CN217202425U - 一种化学协同生物强化除磷的污泥源减量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种化学协同生物强化除磷的污泥源减量装置，包括化学药剂池、SBR反应器、厌氧反应器；化学药剂池与SBR反应器顶部连接相通，SBR反应器的排泥端与厌氧反应器的进泥端连接相通，厌氧反应器的排泥端与SBR进泥端连接相通；化学药剂池、SBR反应器、厌氧反应器内均设有搅拌装置，起混合物质、使反应充分的作用；本装置不仅可以强化除磷，实现一级A排水标准中余磷量小于0.5mg/L的要求，同时可以从源头实现污泥减量，缓解污泥处理处置的压力，响应了“碳达峰、碳中和”的政策要求。

Description

一种化学协同生物强化除磷的污泥源减量装置

技术领域

本实用新型涉及水体污染物处理及污泥处理的技术领域，特别涉及一种化学协同生物强化除磷的污泥源减量装置。

背景技术

磷元素作为城镇污水处理厂出水的主要控制指标之一。我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准为磷酸盐低于0.5mg/L。水质总磷的要求提高，但生物除磷效果有限，难以适应水质要求。磷作为一种营养盐，超量排放到水体后，可能会引起水体富营养化，破坏水体生态系统。

污泥作为污水处理的伴生物，富集了各种无机颗粒、有机物、重金属元素等有毒有害物质，是污染物的浓缩体，若不得到稳定化、无害化的处理，会对生态环境存在极大的破坏，并危害人们的身体健康安全。而随着城镇污水处理厂的建设规模增大，污泥产量也日益增加，目前污泥的最终处置方法多为卫生填埋，然而庞大的污泥产量对土地占用量极大，难以持续。而其他的处理处置方法均存在成本、能耗上、实际应用上的局限，因此，污泥的处理处置已然成为污水处理行业发展的难题。

综上分析，我们急需一种能够满足排放要求并且切实解决污泥处理处置难题的技术方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种化学协同生物强化除磷的污泥源减量装置，以达到现有的排水水质标准对余磷量的要求兼并解决污泥处理处置难题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种化学协同生物强化除磷的污泥源减量装置，包括化学药剂池、SBR反应器和厌氧反应器；所述化学药剂池与所述SBR反应器顶部的投药孔连接相通，所述SBR反应器的排泥端与所述厌氧反应器的进泥端连接相通，所述厌氧反应器的排泥端与所述SBR反应器的进泥端连接相通。

在其中一个实施例中，所述化学药剂池内设有第一搅拌器，所述SBR反应器内设有第二搅拌器，所述厌氧反应器内设有第三搅拌器。

在其中一个实施例中，所述化学协同生物除磷的污泥源减量装置还包括第一蠕动泵，所述第一蠕动泵连接在所述化学药剂池与所述SBR反应器之间。

在其中一个实施例中，所述化学协同生物除磷的污泥源减量装置还包括第二蠕动泵，所述第二蠕动泵连接在所述SBR反应器的排泥端与所述厌氧反应器进泥端之间。

在其中一个实施例中，所述化学协同生物除磷的污泥源减量装置还包括第三蠕动泵，所述第三蠕动泵连接在所述厌氧反应器的排泥端与所述SBR反应器进泥端之间。

在其中一个实施例中，所述SBR反应器与所述厌氧反应器进泥端所连接的排泥口高度为0.05H，所述H为所述SBR反应器的高度。

在其中一个实施例中，所述厌氧反应器的排泥口高度为0.4h，所述h为所述厌氧反应器的高度。

在其中一个实施例中，所述SBR反应器设有第一监测仪表，所述第一监测仪表的监测部位置于所述SBR反应器内。

在其中一个实施例中，所述厌氧反应器设有第二监测仪表，所述第二监测仪表的监测部位置于所述厌氧反应器内。

在其中一个实施例中，所述SBR反应器的底部设有第一排空管，所述厌氧反应器的底部设有第二排空管。

本实用新型化学协同生物强化除磷的污泥源减量装置，可以在强化除磷以保证出水余磷量达标的同时，实现较好的污泥源减量效果。

常规污水处理依赖生物除磷，而微生物受水质波动、环境条件影响大，除磷效果不稳定且效果有限，本实用新型所述化学药剂池出药口与SBR反应器顶部的投药孔连接相通，在SBR的周期运行中，于曝气中旬投加定量药剂，在保证生物除磷效果不受药剂影响下，依靠曝气引起的搅动与污水中的磷元素充分混合、反应，而后于沉淀周期沉降，通过化学药剂除磷补充生物除磷，达到强化除磷的效果。

此外，曝气初，厌氧反应器启动搅拌，将泥水混合物由排泥口排至SBR反应器；而在SBR反应器出水后，沉淀污泥通过SBR底部的排泥口排入厌氧反应器，通过SBR反应器和厌氧反应器不同氧气条件的交替循环，使最终SBR反应器内部的微生物群落发生演化，出现慢性增长的具备脱氮除磷功能的微生物菌群；此外，较高浓度的污泥于厌氧反应器中，由于缺乏营养物质，处于“饥饿”状态，因而微生物细胞进行内源呼吸，发生水解、酸化等反应，消耗自身细胞基质以维持基础的生命代谢，而在较长的厌氧停留时间下，微生物内源呼吸最终会导致细胞死亡、胞外聚合物离散，表现为污泥的解构。同时，处于营养物质缺乏的环境中，微生物体内发生了能量代谢解耦联，其合成代谢被抑制，能量主要用于维持生存。随着污泥回流到SBR反应器中，于曝气条件下分解营养物质，而此时将优先合成ATP进行能量储备，而非合成细胞物质，由此表现为污泥产率下降，进而达到较好的污泥减量化效果。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

(1)本实用新型的污泥源减量装置结构简单，相较其他污泥处理处置技术经济成本低、能耗低，可达到较好的污泥源减量效果。

(2)本实用新型的污泥源减量装置通过化学除磷补充生物除磷的局限，达到化学协同生物强化除磷的效果。

(3)本实用新型的污泥源减量装置在厌氧反应器中所采用的机械搅拌装置为周期性间歇搅拌，既可通过搅拌避免污泥一直沉降，同时可混匀下层泥水混合液与上清液便于排泥，保证厌氧反应器向SBR反应器排泥的均匀性，此外，延长了搅拌器的使用寿命。

(4)本实用新型的污泥源减量装置于厌氧反应器内接近搅拌器水平高度处设置排泥口，可以控制排出物的状态，若在搅拌状态下，则排出泥水混合物；若在静置状态下，则排出上清液，达到灵活控制厌氧停留时间的目的，便于系统运行调控。

(5)本实用新型的污泥源减量装置设置第一蠕动泵，可通过流量显示精准控制化学药剂的投加量，在保证化学除磷效果的同时，避免对SBR反应器内部的微生物产生不利影响。

(6)本实用新型的污泥源减量装置设置第二蠕动泵和第三蠕动泵，可通过流量实现对SBR反应器排泥至厌氧反应器以及厌氧反应器回流至SBR反应器的体积控制，保证SBR反应器单周期内排出与回流的泥水混合液体积相等，从而保持反应器内部的污泥浓度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型化学协同生物除磷的污泥源减量装置实施例提供的结构示意图。

附图标记说明如下：

11、化学药剂池；12、SBR反应器；13、厌氧反应器；

21、第一搅拌器；22、第二搅拌器；23、第三搅拌器；

31、第一蠕动泵；32、第二蠕动泵；33、第三蠕动泵；

41、SBR排泥口；42、第一排空管；43、厌氧反应器排泥口；44、第二排空管；

51、第一监测仪表(DO探头)；52、第二监测仪表(ORP探头)。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本实用新型提供了一种化学协同生物强化除磷的污泥源减量装置，其实施例如图1所示，包括化学药剂池11、SBR反应器12和厌氧反应器13；化学药剂池11与SBR反应器12顶部的投药孔连接相通，所述SBR反应器的排泥端 41与厌氧反应器的进泥端连接相通，所述厌氧反应器的排泥端43与SBR反应器的进泥端连接相通；化学药剂池11内设有第一搅拌器21，SBR反应器12内设有第二搅拌器22，13厌氧反应器内设有第三搅拌器23，起混合物质、使反应充分的作用。

在进行应用时，在SBR的周期运行中，于曝气中旬投加定量药剂，在保证生物除磷效果不受药剂影响下，依靠曝气引起的搅动与污水中的磷元素充分混合、反应，而后于沉淀周期沉降，通过化学药剂除磷补充生物除磷，达到强化除磷的效果。此外，曝气初，厌氧反应器13启动搅拌，将泥水混合物由排泥口排至SBR反应器12；而在SBR反应器12出水后，沉淀污泥通过SBR反应器 12底部的排泥口排入厌氧反应器13，通过SBR反应器12和厌氧反应器13不同氧气条件的交替循环，使最终SBR反应器12内部的微生物群落发生演化，出现慢性增长的具备脱氮除磷功能的微生物菌群；此外，较高浓度的污泥于厌氧反应器13中，由于缺乏营养物质，处于“饥饿”状态，因而微生物细胞进行内源呼吸，发生水解、酸化等反应，消耗自身细胞基质以维持基础的生命代谢，而在较长的厌氧停留时间下，微生物内源呼吸最终会导致细胞死亡、胞外聚合物离散，表现为污泥的解构。同时，处于营养物质缺乏的环境中，微生物体内发生了能量代谢解耦联，其合成代谢被抑制，能量主要用于维持生存。随着污泥回流到SBR反应器12中，于曝气条件下分解营养物质，而此时将优先合成ATP 进行能量储备，而非合成细胞物质，由此表现为污泥产率下降，进而达到较好的污泥减量化效果。

优选的，此实施例在化学药剂池11内设有第一搅拌器21.

在增设第一搅拌器21后，第一搅拌器21可对化学药剂池内的化学药剂进行充分搅拌，避免沉积。

优选的，此实施例在SBR反应器12内设有第二搅拌器22.

在增设第二搅拌器22后，第二搅拌器22可对SBR反应器12内的污泥进行充分搅拌，避免污泥沉积，确保SBR反应器内的悬浮污泥可以与污水中的污染物质进行充分反应，确保污染物的去除效率。

优选的，此实施例在厌氧反应器13内设有第三搅拌器23.

在增设第三搅拌器23后，第三搅拌器23可对厌氧反应器13内的污泥进行搅拌，便于厌氧反应器13的污泥排入SBR反应器12。

其中，第三搅拌器23采用间歇性搅拌的控制方式，此控制方式避免了第三搅拌器23长时间持续运行，在确保泥水混合物具备容易排放的形态的同时，延长第三搅拌器23的使用寿命。

优选的，此实施例的化学协同生物除磷的污泥源减量装置还包括第一蠕动泵31，第一蠕动泵31连接在化学药剂池11与SBR反应器12之间，可通过流量显示精准控制化学药剂的投加量，在保证化学除磷效果的同时，避免对SBR 反应器12内部的微生物产生不利影响。

优选的，此实施例的化学协同生物除磷的污泥源减量装置还包括第二蠕动泵32，第二蠕动泵32连接在SBR反应器12的排泥端与厌氧反应器13进泥端之间；且化学协同生物除磷的污泥源减量装置还包括第三蠕动泵33，第三蠕动泵33连接在厌氧反应器13的排泥端与SBR反应器12进泥端之间。

可通过流量实现对SBR反应器12排泥至厌氧反应器13以及厌氧反应器13 回流至SBR反应器12的体积控制，保证SBR反应器12单周期内排出与回流的泥水混合液体积相等，从而保持反应器内部的污泥浓度。

优选的，SBR反应器12与厌氧反应器13进泥端所连接的排泥口41高度为 0.05H，H为所述SBR反应器的高度。

该排泥孔位置可便于SBR反应器12底部的高浓度污泥经由蠕动泵排入厌氧反应器13，从而保持厌氧反应器13较高的污泥浓度。

优选的，所述厌氧反应器13的排泥口43高度应为0.4h，h为厌氧反应器 13的高度。

此设计可以控制排出物的状态，若在搅拌状态下，则排出泥水混合物；若在静置状态下，则排出上清液，达到灵活控制厌氧停留时间的目的，便于系统运行调控。

优选的，SBR反应器12设有第一监测仪表51，第一监测仪表51的监测部位置于SBR反应器12内。

具体的，此实施例所设置的第一监测仪表51为DO(dissolved-oxygen，溶解氧)探头，目的是为了实时监测SBR反应器12内部的溶解氧浓度，确保溶解氧的浓度限制在正常的范围，并检查反应器的密封条件、曝气头的运行情况的，以便对SBR反应器12内部的反应环境进行及时调控。

优选的，此实施例在厌氧反应器13设有第二监测仪表52，第二监测仪表 52的监测部位置于厌氧反应器13内。

具体的，此实施例所设置的第二监测仪表52为ORP(oxidation-reductionpotential，氧化还原电位)探头，目的是为了实时监测厌氧反应器13内部的氧化还原电位，判断厌氧反应器13内部厌氧反应阶段，并据此检查反应器的密封条件，以便对厌氧反应器13内部的反应环境进行及时调控。

优选的，此实施例于SBR反应器12的底部设有第一排空管42，厌氧反应器13的底部设有第二排空管44。

在正常运行的过程中，第一排空管42和第二排空管44处于关闭状态，若开启排空阀，则可以对SBR反应器12及厌氧反应器13进行排空处理，便于清理。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种化学协同生物强化除磷的污泥源减量装置，其特征在于，包括化学药剂池、SBR反应器和厌氧反应器；所述化学药剂池与所述SBR反应器顶部的投药孔连接相通，所述SBR反应器的排泥端与所述厌氧反应器的进泥端连接相通，所述厌氧反应器的排泥端与所述SBR反应器的进泥端连接相通。

2.根据权利要求1所述的化学协同生物强化除磷的污泥源减量装置，其特征在于，所述化学药剂池内设有第一搅拌器，所述SBR反应器内设有第二搅拌器，所述厌氧反应器内设有第三搅拌器。

3.根据权利要求1所述的化学协同生物强化除磷的污泥源减量装置，其特征在于，所述化学协同生物除磷的污泥源减量装置还包括第一蠕动泵，所述第一蠕动泵连接在所述化学药剂池与所述SBR反应器之间。

4.根据权利要求3所述的化学协同生物强化除磷的污泥源减量装置，其特征在于，所述化学协同生物除磷的污泥源减量装置还包括第二蠕动泵，所述第二蠕动泵连接在所述SBR反应器的排泥端与所述厌氧反应器进泥端之间。

5.根据权利要求4所述的化学协同生物强化除磷的污泥源减量装置，其特征在于，所述化学协同生物除磷的污泥源减量装置还包括第三蠕动泵，所述第三蠕动泵连接在所述厌氧反应器的排泥端与所述SBR反应器进泥端之间。

6.根据权利要求1所述的化学协同生物强化除磷的污泥源减量装置，其特征在于，所述SBR反应器与所述厌氧反应器进泥端所连接的排泥口高度为0.05H，所述H为所述SBR反应器的高度。

7.根据权利要求1所述的化学协同生物强化除磷的污泥源减量装置，其特征在于，所述厌氧反应器的排泥口高度为0.4h，所述h为所述厌氧反应器的高度。

8.根据权利要求1所述的化学协同生物强化除磷的污泥源减量装置，其特征在于，所述SBR反应器设有第一监测仪表，所述第一监测仪表的监测部位置于所述SBR反应器内。

9.根据权利要求1所述的化学协同生物强化除磷的污泥源减量装置，其特征在于，所述厌氧反应器设有第二监测仪表，所述第二监测仪表的监测部位置于所述厌氧反应器内。

10.根据权利要求1所述的化学协同生物强化除磷的污泥源减量装置，其特征在于，所述SBR反应器的底部设有第一排空管，所述厌氧反应器的底部设有第二排空管。

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