl₂中的一种，灭菌剂的加药量为氯离子含量35mg/L~50mg/L。

灭菌后的污泥进入水解酸化池的反应池，水解酸化反应将大分子有机物分解为小分子有机物后的溶液溢流进入混合池，水解酸化反应后的污泥通过泵抽到混合池中，污泥与水溶液混合后作为碳源进入好氧曝气池，由于灭菌后的污泥溶液中含有少量灭菌剂，影响好氧曝气池中微生物的正常生长，通过补充一定量污泥储池中的活性污泥维持微生物的正常存活量，进入过氧曝气池中的污泥量与直接进入好氧曝气池的污泥量比为4.7~9.5:1，控制好氧曝气池中溶解氧浓度为2 mg/L ~3 mg/L，停留时间为3~5天。

好氧曝气后的污泥减量达到60%以上，由于污泥中微生物大量消耗，进入沉降装置，经过沉降，上清液重新排入污水处理厂的进水，沉淀的污泥进入除臭装置进行进一步除臭；除臭后的污泥进行脱水，得到没有臭味产生的泥饼。

实施例1：

某污水厂污泥产量60t/d，二沉池中污泥含水率为95.0%，以二沉池污泥作为本系统的进泥，每天55t污泥进入过氧曝气池，控制含氧量为5mg/L，停留时间8小时，经显微镜观察丝状菌大量繁殖，经电镜观察菌胶团结构受到破坏；过氧曝气后的污泥进入灭菌装置，喷淋的灭菌剂为10%的NaC1O溶液，灭菌污泥回流至过氧曝气池的污泥量为0.35m³/h；灭菌后的污泥进行水解酸化后进行好氧曝气，每天5t污泥进入好氧曝气池，控制好氧曝气池含氧量为2~3mg/L，停留时间3天，每天产含水率85%的污泥11.1t，减量81.5%。

实施例2：

某污水厂污泥产量100t/d，二沉池中污泥含水率为99.0%，以二沉池污泥作为本系统的进泥，每天90t污泥进入过氧曝气池，控制含氧量为4mg/L，停留时间12小时，经显微镜观察丝状菌大量繁殖，经电镜观察菌胶团结构受到破坏；过氧曝气后的污泥进入灭菌装置，喷淋的灭菌剂为10%的NaC1O₂溶液，灭菌污泥回流至过氧曝气池的污泥量为0.1m³/h；灭菌后的污泥进行水解酸化后进行好氧曝气，每天10t污泥进入好氧曝气池，控制好氧曝气池含氧量为2~3mg/L，停留时间5天，每天产含水率80%的污泥2t，减量98%。

Claims (10)

1.一种环境友好型污泥减量系统，其特征在于，包括：

过氧曝气池（1），配有过氧曝气池进泥泵（2）、过氧搅拌装置（3）、过氧曝气器（4），与污水厂的污泥储池相连接；

灭菌装置（6），配有灭菌装置进泥泵（7）、灭菌搅拌装置（8）、灭菌剂加药装置（9）、灭菌剂喷淋装置（10）、负压抽吸罩（11）、负压抽吸泵（12）和污泥回流泵（5），与所述过氧曝气池（1）相连接；所述灭菌剂加药装置（9）与所述灭菌剂喷淋装置（10）相连接；所述负压抽吸罩（11）位于所述灭菌装置（6）的顶部，与所述负压抽吸泵（12）相连接；所述污泥回流泵（5）的另一端与所述过氧曝气池（1）相连接；

水解酸化池（13），由隔板隔为反应池（14）和混合池（15），配有进泥泵（16）、抽泥泵（17）、混合池搅拌装置（18），与所述灭菌装置（6）相连接，进泥管路与所述过氧曝气池进泥泵（2）相连接；

好氧曝气池（19），配有好氧曝气池进泥泵（20）、好氧曝气池出泥泵（21）和好氧曝气器（22），与水解酸化池（13）和所述负压抽吸泵（12）相连接；

污泥沉淀池（23），与所述好氧曝气池出泥泵（21）相连接；

污泥除臭装置（24），与所述污泥沉淀池（23）相连接；

脱水装置（25），与所述污泥除臭装置（24）相连接；

鼓风机（26），与所述过氧曝气器（4）和所述好氧曝气器（22）相连接。

2.如权利要求1所述的一种环境友好型污泥减量系统，其特征在于，所述过氧曝气池1配有刮渣装置（27）。

3.如权利要求1所述的一种环境友好型污泥减量系统，其特征在于，所述灭菌装置（6）为密闭装置。

4.如权利要求1所述的一种环境友好型污泥减量系统，其特征在于，所述污泥除臭装置（24）为微波除臭装置、臭氧除臭装置、紫外线除臭装置、除臭剂除臭装置中的一种。

5.如权利要求1所述的一种环境友好型污泥减量系统，其特征在于，所述过氧曝气池（1）与所述好氧曝气池（19）的容积比为1:6~15。

6.一种采用如权利要求1所述的污泥减量系统的环境友好型污泥减量方法，其特征在于，具有如下步骤：

（1）污水厂的污泥调节含水率>93%，进入过氧曝气池，过氧曝气池底部设有过氧曝气器，控制过氧曝气池中溶解氧浓度为3 mg/L ~5 mg/L，并且对过氧曝气池中污泥进行搅拌，使全部污泥充分与氧气接触，污泥在过氧曝气池中的停留时间为7~12h，控制污泥膨胀1.2~1.5倍，过量的氧气抑制菌胶团的生长，使活性污泥骨架结构破坏，污泥解体；

（2）解体后的污泥进入灭菌装置，喷淋灭菌剂，并充分搅拌，灭菌剂杀灭污泥中的微生物，污泥灭菌装置中的臭气通过负压抽吸泵释放到好氧曝气池中，灭菌污泥一部分回流至过氧曝气池中，保证可持续向过氧曝气池中注入少量灭菌剂，以防浮渣和泡沫的产生；

（3）灭菌后的污泥进入水解酸化池的反应池，水解酸化反应后的溶液溢流进入混合池，水解酸化反应后的污泥通过泵抽到混合池中，污泥与水溶液混合后进入好氧曝气池，控制好氧曝气池中溶解氧浓度为2 mg/L ~3 mg/L，停留时间为3~5天，污泥储池中的一部分污泥直接进入好氧曝气池，补充一定量的微生物及营养物质；

（4）好氧曝气后的污泥进入污泥沉淀池，经过沉降，上清液重新排入污水处理厂的进水，沉淀的污泥进入污泥除臭装置；

（5）除臭后的污泥进行脱水，得到没有臭味产生的泥饼。

7.如权利要求6所述的一种环境友好型污泥减量方法，其特征在于，所述步骤（2）的灭菌剂为NaC1O、NaC1O₂或Cl₂中的一种。

8.如权利要求6或7所述的一种环境友好型污泥减量方法，其特征在于，所述步骤（2）的灭菌剂的加药量为氯离子含量35mg/L~50mg/L。

9.如权利要求6所述的一种环境友好型污泥减量方法，其特征在于，所述步骤（2）灭菌装置中的污泥回流至过氧曝气池的回流比为1%~15%。

10.如权利要求6所述的一种环境友好型污泥减量方法，其特征在于，所述步骤（1）和所述步骤（3）的进入过氧曝气池中的污泥量与直接进入好氧曝气池的污泥量比为4.7~9.5:1。

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