CN111792759A - 一种基于碳源回用的污水污泥调理工艺及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于碳源回用的污水污泥调理工艺及系统。步骤如下：S1将污泥调理药剂投加至调理池的污泥中；S2将加药后的调理池污泥泵至旋流分离器，旋流分离器中污泥通过三通阀回流至调理池，持续时间为0.5～3h；同步将除氮磷药剂投加至调理池，搅拌1～5d；S3将调理池污泥再次泵至旋流分离器，旋流分离器中的污泥溢流口排出作为碳源进入污水处理系统。本发明采用物理和化学手段提高污水污泥释放碳源效率，高效去除污泥破解液中氮磷，回收的碳源可以回用至污水处理系统，工艺和系统简单，达到药剂的精细化投加目标，实现污水污泥的减量化、资源化。

Description

一种基于碳源回用的污水污泥调理工艺及系统
技术领域
本发明涉及污泥处理领域，尤其涉及一种基于碳源回用的污水污泥调理工艺及系统。
背景技术
污水污泥是污水处理的副产物。我国2018年城市污水处理的干污泥产量约为1175.9万吨。若不经过稳定化、无害化处理，必然造成环境二次污染。污泥中含有大量有机成分，约占到30％～50％。卫生填埋、干化焚烧是当前重要的污泥处置方式，但两者均未充分利用污泥中的资源。
大量研究表明，污水污泥经物理、化学、生物或联合技术手段后可以释放内源有机质，脱氮除磷后可以做为碳源回用至污水处理厂。单纯化学技术难以将污泥有机质充分释放，大量化学药剂的投加会残留大量盐根离子，腐蚀设备并影响碳源的可生化性。此外，药剂加入方法较为粗犷，容易造成药剂利用率低下。
发明内容
本发明目的是克服现有技术中存在的不足，精确控制药剂投加和污泥调理程度，提供一种基于碳源回用的污水污泥调理工艺及系统，控制器利用pH计、ORP测定仪等在线监测仪器实时监控调理池污泥pH和ORP值等性状参数，据此调整药剂投加量和投加速度；控制器可设置特定pH值和/或ORP值作为药剂投加终点；利用旋流分离器流场加速药剂混匀和污泥破碎，提高污泥释放碳源和脱氮除磷效率。
为达到上述目的，本发明的一种基于碳源回用的污水污泥调理工艺，步骤如下：
S1将污泥调理药剂投加至调理池的污水污泥中；
S2将加药后的调理池污泥泵至旋流分离器，旋流分离器中污泥通过三通阀回流至调理池，持续时间为0.5～3h；同步将除氮磷药剂投加至调理池；搅拌1～5d，保持污泥氧化还原电位(ORP)为-200～100mv；
S3将调理池污泥再次泵至旋流分离器，旋流分离器中的污泥排出作为碳源进入污水处理系统。
进一步的，依据实时监测污泥的pH、ORP的数据，调整污泥调理药剂和/或除氮磷药剂的添加量和添加速度。
进一步的，所述的污泥调理药剂为过硫酸盐、过氧化钙、过氧化氢、硫酸亚铁、氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾、氧化镁、硫酸镁、轻烧白云石的一种或者多种，投加量为污泥干重的1～5％。
进一步的，所述的除氮磷药剂为氢氧化镁、氧化镁、氧化钙、轻烧白云石、氯化镁或硫酸镁的一种或多种，投加量为污泥干重的0.2％～2％。
为达到上述目的，本发明基于碳源回用的污水污泥调理系统，所述的系统包括调理池、加药系统、混合-分离系统、控制系统四部分；其中，
在所述调理池内设有搅拌装置，底部设有布泥器；
所述加药系统包括1个以上的储药罐，储药罐通过输药管路与调理池连通，输药管路上设置有受控计量泵和截止阀；
所述混合-分离系统包括泵、以及与泵通过管种连通的旋流分离器，旋流分离器上部溢流口与三通阀相连；
所述控制系统包括控制器以及用于监测污泥pH的pH计(10)和/或监测污泥氧化还原电位(ORP)的ORP测定仪(11)监测仪，pH计和ORP测定仪通过电连线与控制器相连；
所述的控制器分别与受控计量泵、泵和三通阀通过电连线连接；其中，所述的控制系统为控制器根据pH、ORP监测数据调控加药系统的计量泵，控制加药速度和加药量。
进一步的，旋流分离器底流口与储泥罐相连并定时排泥。
有益效果：
本发明采用物理和化学手段提高污水污泥释放碳源效率，高效去除污泥破解液中氮磷，回收的碳源可以回用至污水处理系统，工艺和系统简单，达到药剂的精细化投加目标，实现污水污泥的减量化、资源化。
附图说明
图1为本发明的系统示意图。
图中标号为：1-调理池；2-布泥器；3-储药罐；4-计量泵；5-截止阀；6-泵；7-旋流分离器；8-三通阀；9-控制器；10-pH计；11-ORP测定仪。
具体实施方式
下面结合具体附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示：本发明的一种基于碳源回用的污水污泥调理系统，包括调理池、加药系统、混合-分离系统、控制系统四部分。调理池(1)内设有搅拌装置，底部设有布泥器(2)；加药系统包括1个或多个储药罐(3)，储药罐(3)通过输药管路与调理池(1)连通，输药管路上设置有受控计量泵(4)和截止阀(5)；混合-分离系统包括泵(6)、旋流分离器(7)，分离器上部溢流口与三通阀(8)相连；控制系统包括控制器(9)以及用于监测污泥pH的pH计(10)和/或监测污泥污泥氧化还原电位(ORP)的ORP测定仪(11)等监测仪，pH计和ORP等测定仪通过电连线与控制器(9)相连；控制器(9)分别与受控计量泵(4)、泵(6)和三通阀(8)通过电连线连接。
实施例1：
一种基于碳源回用的污水污泥调理工艺，其特征在于，步骤如下：
S1污水污泥进入调理池，污泥含水率约为95％，调理池有效体积为80m3；
S2加入污泥调理药剂氢氧化钠、过硫酸钾和氧化镁，投加质量比为3:3:1，投加量为干污泥质量的2％；
S3将加药后的调理池污泥泵至旋流分离器，旋流分离器中污泥通过三通阀回流至调理池，持续时间为2h，旋流分离器处理能力为40m3/h；
S4将除氮磷药剂硫酸镁投加至调理池，投加量为污泥干重的0.4％，搅拌2d，控制搅拌速度，保持污泥氧化还原电位(ORP)为-200～100mv；
S5将调理池污泥再次泵至旋流分离器，旋流分离器中的污泥溢流口排出作为碳源进入污水处理系统；
S6旋流分离器底流口每0.5h排一次泥，排出的污泥脱水后进行处置。
实施例2：
一种基于碳源回用的污水污泥调理工艺，其特征在于，步骤如下：
S1污水污泥进入调理池，污泥含水率约为95％，调理池有效体积为80m3；
S2加入污泥调理药剂氢氧化钠和过硫酸钾，投加比例为1:1，投加量为干污泥质量的4％；
S3将加药后的调理池污泥泵至旋流分离器，旋流分离器中污泥通过三通阀回流至调理池，持续时间为2h，旋流分离器处理能力为40m3/h；
S4将除氮磷药剂硫酸镁投加至调理池，投加量为污泥干重的1.5％，搅拌2d，控制搅拌速度，保持污泥氧化还原电位(ORP)为-200～100mv；
S5将调理池污泥再次泵至旋流分离器，旋流分离器中的污泥溢流口排出作为碳源进入污水处理系统；
S6旋流分离器底流口每0.5h排一次泥，排出的污泥脱水后进行处置。
实施例3：
一种基于碳源回用的污水污泥调理工艺，其特征在于，步骤如下：
S1污水污泥进入调理池，污泥含水率约为95％，调理池有效体积为80m3；
S2加入污泥调理药剂氢氧化钠和轻烧白云石，投加比例为2:1，投加量为干污泥质量的3％；
S3将加药后的调理池污泥泵至旋流分离器，旋流分离器中污泥通过三通阀回流至调理池，持续时间为2h，旋流分离器处理能力为40m3/h；
S4将除氮磷药剂硫酸镁投加至调理池，投加量为污泥干重的0.2％，继续搅拌4d，控制搅拌速度，保持污泥氧化还原电位(ORP)为-200～100mv；
S5将调理池污泥再次泵至旋流分离器，旋流分离器中的污泥溢流口排出作为碳源进入污水处理系统；
S6旋流分离器底流口每0.5h排一次泥，排出的污泥脱水后进行处置。
实施例4：
一种基于碳源回用的污水污泥调理工艺，其特征在于，步骤如下：
S1污水污泥进入调理池，污泥含水率约为95％，调理池有效体积为80m3；
S2加药系统待污泥注入完成后将过硫酸钠和七水硫酸亚铁加入污泥中，投加质量比为1.57:1，污泥ORP值降低0.4时控制器自动停止加药；
S3将调理池污泥泵至旋流分离器，污泥溢流口流出通过三通阀回流至调理池，加速药剂与污泥的混匀，提高污泥释碳效率，旋流分离器处理能力为40m3/h；
S4将除氮磷药剂氧化镁和氧化钙投加至调理池，投加量分别为污泥干重的0.2％和1.8％，继续搅拌4d，控制搅拌速度，保持污泥氧化还原电位(ORP)为-200～100mv；
S5将调理池污泥再次泵至旋流分离器，旋流分离器中的污泥溢流口排出作为碳源进入污水处理系统；
S6旋流分离器底流口每0.5h排一次泥，排出的污泥脱水后进行处置。

Claims (6)

1.一种基于碳源回用的污水污泥调理工艺，其特征在于，步骤如下：
S1将污泥调理药剂投加至调理池的污水污泥中；
S2将加药后的调理池污泥泵至旋流分离器，旋流分离器中污泥通过三通阀回流至调理池，持续时间为0.5～3h；同步将除氮磷药剂投加至调理池，搅拌1～5d，控制搅拌速度，污泥氧化还原电位(ORP)为-200～100mv；
S3将调理池污泥再次泵至旋流分离器，旋流分离器中的污泥溢流口排出作为碳源进入污水处理系统。
2.根据权利要求1所述的一种基于碳源回用的污水污泥调理工艺，其特征在于，依据实时监测污泥的pH、ORP的数据，调整污泥调理药剂和/或除氮磷药剂的添加量和添加速度。
3.根据权利要求1所述的一种基于碳源回用的污水污泥调理工艺，其特征在于，所述的污泥调理药剂为过硫酸盐、过氧化钙、过氧化氢、硫酸亚铁、氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾、氧化镁、硫酸镁、轻烧白云石的一种或者多种，投加量为污泥干重的1％～5％。
4.根据权利要求1所述的一种基于碳源回用的污水污泥调理工艺，其特征在于，所述的除氮磷药剂为氢氧化镁、氧化镁、氧化钙、轻烧白云石、氯化镁或硫酸镁的一种或多种，投加量为污泥干重的0.2％～2％。
5.一种基于碳源回用的污水污泥调理系统，其特征在于，所述的系统包括调理池、加药系统、混合-分离系统、控制系统四部分；其中，
在所述调理池(1)内设有搅拌装置，底部设有布泥器(2)；
所述加药系统包括1个以上的储药罐，储药罐通过输药管路与调理池连通，输药管路上设置有受控计量泵和截止阀；
所述混合-分离系统包括泵、以及与泵通过管种连通的旋流分离器，旋流分离器上部溢流口与三通阀相连；
所述控制系统包括控制器以及用于监测污泥pH的pH计(10)和/或监测污泥氧化还原电位的ORP测定仪(11)监测仪，pH计和ORP测定仪通过电连线与控制器相连；
所述的控制器分别与受控计量泵、泵和三通阀通过电连线连接；其中，所述的控制系统为控制器根据pH、ORP监测数据调控加药系统的计量泵，控制加药速度和加药量。
6.一种基于碳源回用的污水污泥调理系统，其特征在于，旋流分离器底流口与储泥罐相连并定时排泥。
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