申请日2012.12.14
公开(公告)日2013.04.03
IPC分类号C02F9/14; C02F11/02; C02F11/00
摘要
本发明公开了一种具有污泥原位减量功能与强化脱氮除磷效果的回流污泥处理装置及工艺，污泥回流装置包括反应器，所述反应器中由上自下依次为：填充由脱氮除磷填料的脱氮除磷滤层，该脱氮除磷滤层的上部设有进泥口;上层曝气装置;隔板;填充由污泥减量填料的污泥减量填料混合层，该污泥减量填料混合层的下部设有出泥口;滤板;以及下层曝气装置。本发明的装置和工艺在实现污泥原位减量的同时强化污水处理系统的脱氮除磷能力。
权利要求书
1.一种具有污泥原位减量功能与强化脱氮除磷效果的回流污泥 处理 装置，包括反应器，其特征在于，所述反应器中由上自下依次为：填充有 脱氮除磷填料的脱氮除磷滤层，该脱氮除磷滤层的上部设有进泥口;上层 曝气装置;隔板;填充有污泥减量填料的污泥减量填料混合层，该污泥减 量填料混合层的下部设有出泥口;滤板;以及下层曝气装置。
2.根据权利要求1所述的回流污泥处理装置，其特征在于，所述上 层曝气装置为穿孔管、单孔膜曝气器、微孔曝气器、可提升微孔曝气管或 抽换式无骨微孔曝气管;所述下层曝气装置为穿孔管、单孔膜曝气器、微 孔曝气器、可提升微孔曝气管或抽换式无骨微孔曝气管。
3.根据权利要求1所述的回流污泥处理装置，其特征在于，所述脱 氮除磷填料为钙型斜发沸石。
4.根据权利要求1或3所述的回流污泥处理装置，其特征在于，所 述脱氮除磷填料中设有固定化硝化菌。
5.根据权利要求1所述的回流污泥处理装置，其特征在于，所述污 泥减量填料为腐殖土和浮石的混合填料。
6.根据权利要求1或5所述的回流污泥处理装置，其特征在于，所 述污泥减量填料中设有固定化土著菌群。
7.一种具有污泥原位减量功能与强化脱氮除磷效果的回流污泥处理 工艺，其特征在于，包括：
(1)待处理回流污泥由进泥口进入反应器中的脱氮除磷滤层，与脱 氮除磷滤层中的脱氮除磷填料反应，脱氮除磷填料中的钙型斜发沸石固定 氨氮和磷酸盐，脱氮除磷填料中的固定硝化菌群降解氨氮;
(2)经脱氮除磷滤层处理后的污泥自流进污泥减量填料混合层，与 污泥减量填料混合层中的污泥减量填料反应，污泥减量填料中的固定化土 著菌群对污泥进行调理，经过污泥减量填料混合层处理后的污泥由出泥口 排出至污水处理生化池中。
8.根据权利要求7所述的回流污泥处理工艺，其特征在于，步骤(1) 中所述回流污泥在脱氮除磷滤层中的停留时间为1-5h，pH值为7.2～8.3， 溶解氧为2～4mg/L。
9.根据权利要求7所述的回流污泥处理工艺，其特征在于，步骤(2) 中所述污泥在污泥减量填料混合层中的停留时间为8-20h，pH值为7.2～ 8.3，溶解氧为0.2～0.5mg/L。
10.根据权利要求7所述的回流污泥处理工艺，其特征在于，步骤(2) 中所述土著菌群为芽胞杆菌、硫杆菌、假单胞菌、微球菌、不动杆菌、气 单胞菌和反硝化菌占优势的菌群。
说明书
一种具有污泥原位减量功能与强化脱氮除磷效果的回流污泥处理装置及工艺
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种具有污泥原位减量功能与强化脱氮除磷效果的回流污泥处理装置及工艺。
背景技术
2015年年末，我国脱水污泥年产量将超过2600万吨。目前污泥处置方法有填埋、焚烧、资源化，其中污泥填埋方法随着用地的紧张以及垃圾填埋场对进场污泥含水率的要求(小于60%)等因素影响，应用越来越少，污泥资源化是较为理想的方法，但在很多地区，无法接纳污泥资源化产品，比如污泥做的肥料、污泥制砖等。
污泥焚烧是目前城市快速发展、用地紧张的前提下，可迅速解决大量污泥占地问题。但由于这些方法普遍存在处置运行成本高，一般地区难以接受，因此，污泥原位减量技术也在近年进行大规模推广，如水蚯蚓污泥原位减量、微生物投加到生物曝气池污泥原位减量、腐殖土调理污泥减量等技术。
例如，公开号为CN101671103A的中国专利文献公开了一种接触式水蚯蚓污泥减量反应器及其应用，反应器由接触减量区、曝气搅拌区和排泥区组成，在其一端设置进泥口，反应器2/3宽度区域为接触减量区，悬挂弹性填料，接种培养水蚯蚓;反应器1/3宽度区域为曝气搅拌区，在距底板0.3M处设置曝气器;接触减量区下部为排泥区，在距底板0.1M处设置排泥管，与排泥口连接;与进泥口相对的另一端设置滗水器，与出水口相连。操作方法为：按照一定的时序进行“进泥-接触曝气-沉淀-排泥/出水”周期循环运行。
公开号为CN102358674A的中国专利文献公开了一种具有污泥减量化功能的污水处理方法，原水首先进入物化段，处理后排入生化池进行生 化处理，经生化处理后的废水进入二沉池，沉淀后达标排放，从二沉池的污泥中抽取一部分回流至生化池，另一部分送至中间微生物培养池培养土著微生物，之后部分送到生化池前端，部分回流到物化段，对物化段的原水进行喷淋消臭;二沉池的出水进入除磷池进行后置化学除磷，出水达标后排放;隔一定周期后将二沉池的污泥全部排出至污泥脱水中心，经脱水后上清液回流至生化池前端，而干污泥则外运填埋或制砖。
上述污泥处理技术各有千秋，但都在污泥减量的同时并没解决氮磷污染的问题，特别是有些污泥减量工艺应用后，分解污泥，产生大量氨氮，导致出水氨氮上升。污泥减量方法应用空间受到限制。
发明内容
本发明提供了一种具有污泥原位减量功能与强化脱氮除磷效果的回流污泥处理装置及工艺，实现污泥原位减量的同时强化污水处理系统的脱氮除磷能力。
一种具有污泥原位减量功能与强化脱氮除磷效果的回流污泥处理装置，包括反应器，所述反应器中由上自下依次为：填充有脱氮除磷填料的脱氮除磷滤层，该脱氮除磷滤层的上部设有进泥口;上层曝气装置;隔板;填充有污泥减量填料的污泥减量填料混合层，该污泥减量填料混合层的下部设有出泥口;滤板;以及下层曝气装置。
作为优选，所述上层曝气装置为穿孔管、单孔膜曝气器、微孔曝气器、可提升微孔曝气管或抽换式无骨微孔曝气管;所述下层曝气装置为穿孔管、单孔膜曝气器、微孔曝气器、可提升微孔曝气管或抽换式无骨微孔曝气管。
所述上层曝气装置均匀分布在脱氮过滤层的下方，下层曝气装置均匀地分布在污泥减量填料混合层的下方，上层曝气层和下层曝气装置均连接供气管路。
作为优选，所述脱氮除磷填料为钙型斜发沸石。该钙型斜发沸石采用市售产品。
作为优选，所述脱氮除磷填料中设有固定化硝化菌。该固定化硝化菌是硝化菌以脱氮除磷填料本身为载体，生长在脱氮除磷填料的表面。
作为优选，所述污泥减量填料为腐殖土和浮石的混合填料。更优选地， 所述腐殖土和浮石的体积比为(2-4)∶1。
作为优选，所述污泥减量填料中设有固定化土著菌群。该固定化土著菌群是土著菌群以污泥减量填料本身为载体，生长在污泥减量填料的表面。
作为优选，所述上层曝气装置与隔板之间的距离为20～40cm;所述下层曝气装置与反应器底部之间的距离为20～40cm;所述进泥口位于所述脱氮除磷滤层内的液面的下方15～25cm处;所述出泥口与滤板之间的高度为15～25cm。
本发明还提供了一种具有污泥原位减量功能与强化脱氮除磷效果的回流污泥处理工艺，包括：
(1)待处理回流污泥由进泥口进入反应器中的脱氮除磷滤层，与脱氮除磷滤层中的脱氮除磷填料反应，脱氮除磷填料中的钙型斜发沸石固定氨氮和磷酸盐，脱氮除磷填料中的固定硝化菌群降解氨氮;
(2)经脱氮除磷滤层处理后的污泥自流进污泥减量填料混合层，与污泥减量填料混合层中的污泥减量填料反应，污泥减量填料中的固定化土著菌群对污泥进行调理，经过污泥减量填料混合层处理后的污泥由出泥口排出至污水处理生化池中。
作为优选，步骤(1)中所述回流污泥在脱氮除磷滤层中的停留时间为1-5h，pH值为7.2～8.3，溶解氧为2～4mg/L。回流污泥在1-5h、pH值为7.2～8.3，溶解氧为2～4mg/L范围内可有效吸附氨氮并利用固定硝化菌群降解氨氮，同时pH在7.2～8.3之间，废水磷的去除主要是化学沉淀生成磷酸钙，达到同时去除氨氮和磷的效果，同时为污泥减量填料提供含硝酸盐的回流污泥。
作为优选，步骤(2)中所述污泥在污泥减量填料混合层中的停留时间为8-20h，pH值为7.2～8.3，溶解氧为0.2～0.5mg/L。在以上条件下，土著菌群可充分繁殖、活化，并通过富集的土著菌群对污水中的氨、硫化氢、甲硫醇等恶臭发生物进行吸附、凝聚和降解，同时减少污泥中微生物菌群的增长速率;另外，该条件为反硝化菌进行反硝化提供便利。
作为优选，步骤(2)中所述土著菌群为芽胞杆菌、硫杆菌、假单胞菌、微球菌、不动杆菌、气单胞菌和反硝化菌占优势的菌群。
作为优选，回流污泥的浓度为6～10g/L。
在脱氮除磷滤层利用钙型斜发沸石固定氨氮与磷酸盐，回流污泥停留时间为1-5h，pH值为7.2～8.3，溶解氧为2～4mg/L，同时利用固定硝化菌群降解氨氮;经过处理的回流污泥自流到污泥减量填料混合层，停留时间在8-20h，pH值为7.2～8.3，溶解氧为0.2～0.5mg/L，利用污泥减量填料中的固定化土著菌群对污泥进行调理，降低污泥增长速率，该土著菌群全部来自腐殖土，通过该菌群对回流污泥的调理，既能减少污泥产量，又能降低生化池以及污泥压滤过程中产生的臭气。同时该土著菌群含有反硝化菌，对脱氮除磷滤层中固定硝化菌群降解氨氮产生的硝酸盐进行反硝化，完成脱氮反应，经过回流污泥处理装置处理后的污泥进入污水处理生化池中，经过土著菌群调理后的污泥降低生化系统的污泥产率，进一步实现污泥原位减量。
与现有技术相比本发明的有益效果：
1、本发明充分发挥脱氮除磷滤层与污泥减量填料混合层的协同效果，前者既能利用钙型斜发沸石形成磷酸钙沉淀，而且通过固定吸附大量氨氮，利用固定硝化菌降解氨氮，生成的硝酸盐进入污泥减量填料混合层，利用反硝化菌实现完全脱氮。
2、本发明不仅可以实现污水处理工艺的源头污泥减量，而且可以去除污泥中的恶臭;
3、本发明安装方便，运行管理简单。