專利名稱：一種利用側向生物反應器進行污泥減量的系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
—種利用側向生物反應器進行污泥減量的系統(tǒng)技術領域[0001]本實用新型涉及污水處理技術領域，具體涉及一種利用側向生物反應器使兼氧環(huán)境與充氧環(huán)境交替循環(huán)處理的污泥減量系統(tǒng)。
背景技術：
[0002]應用廣泛的活性污泥法處理污水，雖然技術成熟，但是處理過程中產(chǎn)生的大量污泥，其剩余污泥處理通常占污水處理廠總運行費用的25% 65%。[0003]剩余污泥處理處置大致有以下幾種可行方法一是將剩余污泥達到相關要求后進行衛(wèi)生填埋，此種處置技術也是目前我國應用最廣的方法，但是占地面積大、二次污染嚴重等諸多問題的存在制約了本處置方法的未來使用前景。二是將剩余污泥達到相關要求后進行焚燒，但是焚燒后的廢氣處理是一個難處理的重要難點，也制約了該方法的發(fā)展。三是將剩余污泥進行綜合利用，或者將剩余污泥制成建筑原料(或某類低檔產(chǎn)品)添加劑或活性炭等；或者將剩余污泥進行農用，增加土壤肥力；或者將剩余污泥通過污泥熔融、高溫分解得到燃料副產(chǎn)品及從剩余污泥中提取有用的化學物質等等，但是此類綜合利用對剩余污泥的相關品質要求相當高，所要求的技術也很高，目前國內的相關技術還達不到此水平，綜合利用方法的發(fā)展還需進一步摸索和研究。四是從污水處理工藝過程中減小污泥的產(chǎn)生量， 即污泥前置減量化，從源頭控制剩余污泥的產(chǎn)生量，從污泥的處理處置方式上講是最經(jīng)濟的方法，既減少了污泥產(chǎn)生量，又避免了后續(xù)處理帶來的種種問題。[0004]污泥前置減量技術可分為兩大類物理化學法和微生物處理法。物理化學法主要是采用溶胞技術，利用物理方法的有加熱、超聲波、壓力等。例如，申請?zhí)枮?00510122935. 8 的中國專利文獻公開了一種剩余污泥減量化的工藝技術，該工藝技術將聲場用于污泥處理流程，達到促進污泥脫水、厭氧消化，最終達到污泥減量化的目的。[0005]利用化學方法的有臭氧氧化、加氯氧化等。例如，申請?zhí)枮?01010121171. I的中國發(fā)明專利公開了一種利用臭氧氧化實現(xiàn)生物污泥減量的方法，將A2/0工藝的生物處理系統(tǒng)和臭氧氧化系統(tǒng)相結合，污水在生物處理系統(tǒng)的厭氧段、缺氧段及好氧段中分別完成厭氧釋磷、反硝化及好氧吸磷等過程后，剩余污泥再進入由臭氧發(fā)生器、臭氧接觸柱及尾氣吸收裝置三部分組成的臭氧氧化系統(tǒng)，經(jīng)臭氧氧化，剩余污泥細胞壁結構被破壞，氧化后的剩余污泥以有機質的形式進入污水生物處理系統(tǒng)中，通過活性污泥的生物降解作用，將其部分有機質轉化成為水和二氧化碳，從而降低系統(tǒng)產(chǎn)生的生物污泥量。[0006]微生物處理法主要包括增加微生物在反應池中的濃度，如膜生物反應器(MBR)、生物濾池、延長曝氣過程、在好氧生物處理系統(tǒng)中利用原生動物和后生動物的捕食作用，減少污泥量以及實施新的工藝；還有利用微型動物對生物處理系統(tǒng)中的微生物和細菌的捕食以達到污泥減量的目的。例如，申請?zhí)枮?01110297195. 7的中國發(fā)明專利申請公開了一種利用后生動物強化污泥原位減量系統(tǒng)及其工藝和應用。本發(fā)明由厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)、后生動物生長區(qū)、二沉區(qū)五部分構成，生化系統(tǒng)在處理污水過程中通過設置后生動物生長區(qū)進行原位減量；在后生動物生長區(qū)內不斷投加經(jīng)過培養(yǎng)馴化的后生動物強化對生物捕食作用，實現(xiàn)污泥原位減量的目的，可實現(xiàn)對活性污泥50-80%的污泥減量效果。[0007]上述污泥減量技術中，各有其缺點，污泥的減量效果有限，因此污泥減量技術還有待進一步開發(fā)新的技術。實用新型內容[0008]本實用新型提供了一種利用側向生物反應器進行污泥減量的系統(tǒng)，利用兼氧環(huán)境與充氧環(huán)境交替循環(huán)處理，使系統(tǒng)不斷選擇低繁殖細菌來分解生物固體。直到生物固體被完全分解，大大較少剩余污泥的產(chǎn)生量。[0009]一種利用側向生物反應器進行污泥減量的系統(tǒng)，包括依次連接的無氧池、充氧池和固液分離池，還包括一側向生物反應器，所述側向生物反應器內分隔成相互連通的混合區(qū)和攪拌反應區(qū)，所述混合區(qū)通過第一進水管連通至所述無氧池，所述混合區(qū)通過第二進水管連通至所述充氧池，所述攪拌混合區(qū)內設置攪拌裝置，所述攪拌混合區(qū)底部通過混合液回流管連通所述充氧池。[0010]本實用新型的系統(tǒng)采用活性污泥法處理污水，待處理的污水依次經(jīng)過無氧池和充氧池，充氧池中污泥中的以有氧呼吸的微生物為主，污水中的有機物被微生物的胞外酶分解成小分子的溶解性有機物，與污水中溶解性的有機物一起進入微生物細胞內在充氧池被降解和轉化，一部分有機物質進行分解代謝，氧化為二氧化碳和水，并獲得合成新細胞所需的能量，另一部分物質進行合成代謝，形成新的細胞物質，并以剩余污泥的方式最終由固液分離池排除系統(tǒng)。[0011]為了減小剩余污泥的排放量，本實用新型的系統(tǒng)中，第一進水管從無氧池中抽取一部分無氧混合液至側向生物反應器中，第二進水管從充氧池中抽取一部分充氧混合液至側向生物反應器中，無氧混合液與充氧混合液在側向生物反應器中混合后形成兼氧環(huán)境， 在側向生物反應器中，兼氧菌占主導，兼氧菌分別降解和代謝充氧菌的殘留物和副產(chǎn)品，當反應后的混合液返回到充氧池時，兼氧菌又被充氧池中的充氧菌分解，通過如此的循環(huán)系統(tǒng)，系統(tǒng)不斷選擇低繁殖細菌來分解生物固體，直到生物固體被完全分解，大大減少剩余污泥的產(chǎn)生量，來自無氧池的無氧混合液主要是給側向生物反應器中提供兼氧環(huán)境。[0012]本實用新型所述的側向生物反應器為一常規(guī)的生物反應器，作為旁路設置在活性污泥法的處理系統(tǒng)中，反應器內設置成混合區(qū)和攪拌反應區(qū)兩格，在混合區(qū)，來自無氧池的無氧混合液和來自充氧池的充氧混合液在混合區(qū)內混合均勻，在攪拌反應區(qū)，兩股混合液混合均勻后在攪拌反應區(qū)內進行主導兼氧反應，優(yōu)選地，所述混合區(qū)和攪拌反應區(qū)的容積比例為I : 3 5。[0013]優(yōu)選地，所述固液分離池與所述側向生物反應器之間設有污泥回流管，通過該污泥回流管將固液分離池中的部分污泥回流至側向生物反應器中，所述污泥回流管連接至所述混合區(qū)，將固液分離池中的污泥回流至混合區(qū)內。[0014]為了使側向生物反應器中的混合液更順暢的輸送回充氧池中，優(yōu)選地，所述混合液回流管上設有第一壓力輸送裝置，所述第一壓力輸送裝置一般采用泥水泵。[0015]為了使固液分離池中的污泥順暢的回流至側向生物反應器中，優(yōu)選地，所述污泥回流管上設有第二壓力輸送裝置，所述第二壓力輸送裝置一般選擇污泥泵。[0016]優(yōu)選地，所述固液分離池為為二沉池或序批式反應器；所述的二沉池為平流式沉淀池或斜管(板)式沉淀池，選擇平流式沉淀池時，沉淀池中的污泥通過真空泵抽出，然后回流至側向生物反應器中；當采用斜管(板)式沉淀池時，直接在沉淀池底部設置帶泵的污泥回流管，回流至側向生物反應器。[0017]本實用新型的有益效果[0018]本實用新型是屬于污泥前置減量技術，通過本實用新型的研究，能有效的減少系統(tǒng)的污泥產(chǎn)生量。本系統(tǒng)是利用一個側向的混合反應器，將無氧裝置和充氧裝置的液體混合，側向生物反應器中兼氧菌占主導，兼氧菌分別降解和代謝充氧菌的殘留物和副產(chǎn)品。當液體返回到充氧裝置時，兼氧菌又被分解。通過如此的循環(huán)系統(tǒng)，系統(tǒng)不斷選擇低繁殖細菌來分解生物固體，直到固體被完全分解，這將大大減少剩余污泥的產(chǎn)生量。


[0019]圖I是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
[0020]如圖I所示，一種利用側向生物反應器進行污泥減量的系統(tǒng)，主體采用常規(guī)的活性污泥處理系統(tǒng)，包括依次設置的無氧池2、充氧池3和固液分離池12。[0021]無氧池2采用常規(guī)的無氧池，其側壁上設有進水管1，無氧池2與充氧池3之間設有過水管；充氧池3采用常規(guī)充氧池，充氧池3底部設有曝氣裝置6，曝氣裝置6由若干平鋪在充氧池3池底的曝氣管和均為分布在曝氣管上的若干曝氣孔組成，曝氣管的主管外接供氧裝置5，供養(yǎng)裝置5可采用鼓風機。[0022]固液分離池12采用斜板式沉淀池，充氧池3通過出水管11連通至該斜板式沉淀池，經(jīng)斜板式沉淀池固液分離后的清水和污泥分別排放。[0023]還包括一個設置位置比無氧池2和固液分離池3均低的側向生物反應器4，側向生物反應器4內部主要分成兩格，其中一格是混合區(qū)，主要是接收來自充氧池2和無氧池3的混合液，使其混合均勻，另外一格是攪拌反應區(qū)，起主導反應作用，攪拌反應區(qū)內設置裝置 17，該攪拌裝置17采用頂置攪拌器，混合區(qū)與攪拌反應區(qū)的容積比例約為I : 3 5。[0024]該側向生物反應器4的混合區(qū)通過第一進水管7連通至無氧池2，由第一進水管7 抽取部分無氧池2中無氧混合液至側向生物反應器4的混合區(qū)中；該側向生物反應器4的混合區(qū)還通過第二進水管8連通至充氧池3中，由第二進水管8抽取部分充氧池3中的充氧混合液至側向生物反應器4混合區(qū)中；該側向生物反應器4攪拌反應區(qū)的底部通過混合液回流管9連通至充氧池3中。[0025]在該混合液回流管9上設置第一壓力輸送裝置10，第一壓力輸送裝置10在本實施方式中選擇泥水泵，由該泥水泵和混合液回流管9將側向生物反應器4中反應后的混合液回流至充氧池3中；側向生物反應器4的液位標高比無氧池2和充氧池3的液位標高低，第一進水管7和第二進水管8中的混合液靠液位差的動力能自動流入側向生物反應器4中， 因此無需安裝壓力輸送裝置。[0026]斜板式沉淀池的底部設置污泥回流管14，污泥回流管14連通至側向生物反應器4 混合區(qū)的底部，在該污泥回流管14上設置第二壓力輸送裝置13，該第二壓力輸送裝置13在本實施方式中選擇污泥泵。[0027]斜板式沉淀池上部設有清水出水管16，在污泥回流管14上通過一個三通連接剩余污泥排放管15。[0028]所有管路上均設有流量控制閥。[0029]本實用新型的工藝流程如下[0030]本系統(tǒng)使用時，污水先經(jīng)過一定的預處理，包括調節(jié)、初沉等處理設施后，污水依次進入本系統(tǒng)的無氧池2和充氧池3，其中充氧池3通過供氧裝置5和曝氣裝置3提供污水中溶解氧，溶解氧濃度控制在2 4mg/L。[0031]同時，無氧池2中的無氧混合液通過第一進水管7輸送一部分(每次輸送待處理污水流量的10 30% )至側向生物反應器4的混合區(qū)中，充氧池3中充氧混合液通過第二進水管8輸送一部分(每次輸送待處理污水流量的10 30% )至側向生物反應器4的混合區(qū)中，每次抽取的兩股混合液的體積比為I : I，兩股混合液在混合區(qū)混合均勻后進入攪拌反應區(qū)，啟動攪拌裝置17進行反應，污泥回流管14將固液分離池12中的污泥回流一部分至側向生物反應器4中，在該側向生物反應器4中充分混合反應一定時間，停留時間控制在2 4小時，然后再將側向生物反應器4中的混合液由混合液回流管9輸送至充氧池 3。如此交替循環(huán)，循環(huán)次數(shù)根據(jù)待處理污水中的固體污染物濃度確定，直至將充氧池3中的生物固體物質降解完全，達到污泥減量的目的。然后，充氧池3的上清液不斷流向固液分離池12，固液分離池12通過泥水分離，污泥用第二壓力輸送裝置13 —部分回流至側向生物反應器4的混合區(qū)，一部分進行排放，而固液分離池12的上清液就進行排放或進入下一個處理裝置。[0032]在側向生物反應器4中，充氧混合液與無氧混合液混合后形成兼氧環(huán)境，兼氧菌占主導地位，兼氧菌分別降解和代謝充氧菌的殘留物和副產(chǎn)品，當反應后的混合液返回到充氧池時，兼氧菌又被充氧池中的充氧菌分解，通過如此的循環(huán)系統(tǒng)，系統(tǒng)不斷選擇低繁殖細菌來分解生物固體，直到固體被完全分解，大大減少剩余污泥的產(chǎn)生量，來自無氧池的無氧混合液主要是給側向生物反應器中提供兼氧環(huán)境。[0033]實施例I[0034]某污水站在原有處理工藝未進行污泥減量改造前，剩余污泥每天約為2t/d (含水率80% )。污泥減量改造在原有處理工藝上增加了一個側向生物反應器，即采用本實用新型的系統(tǒng)和工藝，剩余污泥每天約為O. 5t/d(含水率80% )。出水水質在污泥減量改造前后未曾發(fā)生明顯變化。[0035]實施例2[0036]某新建污水站，根據(jù)企業(yè)的污水水量和水質情況，原估算剩余污泥發(fā)生量約為 10t/d(含水率80% )。在污水處理工藝上增加一個側向生物反應器，即采用本實用新型的系統(tǒng)和工藝，污水站建成穩(wěn)定運行后，剩余污泥發(fā)生量約為2t/d(含水率80% )。出水水質也基本能達到設計要求。[0037]以上所述僅為本實用新型的較佳實施舉例，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種利用側向生物反應器進行污泥減量的系統(tǒng)，包括依次連接的無氧池(2)、充氧池(3)和固液分離池(12)，其特征在于，還包括一側向生物反應器(4)，所述側向生物反應器(4)內分隔成相互連通的混合區(qū)和攪拌反應區(qū)，所述混合區(qū)通過第一進水管(7)連通至所述無氧池(2)，所述混合區(qū)通過第二進水管(8)連通至所述充氧池(3)，所述攪拌混合區(qū)內設置攪拌裝置(17)，所述攪拌混合區(qū)底部通過混合液回流管(9)連通所述充氧池(3)。
2.根據(jù)權利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述混合區(qū)和攪拌反應區(qū)的容積比例為I 3 5。
3.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固液分離池(12)與所述側向生物反應器(4)之間設有污泥回流管(14)。
4.根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述混合液回流管(9)上設有第一壓力輸送裝置(10)。
5.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥回流管(14)上設有第二壓力輸送裝置(13)。
6.根據(jù)權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固液分離池(12)為二沉池或序批式反應器。
專利摘要本實用新型公開了一種利用側向生物反應器進行污泥減量的系統(tǒng)，包括依次連接的無氧池、充氧池和固液分離池，還包括一側向生物反應器，所述側向生物反應器內分隔成相互連通的混合區(qū)和攪拌反應區(qū)，所述混合區(qū)通過第一進水管連通至所述無氧池，所述混合區(qū)通過第二進水管連通至所述充氧池，所述攪拌混合區(qū)內設置攪拌裝置，所述攪拌混合區(qū)底部通過混合液回流管連通所述充氧池。本實用新型利用兼氧環(huán)境與充氧環(huán)境交替循環(huán)處理，使系統(tǒng)不斷選擇低繁殖細菌來分解生物固體。直到生物固體被完全分解，大大較少剩余污泥的產(chǎn)生量。
文檔編號C02F3/30GK202808482SQ20122046219
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月12日 優(yōu)先權日2012年9月12日
發(fā)明者沈浙萍, 梅榮武, 韋彥斐, 鐘重, 李欲如, 張剛, 王付超 申請人:浙江省環(huán)境保護科學設計研究院