CN108423953B - 一种基于超临界技术的城市污泥中氮磷回收系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于超临界技术的城市污泥中氮磷回收系统及方法,包括预处理系统、超临界氧化系统、氨回收系统、磷回收系统、生物处理系统。该系统充分利用了超临界氧化技术将污泥中磷、氮的最大限度的从污泥中以氨氮、磷酸盐的形式释放在液相中的特性;液相中的氨氮通过氨回收单元进行回收,废水中的磷酸盐在磷回收系统以磷酸盐沉淀的形式来实现磷回收。充分利用了污泥经超临界氧化系统后出水pH同氨回收系统、磷回收系统的匹配,利用了超临界氧化系统产热同氨回收系统、生物处理系统的匹配,减少了该系统总的碱用量、热量需求;该系统在实现废水无害化达标排放的同时,实现了污泥的氮,磷的最大化回收,具有良好的环境效益和经济效益。

Description

一种基于超临界技术的城市污泥中氮磷回收系统及方法
技术领域
本发明属于化工及环保技术领域,涉及一种基于超临界技术的城市污泥中氮磷回收系统及方法。
背景技术
城市污泥是城镇污水处理过程中的副产物。随着人口增长,城镇化水平提高,污水处理厂不断扩建,每处理1万吨污水平均产生5.6吨80%含水率的湿污泥。至2016年我国污泥产量已突破4000万吨。随着目前富营养化现象的加剧及城市污水排放标准的提高,各种强化磷回收工艺就大量的被提出和应用,致使废水中的磷被固定至污泥中,这也就导致富磷污泥的日益增多,而城市污水厂的富磷污泥含磷量约为4%,甚至有的高达9%以上。采取一定的经济技术手段促使污泥中磷的最大限度的释放至液相,然后加以回收利用,这既为污泥处置和资源化开辟新途径,减少水体富营养化现象的发生,保护水环境,同时对促进磷资源的可持续利用具有非常重要的意义。
由于磷元素具有单行流动的特点,因此在污水处理的过程中,大部分的磷只能以必要元素的形式储存在生物体中,最终以剩余污泥(城市污水厂的富磷污泥含磷量约为4%,甚至有的高达9%以上)的形式进行排放,因此,实现含磷污泥中磷的回收是缓解水体污染及磷资源短缺的重要方法。
磷作为一种不可再生资源,是自然界各种生物生命活动必不可缺少的元素,对能量的传递和储存、蛋白质等含磷基质的合成也起着关键性的作用。目前全球磷矿石大约只能使用100年左右,而磷的需求量随着人类工农业的发展日趋增大,同时磷是以典型的沉积性循环方式在生态系统中进行循环,最终部分已磷酸盐的形式沉淀于水体中,形成底泥,磷的这种单向迁移方式将更加加剧的供需矛盾,其必将成为未来各种生命活动的限制因素。
目前,对于城市污泥的处置方法主要包括填埋法、焚烧法、土地利用法、厌氧消化法、好氧堆肥法、湿式氧化法等。填埋法存在占用土地面积大、地下水被污染的风险。焚烧法存在高能耗、高处理成本,存在严重的二次烟气污染。土地利用法生物安全性存在问题,易引发污泥中有毒有害物质随生物链传递的生化安全隐患。污泥的厌氧消化法、好氧堆肥法均存在工艺系统复杂,占地面积大、副产大量有机污泥仍需填埋。湿式氧化法处理不彻底(去除率70~90%),反应时间慢,同时引入催化剂,造成水体二次污染。
超临界水氧化技术是基于水在超临界状态(Tc=374℃、Pc=22.1MPa)下所具有的特殊性质,使有机物和氧化剂完全溶于超临界水中,并迅速发生均相氧化反应,迅速、彻底将有机物氧化的过程,同时将有机氮、有机磷转换为氨氮、磷酸盐的形式。在实现污泥无害化的同时,将污泥中的有机氮、有机磷充分释放于上清液中,为氮、磷的资源化利用创造了前提条件。
因此,针对城市污泥超临界氧化出水存在pH为10-11,高氨氮、高磷酸盐、低有机污染的特点,一种以超临界技术为核心的城市污泥中氮磷回收系统及方法的开发非常有必要。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种基于超临界技术的城市污泥中氮磷回收系统及方法,该方法既为污泥处置和资源化开辟新途径,减少水体富营养化现象的发生,保护水环境,同时对促进磷资源和氮资源的可持续利用具有非常重要的意义。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:
一种基于超临界技术的城市污泥中氮磷回收系统,包括预处理系统、超临界氧化系统、氨回收系统、磷回收系统以及生物处理系统;城市污泥在预处理系统进行调质,使物料的粘度满足超临界氧化系统的进水条件,然后进入超临界氧化系统中进行氧化,超临界氧化出水进入氨回收系统,氨回收出水进入磷回收系统,磷回收系统将含磷沉淀物进入污泥脱水装置中进行脱水处理,磷回收出水进入生物处理系统进行处理,处理后的废水达标排放,污泥泵回至预处理系统。
本发明进一步的改进在于:
氨回收系统包括氨回收塔和吸收塔,进入氨回收塔的废水经由分缩器和冷凝器进入吸收塔,生成氨水。
磷回收系统采用钙盐沉淀法产生羟基磷灰石或采用磷酸铵镁法产生鸟粪石,磷回收系统的反应池包括混合反应区、沉淀区、加药区和磷酸盐沉淀脱水区。
混合反应区包括除磷剂混合池、反应池、絮凝剂投加反应池以及助凝剂投加反应池;除磷剂混合池底部设有废水进水管,顶部设有干粉定量投加装置,通过变频控制同进水管上流量计进行匹配,在中部设有浆式搅拌装置;反应池为底部进水,中部设有框式搅拌装置,出水口设有挡板;絮凝剂投加池采取顶部进水底部出水,顶部进水口设有絮凝剂投加管,中部设有框式搅拌装置;助凝剂投加反应池采取底部进水顶部出水,底部进水口设有絮凝剂投加管,中部设有框式搅拌装置;
沉淀区设有布水墙,沉淀区上部设有斜管沉淀区,顶部设有三角溢流堰,沉淀区底部设计为锥形结构,且设有沉淀物排放管;
磷酸盐沉淀脱水区设置有变频式污泥螺杆排泥泵和污泥脱水机,污泥脱水机进泥管道上设有流量计,同变频螺杆泵进行关联;
加药区设置有溶解罐、储药罐和加药计量泵;溶解罐顶部设有干粉定量投加装置,顶部设有进水管,进水管道设有流量计,同变频干粉投加装置关联,中部设有桨式搅拌器,侧部设有液位计,底部设有输送管,同储药罐相连;储药罐顶部为圆锥形,设有出水管同计量泵相连。
投加的药剂为4-10%PFC溶液,0.1-0.4%PAM溶液。
生物处理系统包括调节池缺氧池、三级好氧池、MBR池以及中间水池;
调节池包括进水管和出水管;顶部设有硫酸加药系统的加药管,池内设有pH计,pH计与硫酸投加系统的计量泵进行连锁;底部设有用于均质的穿孔曝气管;
缺氧池顶部进水管,池内含有生物填料,池壁底部含有用于水质均质的潜水式搅拌器;出水采用穿孔墙,同三级好氧池相连;
三级好氧池为三个独立池体采用穿墙孔依次相连,底部设有曝气管,三级好氧池内设有溶解氧在线检测仪同顶部曝气管气动阀连锁;
MBR池底部设有MBR膜组件,MBR膜组件上部设有出水管,MBR膜组件底部设有曝气管,MBR池顶部设有DO在线检测仪同曝气管气动阀连锁,顶部设有用于检测MBR池液位的超声波液位计;
中间水池包括进水管和出水管,MBR池出水经由中间水池达标排放。
一种基于超临界技术的城市污泥中氮磷回收方法,包括以下步骤:
步骤1:城市污泥在预处理系统进行调质,实现物料pH在10.5-11区间内,粘度满足超临界氧化系统进水条件;
步骤2:超临界氧化出水通过进水管进入氨回收塔,调节pH为10.5-11,进水温度为85±5℃,废水中氨的集中于氨回收塔顶部,经由分缩器、冷凝器进入吸收塔,生成15-20%氨水;
步骤3:氨回收出水通过换热器同进入氨回收塔的废水进行换热后同冷却系统换热,将氨回收出水冷却至30-35℃时进入除磷剂混合池,于来自顶部磷除磷剂干粉定量投加的除磷剂进行混合,利用设置在中部的搅拌装置进行初步混合,采取进水管道上流量计同干粉定量投加装置的变频器连锁,实现磷除磷剂的定量投加;除磷剂混合池出水依次进入反应池,絮凝剂投加反应池,助凝剂投加反应池,利用池体中部搅拌装置进行搅拌,水中磷酸盐在pH为10.5-11的条件下同除磷剂通过反应生成含磷沉淀物,通过絮凝剂,助凝剂的混合,混凝沉淀形成沉淀物;然后进入沉淀区的进水管,反应生成的含磷沉淀物在重力作用下下沉到沉淀区下部,通过排泥管进入排泥泵,进入污泥脱水装置;上清液通过溢水堰,出水管和连接管进入生物处理系统前端的调节池;
步骤4:废水通过调节池提升泵进入缺氧池、依次通过缺氧池、三级好氧池和MBR池,最后通过MBR池抽吸泵提升至中间水池,达标排放;
步骤5:废水进入通过穿墙孔进入三级好氧池,曝气管产生的空气,好氧池内的好氧菌,兼氧菌,废水中的有机物三相进行充分混合,使有机物得以降解,同时微生物进行增殖;氨氮通过硝化细菌转化为亚硝态氮和硝态氮;
步骤6:废水通过穿墙口进入MBR池,进行泥水分离,废水通过抽吸泵提升至中间水池,进行达标排放;MBR池内污泥部分回流于缺氧池,维持生物处理系统各池体的生物持有量,剩余通过提升泵提升至污泥至预处理系统,进入超临界氧化系统进行处理。
上述方法的进一步改进在于:
步骤4中,经由MBR池回流的硝化液经由兼氧池内的反硝化细菌最终降解为N2,进一步对废水中的氨氮进行脱除。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明以超临界技术为核心的城市污泥中氮磷回收系统,充分利用了超临界氧化技术将污泥中磷、氮的最大限度的从污泥以氨氮、磷酸盐的形式释放在液相中;液相中的氨氮通过氨回收系统进行回收,同时降低了后续生物处理系统的总氮负荷,废水中的磷酸盐在磷回收系统中同除磷剂反应,以磷酸盐沉淀的形式来实现磷回收,同时降低了后续系统总磷的处理负荷;通过脱氨、磷回收的废水中的氨氮、磷被回收,进入生物处理系统深度处理,实现废水的达标排放;本系统结合了超临界氧化系统对城市生活污泥在一定工况下对有机物降解彻底,有机氮磷被充分释放于液相的特性,在实现废水无害化达标排放的同时,实现了污泥氧化上清液中的氮,磷的最大化回收,具有良好的环境效益和经济效益;本发明使得超临界水氧化系统城市污泥的过程中,可以在较低温度(≤600℃)条件下运行,降低了运行成本和投资成本,提高了系统安全性。
进一步的,本发明氨回收系统维持高效稳定运行所需的热量,生物处理系统在低温环境下维持高效运行所需热量,由超临界氧化系统自身产生的热量提供;实现以超临界技术为核心的城市污泥中氮磷回收系统热量自平衡,提高了超临界技术为核心的城市污泥中氮磷回收系统热利用效率,降低氨回收系统、生物处理系统能量输入及运行成本。
进一步的,本发明采用超临界水氧化系统的余热利用单元产生的蒸汽通往生物处理系统蒸汽夹套,对生物处理系统进行蒸汽伴热,保证了生物处理系统低温环境下的可保持在适宜温度(30-35℃)进行高效的生物活性及处理效果。
进一步的,本发明超临界氧化系统出水pH为10-10.5,需投加少量碱液可满足氨回收系统进水pH为10.5-11的要求;氨回收系统出水pH为10.5-11,化学磷回收系统不需增投碱液维持最佳反应pH,水中磷同除磷剂反应形成含磷沉淀,具有反应快速,生成沉淀溶度积小稳定、密实、易沉降;充分利用了超临界氧化系统、氨回收系统、磷回收系统出水及各单元的最佳反应pH工况,提高了反应效率,碱液的利用效率,降低了氨回收系统、磷回收系统的运行成本。
本发明降低了超临界水氧化系统设备投资成本,提高了碱液的利用效率,降低了氨回收系统、磷回收系统碱液的投加;提高了余热利用效率,降低氨回收系统和生物处理系统的能量输入,实现以超临界技术为核心的城市污泥中氮磷回收系统出水的达标排放及资源化利用。
附图说明
图1为本发明高浓度有机废水及污泥的资源化处理工艺示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
参见图1,本发明以超临界技术为核心的城市污泥中氮磷回收系统,包括预处理系统、超临界氧化系统、氨回收系统、磷回收系统、生物处理系统。
城市污泥在预处理系统进行调质,实现物料pH在10.5-11区间内,粘度满足超临界氧化系统进水条件;超临界氧化出水通过进水管进入氨回收塔,调节pH为10.5-11,进水温度为85±5℃,氨回收塔内废水中氨的集中于氨回收塔顶部,经由分缩器,冷凝器进入吸收塔,生成15-20%氨水;氨回收出水通过换热器同进入氨回收塔废水进行换热后同冷却系统换热,将氨回收出水冷却至30-35℃时进入消石灰投加混合池,于来自顶部消石灰干粉定量投加的消石灰进行混合,利用设置在中部的搅拌装置进行初步混合,采取进水管道上流量计同干粉定量投加装置的变频器连锁,实现消石灰的定量投加;消石灰投加混合池出水依次进水反应池,絮凝剂投加反应池,助凝剂投加反应池,利用池体中部搅拌装置进行搅拌,水中磷酸盐在pH为10.5-11的条件下同消石灰通过反应生成羟基磷灰石沉淀,通过絮凝剂,助凝剂的混合混凝沉淀形成大而密实的沉淀物;然后进入沉淀区的进水管,反应生成的羟基磷灰石沉淀物在重力作用下下沉到沉淀区下部,通过排泥管进入排泥泵,进入污泥脱水装置;上清液通过溢水堰,出水管和连接管进入生物处理系统前端的调节池;废水通过调节池提升泵进入缺氧池,依次通过缺氧池,三级好氧池,MBR池,最后通过MBR池抽吸泵提升至中间水池,达标排放;兼氧池的兼性菌群,缺氧菌将水中的大分子有机物水解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机物,提高了废水的可生化性;经由MBR池回流的硝化液经由兼氧池内的反硝化细菌最终降解为N2,进一步对废水中的氨氮进行脱除;废水进入通过穿墙孔进入三级好氧池,曝气管产生的空气,好氧池内的好氧菌,兼氧菌,废水中的有机物三相进行充分混合,使有机物得以降解,同时微生物进行增殖;氨氮通过硝化细菌转化为亚硝态氮和硝态氮;废水通过穿墙口进入MBR池,进行泥水分离,废水通过抽吸泵提升至中间水池,进行达标排放;MBR池内污泥部分回流于缺氧池,维持生物处理系统各池体的生物持有量,剩余通过提升泵提升至污泥至预处理系统,进入超临界氧化系统进行处理;
超临界出水pH为10.5-11,温度为85±5℃;超临界氧化系统出水首先通过氨回收系统进行氨回收,之后进入磷回收系统以磷酸盐沉淀的形式对磷回收,最后进入生物处理系统进行深度处理,达标排放;
氨回收系统、生物处理系统的热源来自超临界系统产生的余热;氨回收系统可采用吹脱法、蒸氨法,水中氨氮回收为氨水、磷酸铵等;
磷回收系统回收的磷酸盐为羟基磷灰石,其中絮凝剂为4-10%PFC溶液,投加量为100-200ppm;助凝剂0.1-0.4%PAM溶液,投加量为10-20ppm;磷回收系统采用钙盐沉淀法产生羟基磷灰石、或采用磷酸铵镁法产生鸟粪石;磷回收反应池混合反应区和沉淀区,自动加药区,磷酸盐沉淀脱水区;
(1)混合反应区分为4格(除磷剂混合池,反应池,絮凝剂投加反应池,助凝剂投加反应池),除磷剂混合池底部设有废水进水管,顶部设有干粉定量投加装置,通过变频控制同进水管上流量计进行匹配,在中部设有浆式搅拌装置;反应池为底部进水,中部设有框式搅拌装置,出水口设有挡板;絮凝剂投加池采取顶部进水底部出水,顶部进水口设有絮凝剂投加管,中部设有框式搅拌装置;助凝剂投加反应池采取底部进水顶部出水,底部进水口设有絮凝剂投加管,中部设有框式搅拌装置;
(2)沉淀区设有布水墙,沉淀区上部设有斜管沉淀区,顶部设有三角溢流堰,沉淀区底部设计为锥形结构,沉淀区底部设有沉淀物排放管;
(3)污泥脱水系统由变频式污泥螺杆排泥泵同污泥脱水机构成,污泥脱水机进泥管道上设有流量计,同变频螺杆泵进行关联;
(4)污泥加药系统由溶解罐,储药罐,加药计量泵组成;溶解罐顶部设有干粉定量投加装置,顶部设有进水管,进水管道设有流量计,同变频干粉投加装置关联,中部设有桨式搅拌器,侧部设有液位计,底部设有输送管,同储药罐相连;储药罐顶部为圆锥形,设有出水管同计量泵相连;
(5)污泥加药系统投加药剂为4-10%PFC溶液,0.1-0.4%PAM溶液;
生物处理系统产生的剩余污泥运输于超临界氧化系统再处理;生物处理系统前段调节池pH调节采用5-10%稀硫酸;生物处理系统包括调节池缺氧池,三级好氧池,MBR池,中间水池;
(1)调节池包括进水管和出水管;顶部设有硫酸加药系统的加药管,池内设有pH计,设计pH为7.5±0.2,pH计与硫酸投加系统的计量泵进行连锁;底部设有穿孔曝气管,用于均质;
(2)缺氧池顶部进水管,池内含有生物填料,池壁底部含有潜水式搅拌器,用于水质均质;出水采用穿孔墙,同三级好氧池相连;
(3)三级好氧池为三个独立池体采用穿墙孔依次相连,底部设有曝气管,三级好氧池内设有溶解氧在线检测仪同顶部曝气管气动阀连锁,控制DO在2-4mg/L;
(4)MBR池底部设有MBR膜组件,MBR膜组件上部设有出水管,MBR膜组件底部设有曝气管,MBR池顶部设有DO在线检测仪同曝气管气动阀连锁,控制DO在3-6mg/L;顶部设有超声波液位计,检测MBR池液位;
(5)中间水池包括进水管和出水管,MBR池出水经由中间水池达标排放;
本发明还公开了一种以超临界技术为核心的城市污泥中氮磷回收方法,包括以下步骤:
步骤1:城市污泥在预处理系统进行调质,实现物料pH在10.5-11区间内,粘度满足超临界氧化系统进水条件;
步骤2:超临界氧化出水通过进水管进入氨回收塔,调节pH为10.5-11,进水温度为85±5℃,废水中氨的集中于氨回收塔顶部,经由分缩器、冷凝器进入吸收塔,生成15-20%氨水;
步骤3:氨回收出水通过换热器同进入氨回收塔的废水进行换热后同冷却系统换热,将氨回收出水冷却至30-35℃时进入除磷剂混合池,于来自顶部磷除磷剂干粉定量投加的除磷剂进行混合,利用设置在中部的搅拌装置进行初步混合,采取进水管道上流量计同干粉定量投加装置的变频器连锁,实现磷除磷剂的定量投加;除磷剂混合池出水依次进入反应池,絮凝剂投加反应池,助凝剂投加反应池,利用池体中部搅拌装置进行搅拌,水中磷酸盐在pH为10.5-11的条件下同除磷剂通过反应生成含磷沉淀物,通过絮凝剂,助凝剂的混合,混凝沉淀形成大而密实的沉淀物;然后进入沉淀区的进水管,反应生成的含磷沉淀物在重力作用下下沉到沉淀区下部,通过排泥管进入排泥泵,进入污泥脱水装置;上清液通过溢水堰,出水管和连接管进入生物处理系统前端的调节池;
步骤4:废水通过调节池提升泵进入缺氧池,依次通过缺氧池,三级好氧池,MBR池,最后通过MBR池抽吸泵提升至中间水池,达标排放;兼氧池的兼性菌群,缺氧菌将水中的大分子有机物水解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机物,提高了废水的可生化性;经由MBR池回流的硝化液经由兼氧池内的反硝化细菌最终降解为N2,进一步对废水中的氨氮进行脱除;
步骤5:废水进入通过穿墙孔进入三级好氧池,曝气管产生的空气,好氧池内的好氧菌,兼氧菌,废水中的有机物三相进行充分混合,使有机物得以降解,同时微生物进行增殖;氨氮通过硝化细菌转化为亚硝态氮和硝态氮;
步骤6:废水通过穿墙口进入MBR池,进行泥水分离,废水通过抽吸泵提升至中间水池,进行达标排放;MBR池内污泥部分回流于缺氧池,维持生物处理系统各池体的生物持有量,剩余通过提升泵提升至污泥至预处理系统,进入超临界氧化系统进行处理。
以上内容仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于超临界技术的城市污泥中氮磷回收方法,所述方法采用一种基于超临界技术的城市污泥中氮磷回收系统,所述系统包括预处理系统、超临界氧化系统、氨回收系统、磷回收系统以及生物处理系统;城市污泥在预处理系统进行调质,使物料的粘度满足超临界氧化系统的进水条件,然后进入超临界氧化系统中进行氧化,超临界氧化出水进入氨回收系统,氨回收出水进入磷回收系统,磷回收系统含磷沉淀物进入污泥脱水装置中进行脱水处理,磷回收出水进入生物处理系统进行处理,处理后的废水达标排放,污泥泵回至预处理系统;
氨回收系统包括氨回收塔和吸收塔,进入氨回收塔的废水经由分缩器和冷凝器进入吸收塔,生成氨水;
磷回收系统采用钙盐沉淀法产生羟基磷灰石或采用磷酸铵镁法产生鸟粪石,磷回收系统的反应池包括混合反应区、沉淀区、加药区和磷酸盐沉淀脱水区;
混合反应区包括除磷剂混合池、反应池、絮凝剂投加反应池以及助凝剂投加反应池;除磷剂混合池底部设有废水进水管,顶部设有干粉定量投加装置,通过变频控制同进水管上流量计进行匹配,在中部设有浆式搅拌装置;反应池为底部进水,中部设有框式搅拌装置,出水口设有挡板;絮凝剂投加池采取顶部进水底部出水,顶部进水口设有絮凝剂投加管,中部设有框式搅拌装置;助凝剂投加反应池采取底部进水顶部出水,底部进水口设有絮凝剂投加管,中部设有框式搅拌装置;
沉淀区设有布水墙,沉淀区上部设有斜管沉淀区,顶部设有三角溢流堰,沉淀区底部设计为锥形结构,且设有沉淀物排放管;
磷酸盐沉淀脱水区设置有变频式污泥螺杆排泥泵和污泥脱水机,污泥脱水机进泥管道上设有流量计,同变频螺杆泵进行关联;
加药区设置有溶解罐、储药罐和加药计量泵;溶解罐顶部设有干粉定量投加装置,顶部设有进水管,进水管道设有流量计,同变频干粉投加装置关联,中部设有桨式搅拌器,侧部设有液位计,底部设有输送管,同储药罐相连;储药罐顶部为圆锥形,设有出水管同计量泵相连;投加的药剂为4-10%PFC溶液,0.1-0.4%PAM溶液;
生物处理系统包括调节池缺氧池、三级好氧池、MBR池以及中间水池;
调节池包括进水管和出水管;顶部设有硫酸加药系统的加药管,池内设有pH计,pH计与硫酸投加系统的计量泵进行连锁;底部设有用于均质的穿孔曝气管;
缺氧池顶部进水管,池内含有生物填料,池壁底部含有用于水质均质的潜水式搅拌器;出水采用穿孔墙,同三级好氧池相连;
三级好氧池为三个独立池体采用穿墙孔依次相连,底部设有曝气管,三级好氧池内设有溶解氧在线检测仪同顶部曝气管气动阀连锁;
MBR池底部设有MBR膜组件,MBR膜组件上部设有出水管,MBR膜组件底部设有曝气管,MBR池顶部设有DO在线检测仪同曝气管气动阀连锁,顶部设有用于检测MBR池液位的超声波液位计;
中间水池包括进水管和出水管,MBR池出水经由中间水池达标排放;其特征在于,所述方法包括以下步骤:
步骤1:城市污泥在预处理系统进行调质,实现物料pH在10.5-11区间内,粘度满足超临界氧化系统进水条件;
步骤2:超临界氧化出水通过进水管进入氨回收塔,调节pH为10.5-11,进水温度为85±5℃,废水中的氨集中于氨回收塔顶部,经由分缩器、冷凝器进入吸收塔,生成15-20%氨水;
步骤3:氨回收出水通过换热器同进入氨回收塔的废水进行换热后同冷却系统换热,将氨回收出水冷却至30-35℃时进入除磷剂混合池,与来自顶部除磷剂干粉定量投加的除磷剂进行混合,利用设置在中部的搅拌装置进行初步混合,采取进水管道上流量计同干粉定量投加装置的变频器连锁,实现除磷剂的定量投加;除磷剂混合池出水依次进入反应池,絮凝剂投加反应池,助凝剂投加反应池,利用池体中部搅拌装置进行搅拌,水中磷酸盐在pH为10.5-11的条件下同除磷剂通过反应生成含磷沉淀物,通过絮凝剂,助凝剂的混合,混凝沉淀形成沉淀物;然后进入沉淀区的进水管,反应生成的含磷沉淀物在重力作用下下沉到沉淀区下部,通过排泥管进入排泥泵,进入污泥脱水装置;上清液通过溢水堰,出水管和连接管进入生物处理系统前端的调节池;
步骤4:废水通过调节池提升泵进入缺氧池、依次通过缺氧池、三级好氧池和MBR池,最后通过MBR池抽吸泵提升至中间水池,达标排放;
步骤5:废水通过穿墙孔进入三级好氧池,曝气管产生的空气,好氧池内的好氧菌,兼氧菌,废水中的有机物三相进行充分混合,使有机物得以降解,同时微生物进行增殖;氨氮通过硝化细菌转化为亚硝态氮和硝态氮;
步骤6:废水通过穿墙孔进入MBR池,进行泥水分离,废水通过抽吸泵提升至中间水池,进行达标排放;MBR池内污泥部分回流于缺氧池,维持生物处理系统各池体的生物持有量,剩余污泥通过提升泵提升至预处理系统,进入超临界氧化系统进行处理。
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