CN209740813U - 基于a2/o工艺的厌氧—好氧内循环污泥原位减量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于A²/O工艺的厌氧—好氧内循环污泥原位减量系统，属于污水处理技术领域，包括基于A²/O工艺的主路污水处理系统和旁路污泥减量池；主路污水处理系统包括依次连接的厌氧池、缺氧池、好氧池和二沉池；旁路污泥减量池包括一体构筑的污泥减量厌氧段和污泥减量好氧段；旁路污泥减量池的进出口分别与二沉池和厌氧池连通，二沉池与污泥减量厌氧段间设有排泥管；污泥减量厌氧段和污泥减量好氧段间设有减量污泥内回流管；污泥减量厌氧段和污泥减量好氧段内分别设有推流搅拌装置和曝气装置。本系统将二沉池排出的剩余污泥在旁路污泥减量池中进行反应，具有设备简单、投资少、运行管理方便、运行成本较低等特点。

Description

基于A2/O工艺的厌氧—好氧内循环污泥原位减量系统

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种基于A²/O工艺的厌氧—好氧内循环污泥原位减量系统。

背景技术

A²/O(厌氧—缺氧—好氧)工艺是污水处理厂常用的处理工艺，属于活性污泥工艺的一种。活性污泥工艺产生的剩余污泥，其处理与处置技术均存在过程步骤多，操作管理复杂，成本较高等问题，一般只适合大型的污水处理厂。污泥处理设施的投资一般能占到一个污水处理厂总投资的30％～40％，有的甚至能占到60％。随着城市污水处理率的提高，中小城市污水处理厂产生的污泥量逐渐增多，如果污泥处理处置不当，会严重影响污水处理厂的正常运行。另外，污泥处理规模越小，单位处理量的投资越高，因此从技术和经济两方面考虑，中小城市污水处理厂及农村废水处理产生的剩余污泥将成为一个新的问题，需要研究开发合适的新技术，实现污泥的原位减量或剩余污泥的零排放。

而现有的OSA(好氧—沉淀—缺氧)系统，是基于代谢解偶联的污泥原位减量系统。该系统只有在进水有机物浓度较高的条件下才能体现出优越性；其水力停留时间较长，是常规活性污泥法的2倍，对于较低有机物浓度污水的物理，与常规活性污泥法相比在污泥产率方面没有优势；此外，该系统对氮等营养物质的去除能力较差。

因此，应进一步探究适宜的污泥原位减量系统，开发出具有最佳技术经济性的污泥原位减量技术，服务于中小型污水处理厂污泥的处理处置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有OSA污泥原位减量系统的弊端，提供一种设备简单、投资少、运行管理方便、运行成本较低，且不会对污水处理主体工艺产生不利影响的基于A²/O工艺的厌氧—好氧内循环污泥原位减量系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提出的一种基于A²/O工艺的厌氧—好氧内循环污泥原位减量系统，包括基于A²/O工艺的主路污水处理系统，该主路污水处理系统包括沿污水流向依次连接的厌氧池、缺氧池、好氧池和二沉池，所述好氧池与缺氧池间设有硝化液回流管，所述二沉池的第一污泥出口通过污泥回流管与厌氧池连通；其特征在于，所述厌氧—好氧内循环污泥原位减量系统还包括旁路污泥减量池，该旁路污泥减量池的进口与所述二沉池的第二污泥出口通过污泥减量管连通，该旁路污泥减量池的出口与所述厌氧池通过减量污泥外回流管连通，所述污泥减量管还与设有控制阀的排泥管相连；所述旁路污泥减量池，包括沿污泥流向依次连接并一体构筑的污泥减量厌氧段和污泥减量好氧段，所述污泥减量厌氧段和污泥减量好氧段间设有减量污泥内回流管；所述污泥减量厌氧段和污泥减量好氧段内分别设有推流搅拌装置和曝气装置。

进一步地，所述污泥回流管和污泥减量管上分别设有污泥回流泵和污泥减量泵，设置污泥减量泵和污泥回流泵的流量比为1:1.5～9。

进一步地，所述污泥减量厌氧段与污泥减量好氧段的连接处，以及所述减量污泥内回流管上分别设有硝化液回流泵和减量污泥内回流泵，设置减量污泥内回流泵与硝化液回流泵的流量比为1:1～1.5。

进一步地，所述污泥减量好氧段与污泥减量厌氧段的容积比为1:1～2。

本实用新型的有益效果是：

1、结构简单、运行方便。无需投加任何化学药剂和生物制剂，不会产生二次污染；只需将剩余污泥排至旁路污泥减量池，旁路污泥减量池的运行性能与传统活性污泥工艺基本相同，仅需利用本领域的常规工艺控制污泥停留时间、回流比、污泥浓度、溶解氧浓度等工艺参数，且不会对主路污水处理系统产生任何不利影响。

2、污泥减量化程度高。通过本实用新型的旁路厌氧—好氧内循环污泥减量系统，使得经过主路污水处理系统后的剩余污泥经过厌氧—好氧多级处理，通过优化控制厌氧段与好氧段的容积，一方面可实现剩余污泥的自身降解，降低剩余污泥产量；另一方面可实现剩余污泥的深度处理，即将大分子有机物降解为小分子有机物，经深度处理后的剩余污泥回流至主路污水处理系统后，可提高污水的可生化性，进而实现污水和污泥处理的循环；同时还能进一步强化主路污水处理系统的反硝化脱氮功能。

3、可作为实现现有污水处理厂剩余污泥产量降低的解决方案。用于现有污水处理厂污泥减量系统新建或改造时，施工方便，工期较短，投资较少，运行成本较低，处理效果较好。

附图说明

图1是本实用新型实施例一种厌氧—好氧内循环污泥原位减量系统的结构示意图；

图中1是厌氧池，2是缺氧池，3是好氧池，4是二沉池，5是污泥减量厌氧段，6是污泥减量好氧段，7是硝化液回流管，8是污泥回流管，9是污泥减量管，10是减量污泥内回流管，11是减量污泥外回流管，12是控制阀，13是排泥管。

具体实施方式

本实用新型提出的一种基于A²/O工艺的厌氧—好氧内循环污泥原位减量系统，以下结合附图及具体实施例详细说明如下：

本实用新型提出的一种基于A²/O工艺的厌氧—好氧内循环污泥原位减量系统，其整体结构如图1所示。该旁路污泥原位减量系统，包括基于A²/O工艺的主路污水处理系统和旁路污泥减量池。其中，主路污水处理系统采用A²/O(厌氧—缺氧—好氧)工艺，包括沿污水水流方向依次连接的厌氧池1、缺氧池2、好氧池3和二沉池4，缺氧池2与好氧池3间设有硝化液回流管7，二沉池4设有两个污泥出口，第一污泥出口与厌氧池1间设有污泥回流管8；旁路污泥减量池，包括沿污泥流向依次连接并一体构筑的污泥减量厌氧段5和污泥减量好氧段6，污泥减量厌氧段5和污泥减量好氧段6间设有减量污泥内回流管10；该污泥减量厌氧段5内设有推流搅拌装置，污泥减量厌氧段5与二沉池4的第二污泥出口间设有污泥减量管9；该污泥减量好氧段6内设有曝气装置，污泥减量好氧段6与厌氧池1间设有减量污泥外回流管11。经主路污水处理系统二沉池4沉降分离的污泥大部分直接回流至厌氧池1中循环利用，提升污水的处理效能；其余部分则依次经过旁路污泥减量池的污泥减量厌氧段5和污泥减量好氧段6，发生减量反应后，再回流至主路污水处理系统厌氧池1；如此循环，以大幅降低主路污水处理系统剩余污泥的产量。当好氧池3中的污泥浓度超过4000mg/L时，调整控制阀12，使剩余污泥从排泥管13中适时排出，以确保主路污水处理系统的稳定运行。

本实用新型各组成部件的具体实现方式及功能分别说明如下：

主路污水处理系统的具体实现方式与现有的基于A²/O工艺的污水处理系统相同，污水依次流经主路A²/O污水处理系统的厌氧池1、缺氧池2和好氧池3，经厌氧—缺氧—好氧多级生化反应后，进入二沉池4。经二沉池4沉降分离后，污水直接排放，部分污泥经污泥回流管8直接回流至厌氧池1，以提升主路污水处理系统的效能；剩余部分则经污泥减量管9进入旁路污泥减量池，以实现污泥的原位减量。在污泥回流管8和污泥减量管9上分别设有污泥回流泵和污泥减量泵(该两个器件未在图中示意出)，通过控制污泥回流泵和污泥减量泵，使得进入旁路污泥减量池的污泥与直接回流至厌氧池1的污泥的流量比为1:1.5～9，从而使得该系统既不影响主路污水处理系统的处理效能，又能在较少投资、最适宜性价比的基础上实现污泥原位减量的最大化。

旁路污泥减量池为一体构筑的混凝土池(顶部开敞)，内部由混凝土内池壁分隔为污泥减量厌氧段5和污泥减量好氧段6，污泥减量好氧段6与污泥减量厌氧段5的容积比为1:1～2，用于控制污泥在污泥减量厌氧段5和污泥减量好氧段6内停留的时间，本实施例设定污泥在污泥减量厌氧段5的停留时间为2～8h、在污泥减量好氧段6的停留时间为2～4h。在旁路污泥减量池内部，污泥减量厌氧段5和污泥减量好氧段6在混凝土内池壁顶部连通，在连通处设有硝化液回流泵(图中未示意出)；在旁路污泥减量池外部，污泥减量厌氧段5和污泥减量好氧段6间设有减量污泥内回流管10，在该减量污泥内回流管10上设有减量污泥内回流泵(图中未示意出)；通过调节硝化液回流泵和减量污泥内回流泵，使得污泥减量厌氧段5与污泥减量好氧段6间的减量污泥内回流比为1:1～1.5。进入旁路污泥减量池的污泥，依次经过污泥减量厌氧段5和污泥减量好氧段6。污泥进入污泥减量厌氧段5后，即发生污泥衰减，具体表现为：污泥内的一些好氧菌因缺氧而死亡，污泥内的一些兼性菌则因缺少食物或老化而死亡，并发生水解，释放出的有机物在酸化条件下被进一步分解为小分子挥发性有机物，作为二次基质被其它微生物利用，即发生了微生物隐性生长；另一方面，污泥减量厌氧段5所能提供的营养物质极其有限，使得污泥减量好氧段6中的许多微生物只能通过内源代谢来满足其生命活动对能量的需求。厌氧—好氧内循环污泥原位减量系统，一方面有利于解偶联作用，限制了生物量的增加，另一方面，促进了污泥中有机物的溶解，进一步的促进污泥的减量。

所述污泥减量厌氧段5内设置的推流搅拌装置和折流板，均为市售产品，用于提升污泥厌氧衰减效率。

所述污泥减量好氧段6内设置的曝气装置(如可采用常规的管式曝气装置)，溶解氧浓度为1～3mg/L，用于实现污泥内源代谢最优的技术与经济性。

所述污泥减量厌氧段5和污泥减量好氧段6间设置的污泥减量内回流管10，用于强化主路污水处理系统的反硝化脱氮功能。在污泥减量厌氧段5中，部分污泥发生溶胞作用后从体内释放出氨氮，这些氨氮在污泥减量好氧段6中能被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。这些转化来的硝酸盐或亚硝酸盐，经污泥减量内回流管10回流至污泥减量厌氧段5，可经微生物自身的反硝化脱氮作用转化为氮气，排放至大气中。

实施例

南方某生活污水处理厂，主体工艺为A²/O，剩余污泥产生量约为14t/d(含水率80％)，出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中的一级A排放标准。剩余污泥采用带机脱水后外运焚烧的处置方法，但受所委托的污泥处置企业产能、设备故障检修停产等因素的影响，水厂污泥无法及时有效地外运处置。

为有效解决上述问题，该厂利用本实用新型，开展了旁路厌氧—好氧内循环污泥原位减量的工程改造。改造后，剩余污泥产生量约为9.2t/d(含水率80％)，较改造前，污泥减量30％以上；出水水质满足一级A排放标准，且TN去除率提高了6.2％。

综上，本实用新型将主路污水处理系统中二沉池排出的剩余污泥在旁路污泥减量池中进行反应，可实现系统污泥减量30％以上。相比其他污泥原位减量系统，本系统具有设备简单、投资少、运行管理方便、运行成本较低等特点，且不会对主路污水处理系统产生不利影响，适用于采用A²/O工艺的污水处理厂污泥原位减量工艺的新建或改造使用。

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 (4)

1.一种基于A²/O工艺的厌氧—好氧内循环污泥原位减量系统，包括基于A²/O工艺的主路污水处理系统，该主路污水处理系统包括沿污水流向依次连接的厌氧池、缺氧池、好氧池和二沉池，所述好氧池与缺氧池间设有硝化液回流管，所述二沉池的第一污泥出口通过污泥回流管与厌氧池连通；其特征在于，所述厌氧—好氧内循环污泥原位减量系统还包括旁路污泥减量池，该旁路污泥减量池的进口与所述二沉池的第二污泥出口通过污泥减量管连通，该旁路污泥减量池的出口与所述厌氧池通过减量污泥外回流管连通，所述污泥减量管还与设有控制阀的排泥管相连；所述旁路污泥减量池，包括沿污泥流向依次连接并一体构筑的污泥减量厌氧段和污泥减量好氧段，所述污泥减量厌氧段和污泥减量好氧段间设有减量污泥内回流管；所述污泥减量厌氧段和污泥减量好氧段内分别设有推流搅拌装置和曝气装置。

2.根据权利要求1所述的厌氧—好氧内循环污泥原位减量系统，其特征在于，所述污泥回流管和污泥减量管上分别设有污泥回流泵和污泥减量泵，设置污泥减量泵和污泥回流泵的流量比为1:1.5～9。

3.根据权利要求1或2所述的厌氧—好氧内循环污泥原位减量系统，其特征在于，所述污泥减量厌氧段与污泥减量好氧段的连接处，以及所述减量污泥内回流管上分别设有硝化液回流泵和减量污泥内回流泵，设置减量污泥内回流泵与硝化液回流泵的流量比为1:1～1.5。

4.根据权利要求1或2所述的厌氧—好氧内循环污泥原位减量系统，其特征在于，所述污泥减量好氧段与污泥减量厌氧段的容积比为1:1～2。