專利名稱：一種污水處理廠污泥處理工藝與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種污水處理廠污泥的處理工藝與系統(tǒng)，包含污泥減量化與尾水植物凈化的系統(tǒng)結(jié)合。
背景技術(shù)：
隨著中國城鎮(zhèn)污水處理設施的普及、處理率的提高和處理程度的深化，污水處理廠的污泥產(chǎn)生量迅速增加。根據(jù)住建部資料顯示，截止到2009年年底，全國投運城鎮(zhèn)污水處理廠1992座，城鎮(zhèn)污水處理量達到280億m3，濕污泥(含水率80% )產(chǎn)生量突破2000萬 t，且我國城市污水處理廠每年排放的污泥量仍以每年10%以上的速度增長。城市污水處理廠污泥以生化剩余污泥為主，這類污泥含水率高，脫水性差，成分復雜，若處理處置處置不當，將引起嚴重的二次污染問題。因此，如何安全經(jīng)濟地處理處置城市污水處理廠污泥已成為世界各國共同面臨的環(huán)境問題。污泥的處理處置分成兩類技術(shù)，第一類是減量化和穩(wěn)定化技術(shù)，如濃縮、調(diào)理、脫水、消化等。目前常用的污泥消化技術(shù)有厭氧消化、好氧消化、發(fā)酵等，其中污泥好氧消化技術(shù)因其具有操作簡單、基建費用低、運行效果好等優(yōu)點受到人們的青睞，尤其在中小型污水處理廠剩余污泥穩(wěn)定化處理應用上較為流行。污泥好氧消化是污泥中微生物有機體的內(nèi)源代謝過程，通過曝氣充入氧氣，活性污泥中的微生物有機體自身氧化分解，轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和氨氣等，使污泥減量。污泥好氧消化后，其上清液BOD值較低，TN、TP含量較高，消化液一般回流至污水生物處理系統(tǒng)二次處理。我國污水處理廠大多采用濃縮脫水來處理污泥，而采用消化技術(shù)處理污泥的污水處理廠大致只占20%左右。目前常用的污泥消化技術(shù)為厭氧消化工藝，約占40%，而好氧消化只占到3%左右。污泥穩(wěn)定化處理程度比較低，一個重要原因是對于污水處理廠，單獨建造污泥消化處理系統(tǒng)成本較高(尤其對于厭氧消化工藝而言)，效果不明顯，收益不顯著，并且運行管理不方便。針對城市污水處理廠污泥，濃縮和消化技術(shù)比較適合，但由于國內(nèi)對該技術(shù)缺乏系統(tǒng)的研究和耦合，工程上聯(lián)合應用的案例不多，效果亦不明顯，因此仍需進一步深入研究和優(yōu)化；第二類是污泥處置技術(shù)，如填埋、焚燒、堆肥及土地利用等，就第二類處置技術(shù)而言，這些技術(shù)在實際應用過程中面臨著很多難題。對于填埋，一是消耗大量的土地資源，不少城鎮(zhèn)很難找到新的填埋場；二是產(chǎn)生大量的滲濾液，由于污泥含水率較高，影響填埋場正常作業(yè)，加劇了垃圾填埋場滲濾液污染，大部分混合填埋的垃圾填埋場存在拒收污泥的現(xiàn)象；三是對填埋產(chǎn)生的氣體進行資源化利用的填埋場較少，填埋產(chǎn)生的廢氣不僅污染環(huán)境， 還存在安全隱患。對于焚燒，其具有占地面積小，處理快速，可消納途徑廣泛，減容率顯著， 資源化利用率高等優(yōu)點，但在推廣焚燒工藝的同時，還需對污泥焚燒大氣污染問題進行環(huán)境評估，煙氣處理的環(huán)境要求較高。對于土地利用，其成本相對較低，資源化利用率高，但該法對原始泥質(zhì)的要求較高，處理用地相對較大，用于綠化受季節(jié)限制；此外，對于部分處理工藝，由于添加的高分子絮凝劑沒有有效破殼，容易造成土地板結(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種基于好氧消化-水生植物凈化的污泥處理工藝與系統(tǒng)，將重力濃縮后城鎮(zhèn)污水處理廠污泥送入系統(tǒng)，通過污泥、尾水的一體化工藝處理實現(xiàn)污泥減量和尾水的凈化。一種污水處理廠污泥處理工藝，先對污泥進行重力沉淀，將重力沉淀得到的濃縮污泥依次進行好氧消化和消化污泥沉淀處理，所述的消化污泥沉淀后得到消化污泥和消化尾水，消化污泥外排，消化尾水進行水生植物凈化處理。所述的好氧消化的污泥濃度為12000-15000mg/L，溶解氧溶度為5. Omg/L以上； 濃縮污泥在該段發(fā)生水解氧化，可生化部分被降解，好氧消化后污泥中有機質(zhì)降解率達到 40%以上，污泥量(質(zhì)量)減量30%以上。所述的水生植物凈化處理為采用水生植物對消化尾水進行凈化，常用的水生植物為鳳尾蓮，鳳尾蓮的種植密度可采用20-25棵/m2。所述的好氧消化的溫度為20 25°C，反應時間10-15d。所述的水生植物凈化處理時間為10-20d。所述的重力沉淀得到的上清液用作水生植物凈化用水。一種污水處理廠污泥處理系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)和反應池體，所述的反應池體包括依次連接的沉淀池、好氧消化池、消化污泥沉淀池及水生植物凈化池；所述的沉淀池底部通過帶污泥泵的污泥管與好氧消化池連接；所述的好氧消化池內(nèi)設置曝氣管，曝氣管與鼓風機連接；所述的消化污泥沉淀池底部設有排泥管；所述的控制系統(tǒng)控制污泥泵和鼓風機。污水處理廠污泥首先在沉淀池中進行重力沉淀，得到的濃縮污泥泵入好氧消化池，好氧消化后的污泥在消化污泥沉淀池經(jīng)沉淀后由排泥管排出，消化污泥沉淀池內(nèi)產(chǎn)生的消化尾水輸入水生植物凈化池處理后出水。所述的曝氣管均勻分布設置于好氧消化池池底，以保證充分、均勻曝氣。所述的水生植物凈化池內(nèi)種植水生植物，采用水生植物對消化尾水進行凈化；池內(nèi)設有浮架，用以固定水生植物。所述的浮架采用塑料材質(zhì)，保證植物漂浮在水面，以及固定植物間距，使之均勻分布。所述的沉淀池與水生植物凈化池之間通過清液管連接，使重力沉淀得到的上清液可以被水生植物凈化。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的優(yōu)點主要表現(xiàn)在濃縮污泥消化處理后，污泥的穩(wěn)定化程度大大提高；消化尾水進入水生植物凈化系統(tǒng)，水中營養(yǎng)元素被植物吸收利用，避免營養(yǎng)元素再次進入污水處理系統(tǒng)，污泥生成量減少；大多數(shù)污水處理廠只需經(jīng)過適當?shù)母脑炀涂刹捎帽景l(fā)明的工藝及系統(tǒng)，簡化了污水處理廠污泥處理工藝，投資運營成本也進一步降低。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、進泥管，2、沉淀池，3、控制系統(tǒng)，4、污泥泵，5、鼓風機，6、好氧消化池，7、曝氣管，8、消化污泥沉淀池，9、水生植物凈化池，10、水生植物，11、浮架，12、排泥管，13、清液
管，14、出水口。
具體實施例方式下面結(jié)合實例對本發(fā)明做進一步詳細說明。實施例1如圖2所示的污泥處理系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)3和反應池體，池體采用玻璃鋼制作。 反應池體包括依次連接的沉淀池2、好氧消化池6、消化污泥沉淀池8及水生植物凈化池9 ； 沉淀池2底部通過帶污泥泵4的污泥管與好氧消化池6連接；好氧消化池底部均勻密布曝氣管7，曝氣管7與鼓風機5連接；消化污泥沉淀池8底部設有排泥管12 ；沉淀池2與水生植物凈化池9之間通過清液管13連接；控制系統(tǒng)3控制污泥泵4的進泥量和鼓風機5的鼓風量。水生植物凈化池9的液面處設置塑料材質(zhì)的浮架11，用以維持水生植物的相對株間距。污水處理廠污泥首先由進泥管1進入沉淀池2中進行重力沉淀，得到的濃縮污泥泵入好氧消化池6，好氧消化后的污泥在消化污泥沉淀池8經(jīng)沉淀后由排泥管12排出，消化污泥沉淀池8內(nèi)產(chǎn)生的消化尾水輸入水生植物凈化池9處由出水管14理后出水.各池體的有效容積由污泥的性質(zhì)及處理量決定，污泥停留時間或水力停留時間與各部分有效容積對應。對于一般城鎮(zhèn)污水處理廠回流污泥，重力沉降lh，濃縮污泥進入好氧消化段，停留13d后，消化污泥再次經(jīng)過重力沉降lh，消化污泥外排，消化尾水進入水生植物凈化池，停留時間IOd ；啟動時，向沉淀池和好氧消化池加入回流污泥，向水生植物凈化池注入沉淀池上清液并植入鳳尾蓮，進行植物的適應性培養(yǎng)和系統(tǒng)啟動。系統(tǒng)在室溫(23士2°C )下進行，好氧消化池污泥濃度維持在12000-15000mg/L，溶解氧溶度控制在 5. 0-6. Omg/L,經(jīng)過好氧消化，污泥有機質(zhì)降解率(MLVSS降解率)達到44%，達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)；消化尾水進入水生植物凈化池，池內(nèi)水生植物 (鳳尾蓮)的種植密度維持在25棵/m2，經(jīng)過水生植物的吸附及吸收利用，可使出水C0D、TN 及TP達到污水綜合排放標準一級B準。表1為好氧消化污泥減量及水生植物凈化效果。表 權(quán)利要求
1.一種污水處理廠污泥處理工藝，其特征在于先對污泥進行重力沉淀，將重力沉淀得到的濃縮污泥依次進行好氧消化和消化污泥沉淀處理，所述的消化污泥沉淀后得到消化污泥和消化尾水，消化污泥外排，消化尾水進行水生植物凈化處理。
2.如權(quán)利要求1所述的污水處理廠污泥處理工藝，其特征在于所述的好氧消化的污泥濃度為12000-15000mg/L，溶解氧溶度為5. Omg/L以上，好氧消化后污泥中有機質(zhì)降解率 40%以上，污泥量減量30%以上。
3.如權(quán)利要求1所述的污水處理廠污泥處理工藝，其特征在于所述的好氧消化的溫度為20 25°C，反應時間為10-15d。
4.如權(quán)利要求1所述的污水處理廠污泥處理工藝，其特征在于所述的水生植物凈化處理時間為10-20d。
5.如權(quán)利要求1所述的污水處理廠污泥處理工藝，其特征在于所述的重力沉淀得到的上清液用作水生植物凈化用水。
6.一種污水處理廠污泥處理系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)和反應池體，其特征在于所述的反應池體包括依次連接的沉淀池、好氧消化池、消化污泥沉淀池及水生植物凈化池；所述的沉淀池底部通過帶污泥泵的污泥管與好氧消化池連接；所述的好氧消化池內(nèi)設置曝氣管，曝氣管與鼓風機連接；所述的消化污泥沉淀池底部設有排泥管；所述的控制系統(tǒng)控制污泥泵和鼓風機。
7.如權(quán)利要求6所述的污水處理廠污泥處理系統(tǒng)，其特征在于所述的曝氣管均勻分布設置于好氧消化池池底。
8.如權(quán)利要求6所述的污水處理廠污泥處理系統(tǒng)，其特征在于所述的水生植物凈化池內(nèi)設有浮架。
9.如權(quán)利要求8所述的污水處理廠污泥處理系統(tǒng)，其特征在于所述的浮架采用塑料材質(zhì)。
10.如權(quán)利要求6所述的污水處理廠污泥處理系統(tǒng)，其特征在于所述的沉淀池與水生植物凈化池之間通過清液管連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種污水處理廠污泥處理工藝，先對污泥進行重力沉淀，將得到的濃縮污泥依次進行好氧消化和消化污泥沉降處理，消化污泥沉降后得到消化污泥和消化尾水，消化污泥外排，消化尾水進行水生植物凈化處理。本發(fā)明還公開了實現(xiàn)上述工藝所采用的系統(tǒng)。濃縮污泥消化處理后，污泥的穩(wěn)定化程度大大提高；消化尾水進入水生植物凈化系統(tǒng)，水中營養(yǎng)元素被植物吸收利用，營養(yǎng)元素不再由污泥中轉(zhuǎn)移至排出的水中，同時實現(xiàn)污泥減量和尾水的凈化。
文檔編號C02F3/32GK102285744SQ201110148489
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月3日
發(fā)明者況武, 張莉, 陳昆柏, 陳陽陽, 高全喜 申請人:浙江博世華環(huán)?？萍加邢薰?br>