申请日2015.08.12
公开(公告)日2015.12.23
IPC分类号C02F11/12; C02F11/00
摘要
一种剩余活性污泥资源化处理系统，它包括一通过污泥进口与污水处理系统二沉池的剩余活性污泥出口连接的曝气搅拌贮泥池、一与曝气搅拌贮泥池的出水口连接的MAP沉淀反应装置，及一设置在MAP沉淀反应装置的沉淀出口位置下面的MAP沉淀分离回收装置;在曝气搅拌贮泥池中，其搅拌装置的搅拌叶为长方形，有4片，相邻搅拌叶之间相隔90°，其曝气装置设置在搅拌装置的下面，在搅拌装置的上面、出水口下面安装有孔状挡板。本实用新型结构简单，易于操作，处理成本低，减排效果显著。
权利要求书
1.一种剩余活性 污泥资源化处理系统，其特征在于，它包括一通过污泥进口与污水处理系统二沉池的剩余活性污泥出口连接的曝气搅拌贮泥池、一与曝气搅拌贮泥池的出水口连接的MAP沉淀反应装置，及一设置在MAP沉淀反应装置的沉淀出口位置下面的MAP沉淀分离回收装置;在曝气搅拌贮泥池中，其搅拌装置的搅拌叶为长方形，有4片，相邻搅拌叶之间相隔90°，其曝气装置设置在搅拌装置的下面，在搅拌装置的上面、出水口下面安装有孔状挡板。
2.根据权利要求1所述的一种剩余活性污泥资源化处理系统，其特征在于，MAP沉淀反应装置设置有搅拌器。
3.根据权利要求1所述的一种剩余活性污泥资源化处理系统，其特征在于，MAP沉淀反应装置设置有加磷盐管和加镁盐管。
4.根据权利要求1所述的一种剩余活性污泥资源化处理系统，其特征在于，MAP沉淀反应装置设置有排水管。
5.根据权利要求1所述的一种剩余活性污泥资源化处理系统，其特征在于，MAP沉淀反应装置的沉淀出口设置有阀门。
6.根据权利要求1所述的一种剩余活性污泥资源化处理系统，其特征在于，曝气搅拌贮泥池底部有出泥口接污泥脱水装置。
7.根据权利要求1所述的一种剩余活性污泥资源化处理系统，其特征在于，孔状挡板中的孔的直径为1.5-2cm。
说明书
一种剩余活性污泥资源化处理系统
技术领域
本实用新型涉及一种污水处理厂剩余活性污泥资源化处理系统，属于剩余活性污泥处理和资源化技术领域。污泥通过本系统处理后，既可从污泥中回收磷氮资源增加效益，又利于后续污泥的减量化处理，是一种经济实用的剩余活性污泥处理系统。
背景技术
全国城镇污水处理厂日污水处理能力达到1.22亿立方米，约86.2%的污水处理厂采用活性污泥法，在处理过程中产生的剩余活性污泥属于二次污染物，其体积比约占污水处理总量的0.3%～0.5%，而其处理处置费用通常占到污水处理操作成本的40%-60%以上。现阶段普遍采用的处理方式以垃圾场填埋处置或在污水厂原位厌氧消化处理为主。在厌氧过程中产生了氮、磷类污染物，又被排入污水处理系统，因而造成污水厂负荷增高，影响出水水质，成为剩余活性污泥厌氧处理难以解决的问题。
目前常用的污泥处理方法有投加酸、碱或臭氧的方法。常用的酸、碱物质分别是HCI和NaOH溶液，二者均能有效地促进污泥融胞释放磷氮，对污泥减量化有很好的效果，但酸、碱的处理液色度均很重，例如经过5%NaOH处理污泥后上清液呈现黑褐色;10%HCI处理液呈现褐黄色，而且酸处理上清液中含有大量的CI-离子。所以酸碱处理法都在处理系统中引入了新的污染物质。而臭氧法目前主要用于废水三级处理，且臭氧法的设备一次性投入大，处理过程能耗高，因此会大幅度增加处理成本。
发明内容
本实用新型的目的是针对目前污水厂剩余活性污泥没有被资源化利用的缺陷，提供一种剩余活性污泥资源化处理系统，该系统结构简单、易于操作，处理成本低，减排效果显著。
本实用新型提供的一种剩余活性污泥资源化处理系统，它包括一通过污泥进口与污水处理系统二沉池的剩余活性污泥出口连接的曝气搅拌贮泥池、一与曝气搅拌贮泥池的出水口连接的MAP沉淀反应装置，及一设置在MAP沉淀反应装置的沉淀出口位置下面的MAP沉淀分离回收装置;在曝气搅拌贮泥池中，其搅拌装置的搅拌叶为长方形，有4片，相邻搅拌叶之间相隔90°，其曝气装置设置在搅拌装置的下面，在搅拌装置的上方、出水口下15cm处安装有孔状挡板。
上述中，MAP沉淀反应装置设置有搅拌器。
上述中，MAP沉淀反应装置设置有加磷盐管和加镁盐管。
上述中，MAP沉淀反应装置设置有排水管。
上述中，MAP沉淀反应装置的沉淀出口设置有阀门。
上述中，曝气搅拌贮泥池底部有出泥口接污泥脱水装置。
上述中，孔状挡板中的孔的直径为1.5-2cm。
通过在曝气搅拌贮泥池中设置曝气装置、搅拌装置和孔状挡板使污泥融胞释放磷氮，与现行的酸、碱处理法相比，没有加入酸、碱等新的化学污染物，并且污泥释放磷氮最高浓度均高于酸、碱处理液中的最大释放浓度。
在MAP沉淀反应装置对曝气搅拌贮泥池出水进行MAP沉淀，投加5%Na3PO4溶液和17%MgCl2溶液，使P/Mg/N摩尔比为1/1.2/1，用5MNaOH调节反应溶液pH值9.0，在投加药剂时进行搅拌，搅拌方式为800rpm搅拌5分钟后、降为200rpm搅拌15分钟，停止搅拌后沉淀3h，上清液中氨氮的回收率是91%，溶解性磷的回收率是94.1%。对生成的沉淀用中国专利201420458242.0“一种对废水磷氮进行鸟粪石资源化回收的装置”进行分离回收作为缓释肥利用。剩余活性污泥中的磷氮资源回收大大降低污泥处理成本，同时有利于降低后续污泥处理中磷氮负荷浓度。
本实用新型在应用时，可通过对污水厂贮泥池(或污泥浓缩池)结构改造，在污泥池底部设置曝气装置，在距曝气装置1.5m处池壁上装搅拌装置，在搅拌装置上方1.8m处增设孔状挡板，孔直径在1.5-2cm，这样污泥在沉淀浓缩同时受到曝气搅拌机械力作用使污泥融胞释放磷氮，然后对上清液用化学沉淀法将氮磷生成MAP沉淀作为缓释肥回收，实现污泥处理资源化减量化的目标。曝气搅拌是废水处理中常用的方式，目前还没有被用于污泥颗粒的破解及磷氮元素释放的研究与工程实践中。将污水处理厂贮泥池(或污泥浓缩池)经过上述方式改造后，在曝气装置形成的剪切力作用下，通过搅拌装置和孔状挡板的特殊设计增大污泥颗粒间接触碰撞几率和挤压力，使污泥胞外聚合物剥离、污泥细胞破碎，释放出胞内物质如蛋白质、多糖和氮磷等。当曝气量3L/L?min、在曝气时间为130h，污泥融胞释放的溶解性磷、氮最高浓度可分别达到105.4-129.6mg/L和133.4-173.2mg/L，高于相同处理时间泥水体积比相同条件下的酸、碱处理法中氨氮的最大释放浓度109.0-143.4mg/L，与溶解性磷的释放浓度116.47-125.15mg/L接近。改造后的贮泥池(或污泥浓缩池)上清液再进入中国专利201420458242.0“一种对废水磷氮进行鸟粪石资源化回收的装置”，对上清液中溶解性磷氮进行回收，使产生的MAP沉淀作为缓释肥回收利用。最后污泥池中污泥进入压滤机压榨后进一步处置。与其他处理系统相比，本实用新型方法简单、操作易行，没有引入新的化学物质，特别是与酸、碱处理液相比，曝空气的处理液与原污水颜色相近有利于后续对污泥进一步处理，磷氮资源回收生成缓释肥能降低操作成本，污泥在此装置中脱除氮磷后的粘度减小，容易压榨，压榨后体积比普通活性污泥压榨后体积减少约30%，达到对污泥减量化和稳定化效果，属于一种清洁处理系统。