申请日2019.01.08
公开(公告)日2019.04.05
IPC分类号C02F3/00; C02F11/00; C02F11/02
摘要
本发明涉及一种生化污泥趋零排放系统，包括曝气池、二沉池、以及沉淀池、臭氧反应塔、A曝气池和B曝气池，所述曝气池与二沉池相连通，所述二沉池还依次连通沉淀池、臭氧反应塔及A曝气池和B曝气池;所述从二沉池泵入沉淀池污泥的量为二沉池污泥量的三分之一;所述的臭氧反应塔以低臭氧浓度，高进气流量为原则，可使臭氧与污泥充分混合与氧化;污泥泵入所述相互并联的A曝气池、B曝气池进行曝气，交替使用A/B曝气池可为高效复合菌消化污泥提供一定的停留时间，然后再返回沉淀池参与下一次循环，经过如此多次氧化、加菌消化循环，可使整个处理系统中的污泥达到趋零排放。
权利要求书
1.一种生化污泥趋零排放系统，包括曝气池、二沉池、沉淀池、臭氧反应塔和并联的A曝气池和B曝气池，曝气池具有废水输入口和废水输出口，二沉池具有进废水口、废水输出口和污泥输出口，所述曝气池废水输出口与二沉池进废水口相连通，其特征在于：所述二沉池污泥输出口还依次连通沉淀池、臭氧反应塔及A曝气池和B曝气池;所述沉淀池具有污泥输入口、污泥输出口和排水口，且需从二沉池不断地泵入三分之一二沉池污泥量的污泥进行沉淀和排水，然后再泵至臭氧反应塔。
2.根据权利要求1所述的一种生化污泥趋零排放系统，其特征在于：所述臭氧反应塔还包括曝气盘，所述曝气盘上分布有若干个曝气头;其中，所述曝气头上还具有反冲洗装置，能够防止污泥阻塞曝气头;从沉淀池所泵入的污泥在所述臭氧反应塔内与臭氧充分混合溶解，发生氧化反应，且所述臭氧反应塔以低臭氧浓度高进气流量为原则。
3.根据权利要求2所述的一种生化污泥趋零排放系统，其特征在于：所述臭氧反应塔的低臭氧浓度为30~50mg/L。
4.根据权利要求1所述的一种生化污泥趋零排放系统，其特征在于：污泥经所述臭氧反应塔氧化后，泵入A曝气池和B曝气池进行曝气，并向池中投加高效复合菌;所述A曝气池和B曝气池的污泥需要在A/B曝气池内停留大于等于24小时后再回流沉淀池或曝气池重新参与循环。
说明书
生化污泥趋零排放系统
技术领域
本发明涉及污泥处理领域，具体涉及一种生化污泥趋零排放系统。
技术背景
随着城市化进程的加快，工业和生活污水排放量日益增多。据不完全统计，截止到2017年，全国日处理万吨级以上污水厂达4400余座，并且95%左右的污水厂采用的是活性污泥法。活性污泥法虽然在净化废水方面具有能力强、效率高的特点，但会产生大量的剩余污泥。病菌、寄生虫卵和重金属都集中在污泥中。目前，重视污水治理而轻视污泥，殊不知“治水不治泥，污染大转移”。干化、填埋、焚烧等处理办法占去污水处理费的40%左右。为此，剩余污泥的处理处置已经成为污水处理厂的沉重负担，并且给生态环境也造成了破坏。所以，最佳的处理办法是从源头入手，进行污泥的趋零排放和零排放。
目前，从源头对污泥进行减量或零排放多见于生物膜法，虽然生物膜法管理方便，不会引起污泥膨胀，但是生物膜载体增加了系统投资，并且载体材料的比表面积小，反应装置容积有限，而且附着于固体表面的微生物的量难于控制，同时还存在膜脱落的隐患，因此增加了运行成本。
从源头对污泥进行减量或零排放还见于臭氧氧化和微生物分解方面。如常州纺织服装职业技术学院杨蕴敏、黄兴泉等人发明的《污泥零排放的污水处理系统》(专利号ZL201420114074.3)在臭氧氧化池前端增加了水解酸化池，先将污泥中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，但是这只适用于低浓度废水的预处理，并且水解后的COD不降反升。南京德磊科技有限公司发明的《污泥处理系统及其方法》(专利号ZL201310645801.9)采用内部涂抹催化层的管道反应器将臭氧与污泥(含水98%)进行混合氧化反应，虽然可以与臭氧发生器、射流器、泵等共同安装于一个箱体内部形成模块化，但管道反应器空间窄小，且污泥与臭氧反应停留的时间不够，不能使臭氧与污泥达到最大程度的混合与反应，不利于整体效果的提升。中国石化扬子石油化工有限公司王哲明、沈树宝等人发明的《一种利用活性污泥、臭氧、磁场使污泥减量的方法》(专利号ZL201210086018.9)在臭氧反应器后端增加了磁化池，利用磁场对微生物酶活性的强化作用，促进难降解片段和死亡微生物菌体的分解，虽然污泥的减量高达90%左右，但这仅是停留在实验室阶段，尚未提出可实际运行的方案。
因此，在不改变现有生化系统结构的基础上，研究开发一种切实可行的、可从污泥产生的源头对污泥进行趋零排放甚至零排放的技术具有十分重要的实用意义。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种在不改变传统生化系统原有结构的基础上，增添一支旁路循环的污泥趋零排放系统。
本发明采用的技术方案是：一种生化污泥趋零排放系统，包括曝气池、二沉池、沉淀池、臭氧反应塔和并联的A曝气池和B曝气池，曝气池具有废水输入口和废水输出口，二沉池具有进废水口、废水输出口和污泥输出口，所述曝气池废水输出口与二沉池进废水口相连通，所述二沉池污泥输出口还依次连通沉淀池、臭氧反应塔及A曝气池和B曝气池;所述沉淀池具有污泥输入口、污泥输出口和排水口，且需从二沉池不断地泵入三分之一二沉池污泥量的污泥进行沉淀和排水，然后再泵至臭氧反应塔。
进一步，所述臭氧反应塔还包括曝气盘，所述曝气盘上分布有若干个曝气头;其中，所述曝气头上还具有反冲洗装置，能够防止污泥阻塞曝气头;从沉淀池所泵入的污泥在所述臭氧反应塔内与臭氧充分混合溶解，发生氧化反应，且所述臭氧反应塔以低臭氧浓度高进气流量为原则。
进一步，所述臭氧反应塔的低臭氧浓度为30~50mg/L。
进一步，污泥经所述臭氧反应塔氧化后，泵入A曝气池和B曝气池进行曝气，并向池中投加高效复合菌;所述A曝气池和B曝气池的污泥需要在A/B曝气池内停留大于等于24小时后再回流沉淀池或曝气池重新参与循环。
生化污泥由有机物所构成，且主要来源于生活废弃物、排泄物、洗浴废水等等。因此，从生命科学的角度理解，污泥的本质是碳水化合物(糖原)。碳水化合物源自于地球上生长的植物，植物吸收土壤中的H2O、N、P、K等营养物质，并在光合作用下吸收CO2，从而生成粮食、果蔬供人类生活所需，然后再经人类排泄进入废水形成污泥。根据宇宙能量守恒的规律，在微生物的作用下污泥会分解成CO2、NO3和H20，再返回自然界参与到宇宙的能量循环中，因此并不会产生污泥的污染。
臭氧(O3)是氧的同素异形体，常温下无色气体，同时也是仅次于氟的强氧化剂。利用臭氧处理污泥是在传统活性污泥法工艺中增加一套臭氧处理系统，把部分或全部回流污泥引入臭氧处理系统中，利用其强氧化性，可将有机质和菌尸体溶解、氧化并使细胞破壁，更容易被高效复合菌所分解、消化吸收。如此多次氧化、曝气、加菌消化循环，可以达到废水、污泥双重处理的效果。
另外，利用臭氧处理污泥达到减量还与污泥循环率(即回流)有关。循环率过低，会产生剩余污泥;反之，循环率过高，造成曝气池中污泥减少太多，污泥的处理可能无法进行。除此之外，处理效果与臭氧量、臭氧浓度及臭氧与污泥接触反应的时间有关。用臭氧对污泥处理，细胞被杀死，细胞壁被破坏，细胞质溶出，便于生物分解，提高了污泥(细菌)的可生物分解性。其次，臭氧的分解和曝气又增加了水中溶解氧，增加了生物活性，去除更多的有机物和氨的消化。再者，向曝气池投加复合菌后，采用间歇曝气方式，控制曝气池中溶解氧的浓度，使臭氧破壁后的细菌更容易被复合菌所分解消化。如此循环进行，剩余污泥便会出现趋零排放和零排放。