CN205313182U - 一种污水处理厂污泥处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种污水处理厂污泥处理系统。本实用新型提供的一种污水处理厂污泥处理系统包括AAO反应池、二沉池、分流单元及酸化水解池，AAO反应池与二沉池连接，二沉池通过排泥管与分流单元连接，分流单元分别与酸化水解池与AAO反应池连接用于将二沉池中的污泥进行分流处理，其中，一部分污泥直接送回AAO反应池，另一部分污泥送到酸化水解池进行处理，将获得含有VFA有机物的上清液送回AAO反应池中为脱氮除磷工艺提供碳源，避免了对AAO反应池中原有的优势菌群产生影响，减少了碳源投入成本，且仅对部分污泥进行酸化水解，降低了水解投资及污泥水解周期。

Description

一种污水处理厂污泥处理系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种污水处理厂污泥处理系统，具体涉及一种能提高脱氮除磷效率、降低碳源投入成本且达到减少污水处理厂泥量的污水处理厂污泥处理系统。

背景技术

目前，全国城镇污水处理厂水质标准不断提升，脱氮除磷是目前污水处理的难点问题，为保障脱氮除磷的效果，需要向污水中补充碳源。上世纪90年代，我国开始大规模建设污水处理厂，当时执行的标准为《城市污水处理厂污染物排放标准》GB18918/1996标准，按照此标准建设的污水处理厂大部分执行二级标准。2000年，在全国范围内发生了大量蓝藻爆发事件，对饮用水的健康造成了强烈的威胁，经过专家的系统研究和多次论证，国家环保部门推出了新的污水处理标准《城市污水处理厂污染物排放标准》GB18918/2002标准。该标准规定：城镇污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时，执行一级标准的A标准，排入GB3838地表水III类功能水域(划定的饮用水源保护区和游泳区除外)、GB3097海水二类功能水域时，执行一级标准的B标准，与一级B标准相比，除了CODcr(用重铬酸钾法测定的化学需氧量)与BOD5(BiologyOxygenDemand5，即五日生化需氧量，是一种用微生物代谢作用所消耗的溶解氧量来间接表示水体被有机物污染程度的一个重要指标)的标准更为严格外，一级A标准增加了对总氮量的要求，对总磷量和细菌指标的要求也更为严格。

生物脱氮工艺是常用的处理工艺，但因碳源不足使得污水的脱氮效率比较低，难以达到GB18918-2002规定的一级A标准。由于反硝化菌是在分解有机物的过程中进行反硝化脱氮的，在没有额外投加碳源的条件下，污水中必须有足够的有机物(碳源)才能保证反硝化的顺利进行，一般认为，BOD5/TN>3.5～5，TN指总氮指标，即认为污水有足够的碳源供反硝化菌使用，而BOD5/TN<3.5～5时，则需要向污水中补充甲醇碳源或有机酸(乙酸)。按照污水处理厂出水TN值要小于15mg/L的要求，甲醇投加量一般应在3.5mg/mgNO3-N以上，NO3-N为硝酸盐氮；如采用乙酸钠作为碳源，投加量一般应在6mg/mgNO3-N以上。

为此，相关环保研发部门也投入了大量精力进行研究，开发了一些内碳源开发技术，主要有以下几种工艺：

一、利用二沉池污泥的技术处理路线，分为全水解工艺和测流水解工艺，图1为全水解工艺的技术路线图，即除砂后的污水经过AAO(Anaerobic-Anoxic-Oxic，即为厌氧-缺氧-好氧法)反应池1处理后进入二沉池5，经过二沉池5后全部进入污泥水解池3进行水解，污泥水解池3用于改善污水可生化性，水解后的污泥通过污泥回流泵4回流至AAO反应池1，并通过AAO生物处理为后续厌氧释磷提供碳源；图2为侧流水解工艺的技术路线图，区别于全水解工艺，经过二沉池5的污水通过污泥回流泵4分为两条路线分流，对一部分污泥进入污泥水解池3进行水解，再进入AAO反应池1，而其余污泥则可直接回流至AAO反应池1，并通过AAO生物处理可以为后续厌氧释磷提供碳源。

二、通过初沉池污泥的技术处理路线，图3为活性初沉池工艺的技术路线图，这种工艺路线简单，主要利用污水进入初沉池2中底部污泥层的水解发酵，并通过AAO生物处理可以为后续厌氧释磷提供碳源，如此污泥水解产物的产率较低，同时该工艺的污泥层厚度及污泥难以精确控制，且通过污泥回流泵4直接回流还增加了初沉池2的固体负荷，进而会影响出水水质；图4为完全混合发酵工艺的技术路线图，这种完全混合发酵工艺在污泥回流线上单独设计了一个完全混合式的污泥发酵水解池，初沉污泥的水解产物与污水一起进入初沉池2再进入污泥水解池3，这样污泥不断循环水解，通过AAO生物处理可以为后续厌氧释磷提供碳源；图5为静态发酵工艺的技术路线图，除砂后的污水分别通过初沉池2和污泥回流泵4进入浓缩水解池9，通过AAO生物处理可以为后续厌氧释磷提供碳源，这种工艺可以将发酵液直接进入后续厌氧池，发酵液利用率高但是发酵时间受水温影响较大不易控制；图6为两段式发酵工艺的技术路线图，除砂后的污水分别通过初沉池2及污泥水解池3进入浓缩池10，经浓缩池10处理后的污水通过污泥回流泵4进入污泥水解池3进行循环处理，并通过AAO生物处理可以为后续厌氧释磷提供碳源，这种工艺手段需要建设单独的发酵池和浓缩池，因而加大了投资力度。

上述碳源开发技术均立足于将初沉池或二沉池的污泥进行水解，从而获得污水脱氮除磷必须的小分子营养物质VFA(volatilefattyacid,即挥发性脂肪酸)。若采用初沉池2，大量的有机物附着在沉淀物上从污水中去除，因而在污水处理厂急需碳源的情况下，对脱氮除磷有着不利的影响，另外，即使将初沉池2分离出的污泥重新进行水解，因为所需要的停留时间比较长(一般污泥泥龄为2-12天)，也不易准确的控制在水解酸化阶段，有时会有甲烷产生，从而造成碳源的损失；若采用二沉池5，由于回流污泥全部或部分水解，采用泥水混合物全部回流的方式，改变了AAO生化池1中优势菌群的种类，虽有利于除磷但是不利于硝化菌的生长，因此对硝化有影响；另外，回流污泥的量非常大，全部水解投资高。城市污水处理厂的污泥回流比一般为水量的50％-100％，若全部水解，需采用最少24小时的停留时间，而一般城市污水处理厂的停留时间仅仅15-18小时，需要增加总体投资约40％-80％，非常不经济。即使采用侧向流按照其中的30％，投资增加的比例也在12％-28％左右，因此增加投资相当可观，仅仅为减少投加碳源的量而增加如此多的投资，无疑是不经济的。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是解决现有的内碳源开发技术采用泥水混合物全部或较大比例水解酸化的方式，改变了AAO生化池中优势菌群的种类且回流污泥的量大，造成了全部水解的投资成本高、处理周期长也不利于硝化菌的生长的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种污水处理厂污泥处理系统，该污水处理厂污泥处理系统包括AAO反应池、二沉池、分流单元及水解酸化池，所述AAO反应池与所述二沉池连接，所述二沉池通过排泥管与所述分流单元连接，所述分流单元分别与所述水解酸化池与所述AAO反应池连接用于将二沉池中的污泥进行分流处理。

其中，所述分流单元包括回流污泥泵和剩余污泥泵，所述回流污泥泵与所述AAO反应池连接，所述剩余污泥泵与所述水解酸化池连接。

其中，所述水解酸化池上对应于所述AAO反应池设置有上清液排放管。

其中，该污水处理厂污泥处理系统还包括与所述AAO反应池连接的鼓风机房。

本实用新型还提供了一种污水处理厂污泥处理系统，该污水处理厂污泥处理系统包括工艺流程上依次连接的AAO反应池、二沉池、三通阀及水解酸化池，所述三通阀的进口与所述二沉池连接，所述三通阀的第一出口与所述AAO反应池连接，所述三通阀的第二出口与所述水解酸化池连接，所述水解酸化池与所述AAO反应池连接。

其中，所述水解酸化池上对应于所述AAO反应池设置有上清液排放管。

其中，该污水处理厂污泥处理系统还包括与所述AAO反应池连接的鼓风机房。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：本实用新型提供了一种污水处理厂污泥处理系统，该污水处理厂污泥处理系统包括AAO反应池、二沉池、分流单元及酸化水解池，AAO反应池与二沉池连接，二沉池通过排泥管与分流单元连接，分流单元分别与酸化水解池与AAO反应池连接用于将二沉池中的污泥进行分流处理，原污水通过AAO反应池处理得到的混合液经过二沉池处理，获得污泥和污水，其中，一部分污泥直接送回AAO反应池，另一部分污泥送到酸化水解池进行处理，将获得含有VFA有机物的上清液送回AAO反应池中为脱氮除磷工艺提供碳源，从而避免了对AAO反应池中原有的优势菌群产生影响，减少了碳源投入成本，且仅对部分污泥进行酸化水解，降低了水解投资及污泥水解周期。

附图说明

图1是利用二沉池污泥的全水解工艺技术路线图；

图2是利用二沉池污泥的测流水解工艺技术路线图；

图3是利用初沉池污泥的活性初沉池工艺技术路线图；

图4是利用初沉池污泥的完全混合发酵工艺的技术路线图；

图5是利用初沉池污泥的静态发酵工艺的技术路线图；

图6是利用初沉池污泥的两段式发酵工艺的技术路线图；

图7是本实用新型实施例中污水处理厂污泥处理系统的技术路线图；

图8是本实用新型实施例中污水处理厂污泥处理方法的流程图。

图中：1：AAO反应池；2：初沉池；3：污泥水解池；4：污泥回流泵；5：二沉池；6：分流单元；7：水解酸化池；8：鼓风机房；9：浓缩水解池；10：浓缩池。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图7所示，本实用新型实施例提供了一种污水处理厂污泥处理系统，该污水处理厂污泥处理系统包括AAO反应池1、二沉池5、分流单元6及水解酸化池7，AAO反应池1与二沉池5连接，AAO反应池1内设置有厌氧池、缺氧池及好氧池，这三个水池都具有脱氮除磷的作用，不同的是厌氧池里还发生了聚磷菌的释磷；缺氧池发生了反硝化细菌的反硝化作用把硝态氮转化成氮气，聚磷菌可能吸磷也可能释磷或同时存在，好氧池主要是发生硝化反应，把氨氮转化成硝态氮，聚磷菌过量吸磷，并通过鼓风机房8为好氧池提供氧气，二沉池5是活性污泥系统的重要组成部分，其作用主要是使污泥分离，使水澄清和进行污泥浓缩，二沉池5通过排泥管与分流单元6连接，分流单元6分别与水解酸化池7与AAO反应池1连接用于将二沉池5中的污泥进行分流处理，即一部分污泥直接输送至AAO反应池1，水解酸化池7与AAO反应池1连接，剩下的污泥则输送至水解酸化池7进行水解酸化处理，将获得带有VFA有机物的上清液输送至AAO反应池1，为污水处理提供碳源，本实用新型仅对部分污泥进行水解酸化得到VFA为污水脱氮除磷提供碳源，既减少了碳源投入成本和污泥处理费用，又降低了水解投资及污泥水解周期。

具体地，分流单元6包括回流污泥泵和剩余污泥泵，回流污泥泵与AAO反应池1连接，剩余污泥泵与水解酸化池7连接。在本实施例中，二沉池5中的污泥通过排泥管输送至分流单元6内，分流单元6通过回流污泥泵将一部分污泥(回流污泥)直接输送至AAO反应池1内，并通过剩下的污泥(剩余污泥)输送至水解酸化池7内进行水解酸化处理，将得到的VFA有机物随上清液进入至AAO反应池1中，其中上清液根据脱氮和除磷工艺的需要送入相应的厌氧或缺氧区，通过泥水分流的方式水解，避免了对AAO反应池中原有的优势菌群产生影响，为脱氮除磷提供碳源，而经发酵后的剩余污泥，其主要成分为无机物及部分难以降解的有机物，则送入去污泥处理单元进行相关的处理操作。

具体地，水解酸化池7上对应于AAO反应池1设置有上清液排放管。在本实施例中，上清液排放管用于输送上清液及通过对剩余污泥进行水解酸化得到的VFA有机物。

进一步地，该污水处理厂污泥处理系统还包括与AAO反应池1连接的鼓风机房8，鼓风机房8用于为AAO反应池1内的好氧池提供氧气。

本实用新型实施例还提供了一种污水处理厂污泥处理系统，该污水处理厂污泥处理系统包括工艺流程上依次连接的AAO反应池1、二沉池5、三通阀及水解酸化池7，三通阀为具有一个进口和两个出口的阀体，三通阀的进口与二沉池5连接，三通阀的第一出口与AAO反应池1连接，三通阀的第二出口与水解酸化池7连接，水解酸化池7与AAO反应池1连接。在本实施例中，三通阀与回流污泥泵及剩余污泥泵起到的作用一致，即将回流污泥和剩余污泥分别输送至AAO反应池1和水解酸化池7内，再进行后续的操作。

具体地，水解酸化池7上对应于AAO反应池1设置有上清液排放管。在本实施例中，上清液排放管用于输送上清液及通过对剩余污泥进行水解酸化得到的VFA有机物。

进一步地，该污水处理厂污泥处理系统还包括与AAO反应池1连接的鼓风机房8，鼓风机房8用于为AAO反应池1内的好氧池提供氧气。

本实用新型实施例还提供了一种污水处理厂污泥处理方法，为描述方便，以上述污水处理厂污泥处理系统内的装置为例说明，但不局限于上述污水处理厂污泥处理系统内的装置，该污水处理厂污泥处理方法的处理流程如图8所示，具体包括如下步骤：

S1、来自沉砂池的污水通过进水管进入AAO反应池1，并通过设置在AAO反应池1内的厌氧池、缺氧池及好氧池进行脱氮除磷工艺处理得到混合液；

S2、通过二沉池5对步骤S1获得的混合液进行澄清、浓缩和回流处理，分别得到污泥和污水；

S3、将步骤S2中获得的污水排入去污水深度处理单元进行后续处理，目的是进一步去除在前期处理步骤中未能完全去除的有机污染物、悬浮物浓度、色度、嗅味和矿化物等；将步骤S2中获得的污泥进行分流，其中，大部分污泥直接送回AAO反应池1(称为回流污泥)，另一部分污泥送到水解酸化池7进行水解酸化处理(称为剩余污泥)，获得含有VFA有机物的上清液和泥渣，将上清液通过上清液排放管进入AAO反应池1，为脱氮除磷工艺提供碳源。

具体地，在步骤S3中，将污泥进行分流操作的装置为三通阀或设有回流污泥泵及剩余污泥泵的分流单元6，将分流单元6内的剩余污泥和回流污泥通过回流污泥泵及剩余污泥泵或三通阀分别输送至水解酸化池7和AAO反应池1，在本实施例中，三通阀与污泥回流泵及剩余污泥泵起到的技术效果相同，均是为了将回流污泥和剩余污泥分别输送至AAO反应池1和水解酸化池7。

具体地，根据0.1-0.2gVFA/gVSS计算，若采用剩余污泥利用的方式，能为城市污水提供7mg/L-14mg/L的优质碳源，从而能减少的碳源投加量为25-51吨/万吨污水/年。

通常情况下，城市污水处理厂的剩余污泥产量为1吨绝干污泥/万吨污水，折合含水率99.5％的污泥200吨左右，如污泥的泥龄按照24小时计算，仅需增加投资的2％左右(常规需要增加12％-80％投资)，用来建设剩余污泥开发利用池，即可实现剩余污泥的利用以及减量。

进一步地，在步骤S3中，送入水解酸化池的污泥与直接送回AAO反应池的污泥的体积比为1:70～1:20，在本实施例中，以送入酸化水解池的污泥(剩余污泥)与直接送回AAO反应池的污泥(回流污泥)的体积比为1:25为例加以说明，采用24小时停留时间，仅增加2％投资，可为该污水处理厂提供14mg/L的优质碳源，从而能减少碳源投加量51吨/万吨污水/年。

进一步地，在步骤S3中，经水解酸化池7水解酸化后的泥渣通过去污泥处理单元排出，经发酵后的剩余污泥的主要成分为无机物及部分难以降解的有机物。由此，剩余污泥中的大部分有机物都转化为了优质碳源，并随着上清液一起输送至AAO反应池，排出的污泥量可减少约30％。

综上所述，本实用新型提供了一种污水处理厂污泥处理系统，该污水处理厂污泥处理系统包括AAO反应池、二沉池、分流单元及酸化水解池，AAO反应池与二沉池连接，二沉池通过排泥管与分流单元连接，分流单元分别与酸化水解池与AAO反应池连接用于将二沉池中的污泥进行分流处理，原污水通过AAO反应池处理得到的混合液经过二沉池处理，获得污泥和污水，其中，一部分污泥直接送回AAO反应池，另一部分污泥送到酸化水解池进行处理，将获得含有VFA有机物的上清液送回AAO反应池中为脱氮除磷工艺提供碳源，从而避免了对AAO反应池中原有的优势菌群产生影响，减少了碳源投入成本，且仅对部分污泥进行酸化水解，降低了水解投资及污泥水解周期。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种污水处理厂污泥处理系统，其特征在于：包括AAO反应池(1)、二沉池(5)、分流单元(6)及水解酸化池(7)，所述AAO反应池(1)与所述二沉池(5)连接，所述二沉池(5)通过排泥管与所述分流单元(6)连接，所述分流单元(6)分别与所述水解酸化池(7)及所述AAO反应池(1)连接，且所述分流单元(6)用于将二沉池(5)中的污泥进行分流处理。

2.根据权利要求1所述的污水处理厂污泥处理系统，其特征在于：所述分流单元(6)包括回流污泥泵和剩余污泥泵，所述回流污泥泵与所述AAO反应池(1)连接，所述剩余污泥泵与所述水解酸化池(7)连接。

3.根据权利要求1所述的污水处理厂污泥处理系统，其特征在于：所述水解酸化池(7)上对应于所述AAO反应池(1)设置有上清液排放管。

4.根据权利要求1或3所述的污水处理厂污泥处理系统，其特征在于：还包括与所述AAO反应池(1)连接的鼓风机房(8)。

5.一种污水处理厂污泥处理系统，其特征在于：包括工艺流程上依次连接的AAO反应池(1)、二沉池(5)、三通阀及水解酸化池(7)，所述三通阀的进口与所述二沉池(5)连接，所述三通阀的第一出口与所述AAO反应池(1)连接，所述三通阀的第二出口与所述水解酸化池(7)连接，所述水解酸化池(7)与所述AAO反应池(1)连接。

6.根据权利要求5所述的污水处理厂污泥处理系统，其特征在于：所述水解酸化池(7)上对应于所述AAO反应池(1)设置有上清液排放管。

7.根据权利要求5或6所述的污水处理厂污泥处理系统，其特征在于：还包括与所述AAO反应池(1)连接的鼓风机房(8)。