[發(fā)明專利]利用臭氧氧化實(shí)現(xiàn)生物污泥減量的方法

有效

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• 申請日: 2010-03-10
• 公開（公告）號: CN101759338A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何圣兵;戴鼎立;楊峰峰;李亞紅
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: C02F11/06
• 分類號: C02F11/06;C02F11/04
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所 31201
• 代理人: 毛翠瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用臭氧氧化實(shí)現(xiàn)生物污泥減量的方法，在污水處理凈化的同時(shí)，將產(chǎn)生的剩余污泥量最小化，并提高剩余污泥的穩(wěn)定性，減少剩余污泥的后續(xù)處理處置費(fèi)用。屬于環(huán)境工程污水處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

為了解決城市污水的污染問題，人們進(jìn)行了長期的實(shí)驗(yàn)研究和大量的工程實(shí)踐，按目前應(yīng)用最為廣泛的活性污泥法計(jì)算，已有近百年的歷史。現(xiàn)在，污水生物處理技術(shù)已成為現(xiàn)代生物工程中的一個(gè)重要組成部分，生物法也成為去除污水中有機(jī)物的主流方法。該技術(shù)正在向著更加高效化、穩(wěn)定化和低能耗化的方向發(fā)展。目前，在許多城市生物污水處理廠中，污水得到凈化的同時(shí)會產(chǎn)生大量的剩余生物污泥。剩余污泥的處理和處置已成為污水處理廠運(yùn)行中一個(gè)令人頭疼的問題，具運(yùn)行費(fèi)用占到污水處理廠總運(yùn)行費(fèi)用的25-40％，甚至高達(dá)60％。生物污泥的最終處置常采用焚燒、填埋、填海或用于農(nóng)業(yè)。但隨著可用土地的減少以及考慮到人體的健康，污泥在用于農(nóng)業(yè)之前還必須進(jìn)行進(jìn)一步處置。昂貴的運(yùn)行費(fèi)用和越來越嚴(yán)格的限制性法規(guī)使得剩余污泥的處置問題益發(fā)嚴(yán)重。目前，國外的活性污泥處理廠的運(yùn)行重點(diǎn)已從過去的優(yōu)質(zhì)出水轉(zhuǎn)移到污泥產(chǎn)生量的最小化。對于生物固體管理的理想解決方案是開發(fā)出一種無泥化工藝。但是，由于污泥中難降解惰性物質(zhì)的存在，很難將剩余污泥完全生物降解掉。所以在污泥處理的實(shí)際運(yùn)行管理中，比較現(xiàn)實(shí)和能夠?qū)崿F(xiàn)的方法就是在污水處理的同時(shí)盡量減少污泥的產(chǎn)量，以期最大限度地降低剩余污泥的產(chǎn)量和處置費(fèi)用。這使得人們對于能夠減少污泥產(chǎn)量的生物處理工藝越來越感興趣。

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，提供一種利用臭氧氧化實(shí)現(xiàn)生物污泥減量的方法，以較低的成本實(shí)現(xiàn)降低污水生物處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明將A²/O工藝的生物處理系統(tǒng)和臭氧氧化系統(tǒng)相結(jié)合，通過將剩余污泥臭氧氧化，破壞剩余污泥細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，氧化后的剩余污泥以有機(jī)質(zhì)的形式進(jìn)入污水生物處理系統(tǒng)中，通過活性污泥的生物降解作用，將具部分有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)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。

本發(fā)明的方法具體為：

1、生物處理系統(tǒng)采用A²/O工藝。在生物處理系統(tǒng)的厭氧池和缺氧池中安裝攪拌機(jī)，在好氧池中安裝曝氣管。將污水引入?yún)捬醭夭⑼Ａ?小時(shí)完成厭氧釋磷，然后再引入缺氧池中并停留2小時(shí)完成缺氧反硝化反應(yīng)，再引入好氧池中停留6小時(shí)完成好氧硝化反應(yīng)。

2、將從好氧池排出的水引入豎流式沉淀池，在沉淀池中進(jìn)行泥水分離，澄清水通過出水管外排，沉淀后的污泥一部分通過回流污泥泵和回流污泥管回流到厭氧池中，另外一部分即剩余污泥通過剩余污泥管進(jìn)入臭氧接觸柱。

3、將臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧氣體通過臭氧投加管引入臭氧接觸柱，臭氧氣體的投加量與剩余污泥量的質(zhì)量比為0.20∶1，使臭氧接觸柱中的剩余污泥與臭氧氣體進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為10～15分鐘。反應(yīng)后的殘余臭氧氣體通過尾氣排放管進(jìn)入尾氣吸收裝置，經(jīng)過處理后排放入外界大氣環(huán)境；臭氧化后的污泥通過臭氧化污泥回流泵和臭氧化污泥回流管回流至厭氧池中。

本發(fā)明中，所述厭氧池的有效容積為2.5m³，厭氧池中的進(jìn)水管直徑為20mm，厭氧池中安裝的攪拌機(jī)的功率為0.15kW，進(jìn)入?yún)捬醭氐幕亓魑勰喙艿闹睆綖?5mm。

所述缺氧池的有效容積為2.5m³，缺氧池中的硝化液回流管直徑為25mm，缺氧池中安裝的攪拌機(jī)的功率為0.15kW。

所述好氧池的有效容積為7.5m³，所述曝氣管的管徑為10mm。

所述豎流式沉淀池的直徑為1.5m，高度為3m；所述出水管的直徑為20mm；所述回流污泥管的直徑為15mm；所述剩余污泥管的直徑為10mm。

所述臭氧投加管的直徑為5mm；所述臭氧接觸柱的直徑為0.1m，高度為1.0m；所述臭氧化污泥回流管的直徑為10mm。

本發(fā)明將生物處理系統(tǒng)與臭氧氧化系統(tǒng)相結(jié)合，能夠在凈化污水的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)生物污泥產(chǎn)量最小化；產(chǎn)生的剩余生物污泥穩(wěn)定性好，為后續(xù)的濃縮、脫水等處理處置提供了良好的條件。本發(fā)明與傳統(tǒng)的污水、污泥處理處置技術(shù)比較，能夠節(jié)約20-30％的運(yùn)行費(fèi)用，更加經(jīng)濟(jì)節(jié)能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中生物處理系統(tǒng)(A²/O工藝)和臭氧氧化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。