申请日2014.07.11
公开(公告)日2014.10.08
IPC分类号C02F11/00
摘要
本发明公开了一种剩余污泥减量化处理方法，其特征在于：采用间歇运行的循环上流高浓度污泥床工艺处理剩余污泥，一个处理周期包括进泥排水排泥、生化反应和污泥沉淀三个步骤，剩余污泥流入反应池，在由反应池、回流管、曝气池、料泵组成的系统中循环流动，曝气机在曝气池中对泥水混合物曝气充氧，泥水混合物交替进行好氧-兼氧-厌氧生化反应，剩余污泥中的有机物被降解转化去除，大颗粒污泥在反应池中沉淀，排出，实现污泥减量化。用本发明处理剩余污泥，设备投资少，操作简单、不需添加化学药剂、能耗低、污泥减量化效果好，具有较好的经济效益和环境效益。
权利要求书
1.一种剩余污泥减量化处理方法，其特征在于：采用间歇运行的循环上流高浓度污泥床处理工艺，每个周期包括以下步骤：
(1)进泥排水排泥：进泥排水排泥时，反应池的泥水混合物不进行循环反应和曝气，需处理的污泥经料泵提升从反应池底部以上流推进的方式进入反应池，反应池内泥水的推动作用将上一个运行周期分离出的污水从反应池上部的出水管排出，消化减量后的无机污泥从反应池下部的排泥管定期排出;
(2)生化反应：反应期反应池内不进泥和排水排泥，利用料泵提升作用，使反应池内泥水混合物在由反应池、回流管、曝气池、料泵组成的循环系统中循环向上流动，流动路径为从反应池上部经回流管流入曝气池底部，曝气后的泥水混合物从曝气池上部流出，经过料泵从反应池底部流回反应池，同时曝气机对曝气池中泥水混合物曝气充氧，使反应池内污泥床处于流化状态进行生化反应;
(3)污泥沉淀：沉淀期反应池内不进泥、不排水、不排泥和不曝气，反应池内泥水混合物利用料泵提升作用在由反应池、回流管、曝气池、料泵组成的循环系统中按步骤(2)所述流动路径循环流动，消化减量后不能生化反应的大颗粒无机污泥沉淀于反应池底部，实现泥水分离。
2.根据权利要求1所述的一种剩余污泥减量化处理方法，其特征在于：步骤(1)中所述的上流推进控制反应池内的泥水混合物上流流速为0-0.5 m/h。
3.根据权利要求1所述的一种剩余污泥减量化处理方法，其特征在于：步骤(2)中所述的循环流动控制反应池内的泥水混合物上流流速为0.5-12 m/h。
4.根据权利要求1所述的一种剩余污泥减量化处理方法，其特征在于：步骤(2)中所述的曝气充氧控制溶氧量为0.5-1.2 mg/L。
5.根据权利要求1所述的一种剩余污泥减量化处理方法，其特征在于：步骤(3)中所述的循环流动控制反应池内的泥水混合物上流流速为0-0.5 m/h。
说明书
一种剩余污泥减量化处理方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，涉及一种剩余污泥减量化处理方法，特别是间歇式循环上流高浓度污泥床处理工艺污泥减量化的方法。
背景技术
随着城市的发展和城市人口的不断膨胀，工业废水与生活污水的排放量日益增多，相应的污水处理过程中，污泥产出量也迅速增加。据住建部统计，截至2014年3月底，全国设市城市、县(不含其它建制镇)累计建成污水处理厂3622座，污水处理能力约1.53亿立方米/日，较2013年底新增约430万立方米/日。活性污泥法是目前城市生活污水处理应用最广泛的生物处理技术，活性污泥法处理生活污水的过程中会产生大量的剩余污泥，以含水率80%计，全国年污泥总产生量超过3000万吨，若不进行妥善的处理处置，将对环境造成极大的危害。污水处理厂产生的污泥问题日益突出，寻求一种高效、经济的污泥减量化方法显得尤为重要。
剩余污泥最常用的处理处置方法为浓缩、厌氧消化、机械脱水、干化、堆肥、焚烧和填埋等。污泥的减量化方法主要有浓缩脱水、厌氧消化、焚烧等方式。中国专利201210141408.1(申请号)公开了一种基于微波辐射技术的剩余污泥脱水方法，该方法在沉淀池与浓缩池之间加装微波加载装置，从沉淀池排出的剩余污泥排入浓缩池时受到微波辐射，处理后的剩余污泥再进入浓缩池进行重力浓缩处理，最后再经过离心脱水过程，完成剩余污泥脱水操作。中国专利201110409702.1(申请号)公开了一种可强化剩余污泥高温厌氧发酵的连续热水解预处理工艺，该工艺以剩余活性污泥为原料，利用二次蒸汽对原料进行预热反应后，再以压力为1.0±0.1MP、温度为184±2℃的热蒸汽进行热水解预处理，处理后的物料进入传统高温厌氧发酵系统进行消化反应。中国专利201110057325.X(申请号)公开了一种高热值剩余污泥的处置方法，该方法将剩余污泥送入板框压滤水机进行脱水得到压滤脱水污泥饼，送入污泥造粒装置，在常温下破碎成粗颗粒，污泥颗粒在热能干化间进一步干化，接着送入污泥造粉设备制成150目-300目，含水率为5%-15%的污泥干粉，最后喷入污泥焚烧炉中燃烧。以脱水方式进行污泥减容的方法，只是减少了污泥的含水量，污泥的固体含量并没有减少，不能实现污泥的减量化。厌氧消化法处理剩余污泥所需设备要求高、投资大、处理周期长。焚烧法处理剩余污泥工艺复杂、耗能高、焚烧废气易造成二次污染。近年来开发了多种污泥减量化处理新方法，如中国专利201010130077.2(申请号)公开了一种生物污泥的减量化方法，向污泥中加入吐温类表面活性剂对剩余污泥进行细胞破壁，再将溶胞后的生物污泥返送到厌氧或缺氧池进行厌氧消化;如中国专利200510061950.6(申请号)公开了一种剩余污泥减量化的活性污泥新工艺，采用曝气和添加偶联剂的方法，进行污泥好氧厌氧消化处理进行污泥减量。
以上这些方法需要添加药剂进行处理，既提高了处理成本，又容易增加化学污染。因此，开发一种技术可靠、操作简单、投资少、无二次污染、运行费用低的污泥减量化方法，从源头上减少污泥的干物质量的污泥减量化处理具有重大意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种剩余污泥减量化处理方法，剩余污泥经过间歇循环流动和曝气，交替发生好氧-兼氧-厌氧生化反应，污泥有机物质被充分降解去除，从根本上减少污泥固体含量，最大程度实现剩余污泥减量化，同时实现污泥稳定化。
本发明是这样实现的：
一种剩余污泥减量化处理方法，经沉淀浓缩后的剩余污泥进入循环上流高浓度污泥床处理系统，采用间歇运行的方式，每个运行周期包括以下步骤：
(1)进泥排水排泥：进泥排水排泥时，反应池的泥水混合物不进行循环反应和曝气，需处理的污泥用料泵以上流推进的方式进入反应池，同时将上一个运行周期分离出的污水从反应池上部的出水管排出，消化减量后的无机污泥从反应池下部的排泥管定期排出;
(2)生化反应：反应期反应池内不进泥和排水排泥，利用料泵提升作用，使反应池内泥水混合物在由反应池、回流管、曝气池、料泵组成的循环系统中循环向上流动，流动路径为从反应池上部经回流管流入曝气池底部，曝气后的泥水混合物从曝气池上部流出，经过料泵从反应池底部流回反应池，同时曝气机对曝气池中泥水混合物曝气充氧，使反应池内污泥床处于流化状态进行生化反应;在生化反应期污泥经过多次循环交替好氧-兼氧-厌氧生化反应，污泥中的有机物被不同的好氧、厌氧和兼性好氧厌氧微生物充分降解去除，污泥的固体物质含量减少，剩余污泥实现减量化和稳定化;
(3)污泥沉淀：沉淀期反应池内不进泥、不排水、不排泥和不曝气，反应池内泥水混合物利用料泵提升作用在由反应池、回流管、曝气池、料泵组成的循环系统中按步骤(2)所述流动路径循环流动，消化减量后不能进行生化反应的大颗粒无机污泥沉淀于反应池底部，实现泥水分离。
进一步优选的，步骤(1)中所述的上流推进控制反应池内的泥水混合物上流流速为0-0.5 m/h。
进一步优选的，步骤(2)中所述的循环流动控制反应池内的泥水混合物上流流速为0.5-12 m/h。
进一步优选的，步骤(2)中所述的曝气充氧控制溶氧量为0.5-1.2 mg/L。
进一步优选的，步骤(3)中所述的循环流动控制反应池内的泥水混合物上流流速为0-0.5 m/h。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1、通过循环流动和浅层低氧曝气，剩余污泥经过了好氧-缺氧-厌氧循环交替进行的生化反应及好氧硝化、缺氧反硝化反应，将污泥中的有机物充分降解去除，最大程度实现污泥的减量化。
2、剩余污泥以上流推进的方式进入反应池，泥水混合物可以自动混匀，省去了搅拌的工序。
3、剩余污泥流入反应池与上一周期反应后污水污泥的排出同时进行，不需要另设外排设备，节约了投资费用，简化了操作流程。
4、剩余污泥处理过程不需要添加化学试剂，节省了成本，避免了二次污染。
5、该方法反应速度快，污泥处理效率高，所需设备简单，能耗低，不需添加化学试剂，具有较好的经济效益和环境效益，适宜大规模污泥处理厂的生产建设要求。