申请日2009.04.23
公开(公告)日2009.09.23
IPC分类号C02F9/14; C02F11/04; C02F11/12; C05F5/00
摘要
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种污水厂原位强化发酵再生碳源污水处理系统。包含预调节池、碱性发酵池、调理池、碳源存储池等构筑物，以及配套的管道、仪表、脱水、干化、控制系统等设备。以污水厂的初沉污泥、剩余污泥、城市餐厨垃圾为发酵原料，经过预调节池调理后进入碱性发酵池在一定温度和碱性pH共同作用下强化发酵再生碳源，随后在调理池中投加一些化学药剂，从而不仅简便地获取了优质的碳源，还获取一种可用作肥料的副产品，并达到了废弃污泥稳定化、减量化、无害化、资源化的目的。该工艺具有投资少、运行成本低、再生碳源质量稳定、副产品价值高等优点。
权利要求书
1、一种污水厂原位强化发酵再生碳源污水处理系统，由初沉池(1)、污水生物处理系统 (2)、二沉池(3)、预调节池(4)、碱性发酵池(5)、调理池(6)、碳源存储池(7)及管道和阀门 连接组成，其特征在于：
碱性发酵池(5)内设有第一搅拌机(9)、温度计(9)、第一泥位计(10)和第一pH计(11)， 底部设有加热器(30);
调理池(6)内设有第二搅拌机(12)、第二pH计(13)、第二泥位计(14)、氮磷自动分析仪 (15)和磷自动分析仪(16)，调理池(6)顶部通过管道和第二阀门(23)连接酸碱调节池(17)，通 过管道和第三阀门(24)连接氨氮溶液池(18)，通过管道和第四阀门(25)连接磷溶液池(19)， 通过管道和第五阀门(26)连接镁离子溶液池(20)，通过管道和第六阀门(27)连接絮凝剂溶液 池(21);
初沉池(1)一侧设有污水进水口，另一侧连接污水生物处理系统(2)，初沉池(1)底部通过 管道连接预调节池(4)，污水生物处理系统(2)连接二沉池(3)，预调节池(4)通过管道和第一 污泥泵(29)连接碱性发酵池(5)，碱性发酵池(5)通过管道和第二污泥泵(31)连接调理池(6) 一侧，调理池(6)底部通过管道和第二污泥泵(32)连接脱水设备(33)，调理池(6)另一侧通过 第七阀门(28)和管道连接碳源存储池(7)，脱水设备(33)连接干化场(34);碳源存储池(7)通 过管道连接初沉池(1)与污水生物处理系统(2)的连接管道;
计算机综合控制系统(35)分别连接第一搅拌机(8)、温度计(9)，第一泥位计(10)、第一 pH计(11)、第二搅拌机(12)、第二pH计(13)、第二泥位计(14)、氮磷自动分析仪(15)、磷 自动分析仪(16)、第一阀门(22)、第二阀门(23)、第三阀门(24)、第四阀门(25)、第五阀门 (26)、第六阀门(27)、第七阀门(28)、第一污泥泵(29)、加热器(30)、第二污泥泵(31)和第 三污泥 泵(32)。
说明书
一种污水厂原位强化发酵再生碳源污水处理系统
技术领域
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种污水厂原位强化发酵再生碳源污水处理系 统。
背景技术
我国水之源相对贫乏，而水污染却日益严重。近年来中国环境状况公报显示，照成我 国水污染的主要原因包括氮、磷排放量过高。为了控制氮、磷污染，我国《城镇污水处理 厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准规定，城镇二级污水厂中NH4+-N≤5mg/L， TN≤15mg/L，TP≤0.5mg/L。虽然目前很多城市已经建成了污水处理厂，但是由于污水中 有机物含量比较低，实际的脱氮除磷效果并不理想，出水往往不能满足排放标准。虽然可 以通过投加甲醇、乙酸、葡萄糖等作为补充碳源，但是污水厂运行成本将显著增加。
污水厂产生的初沉污泥和剩余污泥中含有大量细菌和有机物，如果处理不当将危害环 境。污泥处理一般以无害化、稳定化、减量化和资源化为目的。为了达到上述目的，污泥 厌氧消化产甲烷是常用的工艺之一，但是产出的甲烷气中甲烷含量往往不高，可燃性不好。 另一种工艺为厌氧污泥消化产酸工艺，但是由于常规条件下产酸率不高，而且含有高浓度 的氮磷，因此该工艺在实际污水厂中较少使用。此外，虽然近年来报道碱性条件可以提高 厌氧产酸效率，但是迄今为止尚没有成熟的工艺可供污水厂使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种污水厂原位强化发酵再生碳源污水处理系统。
本发明提出的污水厂原位强化发酵再生碳源污水处理系统，由初沉池1、污水生物处 理系统2、二沉池3、预调节池4、碱性发酵池5、调理池6、碳源存储池7及管道和阀门 连接组成，其中：
碱性发酵池5内设有第一搅拌机8、温度计9、第一泥位计10和第一pH计11，底部 设有加热器30;
调理池6内设有第二搅拌机12、第二pH计13、第二泥位计14、氮磷自动分析仪15 和磷自动分析仪16，调理池6顶部通过管道和第二阀门23连接酸碱调节池17，通过管道 和第三阀门24连接氨氮溶液池18，通过管道和第四阀门25连接磷溶液池19，通过管道 和第五阀门26连接镁离子溶液池20，通过管道和第六阀门27连接絮凝剂溶液池21;
初沉池1一侧设有污水进水口，另一侧连接污水生物处理系统2，初沉池1底部通过 管道连接预调节池4，污水生物处理系统2连接二沉池3，预调节池4通过管道和第一污 泥泵29连接碱性发酵池5，碱性发酵池5通过管道和第二污泥泵31连接调理池6一侧， 调理池6底部通过管道和第二污泥泵32连接脱水设备33，调理池6另一侧通过第七阀门 28和管道连接碳源存储池7，脱水设备33连接干化场34;碳源存储池7通过管道连接初 沉池1与污水生物处理系统2的连接管道;
计算机综合控制系统35分别连接第一搅拌机8、温度计9，第一泥位计10、第一pH 计11、第二搅拌机12、第二pH计13、第二泥位计14、氮磷自动分析仪15、磷自动分析 仪16、第一阀门22、第二阀门23、第三阀门24、第四阀门25、第五阀门26、第六阀门 27、第七阀门28、第一污泥泵29、加热器30、第二污泥泵31和第三污泥泵32。
本发明提出的污水厂原位强化发酵再生碳源污水处理工艺，具体步骤如下：
(1)以污水厂初沉污泥、剩余污泥、城市餐厨垃圾中的一种或多种作为发酵原料， 发酵原料进入预调节池4;
(2)预调节池4的发酵原料经第一污泥泵29进入碱性发酵池5，控制碱性发酵池5 内的pH值为8～14，碱性发酵池5温度为15～60℃，水力停留时间为1～30天，在第一 搅拌机8搅拌下进行强化发酵产生碳源;
(3)发酵后的混合物经第二污泥泵31进入调理池6，调理池6内分别加入氨 氮、磷 或镁离子，并由第二搅拌机12搅拌混合均匀后，停止搅拌，调理池6中的混合物静置、 分层，然后开启第七阀门28，将调理池6中的上清液排入到碳源存储池7中;
(4)调理池6下层的沉淀物经第三污泥泵32进入污泥脱水设备33脱水，脱水滤液 进入碳源存储池7，脱水泥饼进入干化场34干化;
(5)碳源存储池7中的液体回流到污水生物处理系统2，用作污水生物处理的补充碳 源。
本发明的有益效果是：
(1)开发了成套的在温度和碱性pH联合下、污水厂原位强化发酵再生碳源用于污水 处理的新系统，有利于解决污水厂碳源不足、脱氮除磷效果差、出水水质难以满足国家标 准的问题;
(2)可以有效降低污水厂初沉污泥和剩余污泥的处理费用，同时能够使城市餐厨垃 圾和污水厂废弃污泥资源化再利用;
(3)在处理废弃物、产生碳源提高污水厂脱氮除磷效果的同时，获取了一种肥效较 高的副产品，该副产品可以作农用肥料，具有一定的经济效益;
(4)使用本发明，可以大大减少污水厂的运行成本，提高出水水质，改进、优化现 有的城市污水处理系统;本系统对工厂及小区污水处理站的运行也具有一定指导意义。
本发明以污水厂的初沉污泥、剩余污泥、城市餐厨垃圾为原料，经过预调节池调理后 进入碱性发酵池在一定温度和碱性pH联合作用下强化发酵再生碳源，随后在调理池中投 加一些化学药剂，从而不仅简便地获取了优质的碳源，还获取一种可用作肥料的副产品， 并达到了废弃污泥稳定化、减量化、无害化、资源化的目的。