一種濃縮污泥水同步脫磷除濁方法及裝置制造方法
【專利摘要】一種濃縮污泥水同步脫磷除濁方法，高速攪拌，對濃縮污泥水中污泥絮體進(jìn)行均一化處理；向均一化處理后的污泥水中加入絮凝劑進(jìn)行快速絮凝；將經(jīng)絮凝反應(yīng)的濃縮污泥水進(jìn)行凝聚反應(yīng)，使凝聚產(chǎn)生的顆粒污泥進(jìn)一步密實(shí)化；將密實(shí)化后得到的泥水混合物進(jìn)行固液分離，顆粒污泥經(jīng)螺旋輸送器排出，處理水經(jīng)集水槽收集后通過吸附進(jìn)一步去除水中殘留的磷，最終出水達(dá)標(biāo)排放，本發(fā)明同時提供了一種濃縮污泥水同步脫磷除濁裝置，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了污水處理廠濃縮污泥水同步脫磷除濁的效果，具有處理成本低廉，處理效率高，耗時短的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種濃縮污泥水同步脫磷除濁方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種濃縮污泥水同步脫磷除濁方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，城市污水普遍采用具有脫氮除磷作用的生物處理工藝，包括:ΑΑ0、氧化溝、Cass等工藝。所述幾種生物處理工藝在削減城市污水中污染物向水體環(huán)境的排放方面取得了巨大成果，有效遏制了城市污水排入水環(huán)境而引起的水體污染問題。然而，所有生物處理工藝中的除磷效果均是通過聚磷菌的噬磷作用以及增殖污泥(剩余污泥)的排放來實(shí)現(xiàn)的。目前，常用的剩余污泥處理方式包括兩種:1)污泥濃縮-污泥消化-污泥脫水，2)污泥濃縮脫水一體化。其中第一種方式適用于大中型污水處理廠，其處理過程會產(chǎn)生濃縮污泥水和污泥脫出水；第二種方式適用于小型污水處理廠，其處理過程僅產(chǎn)生污泥脫出水。剩余污泥經(jīng)過濃縮、脫水后外運(yùn)，進(jìn)行衛(wèi)生填埋或者堆肥等資源化利用。由于濃縮污泥水和污泥脫出水中含有大量的懸濁質(zhì)及磷元素，其現(xiàn)階段的處置方式為排入污水處理廠進(jìn)水井進(jìn)行二次處理。[0003]一般而言，濃縮污泥水以及污泥脫出水排放量較大(占污水量的2~5%)，且SS含量高(最高可達(dá)20000mg/l)，TP濃度大(50~150mg/l)。因此，其直接排入污水處理系統(tǒng)會給生物處理工藝帶來很大沖擊(城市污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)水TP濃度一般小于10mg/l)，進(jìn)而影響到處理水中TP的濃度。隨著全國范圍內(nèi)城市污水處理廠提標(biāo)改造的進(jìn)行，污染物排放標(biāo)準(zhǔn)由一級B提升到一級A標(biāo)準(zhǔn),相應(yīng)TP的排放濃度由lmg/1提高至0.5mg/l。因此,開發(fā)出適合高濃度含磷污泥水的處理方法，對于妥善處置濃縮污泥水及污泥脫出水、保障污水處理廠穩(wěn)定達(dá)到污染物排放一級A標(biāo)準(zhǔn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種濃縮污泥水同步脫磷除濁方法及裝置，通過高速攪拌完成濃縮污泥水的均一化，優(yōu)化混凝操作條件，利用鋁鹽絮凝劑同步絮凝、吸附磷的特性，完成濃縮污泥水的同步脫磷除濁，同時增加出水中殘余磷的吸附區(qū)，實(shí)現(xiàn)污水處理廠濃縮污泥水同步脫磷除濁的效果，具有處理成本低廉，處理效率聞，耗時短的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種濃縮污泥水同步脫磷除濁方法，包括如下步驟:
[0007]高速攪拌，對濃縮污泥水中污泥絮體進(jìn)行均一化處理；
[0008]向均一化處理后的污泥水中加入絮凝劑進(jìn)行快速絮凝，隨著絮凝劑在水中水解形成絮體，同時進(jìn)行著水中磷元素在絮體上的吸附過程，最終水中的磷元素吸附遷移至污泥絮體中；
[0009]將經(jīng)絮凝反應(yīng)的濃縮污泥水進(jìn)行凝聚反應(yīng)，在水力剪切作用下形成初始的顆粒污泥；
[0010]優(yōu)化水力條件，使凝聚產(chǎn)生的顆粒污泥進(jìn)一步密實(shí)化；
[0011]將密實(shí)化后得到的泥水混合物進(jìn)行固液分離，顆粒污泥經(jīng)螺旋輸送器排出，處理水經(jīng)集水槽收集后通過吸附進(jìn)一步去除水中殘留的磷，最終出水達(dá)標(biāo)排放。
[0012]所述均一化處理中，控制攪拌強(qiáng)度G=350s<~450s4,持續(xù)時間10~15min ;所述快速絮凝中，攪拌強(qiáng)度G=ISOiT1~200^，反應(yīng)時間為I~2min ;所述凝聚反應(yīng)中，攪拌強(qiáng)度G= 18s^1~23s—1，反應(yīng)時間為10~15min ;所述密實(shí)化反應(yīng)中，攪拌強(qiáng)度6=2884~33s—1，反應(yīng)時間為25~30min。
[0013]所述絮凝劑為聚合氯化招系絮凝劑,投加量為80~200mg/l。
[0014]所述快速絮凝過程中還加入助凝劑，助凝劑為陽離子型聚丙烯酰胺，投加量為5 ~15mg/l ο
[0015]所述固液分離采用豎流沉淀方式，上升流速2mm/s。
[0016]所述吸附過程中采用活性氧化鋁為吸附劑，吸附時間15min。
[0017]本發(fā)明同時提供了一種濃縮污泥水同步脫磷除濁裝置，包括順次相接的高速攪拌區(qū)、絮凝反應(yīng)區(qū)、凝聚反應(yīng)區(qū)、造粒密實(shí)區(qū)、固液分離區(qū)以及殘余磷吸附區(qū)。
[0018]所述高速攪拌 區(qū)連接濃縮污泥水的進(jìn)水管1，其中設(shè)置有高速攪拌機(jī)2，高速攪拌區(qū)的頂部邊沿高于絮凝反應(yīng)區(qū)使得污泥水可以從頂部流入絮凝反應(yīng)區(qū)，絮凝反應(yīng)區(qū)中設(shè)置有快速絮凝攪拌機(jī)3并連接有絮凝劑投加裝置12，絮凝反應(yīng)區(qū)底部設(shè)置出水孔4與凝聚反應(yīng)區(qū)連通，凝聚反應(yīng)區(qū)中設(shè)置凝聚反應(yīng)攪拌機(jī)5并連接有助凝劑投加裝置13，凝聚反應(yīng)區(qū)的頂部邊沿高于造粒密實(shí)區(qū)使得污泥水可以從頂部流入造粒密實(shí)區(qū)，造粒密實(shí)區(qū)中設(shè)置有密實(shí)化反應(yīng)攪拌機(jī)6，造粒密實(shí)區(qū)與固液分離區(qū)之間設(shè)置通孔使得污泥水可以從通孔中流入固液分離區(qū)，固液分離區(qū)的底部設(shè)置有污泥輸送器8，固液分離區(qū)的頂部邊沿高于殘余磷吸附區(qū)使得污泥水可以從頂部流入殘余磷吸附區(qū)，殘余磷吸附區(qū)中設(shè)置有帶濾帽的承托板10，承托板10的上方設(shè)置有活性氧化鋁吸附床，承托板10的下方為集水區(qū)11。
[0019]所述密實(shí)化反應(yīng)攪拌機(jī)6連接螺旋攪拌槳7。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0021]1、本方法實(shí)現(xiàn)了濃縮污泥水的高效、流程短處理。
[0022]2、本方法及裝置操作簡便，無需專業(yè)人員操作。
[0023]3、本方法處理成本低廉，易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明一種濃縮污泥水同步脫磷除濁裝置的俯視圖。
[0025]圖2是圖1中A-A剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0027]如圖1和圖2所示，本發(fā)明一種濃縮污泥水同步脫磷除濁裝置，包括順次相接的高速攪拌區(qū)I (共計(jì)兩格)、絮凝反應(yīng)區(qū)I1、凝聚反應(yīng)區(qū)II1、造粒密實(shí)區(qū)IV、固液分離區(qū)V以及殘余磷吸附區(qū)VI。高速攪拌區(qū)I連接濃縮污泥水的進(jìn)水管1，其中設(shè)置有高速攪拌機(jī)2，高速攪拌區(qū)I的頂部邊沿高于絮凝反應(yīng)區(qū)II使得污泥水可以從頂部流入絮凝反應(yīng)區(qū)II，絮凝反應(yīng)區(qū)II中設(shè)置有快速絮凝攪拌機(jī)3并連接有絮凝劑投加裝置12，絮凝反應(yīng)區(qū)II的底部設(shè)置出水孔4與凝聚反應(yīng)區(qū)III連通，凝聚反應(yīng)區(qū)III中設(shè)置凝聚反應(yīng)攪拌機(jī)5并連接有助凝劑投加裝置13。凝聚反應(yīng)區(qū)III的頂部邊沿高于造粒密實(shí)區(qū)IV使得污泥水可以從頂部流入造粒密實(shí)區(qū)IV，造粒密實(shí)區(qū)IV中設(shè)置帶有螺旋攪拌槳7的密實(shí)化反應(yīng)攪拌機(jī)6，造粒密實(shí)區(qū)IV與固液分離區(qū)V之間設(shè)置通孔使得污泥水可以從通孔中流入固液分離區(qū)V，固液分離區(qū)V的底部設(shè)置有污泥輸送器8，固液分離區(qū)V的頂部邊沿高于固液分離區(qū)使得污泥水可以從頂部流入殘余磷吸附區(qū)VI，殘余磷吸附區(qū)VI中設(shè)置有帶濾帽的承托板10，承托板10的上方設(shè)置有活性氧化鋁吸附床，承托板10的下方為集水區(qū)11。
[0028]根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的工作過程是:
[0029]污泥濃縮水通過進(jìn)水管I進(jìn)入高速攪拌區(qū)I (共計(jì)兩格)，控制高速攪拌機(jī)2攪拌強(qiáng)度6=350(1~450s—1，持續(xù)時間10~15min，在形成的強(qiáng)紊流場作用下，使污泥水中絮體均一化；隨后污泥水從頂部進(jìn)入絮凝反應(yīng)區(qū)II，通過絮凝劑投加裝置12向水中加入鋁鹽絮凝劑，投加量為80~200mg/l ;并在絮凝攪拌機(jī)3輔助下，控制攪拌強(qiáng)度6=150^1~250s—1，進(jìn)行絮凝反應(yīng)，反應(yīng)時間為I~2min，該過程中污泥顆粒、`鋁鹽絮凝劑水解產(chǎn)物發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，并強(qiáng)烈吸附水中游離的磷元素。
[0030]經(jīng)絮凝反應(yīng)的污泥水通過絮凝反應(yīng)區(qū)II底部出水孔4進(jìn)入凝聚反應(yīng)區(qū)III;利用助凝劑投加裝置13向處理水中投加陽離子型聚丙烯酰胺溶液，投加量為5~10mg/l，在凝聚反應(yīng)攪拌機(jī)5作用下，攪拌強(qiáng)度G=ISiT1~23s—1，反應(yīng)時間為10~15min，聚丙烯酰胺溶液迅速與污泥水混合均勻，發(fā)揮其吸附-架橋功能，使絮凝反應(yīng)形成的細(xì)小污泥絮體凝聚增大，此過程形成的污泥絮體比較松散；隨后經(jīng)凝聚反應(yīng)后的污泥水進(jìn)入造粒密實(shí)區(qū)IV，在攪拌機(jī)6和螺旋攪拌槳7共同作用下形成均一剪切力場中，攪拌強(qiáng)度G=28S_i~33s—1，反應(yīng)時間為15~30min，完成松散污泥絮體的顆粒化及密實(shí)化；經(jīng)密實(shí)化處理的污泥水從密實(shí)化反應(yīng)區(qū)的下部進(jìn)入固液分離區(qū)V，顆粒污泥沉入底部經(jīng)污泥輸送器8排出裝置，處理水則從上部進(jìn)入殘余磷吸附區(qū)VI，經(jīng)過活性氧化鋁吸附床9處理后，由帶濾帽的承托板10收集處理水，匯集于集水區(qū)11后外排。
【權(quán)利要求】
1.一種濃縮污泥水同步脫磷除濁方法，其特征在于，包括如下步驟: 高速攪拌，對濃縮污泥水中污泥絮體進(jìn)行均一化處理； 向均一化處理后的污泥水中加入絮凝劑進(jìn)行快速絮凝，隨著絮凝劑在水中水解形成絮體，同時進(jìn)行著水中磷元素在絮體上的吸附過程，最終水中的磷元素吸附遷移至污泥絮體中； 將經(jīng)絮凝反應(yīng)的濃縮污泥水進(jìn)行凝聚反應(yīng)，在水力剪切作用下形成初始的顆粒污泥； 優(yōu)化水力條件，使凝聚產(chǎn)生的顆粒污泥進(jìn)一步密實(shí)化； 將密實(shí)化后得到的泥水混合物進(jìn)行固液分離，顆粒污泥經(jīng)螺旋輸送器排出，處理水經(jīng)集水槽收集后通過吸附進(jìn)一步去除水中殘留的磷，最終出水達(dá)標(biāo)排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃縮污泥水同步脫磷除濁方法，其特征在于，所述均一化處理中，控制攪拌強(qiáng)度6=3503~450s—1，持續(xù)時間10~15min ;所述快速絮凝中，攪拌強(qiáng)度G=150s_1~200s-1，反應(yīng)時間為I~2min ;所述凝聚反應(yīng)中，攪拌強(qiáng)度6=1884~23s4，反應(yīng)時間為10~15min ;所述密實(shí)化反應(yīng)中，攪拌強(qiáng)度G=28s4~33s4，反應(yīng)時間為25~30min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃縮污泥水同步脫磷除濁方法，其特征在于，所述絮凝劑為聚合氯化招系絮凝劑，投加量為80~200mg/l。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃縮污泥水同步脫磷除濁方法，其特征在于，所述快速絮凝過程中還加入助凝劑，助凝劑為陽離子型聚丙烯酰胺，投加量為5~15mg/l。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃縮污泥水同步脫磷除濁方法，其特征在于，所述固液分離采用豎流沉淀方式，上升流速2mm/s。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃縮污泥水同步脫磷除濁方法，其特征在于，所述吸附過程中采用活性氧化鋁為吸附劑，吸附時間15min。
7.一種濃縮污泥水同步脫磷除濁裝置，其特征在于，包括順次相接的高速攪拌區(qū)、絮凝反應(yīng)區(qū)、凝聚反應(yīng)區(qū)、造粒密實(shí)區(qū)、固液分離區(qū)以及殘余磷吸附區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的濃縮污泥水同步脫磷除濁裝置，其特征在于，所述高速攪拌區(qū)連接濃縮污泥水的進(jìn)水管(1)，其中設(shè)置有高速攪拌機(jī)(2)，高速攪拌區(qū)的頂部邊沿高于絮凝反應(yīng)區(qū)使得污泥水可以從頂部流入絮凝反應(yīng)區(qū)，絮凝反應(yīng)區(qū)中設(shè)置有快速絮凝攪拌機(jī)(3)并連接有絮凝劑投加裝置(12)，絮凝反應(yīng)區(qū)底部設(shè)置出水孔(4)與凝聚反應(yīng)區(qū)連通，凝聚反應(yīng)區(qū)中設(shè)置凝聚反應(yīng)攪拌機(jī)(5)并連接有助凝劑投加裝置(13)，凝聚反應(yīng)區(qū)的頂部邊沿高于造粒密實(shí)區(qū)使得污泥水可以從頂部流入造粒密實(shí)區(qū)，造粒密實(shí)區(qū)中設(shè)置有密實(shí)化反應(yīng)攪拌機(jī)(6)，造粒密實(shí)區(qū)與固液分離區(qū)之間設(shè)置通孔使得污泥水可以從通孔中流入固液分離區(qū)，固液分離區(qū)的底部設(shè)置有污泥輸送器(8)，固液分離區(qū)的頂部邊沿高于殘余磷吸附區(qū)使得污泥水可以從頂部流入殘余磷吸附區(qū)，殘余磷吸附區(qū)中設(shè)置有帶濾帽的承托板(10)，承托板(10)的上方設(shè)置有活性氧化鋁吸附床，承托板(10)的下方為集水區(qū)(11)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濃縮污泥水同步脫磷除濁裝置，其特征在于，所述密實(shí)化反應(yīng)攪拌機(jī)(6 )連接螺旋攪拌槳(7 )。
【文檔編號】C02F9/04GK103819025SQ201410085213
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】金鵬康, 王先寶, 任武昂, 金鑫 申請人:西安建筑科技大學(xué)