[發(fā)明專利]有機(jī)污泥深井好氧消化處理裝置及處理方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210336738.6
• 申請(qǐng)日: 2012-09-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102795750A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于桂英;孫欽凱;李師松;宮英杰;馬華飛;梁彥娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東匯盛天澤環(huán)境工程有限公司
• 主分類號(hào): C02F11/02
• 分類號(hào): C02F11/02
• 代理公司: 濟(jì)南誠(chéng)智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 王汝銀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種有機(jī)污泥處理裝置及處理方法。

背景技術(shù)

隨著污水處理設(shè)施的普及、處理量的增加、處理標(biāo)準(zhǔn)的提高和處理功能的拓展，污泥的產(chǎn)生量將會(huì)大幅度的增加。目前按照污水處理負(fù)荷率75%，每萬(wàn)噸污水產(chǎn)含水率80%的污泥6t估算，我國(guó)每年將產(chǎn)生含水率80%的城鎮(zhèn)污水污泥約為3000萬(wàn)t。按照預(yù)測(cè)，到2020年污泥產(chǎn)量將突破年6000萬(wàn)t。在歐美，污泥處理基建費(fèi)用占污水處理廠總基建費(fèi)用的比例高達(dá)60%～70%。剩余污泥的處理費(fèi)用占污水廠運(yùn)行費(fèi)用的25%～40%，甚至高達(dá)60%。在我國(guó)污泥處理可占整個(gè)污水廠投資及運(yùn)行費(fèi)用的25%～65%。污泥處理給污水廠帶來(lái)了沉重的負(fù)擔(dān)，所以污泥處理是污水處理系統(tǒng)的重要組成部分。

目前污泥常用的最終處置方法有：土地利用、衛(wèi)生填埋和焚燒等，但是這三類污泥處置方法都各有其缺陷。其中土地利用中，由于剩余污泥中含有重金屬離子、呋喃等有害物質(zhì)，長(zhǎng)期將剩余污泥施于土地，有害物質(zhì)在土壤和植物體內(nèi)長(zhǎng)期積累而影響人體的健康；衛(wèi)生填埋需要占用大量土地，花費(fèi)大量運(yùn)輸費(fèi)用，而且填埋場(chǎng)周圍的環(huán)境也會(huì)惡化，遭受滲濾液、臭氣的困擾等；焚燒能耗大，所需的費(fèi)用很高，而且還存在煙氣污染問(wèn)題，一直難以推廣應(yīng)用。環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格使得常規(guī)處置方法變得非常困難，而且隨著城市化進(jìn)程的加快，無(wú)論是填埋還是焚燒，選址也成為一大難題，所以對(duì)污泥處理采用減量化技術(shù)就至關(guān)重要。

污泥處理處置的目標(biāo)是減量化、穩(wěn)定化和無(wú)害化。針對(duì)污泥處理過(guò)程中的環(huán)境問(wèn)題和經(jīng)濟(jì)效益，20世紀(jì)90年代提出了剩余污泥減量化的概念。污泥減量化是使整個(gè)污水處理系統(tǒng)在保證污水處理效能的前提下，采用適當(dāng)?shù)奈锢怼⒒瘜W(xué)、生物等方法，使向外排放的生物量達(dá)到最少，從而實(shí)現(xiàn)在“源頭”上減少污泥的產(chǎn)量。目前污泥減量化處理技術(shù)主要有：

（1）污泥厭氧消化處理技術(shù)。污泥厭氧消化是指污泥在無(wú)氧條件下，由兼性菌和厭氧細(xì)菌將污泥中的可生物降解的有機(jī)物分解成二氧化碳、甲烷和水等。完成整個(gè)消化過(guò)程，需要經(jīng)過(guò)三個(gè)階段，即水解、酸化階段，乙酸化階段，甲烷化階段。各個(gè)階段都有各自特色的微生物群體，相互聯(lián)系相互影響，最終使污泥得到穩(wěn)定，是污泥減量化、穩(wěn)定化的常用手段之一。污泥厭氧消化從理論上說(shuō)是很好的處理技術(shù)，但目前應(yīng)用并不廣泛，仍存在一些問(wèn)題尚待解決。比如投資成本較高、水力停留時(shí)間長(zhǎng)、對(duì)溫度要求較為苛刻、占地面積較大等。

（2）污泥好氧消化處理技術(shù)。污泥好氧消化是污泥穩(wěn)定化處理的一種方法，污泥在敞開(kāi)式的消化池中，不需加熱，在供氧充分的條件下氧化分解有機(jī)物。曝氣同時(shí)還起攪拌作用，以免污泥沉于池底，形成死區(qū)而產(chǎn)生臭味。好氧消化類似于活性污泥法，污泥經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的曝氣，有效基質(zhì)被耗盡，微生物利用本身的細(xì)胞物質(zhì)作為細(xì)胞反應(yīng)的能量，該細(xì)胞物質(zhì)被氧化為二氧化碳、水和氨。揮發(fā)性懸浮固體的數(shù)量減少了，同時(shí)，耗氧量也降至最低水平。污泥好氧消化對(duì)有機(jī)物的降解程度較高，但其運(yùn)行費(fèi)用也較大，污泥有機(jī)物分解程度隨溫度波動(dòng)大，消化后的污泥進(jìn)行重力濃縮時(shí)，上清液SS的濃度較高。

（3）物理化學(xué)處理技術(shù)。微生物基于自身細(xì)胞溶解產(chǎn)物的生長(zhǎng)方式稱為隱性生長(zhǎng)，整個(gè)過(guò)程包含了溶胞和生長(zhǎng)，其中溶胞為限制步驟。因此，溶胞效率的提高能夠?qū)е挛勰喈a(chǎn)量的減少。利用各種物理、化學(xué)等溶胞技術(shù)，使細(xì)菌能夠迅速死亡并分解成為基質(zhì)再次被其他細(xì)菌所利用，是污泥減量過(guò)程中廣為應(yīng)用的手段。包括：臭氧氧化污泥減量技術(shù)、氯氧化污泥減量技術(shù)、超聲波污泥減量化技術(shù)、Fenton試劑法等。此方法投資較高，能耗大，存在二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。

（4）微型動(dòng)物捕食污泥處理技術(shù)。包括接種微生物和生物相分離。接種微型動(dòng)物的方法即在原有的污水處理系統(tǒng)中接種微型原、后生動(dòng)物進(jìn)行污泥減量。現(xiàn)階段，蠕蟲是活性污泥中觀察到的最大后生動(dòng)物，比較常見(jiàn)的蠕蟲有顫蚓、紅斑瓢體蟲、仙女蟲等，一般紅斑瓢體蟲或仙女蟲在系統(tǒng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。生物相分離是指在好氧生物處理中，雖然寡毛類后生動(dòng)物的存在可以降低污泥的產(chǎn)量，但生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)是基于細(xì)菌的生長(zhǎng)，而不是基于寡毛類后生動(dòng)物的生長(zhǎng)，因而限制了寡毛類后生動(dòng)物的生長(zhǎng)，使其污泥減量的潛能得不到有效發(fā)揮。為此需設(shè)計(jì)一個(gè)適合寡毛類后生動(dòng)物生長(zhǎng)的反應(yīng)器，用它來(lái)處理活性污泥系統(tǒng)中排放的剩余污泥，或者與活性污泥系統(tǒng)作為一個(gè)整體來(lái)處理回流污泥，以此實(shí)現(xiàn)污泥減量化。該方法要求較長(zhǎng)的水力停留時(shí)間，不僅增加了反應(yīng)器容積，而且大大增加了投資和處理成本，并且目前對(duì)操作參數(shù)和微型動(dòng)物生長(zhǎng)的關(guān)系，及怎樣控制和維持微型動(dòng)物在高密度條件下長(zhǎng)時(shí)間生長(zhǎng)等方面研究還不夠，不適于大范圍推廣。

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