[發明專利]實現良好生物除磷且提高污泥產酸的污水與污泥處理方法

有效

• 申請號: 201210285691.5
• 申請日: 2012-08-13
• 公開（公告）號: CN102774958A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 陳銀廣;王冬波;孟凡松;王懷臣
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;C02F11/04
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

技術領域

本發明涉及一種實現良好生物除磷且提高污泥產酸的污水與污泥處理方法，屬于環境保護技術領域。

背景技術

城市污泥是污水處理廠在對污水處理過程中產生的固體或半固體沉淀物質，具有產量大、有機物含量高、成分復雜等特點。如果處理不當，極易造成二次污染。污泥厭氧消化產短鏈脂肪酸是污泥資源化的重要方向，今年來引起了不少研究者的關注。

短鏈脂肪酸（包括乙酸、丙酸等）是污水生物處理過程中脫氮除磷所偏愛的優先使用碳源，其含量的直接決定了污水處理設施出水中氮磷的濃度。由于短鏈脂肪酸在我國污水中（特別是南方地區污水中）的含量較低，因此，常常通過外加乙酸等辦法來保證處理設施脫氮除磷的高效性與穩定性，大大增加了運行成本。

發明人前期研究表明：剩余污泥在堿性條件下發酵能產生大量的短鏈脂肪酸（Environmental?Science?and?Techlonogy,?2006,?40,?2025-2029），將發酵產生的脂肪酸作為生物除磷工藝的補充碳源時，系統的除磷效果能得到明顯的提高(Environmental?Science?and?Techlonogy,?2007,?41,?7126-7130)。目前，國內外剩余污泥產酸的研究重心均集中在產酸過程的條件優化與控制上。

研究表明，活性污泥系統在非平衡條件下能產生儲能物質的聚集現象（即污水中有機物不直接氧化為二氧化碳和水，而被細菌吸收到體內進行儲存），而這些儲能物質均能被快速降解。如果能在污水處理過程中富集儲能物質含量高的污泥而又不削弱系統的處理能力，那么不僅能降低污水處理的運行成本，而且能提高后續污泥的產酸能力，具有重要的實踐意義。

最近幾年，有報道表明單級好氧工藝可以在沒有設定厭氧段的工藝條件下，活性污泥系統可以通過反向延長適當的靜置時間實現良好的生物除磷。本發明在此生物除磷技術的基礎上，研發出一種既能獲得較高儲能物含量的剩余污泥，又不降低污水處理系統的運行效果（特別是除磷效果）的污水處理工藝，并將此剩余污泥在堿性發酵池里進行厭氧發酵，大大提高了剩余污泥發酵產酸的能力。

發明內容

本發明的目的是提供一種實現良好生物除磷且提高污泥產酸的污水與污泥處理方法。

本發明提出的實現良好生物除磷且提高污泥產酸的污水與污泥處理方法，由污水與污泥處理系統進行處理，所述處理系統由污水處理裝置和剩余污泥產酸裝置組成，所述污水處理裝置由進水管1、出水管4、排泥管6、序批式反應器7、曝氣頭8、流量計9和空氣壓縮機11組成，序批式反應器7下部設有曝氣頭8，所述曝氣頭8通過管道連接流量計9，流量計9通過空氣管10連接空氣壓縮機11，序批式反應器7底部通過排泥閥門5連接排泥管6，序批式反應器7中部通過出水閥門3連接出水管4，序批式反應器7通過進水閥門2連接進水管1；所述剩余污泥產酸裝置由堿性發酵池12、攪拌器13和自動加堿裝置14組成，攪拌器13和自動加堿裝置14插入堿性發酵池12內；污水處理系統的運行方法具體步驟如下：

(1)、打開進水閥門2，污水從進水管1進入序批式反應器7內，待進水完畢后，關閉進水閥門2。

(2)、打開空氣壓縮機11好氧曝氣，好氧曝氣時間為3.8-4.2h。

(3)、在好氧曝氣1h時，打開排泥閥門5排出一定量的泥水混合物，使反應器內活性污泥濃度為2800-3200?mg·L^-1，污泥泥齡為10-14d。排出的泥水混合物沉淀0.4-0.6h后,上清液返回序批式反應器7內繼續曝氣，剩余污泥進入堿性發酵池用于厭氧發酵生產有機酸。

(4)、好氧曝氣結束后，關閉空氣壓縮機11結束曝氣，沉淀0.9-1.1h，以實現泥水分離。

(5)、沉淀結束后，打開排水閥門3，排水結束后，關閉排水閥門3。

(6)、將序批式反應器7靜置6.5-7.5h，整個反應周期12h。

(7)、剩余污泥進入堿性發酵池12后，開啟攪拌器13，轉速為140-160?r/min。

(8)、開啟自動加堿裝置14，使堿性發酵池12中pH控制在10?±?0.1。

(9)、剩余污泥在堿性發酵池中發酵4天后，進行泥水分離，上清液為富含有機酸的鹽。

上述運行方法中的關鍵點在于控制合適的排泥時間，以便在不影響污水處理效果（特別是除磷效果）的前提下，獲得能提高生產有機酸的剩余污泥。發明人經過大量的研究表明，在好氧1h后排泥能達到理想的效果。

本發明的有益效果是：