[發(fā)明專利]一種廢水污泥同步生物降解復(fù)合式反應(yīng)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110228204.7
• 申請日: 2011-08-10
• 公開（公告）號: CN102336476A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫培德;樓琦;吳祖良;謝鑫源;金孝祥
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江富春江環(huán)保熱電股份有限公司;浙江工商大學(xué)
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F3/30;C02F3/32;C02F11/02
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種廢水污泥同步生物降解復(fù)合式反應(yīng)器，特別是一種利用“水蚯蚓-微生物”共生系統(tǒng)實現(xiàn)廢水污泥同步生物降解的復(fù)合式反應(yīng)器，屬于環(huán)保設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

活性污泥法是世界各國廣泛采用的市政污水處理方法，但在運行過程中會產(chǎn)生大量的剩余污泥。由于剩余污泥中重金屬、病原菌以及有機(jī)微污染物的存在，使得傳統(tǒng)土地利用污泥的做法越來越受到學(xué)者與公眾的質(zhì)疑。因此，焚燒往往成為許多國家處理污泥的最終選擇。然而，由于污泥含水率高使污泥焚燒前不得不進(jìn)行濃縮和脫水等預(yù)處理，再者，小型污水處理廠往往需要將濃縮、脫水后的污泥外運至污泥焚燒廠(或垃圾焚燒廠)做集中處置，所以，污泥焚燒的綜合成本一般均維持在高位運行。估算表明，剩余污泥處理、處置費用通常高達(dá)整個污水處理廠建設(shè)和運行總費用的50％～60％(H.J.H.Elissen，T.L.G.Hendrickx?et?al.A?new?reactor?conceptfor?sludge?reduction?using?aquatic?worms[J].Water?Res.2006，40：3713-3718.)。因此，研發(fā)低成本、可操作的污泥減量技術(shù)一直為各國研究人員津津樂道。

基于原生/后生動物捕食微生物的污泥減量技術(shù)因具有經(jīng)濟(jì)高效、無二次污染等優(yōu)點，已經(jīng)引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。水蚯蚓作為污水處理系統(tǒng)中能夠觀測到的最大后生動物，可附著于填料上生長繁殖，具有較高的耐污染能力和較大的污泥吞噬能力，因而被廣泛應(yīng)用于污泥減量的研究中，并被認(rèn)為是用于污泥減量的一種較為理想的捕食生物。

荷蘭瓦根寧大學(xué)、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心、清華大學(xué)等相關(guān)研究團(tuán)隊均開發(fā)了相應(yīng)的水蚯蚓污泥減量反應(yīng)器，如：荷蘭瓦根寧大學(xué)的連續(xù)流蠕蟲反應(yīng)器，污泥減量率達(dá)60％(T.L.G.Hendrickx?H.J.H.Elissen?et?al.Aquatic?worms?eating?waste?sludge?in?a?continuous?system[J].BioresourceTechnology.2009，100：4642-4648.)；中科院生態(tài)中心魏源送團(tuán)隊開發(fā)的推流復(fù)合式生物污泥減量反應(yīng)器(魏源送，劉俊新.利用寡毛類蠕蟲反應(yīng)器處理剩余污泥的研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報.2005，25(6)：803-808.)、折流式寡毛類蠕蟲污泥減量反應(yīng)器(王亞煒，魏源送，劉俊新.顫蚓反應(yīng)器結(jié)構(gòu)和曝氣方式對剩余污泥處理的影響[J].中國給水排水.2006，22(增刊)：338-342.)，亦具有明顯的污泥減量效果。

上述所述反應(yīng)器均具有明顯的污泥減量效果，但其均獨立于污水處理系統(tǒng)之外，在實際處理過程中需外設(shè)水蚯蚓污泥減量系統(tǒng)，增加額外的基建費用。

通過試驗研究，發(fā)現(xiàn)水蚯蚓的生活習(xí)性和活性污泥好氧生化條件差異不大，若能開發(fā)一種能實現(xiàn)水蚯蚓-微生物穩(wěn)定共生的生物反應(yīng)器，實現(xiàn)廢水污泥同步降解效果，則不必新建大量的獨立污泥減量設(shè)施，甚至只需對污水處理廠現(xiàn)有設(shè)施進(jìn)行一定改造，不需新建處理設(shè)施，從而大大減少基建成本。因此，有必要開發(fā)一種能實現(xiàn)水蚯蚓-微生物穩(wěn)定共生并具有良好廢水污泥同步降解效果的新型反應(yīng)器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種廢水污泥同步生物降解復(fù)合式反應(yīng)器，實現(xiàn)了水蚯蚓污泥減量和微生物污染物降解在同一反應(yīng)器中同時完成。

一種廢水污泥同步生物降解復(fù)合式反應(yīng)器，由缺氧池、厭氧池、好氧池和沉淀池依次串聯(lián)組成；所述的缺氧池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，缺氧池頂部設(shè)有污泥回流進(jìn)口；所述的厭氧池內(nèi)填充生化棉填料；所述的好氧池內(nèi)底部設(shè)有穿孔曝氣管，好氧池內(nèi)上部懸掛球形填料，球形填料下設(shè)有若干層板狀填料，所述的球形填料和板狀填料上掛載水蚯蚓；所述的沉淀池底部設(shè)有污泥回流出口。

所述反應(yīng)器中各反應(yīng)池的有效容積比為：缺氧池∶厭氧池∶好氧池∶沉淀池＝2∶2∶5∶1；沉淀池中污泥和硝化液以混合物狀態(tài)經(jīng)污泥回流泵回流至缺氧池，其污泥/硝化液回流比為150％～200％。

所述的缺氧池設(shè)有進(jìn)水口，池體中間位置安裝攪拌裝置，實現(xiàn)污泥攪拌、泥水均勻混合，從而防止污泥沉積于池底，達(dá)到提高反應(yīng)速率與反應(yīng)效果的目的?；钚晕勰嘣谠摲磻?yīng)池中主要實現(xiàn)脫氮功能以及部分有機(jī)碳的去除。

所述的厭氧池優(yōu)選由兩塊隔板以折流式隔離成三個容積相同的厭氧小室，各厭氧小室內(nèi)填充生化棉填料，所述的生化棉填料的孔徑為0.3～0.5mm。水以S型流經(jīng)整個厭氧池，微生物附著生長于填料上，提高微生物含量和泥水接觸面積，實現(xiàn)反應(yīng)速率的提高，折流式路徑增加污水在厭氧段的水流停留時間，提高難降解有機(jī)物的水解效果。