專利名稱：一種城市污水處理工藝的污泥減量化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及城市污水處理工藝，具體涉及AB法城市污水處理工藝，尤其涉及一種 AB法城市污水處理工藝的污泥減量化方法。
背景技術(shù)：
AB工藝是吸附一生物降解(Adsorption—Biodegradation)工藝的簡稱，是德國 亞深大學B. Bohnke教授于70年代中期開發(fā)的一種工藝，屬超高負荷活性污泥法。該工藝 不設(shè)初沉池，由A段和B段二級活性污泥系統(tǒng)串聯(lián)組成，并各自有獨立的污泥回流系統(tǒng)。污 水由城市排水管網(wǎng)經(jīng)格柵和沉砂池直接進入A段，高負荷段(A段)停留時間約20 40分 鐘，以生物絮凝吸附作用為主，同時發(fā)生不完全氧化反應(yīng)，生物主要為短世代的細菌群落， 去除BOD達50%以上，B段與常規(guī)活性污泥法相似，負荷較低，泥齡較長。
AB工藝的流程為城市污水經(jīng)過曝氣沉沙池處理后，先進入A段，依次通過A段曝氣 池和中間沉淀池后再進入B段，再依次通過B段曝氣池和二沉池，最后出水，其中，在A段的 中間沉淀池有A段回流污泥至A級曝氣池，在B段二沉池有B段回流污泥至B級曝氣池。
AB工藝突出的優(yōu)點是A段負荷高，抗沖擊負荷能力強，特別適用于處理濃度較高、 水質(zhì)水量變化較大的污水，對BOD、 COD、 SS和氨氮的去除率， 一般均高于常規(guī)活性污泥法， 而AB的主要弱點為產(chǎn)泥量較大。 AB工藝于80年代初應(yīng)用于工程實踐，目前，國內(nèi)已有多家城市污水處理廠采用了 AB法工藝。根據(jù)有關(guān)對A段污泥增殖規(guī)律的研究結(jié)果，A段產(chǎn)生的剩余污泥中，增殖的活細 菌質(zhì)量僅占7% 11X，未轉(zhuǎn)化的SS占89X 93X;A段細菌的高速增殖不是產(chǎn)泥量高的 根本原因，而不設(shè)初沉池，造成大量SS隨污水進入反應(yīng)器才是A段污泥產(chǎn)量大的真正原由。
目前常用的幾種技術(shù)手段來實現(xiàn)污泥減量為物理化學污泥減量法和生物捕食污 泥減量法，而物理化學污泥減量法成本過高不利于我國城市污水處理廠的實際情況；生物 捕食污泥減量法雖然具有污泥減量效果明顯、基建投資少、運行費用低和無二次污染等特 點，但該方法在工程應(yīng)用中難以操控，甚至對出水水質(zhì)還存在使其惡化的風險，不利于實際 污水處理廠的正常運行。 目前針對AB法城市污水處理工藝國內(nèi)外還尚未有較為技術(shù)上可靠，經(jīng)濟上可行 的污泥減量化技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種在不改變現(xiàn)有AB法城市污水
處理工藝運行參數(shù)的基礎(chǔ)上，有效實現(xiàn)城市污水處理工藝的污泥源消減的方法。 本發(fā)明的上述目的是通過如下方案予以實現(xiàn)的 —種城市污水處理工藝的污泥減量化方法，該方法是在現(xiàn)有的AB法城市污水處 理工藝中引入污泥濃縮厭氧饑餓池，使得原有的回流污泥進入該池，其控制參數(shù)為
回流污泥 留時間12 24h，優(yōu)選24h ;
攪拌速率30 300秒/小時(sec/hour)，優(yōu)選120秒/小時；氣泡攪拌意義在于
混勻與吹脫作用，因此這里的攪拌速率是指每小時持續(xù)曝氣30 300秒； 污泥交換率30% 60% (質(zhì)量)，比例越高，減量效果越好。 經(jīng)過上述污泥濃縮池對回流污泥進行處理后，污泥減量效果明顯，其污泥減量效
果可達35%以上，此外，剩余污泥也由污泥濃縮厭氧饑餓池排出，剩余污泥濃度達30
40g/L以上，可直接用污泥脫水機脫水后外運處置。 上述污泥減量化方法中，回流污泥停留時間、攪拌速率和污泥交換率三個參數(shù)是 本發(fā)明人通過實驗摸索優(yōu)化得出的，均為實現(xiàn)本發(fā)明的必要參數(shù)，缺一不可，其中最主要的 影響參數(shù)為污泥交換率，其次為污泥停留時間和攪拌速率，通過對污泥濃縮厭氧饑餓池中 這三個參數(shù)的控制，即可實現(xiàn)本發(fā)明。 上述污泥減量化方法中，污泥交換率是指污泥濃縮厭氧饑餓池中的污泥總量占整 個AB工藝系統(tǒng)中(也包括污泥濃縮池)泥量的質(zhì)量百分比。 上述污泥減量化方法中，在A段回流污泥處設(shè)置有污泥濃縮厭氧饑餓池，同時在B 段回流污泥處設(shè)置有污泥濃縮厭氧饑餓池。 上述污泥減量化方法中，污泥濃縮厭氧饑餓池為污泥處理廠中的常用污泥處理設(shè)
施，本發(fā)明的污泥濃縮厭氧饑餓池采用已有的污泥濃縮池即可實現(xiàn)本發(fā)明。 上述污泥減量化方法中，污泥濃縮厭氧饑餓池還可以對現(xiàn)有的污泥濃縮池進行改
進，從而使得污泥減量化效果更好?，F(xiàn)有的污泥濃縮系統(tǒng)，不設(shè)曝氣裝置，高徑比一般為
1 : l，而本發(fā)明對現(xiàn)有的污泥濃縮池進行改進，改進后的濃縮池的高徑比為(2 5) : 1，
且其底部設(shè)置曝氣攪拌裝置。本發(fā)明的污泥濃縮厭氧饑餓池可以在現(xiàn)有污泥濃縮池上進行
前述的改造，也可以按照要求新建污泥厭氧濃縮池。 上述對現(xiàn)有污泥濃縮池進行的改進，將濃縮池的高徑比調(diào)整到(2 5) : l，其目
的是促進泥層有效壓縮，提高濃縮后污泥濃度，也提高污泥饑餓程度；濃縮池底部設(shè)置曝氣
攪拌裝置，通過直徑10 15cm氣泡對池內(nèi)污泥攪拌，起到吹脫以及攪拌的作用。 上述污泥減量化方法中，污泥在污泥濃縮厭氧饑餓池停留時間越長，減量效果越
明顯，但綜合整個工藝流程的時間和成本考慮，污泥在污泥濃縮厭氧饑餓池的停留時間控
制在12 24h即可。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果 1.本發(fā)明的污泥減量化方法采用在現(xiàn)有的AB法城市污水處理工藝中添加污泥濃 縮池，并通過對污泥濃縮厭氧饑餓池中幾個參數(shù)的控制從而實現(xiàn)了污泥減量化目的；
2.本發(fā)明的污泥減量化方法，其基建改造成本低，所用的設(shè)備可采用現(xiàn)有污泥處 理廠的，不涉及新的土建工程，使用時只需要對現(xiàn)有管道進行局部的改造即可；
3.本發(fā)明的污泥減量化方法，其運行成本低，實際操作過程中，不需投加藥劑，僅 通過改進污泥回流處理系統(tǒng)及攪拌方式，實現(xiàn)污泥的自身氧化分解； 4.本發(fā)明的污泥減量化方法，對現(xiàn)有AB法城市污水處理廠的污水處理無影響，本 發(fā)明實施后，原有污水處理的運行參數(shù)保持不變，污水處理水質(zhì)保持不變，污水處理成本沒 有增加； 5.本發(fā)明的污泥減量化方法，其不改變現(xiàn)有正常運行的AB法城市污水處理廠 的運行參數(shù)，而實施本發(fā)明的方法后，剩余污泥產(chǎn)量與原AB法的剩余污泥產(chǎn)量相比，減少35%以上，實現(xiàn)污泥的源消減，且污水處理水質(zhì)保持不變，污水處理成本沒有增加。


圖1為現(xiàn)有的AB法城市污水處理工藝流程圖；
圖2為本發(fā)明AB法城市污水處理工藝流程圖； 圖3為污泥減量化前后AB工藝進出水COD值隨時間的變化折線圖；
其中，1為進水的COD值，2為A級出水的COD值，3為最終出水的COD值；
圖4為污泥減量化前后AB工藝進出水NH4_N值隨時間的變化折線圖；
其中，l為進水氨氮，2為最終出水氨氮； 圖5為污泥減量化前后AB工藝進出水SS值隨時間的變化折線圖； 其中，1為進水SS， 2為A級出水SS， 3為最終出水SS ; 圖6為污泥減量化前后AB工藝排泥量隨時間的變化折線圖； 其中，l為現(xiàn)有AB工藝的累計排泥量，2為采用本發(fā)明的污泥減量化方法的AB工
藝的累計排泥量。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步地描述，但具體實施例并不對本發(fā)明做任 何限定。 現(xiàn)有的AB法城市污水處理工藝，其工藝流程如圖1所示，城市污水經(jīng)過預(yù)處理 (格柵和沉淀池)后先進入A段，依次通過A段曝氣池和中間沉淀池后再進入B段，再依次 通過B段曝氣池和二沉池，最后出水，其中，在A段的中間沉淀池有A段回流污泥，在B段二 沉池有B段回流污泥，剩余污泥從兩個沉淀池排出至后續(xù)處理。 本發(fā)明的污泥減量化方法，其工藝流程圖如圖2所示，從圖中可看出，本發(fā)明是在 現(xiàn)有的AB法城市污水處理工藝中引入污泥濃縮厭氧饑餓池，分別在在A段回流污泥處設(shè)置 一個污泥濃縮厭氧饑餓池，同時在B段回流污泥處設(shè)置一個污泥濃縮厭氧饑餓池。
實施例1污泥減量化方法對AB工藝進出水COD的影響 本實施例對污泥減量化前后AB工藝進出水COD (化學需氧量)值隨時間的變化進 行研究分析。 進水COD基本保持在200 400mg/L范圍內(nèi)波動，前0 60天采用現(xiàn)有AB工藝 (其流程如圖1所示)，然后對現(xiàn)有AB工藝進行局部改造，按照圖2所示工藝流程圖，將污 泥處理廠的污泥濃縮池設(shè)置到現(xiàn)有AB工藝的管道中，污泥濃縮池的參數(shù)控制為回流污泥 停留時間24h，攪拌速率120sec/hour，污泥交換率50% (質(zhì)量)，進行60 160天的污 水處理檢測，結(jié)果如圖3所示。 AB工藝最大的特點在于A級吸附處理后，對B級進水起到調(diào)節(jié)穩(wěn)定的作用。由圖 3可見，經(jīng)A級處理后出水波動較小，基本維持在100mgC0D/L，去除率在60%左右，B級出水 穩(wěn)定在50mg/L以下，實施污泥減量化前后(0 60天為污泥減量化前，60 160天為污泥 減量化后)，出水水質(zhì)保持穩(wěn)定，達到排放標準。 由此說明，本發(fā)明的污泥減量化方法并不會對現(xiàn)有的AB工藝的處理效果有影響， 雖然采用污泥濃縮池并加有曝氣處理，但是并不會對出水COD有所影響。
實施例2污泥減量化方法對AB工藝進水NH4_N值的影響 本實施例對污泥減量化前后AB工藝進出水NH4_N值隨時間的變化進行研究分析。
前0 60天采用現(xiàn)有AB工藝(其流程如圖1所示)，然后對現(xiàn)有AB工藝進行局 部改造，按照圖2所示工藝流程圖，將污泥處理廠的污泥濃縮池設(shè)置到現(xiàn)有AB工藝的管道 中，污泥濃縮池的參數(shù)控制為回流污泥停留時間24h，攪拌速率120sec/hour，污泥交換 率50% (質(zhì)量)，進行60 160天的污水處理檢領(lǐng)U，結(jié)果如圖4所示。
由于污水在A級停留時間短，氨氮還未被降解，且進水總氮中一部分有機氮被轉(zhuǎn) 為氨氮，A級出水略高于進水氨氮。進水氨氮的波動范圍在10-40mg/L之間。由于在污泥 減量化穩(wěn)定運行期間B段在第20天到第40天之間出現(xiàn)了鼓風機風壓較小，致使供氧量不 足，使得最終出水氨氮濃度變化波動較大，但經(jīng)過改進后，在后續(xù)時間段內(nèi)最終出水氨氮濃 度保持穩(wěn)定，平均在0. 5mg/L以下。 從圖4中可以看出實施污泥減量化前后(0 60天為污泥減量化前，60 160天 為污泥減量化后)，出水氨氮濃度水質(zhì)保持穩(wěn)定，在1. Omg/L以內(nèi)。 由此說明，本發(fā)明的污泥減量化方法并不會對現(xiàn)有的AB工藝的處理效果有影響，
污泥濃縮池的應(yīng)用不會對出水氨氮濃度有所影響。 實施例3污泥減量化方法對AB工藝進出水SS值的影響 本實施例對污泥減量化前后AB工藝進出水SS(懸浮物)值隨時間的變化進行研 究分析。 前0 60天采用現(xiàn)有AB工藝(其流程如圖1所示)，然后對現(xiàn)有AB工藝進行局 部改造，按照圖2所示工藝流程圖，將污泥處理廠的污泥濃縮池設(shè)置到現(xiàn)有AB工藝的管道 中，污泥濃縮池的參數(shù)控制為回流污泥停留時間24h，攪拌速率120sec/hour，污泥交換 率50% (質(zhì)量)，進行60 160天的污水處理檢測，結(jié)果如圖5所示。
進水SS波動較大，但經(jīng)A級處理后較為穩(wěn)定，基本穩(wěn)定在70mg/L。經(jīng)過AB兩級出 水，出水SS平均在20mg/L左右，但由于中試裝置二沉池表面沒有設(shè)置吸刮泥機，造成部分 上浮污泥無法及時收集排除，這使得最終出水的SS有所偏高，但一般不會超過40mg/L。
從圖5中可以看出實施污泥減量化前后(0 60天為污泥減量化前，60 160天 為污泥減量化后)，出水SS保持穩(wěn)定，達到排放標準。 由此說明，本發(fā)明的污泥減量化方法并不會對現(xiàn)有的AB工藝的處理效果有影響，
污泥濃縮池的應(yīng)用不會對出水SS有所影響。 實施例4污泥減量化方法對AB工藝排泥量的影響 本實施例首先采用現(xiàn)有的AB工藝(如圖1所示)進行廢水處理，得出現(xiàn)有AB工 藝的污泥產(chǎn)率系數(shù)為0. 33，然后對該現(xiàn)有AB工藝進行污泥減量化方法的改進，其流程如 圖2所示，污泥濃縮厭氧饑餓池的參數(shù)控制為回流污泥停留時間24h，攪拌速率120sec/ hour，污泥交換率50% (質(zhì)量)，檢測本發(fā)明方法的污泥產(chǎn)率系數(shù)。
以現(xiàn)有的AB工藝的污泥產(chǎn)率系數(shù)0. 33為基準值。 經(jīng)檢測，采用本發(fā)明方法的污泥產(chǎn)率系數(shù)為0. 19，說明本發(fā)明方法的污泥減量化 效果好，如圖6所示。 對比現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明方法的剩余污泥量，本發(fā)明的剩余污泥量也大幅度下降， 由原來的每天一次排泥縮減到平均每5天排泥一次，與現(xiàn)有的AB工藝相比，本發(fā)明方法的剩余污泥產(chǎn)量減少了 35%以上。
實施例5中試試驗 本實施例的AB法工藝其工藝流程如圖2所示，其中污泥濃縮厭氧饑餓池采用對現(xiàn) 有污泥處理廠的污泥濃縮池進行改進后的裝置，改進主要在兩個方面
(1)改進后的濃縮池的高徑比為2:1;
(2)改進后的濃縮池底部設(shè)置曝氣攪拌裝置。 以廣州市獵德污水處理廠曝氣沉砂池后的出水為本實施例AB法工藝的進水，每 天處理50噸。 經(jīng)過一段時間的中試運行后，調(diào)試各項出水指標，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其各項出水指標與廣 州獵德污水處理廠22萬噸/天的實際運行AB工藝出水水質(zhì)指標完全一致，實現(xiàn)了 50噸/ 天的AB工藝中試系統(tǒng)的正常運行。 而且本實施例的AB工藝其剩余污泥量與現(xiàn)有技術(shù)相比也大幅度下降，減量效果 達到35%，出水水質(zhì)保持穩(wěn)定。
權(quán)利要求
一種城市污水處理工藝的污泥減量化方法，其特征在于該方法是在現(xiàn)有的AB法城市污水處理工藝中引入污泥濃縮厭氧饑餓池，使得原有的回流污泥進入污泥濃縮厭氧饑餓池，并控制污泥濃縮厭氧饑餓池的參數(shù)為回流污泥停留時間為12～24小時，攪拌速率為30～300秒/小時，污泥濃縮厭氧饑餓池中的污泥總量占整個AB工藝系統(tǒng)中泥量總質(zhì)量的30％～60％，從而實現(xiàn)城市污水處理工藝的污泥減量化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥減量化方法，其特征在于所述回流污泥停留時間為24小 時，攪拌速率為120秒，污泥濃縮厭氧饑餓池中的污泥總量占整個AB工藝系統(tǒng)中泥量總質(zhì) 量的50%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥減量化方法，其特征在于所述在現(xiàn)有的AB法城市污水處 理工藝中引入污泥濃縮厭氧饑餓池是在A段回流污泥處設(shè)置污泥濃縮厭氧饑餓池，同時在 B段回流污泥處設(shè)置污泥濃縮厭氧饑餓池。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的污泥減量化方法，其特征在于所述污泥濃縮厭氧饑餓池 的高徑比為2 5 : l，且污泥濃縮厭氧饑餓池底部設(shè)置曝氣攪拌裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開一種城市污水處理工藝的污泥減量化方法，該方法是在現(xiàn)有的AB法城市污水處理工藝中引入污泥濃縮厭氧饑餓池，使得原有的回流污泥進入污泥濃縮厭氧饑餓池，并控制污泥濃縮厭氧饑餓池的參數(shù)為回流污泥停留時間為12～24小時，攪拌速率為30～300秒/小時，污泥濃縮厭氧饑餓池中的污泥總量占整個AB工藝系統(tǒng)中泥量總質(zhì)量的30％～60％，從而實現(xiàn)AB法城市污水處理工藝的污泥減量化。本發(fā)明在不改變現(xiàn)有正常運行的AB法城市污水處理廠的運行參數(shù)的基礎(chǔ)上，剩余污泥產(chǎn)量與原AB法的剩余污泥產(chǎn)量相比，減少35％以上，實現(xiàn)污泥的源消減，且使污水處理水質(zhì)與污水處理成本均保持不變。
文檔編號C02F9/14GK101767909SQ20101001935
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月12日
發(fā)明者伍珂, 劉廣立, 李適宇, 王軍, 陳光浩 申請人:中山大學