專利名稱：廢水生化剩余污泥處理裝置及其處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢水處理，特別涉及一種廢水生化剩余污泥處理裝置及其處理方法，以實現(xiàn)廢水生物處理剩余污泥的零排放。
背景技術(shù)：
廢水生物處理方法是目前應(yīng)用最廣泛的污水處理方法，具有效率高、占地少等顯著優(yōu)點。但在污水處理過程中同時也會產(chǎn)生大量剩余污泥。國內(nèi)I個普通二級處理廠，污泥處理所需投資約占總投資的30 40%。我國目前對于污泥處理和處置的技術(shù)剛剛起步，在國內(nèi)現(xiàn)有污水處理設(shè)施中有污泥穩(wěn)定處理設(shè)施的還不到總量的1/4，且目前普遍采用的對于廢棄物處理的優(yōu)先順序減量化、資源化和無害化的應(yīng)用方面還處于實驗、研究階段。對污泥消化后進行脫水、再進行填埋是國內(nèi)大型污水處理廠中常用的處置方法。該處置方法較經(jīng)濟，但同時也不可避免地占用大量土地，浪費污泥中可回收利用的資源，增加對地下水造成污染的潛在危險。隨著土地的日益稀缺，剩余污泥填埋法日益受限，其經(jīng)濟安全無害化處理問題日益突出。尤其是對于化工企業(yè)(如印染、精細(xì)化工、制藥、農(nóng)藥等行業(yè))，其生化剩余污泥按照《國家危險廢物目錄》屬于危險廢物，不能按照普通填埋方式處理，其處置成本飆升至市政生化剩余污泥填埋的20倍以上，企業(yè)環(huán)保費用居高不下。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，法規(guī)及市民對污水處理廠(市政、工業(yè))出水要求日益提高，對于色度、內(nèi)分泌干擾物、中水回用等要求日益提高。尤其是內(nèi)分泌干擾物干擾生物體內(nèi)維持自穩(wěn)定性、調(diào)節(jié)生殖發(fā)育和其他行為的荷爾蒙的產(chǎn)生、代謝、結(jié)合、交互作用和排泄的外源性物質(zhì)。近年來，在河流、湖泊、海洋等天然水體中已檢測出不同濃度的內(nèi)分泌干擾物，并導(dǎo)致部分地區(qū)水生生物出現(xiàn)雌性化、雌雄同體等異?，F(xiàn)象。污水處理廠(市政、工業(yè))被認(rèn)為是上述天然水體中內(nèi)分泌干擾物的重要來源之一?，F(xiàn)有城市污水處理廠的工藝設(shè)計和運行一般僅考慮氮、磷、化學(xué)需氧量等常規(guī)污染物的去除，對部分內(nèi)分泌干擾物的處理效果不理想，導(dǎo)致其隨著出水排放到環(huán)境。對于上述物質(zhì)的去除臭氧氧化技術(shù)的應(yīng)用是日益突出。
對于臭氧氧化技術(shù)，殘余臭氧濃度對大氣污染、現(xiàn)場運行人員的身體健康較突出，為了應(yīng)對上述問題，國內(nèi)常常設(shè)置臭氧尾氣破壞器。由于臭氧屬于昂貴的氣體(目前電耗普遍在6-12kgkwh/kg03、氧氣源殘余氧占90%左右),經(jīng)破壞后排放富余的氧氣[占比90%左右(wt)]排放存在較大浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是提供一種廢水生化剩余污泥處理裝置，以大幅度地降低剩余污泥的處理成本，并且可實現(xiàn)廢水生物處理剩余污泥的零排放。本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下本發(fā)明的廢水生化剩余污泥處理裝置，包括順序設(shè)置于廢水生化處理污水管道上的厭氧池、好氧池和泥水分離裝置，其特征是所述厭氧池、與泥水分離裝置之間設(shè)置有回流管道，該回流管道上設(shè)置有溶氣裝置以及向溶氣裝置通入氧氣和臭氧氣體的進氣管。
本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是提供一種利用上述裝置的廢水生化剩余污泥處理方法。本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下本發(fā)明的廢水生化剩余污泥處理方法，包括如下步驟①使泥水分離裝置內(nèi)的剩余污泥泥水混合物通過回流管道流向厭氧池通過進氣管和溶氣裝置向流經(jīng)回流管道的剩余污泥內(nèi)充入氧氣和臭氧氣體；③泥水分離裝置內(nèi)的混合液經(jīng)截留泥水分離后上清液出水。本發(fā)明的有益效果是，利用廢水生化處理臭氧尾氣對廢水生物處理剩余污泥進行再處理，通過溶氣裝置溶解臭氧尾氣中殘余臭氧和氧氣，臭氧滲入剩余污泥中細(xì)菌細(xì)胞壁并破壁從生命體變?yōu)橛袡C分子，最終在生化處理工藝中被系統(tǒng)內(nèi)其他細(xì)菌降解，實現(xiàn)生化剩余污泥零排放。生產(chǎn)工藝簡單，可大幅度地降低剩余污泥的處理成本。


本說明書包括如下一幅附圖圖1是 本發(fā)明廢水生化剩余污泥處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中零部件、部位及編號廢水生化處理污水管道10、厭氧池11、好氧池12、泥水分離裝置13、主管道21、第一控制閥21a、支管道22、第二控制閥22a、第三控制閥23a、溶氣裝置30、進氣管31a。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

參照圖1，本發(fā)明的廢水生化剩余污泥處理裝置，包括順序設(shè)置于廢水生化處理污水管道10上的厭氧池11 (或稱缺氧池)、好氧池12和泥水分離裝置13。所述厭氧池11與泥水分離裝置13之間設(shè)置有回流管道，該回流管道上設(shè)置有溶氣裝置30以及向溶氣裝置30通入氧氣和臭氧氣體的進氣管31a。廢水生化工藝中剩余污泥經(jīng)回流管道泵送厭氧池11的過程中，通過溶氣裝置溶氣方式溶解臭氧和氧氣，臭氧滲入剩余污泥中細(xì)菌細(xì)胞壁并破壁從生命體變?yōu)橛袡C分子，最終在生化工藝中被系統(tǒng)內(nèi)其他細(xì)菌降解，并最終實現(xiàn)生化剩余污泥零排放。臭氧和氧氣來自廢水生化處理尾氣，可有效地降低剩余污泥的處理成本。作為一種典型的配置方式，參照圖1，所述回流管道包括兩端分別與厭氧池11、泥水分離裝置13連通的主管道21，以及與該主管道21并聯(lián)的支管道道22，溶氣裝置30設(shè)置于支管道22上。在主管道21上設(shè)置第一控制閥21a，支管道22上在溶氣裝置30兩側(cè)分別設(shè)置第二控制閥22a、第三控制閥23a。所述溶氣裝置30可采用射流器、溶氣泵或者渦流栗。本發(fā)明的廢水生化剩余污泥處理方法，包括如下步驟①使泥水分離裝置13內(nèi)的剩余污泥泥水混合物通過回流管道流向厭氧池11 ;②通過進氣管31a和溶氣裝置30向流經(jīng)回流管道的剩余污泥內(nèi)充入氧氣和臭氧氣體泥水分離裝置13內(nèi)的混合液經(jīng)截留泥水分離后上清液出水。所述臭氧來自廢水臭氧氧化處理臭氧尾氣。本發(fā)明的廢水生化剩余污泥處理方法的主要工藝控制參數(shù)為，所述步驟②中，臭氧充入量為O. 0Γ0. 2g03/gMLSS，氧氣充入量為O. 05飛0g02/gMLSS，臭氧與剩余污泥泥水混合物的體積比為5 70% ;所述步驟③中，泥水分離裝置13出水的pH值控制在6. (Γ7. O ;所述厭缺氧池11、好氧池12和泥水分離裝置13內(nèi)單個或者組合裝入填料，填料(立體彈性填料、組合填料、懸浮填料等)填充率為1(Γ80%。實施例1 :應(yīng)用于某化工污水處理廠，該廠污水生化處理規(guī)模為800Μ3/天，構(gòu)筑物調(diào)節(jié)池100方、預(yù)處理臭氧氧化池90Μ3( 2個，I備I用)、厭氧池1600Μ3、缺氧池250Μ3、好氧池1000Μ3、沉淀池120Μ3、深度處理臭氧氧化池90Μ3，各生化構(gòu)筑物填料填充率為60%，臭氧裝置為6kg/h (I 臺)，進水水質(zhì)為 200(T3000mgC0D/l、7(T400mgNH3-N/l，出水水質(zhì)為 5(T95mgC0D/l、7^12mgNH3-N/L·臭氧尾氣未利用前，日產(chǎn)剩余污泥(含水率6(Γ80%)為1. 3 2.0噸/天。經(jīng)改造利用臭氧尾氣氧化回流至厭氧池剩余污泥后(臭氧充入量O. ΟΓΟ. 03g03/gMLSS、氧氣充入量為2. (Γ4. 0g02/gMLSS、出水pH6. 5 7. O、生化段填料填充率60%)，實現(xiàn)零剩余污泥排放2年以上、出水穩(wěn)定達標(biāo)。且由于臭氧尾氣中富余氧氣的利用，在實現(xiàn)零剩余污泥排放的同時實現(xiàn)日節(jié)約電耗1080 1296kwh。日節(jié)約運行成本5046 7507元(包括電耗和污泥處置成本)。實施例2 應(yīng)用于某精細(xì)化工污水處理廠，該廠污水生化處理規(guī)模為3800M3/天，構(gòu)筑物調(diào)節(jié)池1000M3、預(yù)處理臭氧氧化池40M3、厭氧池9000M3、缺氧池2500M3、好氧池6000M3、沉淀池600M3、深度處理臭氧氧化池400M3，各生化構(gòu)筑物填料填充率為40%，臭氧裝置為20kg/h (I 臺)，進水水質(zhì)為 200(T4000mgC0D/l、5(Tl80mgNH3-N/l，出水水質(zhì)為 56 93mgC0D/l、6^10mgNH3-N/lo臭氧尾氣未利用前，日產(chǎn)剩余污泥(含水率6(Γ80%)為2. 6^3. 5噸/天。經(jīng)改造利用臭氧尾氣氧化回流至厭氧池剩余污泥后(臭氧充入量O. 03、. 06g03/gMLSS、氧氣充入量為4. (TlO. 0g02/gMLSS、出水ρΗ6. 2飛.8、生化段填 料填充率60%)，實現(xiàn)零剩余污泥排放I年左右上、出水穩(wěn)定達標(biāo)。且由于臭氧尾氣中富余氧氣的利用，在實現(xiàn)零剩余污泥排放的同時實現(xiàn)日節(jié)約電耗308(T4320kwh。日節(jié)約運行成本10736 14574元(包括電耗和污泥處置成本)。
權(quán)利要求
1.廢水生化剩余污泥處理裝置，包括順序設(shè)置于廢水生化處理污水管道(10)上的厭氧池(11 )、好氧池(12)和泥水分離裝置(13)，其特征是所述厭氧池(11)與泥水分離裝置(13)之間設(shè)置有回流管道，該回流管道上設(shè)置有溶氣裝置(30)以及向溶氣裝置(30)通入氧氣和臭氧氣體的進氣管(31a)。
2.如權(quán)利要求1所述的廢水生化剩余污泥處理裝置，其特征是所述回流管道包括兩端分別與厭氧池(11)、泥水分離裝置(13)連通的主管道(21)，以及與該主管道(21)并聯(lián)的支管道(22)，溶氣裝置(30)設(shè)置于支管道(22)上，在主管道(21)上設(shè)置第一控制閥(21a)，支管道(22)上在溶氣裝置(30)兩側(cè)分別設(shè)置第二控制閥(22a)、第三控制閥(23a)。
3.如權(quán)利要求2所述的廢水生化剩余污泥處理裝置，其特征是所述溶氣裝置(30)采用射流器、溶氣泵或者渦流泵。
4.采用權(quán)利要求1所述的廢水生化剩余污泥處理裝置的廢水生化剩余污泥處理方法，包括如下步驟 ①使泥水分離裝置(13)內(nèi)的剩余污泥泥水混合物通過回流管道流向厭氧池(11)； ②通過進氣管(31a)和溶氣裝置(30)向流經(jīng)回流管道的剩余污泥內(nèi)充入氧氣和臭氧氣體； ③泥水分離裝置(13)內(nèi)的混合液經(jīng)截留泥水分離后上清液出水。
5.如權(quán)利要求4所述的廢水生化剩余污泥處理方法，其特征是所述步驟②中，所述氧氣和臭氧氣體來自廢水臭氧氧化處理尾氣。
6.如權(quán)利要求5所述的廢水生化剩余污泥處理方法，其特征是所述步驟②中，臭氧充入量為O. 0Γ0. 2g03/gMLSS，氧氣充入量為O. 05飛0g02/gMLSS，臭氧與剩余污泥泥水混合物的體積比為5 70%。
7.如權(quán)利要求4所述的廢水生化剩余污泥處理方法，其特征是所述步驟③中，泥水分離裝置(13)出水的pH值控制在6. 0 7.0。
8.如權(quán)利要求4所述的廢水生化剩余污泥處理方法，其特征是所述厭氧池(11)、好氧池(12)和泥水分離裝置(13)內(nèi)單個或者組合裝入填料，填料填充率為1(Γ80%。
全文摘要
廢水生化剩余污泥處理裝置及其處理方法，以大幅度地降低剩余污泥的處理成本，并且可實現(xiàn)廢水生物處理剩余污泥的零排放。處理裝置包括順序設(shè)置于廢水生化處理污水管道(10)上的厭氧池(11)、好氧池(12)和泥水分離裝置(13)，所述厭氧池(11)與泥水分離裝置(13)之間設(shè)置有回流管道，該回流管道上設(shè)置有溶氣裝置(30)以及向溶氣裝置(30)通入氧氣和臭氧氣體的進氣管(31a)。
文檔編號C02F11/06GK103043877SQ20131000859
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月10日
發(fā)明者陸一新, 魏煒, 許文來 申請人:成都工業(yè)學(xué)院