申请日2015.08.21
公开(公告)日2015.11.11
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明提出了一种污泥水综合处理系统，包括一个混凝反应池，混凝反应池的一端和浓缩脱水污泥水连通，混凝反应池的另外一端和一个澄清池连接，澄清池和一个混合反应池连接，混合反应池和一个沉淀池连接，沉淀池和第一好氧池连接，第一好氧池和缺氧池连接，缺氧池和第二好氧池连接，混合反应池的另外一端通过一个第一管道和深度脱水污泥水连通，缺氧池的一侧设置通过一个第二管道和深度脱水污泥水连通，第二好氧池既可在池内设置膜分离单元，也可与二沉池相连实现固液分离。本发明通过污水处理厂内部以废治废实现了污泥水中有机物和氮磷的同步高效去除，节省了污泥水除磷药剂、碱度和碳源投加的费用，大大降低了污泥水处理成本。
权利要求书
1.一种污泥水综合处理系统，包括一个混凝反应池，其特征在于：所述的混凝反应池的一端和浓缩脱水污泥水连通，所述的混凝反应池的另外一端和一个澄清池连接，所述的澄清池和一个混合反应池连接，所述的混合反应池和一个沉淀池连接，所述的沉淀池和一个二级生物处理系统连接，所述的二级生物处理系统由一个第一好氧池、一个缺氧池和一个第二好氧池构成，所述的沉淀池和所述的第一好氧池连接，所述的第一好氧池和所述的缺氧池连接，所述的缺氧池和所述的第二好氧池连接，所述的第二好氧池和一个二沉池连接，所述的第二好氧池的一侧设置有一个第一旁路管道，所述的第一旁路管道和所述的缺氧池连接，所述的第一旁路管道上设置有一个第一硝化液回流泵，所述的二沉池的一侧设置有一个污泥水排放管道，所述的二沉池的一侧还设置有一个第二旁路管道，所述的第二旁路管道和所述的第一好氧池连接，所述的第二旁路管道上设置有一个第一污泥回流泵，所述的二沉池的一侧设置还有一个第三管道，所述的第三管道和一个生物系统好氧池连接，所述的混合反应池的另外一端通过一个第一管道和所述的深度脱水污泥水连通，所述的第一管道上设置有一个第一水泵，所述的深度脱水污泥水和所述的第一管道之间设置有一个格栅，所述的缺氧池的一侧设置有一个第二管道，所述的第二管道和所述的深度脱水污泥水连通，所述的第二管道上设置有一个第二水泵。
2.根据权利要求1所述的一种污泥水综合处理系统，其特征在于：所述的澄清池和一个化学污泥排污管连接，所述的沉淀池和一个含磷固体排污管连接。
3.一种污泥水综合处理系统，包括一个混凝反应池，其特征在于：所述的混凝反应池的一端和浓缩脱水污泥水连通，所述的混凝反应池的另外一端和一个澄清池连接，所述的澄清池和一个混合反应池连接，所述的混合反应池和一个沉淀池连接，所述的沉淀池和一个二级生物处理系统连接，所述的二级生物处理系统由一个第一好氧池、一个缺氧池和一个第二好氧池构成，所述的沉淀池和所述的第一好氧池连接，所述的第一好氧池和所述的缺氧池连接，所述的缺氧池和所述的第二好氧池连接，所述的第二好氧池中设置有一个膜分离装置，所述的膜分离装置包括一个分离用膜，所述的第二好氧池的一侧设置有一个第三旁路管道，所述的第三旁路管道和所述的缺氧池连接，所述的第三旁路管道上设置有一个第二硝化液回流泵，所述的第二好氧池的一侧还设置有一个第四旁路管道，所述的第四旁路管道和所述的第一好氧池连接，所述的第四旁路管道上设置有一个第二污泥回流泵，所述的第二好氧池的底部设置有一个污泥水排放管道，所述的第二好氧池的一侧还设置有一个第五管道，所述的第五管道和一个生物系统好氧池连接，所述的混合反应池的另外一端通过一个第一管道和所述的深度脱水污泥水连通，所述的第一管道上设置有一个第一水泵，所述的深度脱水污泥水和所述的第一管道之间设置有一个格栅，所述的缺氧池的一侧设置有一个第二管道，所述的第二管道和所述的深度脱水污泥水连通，所述的第二管道上设置有一个第二水泵。
4.根据权利要求3所述的一种污泥水综合处理系统，其特征在于：所述的澄清池和一个化学污泥排污管连接，所述的沉淀池和一个含磷固体排污管连接。
说明书
一种污泥水综合处理系统
技术领域
本发明属于环境保护与水资源合理利用领域，涉及一种水处理装置，特别是一种污泥水综合处理系统。
背景技术
随着中国城镇化建设的进一步提高，污水处理量的快速增加带来了污泥产量的大幅度提高。然而，土地资源的日益紧张造成浓缩脱水后含水率80%的污泥已不能满足填埋要求，污泥需经过进一步调理和深度脱水达到含水率60%以下才能进行填埋。目前，污泥深度脱水技术已在上海白龙港、杭州七格、无锡芦村、厦门、集美等污水处理厂实际应用。深度脱水污泥水是一种通过对污泥投加石灰和FeCl3进行调理，破除细胞壁，释放结合水、吸附水和内部水，改善污泥的脱水性能，再高压压榨脱水至含水率低于60%的过程中产生的废水。污泥通过传统的浓缩、消化和脱水至含水率低于80%的过程中产生的废水，称为浓缩脱水污泥水。由于调理方法的不同，两者在水质特性方面存在显著性差异。
浓缩脱水污泥水具有高悬浮物、高正磷(PO43-)和高氨氮(NH3-N)的特点，直接回流至主流生物系统会严重影响污水处理厂的安全稳定运行。特别是污泥浓缩脱水过程中形成的厌氧环境会造成磷的大量释放，使污泥水中的磷负荷通常会超过污水处理厂进水磷负荷的10%。但由于污泥水中可利用碳源浓度较低，传统的强化生物除磷技术并不适合污泥水除磷，而化学除磷技术则需要较高的药剂成本。污泥水中氮的含量也会达到进水负荷的5~10%，对污泥水中高浓度的含氮污染物进行集中处理有助于提高反应效率，富集硝化微生物。然而，浓缩脱水污泥水中碱度和碳源的匮乏会对其脱氮效率形成抑制。碱度的缺乏会造成污泥水在硝化过程中会积累大量H+，导致生物系统pH下降，抑制微生物活性，降低污染物去除效果。碳源的匮乏则会造成浓缩脱水污泥水反硝化电子供体不足，生物脱氮效率很低。
深度脱水污泥水则具有高碱度、高pH、高Ca2+、高有机物和高氨氮的特点。如果直接将其回流至主流生物处理系统前端，其高浓度污染物会对生物系统造成极大冲击，高浓度Ca2+也易于在回流管道中结垢造成堵塞。如果采用生物法进行处理，深度脱水污泥水高pH(11~14)和高Ca2+的水质也会抑制微生物活性，降低有机物和氨氮的去除效率。如果采用吹脱法去除氨氮，则面临碳酸钙结垢和吹脱尾气处理的难题。
发明内容
针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种污泥水综合处理系统，所述的这种污泥水综合处理系统解决了现有技术中的浓缩脱水污泥水和深度脱水污泥水不能同时处理且脱氮除磷效果不佳的技术问题。
本发明提供了一种污泥水综合处理系统，包括一个混凝反应池，所述的混凝反应池的一端和浓缩脱水污泥水连通，所述的混凝反应池的另外一端和一个澄清池连接，所述的澄清池和一个混合反应池连接，所述的混合反应池和一个沉淀池连接，所述的沉淀池和一个二级生物处理系统连接，所述的二级生物处理系统由一个第一好氧池、一个缺氧池和一个第二好氧池构成，所述的沉淀池和所述的第一好氧池连接，所述的第一好氧池和所述的缺氧池连接，所述的缺氧池和所述的第二好氧池连接，所述的第二好氧池和一个二沉池连接，所述的第二好氧池的一侧设置有一个第一旁路管道，所述的第一旁路管道和所述的缺氧池连接，所述的第一旁路管道上设置有一个第一硝化液回流泵，所述的二沉池的一侧设置有一个污泥水排放管道，所述的二沉池的一侧还设置有一个第二旁路管道，所述的第二旁路管道和所述的第一好氧池连接，所述的第二旁路管道上设置有一个第一污泥回流泵，所述的二沉池的一侧还设置有一个第三管道，所述的第三管道和一个生物系统好氧池连接，所述的混合反应池的另外一端通过一个第一管道和所述的深度脱水污泥水连通，所述的第一管道上设置有一个第一水泵，所述的深度脱水污泥水和所述的第一管道之间设置有一个格栅，所述的缺氧池的一侧设置有一个第二管道，所述的第二管道和所述的深度脱水污泥水连通，所述的第二管道上设置有一个第二水泵。
进一步的，所述的澄清池和一个化学污泥排污管连接，所述的沉淀池和一个含磷固体排污管连接。
本发明还提供了另外一种污泥水综合处理系统，包括一个混凝反应池，所述的混凝反应池的一端和浓缩脱水污泥水连通，所述的混凝反应池的另外一端和一个澄清池连接，所述的澄清池和一个混合反应池连接，所述的混合反应池和一个沉淀池连接，所述的沉淀池和一个二级生物处理系统连接，所述的二级生物处理系统由一个第一好氧池、一个缺氧池和一个第二好氧池构成，所述的沉淀池和所述的第一好氧池连接，所述的第一好氧池和所述的缺氧池连接，所述的缺氧池和所述的第二好氧池连接，所述的第二好氧池中设置有一个膜分离装置，所述的膜分离装置包括一个分离用膜，所述的第二好氧池的一侧设置有一个第三旁路管道，所述的第三旁路管道和所述的缺氧池连接，所述的第三旁路管道上设置有一个第二硝化液回流泵，所述的第二好氧池的一侧还设置有一个第四旁路管道，所述的第四旁路管道和所述的第一好氧池连接，所述的第四旁路管道上设置有一个第二污泥回流泵，所述的第二好氧池的底部设置有一个污泥水排放管道，所述的第二好氧池的一侧还设置有一个第四管道，所述的第四管道和一个生物系统好氧池连接，所述的混合反应池的另外一端通过一个第一管道和所述的深度脱水污泥水连通，所述的第一管道上设置有一个第一水泵，所述的深度脱水污泥水和所述的第一管道之间设置有一个格栅，所述的缺氧池的一侧设置有一个第二管道，所述的第二管道和所述的深度脱水污泥水连通，所述的第二管道上设置有一个第二水泵。
进一步的，所述的澄清池和一个化学污泥排污管连接，所述的沉淀池和一个含磷固体排污管连接。
本发明的工作过程是：从管道输送的浓缩脱水污泥水投加聚丙烯酰胺(PAM)经混凝反应器混合后，进入澄清池去除悬浮物后进入污泥水混合反应池;
从管道输送的深度脱水污泥水，经格栅去除大的悬浮物和漂浮物后，部分深度脱水污泥水经泵也进入混合反应池;
两种污泥水在混合反应池混合后去除绝大部分磷和部分COD后，进入沉淀池固液分离回收含磷固体产物;
沉淀池出水进入由第一好氧池、缺氧池和第二好氧池组成的二级生物处理系统，同时，另一部分深度脱水污泥水则直接进入缺氧池。在二级生物处理系统中，第一好氧池完成浓缩脱水污泥水和30%深度脱水污泥水的COD降解和硝化过程，缺氧池完成两种污泥水的反硝化脱氮，第二好氧池完成缺氧反硝化后深度脱水污泥水的COD降解和硝化。
固液分离单元可采用沉淀池(二沉池)或者膜分离的形式。
如果采用二沉池，第二好氧池出来的混合液进入二沉池，经固液分离后，处理好的污泥水经污水排放管道排出，二沉池底部浓缩的污泥一部分作为剩余污泥排放到污水处理厂主流生物系统好氧池，一部分则通过污泥回流泵回流至第一好氧池以补充活性污泥;
如果采用膜分离的形式，则在第二好氧池中设置有膜分离装置，所述的膜分离装置包括分离用膜，处理后污泥水经膜过滤后排放，剩余污泥则直接从第二好氧池中排出，另设污泥回流泵将部分第二好氧池污泥泵送至第一好氧池。
第二好氧池混合液部分经回流泵回流至缺氧池进行反硝化脱氮。
本发明旨在通过合理的污水处理工艺单元布局，将浓缩脱水与深度脱水污泥水合并处理，则深度脱水污泥水中高浓度的Ca2+可在高pH条件下与浓缩脱水污泥水中的PO43-沉淀实现除磷，深度脱水污泥水中高含量的碱度能够有效补充两种污泥水硝化过程的碱度需求，高含量的可生物降解有机物则能补给两种污泥水反硝化所需的碳源。
本发明的有益技术效果是：
(1)在混合反应池高pH环境下，深度脱水污泥水中高浓度Ca2+与浓缩脱水污泥水中PO43-反应形成沉淀去除，节省除磷药剂费用;
(2)深度脱水污泥水中高含量的碱度可补充浓缩脱水污泥水硝化所需的碱度，强化污泥水硝化效果，节省碱度投加费用;
(3)高碳氮比的深度脱水污泥水可补充碳氮比的浓缩脱水污泥水反硝化过程所需的碳源，提高污泥水反硝化脱氮效果，节省碳源投加费用。
(4)通过工艺系统反应模块的优化组合，实现低成本同步高效去除两种污泥水中的有机物和氮磷污染物。
本发明开发了污泥水反应-沉淀-好氧-缺氧-好氧(RSOAO)工艺，实现污水处理厂污泥水中有机物和氮磷污染物的同步高效去除，保障污水处理厂的安全稳定运行。
本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。本发明通过污水处理厂内部的以废治废实现了污泥水中有机物和氮磷污染物的同步高效去除，节省了污泥水除磷药剂、碱度和碳源投加的费用，大大降低了污泥水处理成本，保障了污水处理厂的安全稳定运行。