申请日2015.12.09
公开(公告)日2016.03.02
IPC分类号C02F3/30; C02F11/02; C02F11/04
摘要
本发明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及其处理方法。本发明提供的一种污水处理厂污泥处理方法，首先将来自沉砂池的污水在AAO反应池进行脱氮除磷工艺处理得到混合液;其次通过二沉池对混合液进行处理得到污泥和污水;将获得的污水排出并进行后续处理，将获得的污泥送入污泥贮池再进行分流，大部分污泥回流至AAO反应池，剩余污泥送入水解酸化池处理，仅对部分污泥进行水解酸化，减少了碳源投入成本，降低了水解投资及污泥水解周期，最后进行泥水分流，将含有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，水解后的污泥送入污泥处理单元处理。
摘要附图
权利要求书
1.一种污水处理厂污泥处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、来自沉砂池的污水在AAO反应池进行脱氮除磷工艺处理得到混合液;
S2、通过二沉池对步骤S1获得混合液进行处理得到污泥和污水;
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;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，另一部分污泥送到水解酸化池进行水解酸化处理，获得含有VFA有机物的上清液和泥渣，将上清液送回AAO反应池中为脱氮除磷工艺提供碳源。
2.根据权利要求1所述的污水处理厂污泥处理方法，其特征在于：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。
3.根据权利要求1所述的污水处理厂污泥处理方法，其特征在于：在步骤S3中，经水解酸化处理后的泥渣排入去污泥处理单元进行后续处理。
4.一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)与所述AAO反应池(1)连接用于将二沉池(5)中的污泥进行分流处理。
5.根据权利要求4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。
6.根据权利要求4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4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)。
8.一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。
9.根据权利要求8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。
10.根据权利要求8或9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)。
说明书
一种污水处理厂污泥处理系统及其处理方法
技术领域
本发明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及其处理方法，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及其处理方法。
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(BiologyOxygenDemand 5，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。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明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，本发明提供了一种污水处理厂污泥处理方法，该处理方法包括如下步骤：
S1、来自沉砂池的污水在AAO反应池进行脱氮除磷工艺处理得到混合液;
S2、通过二沉池对步骤S1获得混合液进行处理得到污泥和污水;
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;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，另一部分污泥送到水解酸化池进行水解酸化处理，获得含有VFA有机物的上清液和泥渣，将上清液送回AAO反应池中为脱氮除磷工艺提供碳源。
其中，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。
其中，在步骤S3中，经水解酸化处理后的泥渣排入去污泥处理单元进行后续处理。
本发明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。
本发明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
本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供了一种污水处理厂污泥处理方法，该处理方法首先将来自沉砂池的污水在AAO反应池进行脱氮除磷工艺处理得到混合液;其次通过二沉池对混合液进行处理得到污泥和污水;最后将获得的污水排入去污水深度处理单元进行后续处理，将获得的污泥进行分流，仅对剩余污泥部分进行水解酸化，水解酸化后的上清液含有大量VFA送入AAO生化处理系统为脱氮除磷工艺提供碳源，经水解酸化处理后的污泥则进入污泥处理单元，如此采用泥水分流的方式，避免了对AAO反应池中原有的优势菌群产生影响，本发明仅对部分污泥进行水解酸化，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，同时也实现了剩余污泥的减量，从而降低了剩余污泥的处理成本。