[發明專利]城市污水處理廠剩余污泥厭氧消化后的深度處理方法

有效

• 申請號: 201910316297.5
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110002677B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 張亮;孟慶賀;常海彬;于靜儀;宋培圓
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.一種城市污水處理廠剩余污泥厭氧消化后的深度處理的方法，其特征在于：裝置包括剩余污泥儲存罐（1），污泥厭氧消化罐（2），污泥處理系統，厭氧氨氧化Anammox生物膜培養箱（4）和第一可編程邏輯控制器PLC系統（5），第二可編程邏輯控制器PLC系統（6）；污泥處理系統包括污泥深度處理反應器（3），亞硝酸鹽溶液儲存罐（16）、鹽酸溶液儲存罐（17）；

首先城市污水處理廠運行過程中產生的剩余污泥貯存在剩余污泥儲存罐（1）中，剩余污泥通過第一進泥泵（7）泵入污泥厭氧消化罐（2）進行污泥厭氧消化；厭氧消化后的消化污泥通過帶式污泥脫水機（8）進行脫水處理，處理后產生的脫水液進入絮凝沉淀池（9）進行泥水分離；分離的上清液進入厭氧氨氧化Anammox生物膜培養箱（4），在厭氧氨氧化Anammox生物膜培養箱（4）中進行深度脫氮；同時產生的絮凝污泥通過絮凝沉淀池（9）下端的排泥管（10）與脫水后的消化污泥匯合一起進入消化污泥儲泥罐（11）繼而進入污泥深度處理反應器（3）；污泥深度處理反應器（3）中設有第一攪拌器（12）；在污泥深度處理反應器（3）末端底部設置排泥口（13）與排泥泵（14）相連；處理后的污泥與板框污泥脫水機（15）相連進行脫水；二次脫水后的污泥含水率低于60%；

亞硝酸鹽溶液儲存罐（16）與亞硝酸鹽定量加藥泵（18）相連、鹽酸溶液儲存罐（17）與鹽酸定量加藥泵（19）相連；第一可編程邏輯控制器PLC系統（5）由第一亞硝酸鹽實時監測探頭（20）、第一氨氮實時監測探頭（21）、pH實時監測探頭（22）、第一控制繼電器（23）、第二控制繼電器（24）、污泥濃度計（25）組成；通過第一可編程邏輯控制器PLC系統（5）接收由實時在線監測探頭第一亞硝酸鹽實時監測探頭（20）、第一氨氮實時監測探頭（21）、pH實時監測探頭（22）、污泥濃度計（25）產生的數據信號，處理后產生控制信號，傳遞給控制繼電器（23、24）；其中第一控制繼電器（23）控制鹽酸定量加藥泵（19）的開合，第二控制繼電器（24）控制亞硝酸鹽定量加藥泵（18）的開合，以實現亞硝酸鹽定量加藥泵（18）定量投加亞硝酸鹽溶液以及鹽酸定量加藥泵（19）投加鹽酸溶液調節污泥深度處理反應器（3）內的pH；

消化污泥經固液分離后進入消化污泥儲泥罐（11）再通過第二進泥泵（26）將消化污泥泵入到污泥深度處理反應器（3）；此時第一可編程邏輯控制器PLC系統（5）通過安裝在消化污泥儲泥罐（11）中的污泥濃度計（25）測量污泥的可揮發性懸浮固體濃度VolatileSuspended Solids，按照0.04g NO₂^--N/gVSS.d～0.06g NO₂^--N/gVSS.d的比例計算出亞硝酸鹽 的投加量；第一可編程邏輯控制器PLC系統（5）通過計算得出需要投加亞硝酸鹽的量后第二控制繼電器（24）打開向污泥深度處理反應器（3）中連續加入亞硝酸鹽溶液；此時根據第一亞硝酸鹽實時監測探頭（20）檢測污泥深度處理反應器（3）內亞硝酸鹽濃度，同時第一氨氮實時監測探頭（21）檢測氨氮濃度；污泥處理的平均固體停留時間為5-8d，當系統內的亞硝酸鹽濃度升高到10mg/L時，視為污泥穩定；

原位降低氨氮，當污泥深度處理反應器（3）內亞硝酸鹽濃度積累至10mg/L的時候利用第一可編程邏輯控制器PLC系統（5）控制第一控制繼電器（23 ）調節向污泥深度處理反應器（3）投加亞硝酸鹽溶液的進藥速度為初始進藥速度的50%，為0.02g NO₂^--N/gVSS.d，此時第一可編程邏輯控制器PLC系統（5）根據pH實時監測探頭（22）檢測此時的pH值，開啟第一控制繼電器（23）通過控制鹽酸定量加藥泵（19）定量投加鹽酸溶液，調節污泥深度處理反應器（3）中的pH至7.0～8.0，當pH實時監測探頭（22）檢測的pH值達到7.0～8.0時關閉第一控制繼電器（23）停止投加鹽酸；后將厭氧氨氧化生物膜培養箱（4）中的厭氧氨氧化聚氨酯填料架（27）取出將其放入污泥深度處理反應器（3）中；利用厭氧氨氧化生物膜原位反應，將氨氮和亞硝酸鹽共同轉化為氮氣；根據第一氨氮實時監測探頭（21）以及第一亞硝酸鹽實時監測探頭（20）檢測氨氮濃度以及亞硝酸鹽濃度，始終保持亞硝酸鹽濃度低于10mg/L，當反應器中氨氮濃度降低至5mg/L停止投加亞硝酸鹽，污泥原位處理氨氮終止；此時將厭氧氨氧化聚氨酯填料架（27）取出放回污泥消化液厭氧氨氧化生物膜培養箱（4）中，維持厭氧氨氧化生物膜的活性；

經過處理后的污泥直接通過排泥口（13）由排泥泵（14）泵入到板框污泥脫水機（15）處置。

2.一種城市污水處理廠剩余污泥厭氧消化后的深度處理的裝置，其特征在于包括：剩余污泥儲存罐（1）與污泥厭氧消化罐（2）相連，兩罐之間有一臺進泥泵為第一進泥泵（7）；厭氧消化罐（2）隨后與帶式污泥脫水機（8）相連；帶式污泥脫水機（8）分別與絮凝沉淀池（9）、消化污泥儲泥罐（11）相連；消化污泥儲泥罐（11）內部設有污泥濃度計（25），污泥濃度計（25）與第一可編程邏輯控制器PLC系統（5）相連接；消化污泥儲泥罐（11）通過第二進泥泵（26）與污泥深度處理反應器（3）相連，污泥深度處理反應器（3）內設有第一攪拌器（12）、第一亞硝酸鹽實時監測探頭（20）、第一氨氮實時監測探頭（21）、pH實時監測探頭（22），底部設有排泥口（13），排泥口（13）通過排泥泵（14）與板框污泥脫水機（15）相連；第一亞硝酸鹽實時監測探頭（20）、第一氨氮實時監測探頭（21）、pH實時監測探頭（22）與第一可編程邏輯控制器PLC系統（5）相連接；污泥深度處理反應器（3）外部分別與亞硝酸鹽定量加藥泵（18）、鹽酸定量加藥泵（19）相連，亞硝酸鹽定量加藥泵（18）又分別與亞硝酸鹽溶液儲存罐（16）、第二控制繼電器（24）相連，鹽酸定量加藥泵（19）又分別與鹽酸溶液儲存罐（17）、第一控制繼電器（23）相連；第二控制繼電器（24）、第一控制繼電器（23）與第一可編程邏輯控制器PLC系統（5）相連；

絮凝沉淀池（9）與厭氧氨氧化Anammox生物膜培養箱（4）相連，并通過污泥回流管（10）與消化污泥儲泥罐（11）相連；厭氧氨氧化Anammox生物膜培養箱（4）內部設有第二氨氮實時監測探頭（30）、第二亞硝酸鹽實時監測探頭（31）、溶解氧實時監測探頭（32）、厭氧氨氧化聚氨酯填料架（27）、第二攪拌器（28）、第三攪拌器（29）；厭氧氨氧化Anammox生物膜培養箱（4）外部與氣泵（34）相連，氣泵（34）再與第三控制繼電器（33）相連；第二氨氮實時監測探頭（30）、第二亞硝酸鹽實時監測探頭（31）、溶解氧實時監測探頭（32）、第三控制繼電器（33）與第二可編程邏輯控制器PLC系統（6 ）相連。