申請(qǐng)日2015.07.24
公開(公告)日2017.02.01
IPC分類號(hào)C02F9/14
摘要
本發(fā)明公開了一種處理市政污泥厭氧消化液的方法，包括如下步驟：污泥消化液進(jìn)入調(diào)節(jié)池，攪拌勻化，攪拌方式采用機(jī)械攪拌或曝氣攪拌;用泵或重力流從調(diào)節(jié)池提升進(jìn)入反硝化池，計(jì)量流量;在反硝化池中，原水中的有機(jī)物和來自前面硝化池的硝態(tài)氮發(fā)生反硝化反應(yīng);硝化池接受來自厭氧氨氧化反應(yīng)器的回流污水和沉淀池的回流污泥;反硝化池出水進(jìn)入沉淀池，泥水分離以截留污泥，同時(shí)該沉淀池采用MBR膜截留的形式;沉淀池出水進(jìn)入?yún)捬醢毖趸磻?yīng)器，以去除廢水中的氨氮;厭氧氨氧化反應(yīng)器的出水進(jìn)入產(chǎn)水池，部分產(chǎn)水回流到前述的硝化池。本發(fā)明和普通“硝化-反硝化”工藝相比，總氮脫除率高，運(yùn)行費(fèi)用低。
權(quán)利要求書
1.一種處理市政污泥厭氧消化液的方法，其特征在于，包括如下步驟：
步驟1)污泥消化液(7)進(jìn)入調(diào)節(jié)池(1)，攪拌勻化，攪拌方式采用機(jī)械攪拌或曝氣攪拌;
步驟2)用泵或重力流從調(diào)節(jié)池提升進(jìn)入反硝化池(2)，計(jì)量流量;
步驟3)在反硝化池(2)中，原水中的有機(jī)物和來自前面硝化池(3)的硝態(tài)氮發(fā)生反硝化反應(yīng)，生成氮?dú)�，同時(shí)有機(jī)物得到去除，反硝化池(2)部分混合液(8)也可以回流到硝化池(3)中，以進(jìn)一步去除有機(jī)物，反硝化池(2)到硝化池(3)的第一回流比(R1)控制在0～500%;
步驟4)硝化池(3)接受來自厭氧氨氧化反應(yīng)器(5)的回流污水(10)和沉淀池(4)的回流污泥(9)，利用硝化菌的作用將厭氧氨氧化反應(yīng)器(5)未反應(yīng)完全的氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，同時(shí)沉淀池回流的污泥在好氧/缺氧轉(zhuǎn)換過程中，有利于保持活性，從沉淀池回流的污泥第二回流比(R2)控制在0～200%，從厭氧氨氧化反應(yīng)器到硝化池(3)的污水第三回流比(R3)控制在0～500%;
步驟5)反硝化池(2)出水進(jìn)入沉淀池(4)，泥水分離，以截留污泥，同時(shí)該沉淀池采用MBR膜截留的形式;
步驟6)沉淀池出水進(jìn)入?yún)捬醢毖趸磻?yīng)器(5)，以去除廢水中的氨氮，該工藝段由三部分組成：厭氧氨氧化反應(yīng)器(21)、旋流器(25)和污泥濃縮池(26);
步驟7)厭氧氨氧化反應(yīng)器(5)的出水進(jìn)入產(chǎn)水池(6)，部分產(chǎn)水回流到前述的硝化池(3)，第三回流比(R3)控制在0～500%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：從所述步驟2到步驟7的工藝流程前端增加水解酸化或/和厭氧工藝環(huán)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：從所述步驟2到步驟7的工藝后端增加過濾或/和混凝沉淀工藝環(huán)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：在所述硝化池(3)、反硝化池(2)、厭氧氨氧化反應(yīng)器(5)中增加填料以提高污泥濃度，在厭氧氨氧化反應(yīng)器(5)啟動(dòng)初期接種厭氧氨氧化菌種，以縮短調(diào)試周期。
5.一種處理市政污泥厭氧消化液的設(shè)備，其特征在于：包括厭氧氨氧化反應(yīng)器(21)，所述厭氧氨氧化反應(yīng)器(21)內(nèi)設(shè)置有厭氧氨氧化泥水分離設(shè)備(23)，所述厭氧氨氧化泥水分離設(shè)備(23)頂部設(shè)置有厭氧氨氧化出水設(shè)備(24)，厭氧氨氧化出水設(shè)備(24)連通有氨氧化出水管路(13)，所述厭氧氨氧化泥水分離設(shè)備(23)底部通過氨氧化污泥管路(14)連通有厭氧氨氧化污泥旋流器設(shè)備(25)，所述厭氧氨氧化污泥旋流器設(shè)備(25)頂部通過旋流器污泥排放管路(16)連通有厭氧氨氧化污泥濃縮設(shè)備(26)、底部通過旋流器污泥回流管路(15)連通至所述厭氧氨氧化反應(yīng)器(21)，所述厭氧氨氧化污泥濃縮設(shè)備(26)頂部通過濃縮池污水回流管路(17)連通至所述厭氧氨氧化反應(yīng)器(21)內(nèi)、底部連接有濃縮池污泥排放管路(18)，所述厭氧氨氧化反應(yīng)器(21)還連接有氨氧化進(jìn)水管路(11)和氨氧化充氧管路(12)，氨氧化充氧管路(12)連接在所述厭氧氨氧化反應(yīng)器(21)底部，并與設(shè)置在所述厭氧氨氧化反應(yīng)器(21)底部的厭氧氨氧化曝氣設(shè)備(22)連接。
說明書
處理市政污泥厭氧消化液的方法及其設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種處理市政污泥厭氧消化液的方法及其設(shè)備。
背景技術(shù)
隨著市政污水處理設(shè)施的普及、處理率的提高和處理程度的深化，市政污水廠的污泥產(chǎn)生量有較大的增長，由此引起的二次污染問題已經(jīng)越來越嚴(yán)重。城市污水廠的污泥是指處理污水所產(chǎn)生的固態(tài)、半固態(tài)及液態(tài)的廢棄物，含有大量的有機(jī)物、重金屬以及致病菌和病原菌等，不加處理任意排放，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。對(duì)污泥處理總的要求是穩(wěn)定化、無害化和減量化。
國內(nèi)外污泥處理與處置的方法很多，一般采用濃縮、消化、脫水、干化、有效利用(農(nóng)用、建材等)、填埋及焚燒等，或用其中幾個(gè)方法組合處置。應(yīng)該說，對(duì)污水廠污泥的處理和處置，我們與先進(jìn)國家相比，差距較大。
污泥穩(wěn)定處理有好氧和厭氧之分，好氧穩(wěn)定有很多優(yōu)點(diǎn)，但能耗很高，只有當(dāng)污泥量較少時(shí)才采用。污泥厭氧穩(wěn)定處理通常采用中溫(35℃)和高溫(55℃)兩種厭氧消化方法。國內(nèi)已有很多座大型污水處理廠采用此方法，污泥經(jīng)消化后，有機(jī)物含量減少，性能穩(wěn)定，總體積減少，污泥消化過程中還產(chǎn)生大量沼氣可回收利用。
污泥厭氧消化裝置工藝復(fù)雜，一次性投資大，運(yùn)行有難度。從已建消化池的實(shí)際運(yùn)行看，只有少數(shù)達(dá)到預(yù)期的效果。有管理、設(shè)計(jì)問題，亦有沼氣利用的經(jīng)濟(jì)性和安全性問題。但近年來，隨著國家對(duì)污泥處理的重視，厭氧消化工藝設(shè)備的成熟，以及對(duì)厭氧消化有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)、運(yùn)營、管理人員的增加，污泥厭氧消化處理設(shè)施呈現(xiàn)增加的趨勢。
近些年一些污泥預(yù)處理的高溫?zé)崴�、高溫�(zé)釅A解技術(shù)在國內(nèi)外發(fā)明出來并應(yīng)用于工程實(shí)踐，經(jīng)過高溫?zé)崴忸A(yù)處理污泥破壁后，污泥的厭氧消化變得更容易，產(chǎn)氣量增加很多，這促進(jìn)了大家對(duì)污泥厭氧消化處理的積極性。但是帶來的另一個(gè)不可忽視的問題就是厭氧消化液的處理難度增加。
污泥消化液一般具有以下特點(diǎn)：
1、氨氮濃度高。一般污泥消化液的氨氮濃度為500～1500mg/L，而經(jīng)過高溫?zé)崴馓幚淼奈勰�，消化液的氨氮濃度�?500～4000mg/L，這么高的濃度如果采用普通的生化處理，會(huì)存在較大的處理難度，而采用如吹脫和蒸汽氣提的處理方法，運(yùn)行費(fèi)用高業(yè)主難以承受。污泥消化液的氨氮總量會(huì)占到一個(gè)污水處理廠氨氮總量的20～80%，如果將這些污泥消化液回流到市政污水處理系統(tǒng)，會(huì)造成系統(tǒng)負(fù)荷增加很多，因此建議污泥消化液單獨(dú)處理。
2、碳氮比失衡。污泥消化液的COD/TN比例一般在1.0～4.0之間，采用普通的“硝化-反硝化”工藝需要充足的曝氣并投加大量的碳源、堿才能將消化液中的總氮去除，這個(gè)費(fèi)用高到大部分污水處理廠難以承受。
“厭氧氨氧化菌”(anaerobic ammonium oxidation，Anammox)是一類特殊的工程細(xì)菌，通過生物化學(xué)反應(yīng)，它們可以將污水中所含有的氨氮和亞硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)馊コ�。而且轉(zhuǎn)化過程中這種細(xì)菌不需要氧氣、不需要碳源，因此基于“厭氧氨氧化”機(jī)理的生物脫氮技術(shù)具有巨大的優(yōu)勢。針對(duì)污泥消化液的以上特點(diǎn)，基于“厭氧氨氧化”生物脫氮機(jī)理，設(shè)計(jì)出能同時(shí)兼顧有機(jī)物去除和高效氨氮/總氮去除的工藝，是本發(fā)明的重點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種處理市政污泥厭氧消化液的方法及其設(shè)備，以解決污泥消化液有機(jī)物和氨氮/總氮達(dá)標(biāo)的要求。
為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種處理市政污泥厭氧消化液的方法，包括如下步驟：
步驟1)污泥消化液進(jìn)入調(diào)節(jié)池，攪拌勻化，攪拌方式采用機(jī)械攪拌或曝氣攪拌;
步驟2)用泵或重力流從調(diào)節(jié)池提升進(jìn)入反硝化池，計(jì)量流量;
步驟3)在反硝化池中，原水中的有機(jī)物和來自前面硝化池的硝態(tài)氮發(fā)生反硝化反應(yīng)，生成氮?dú)�，同時(shí)有機(jī)物得到去除，反硝化池部分混合液也可以回流到硝化池中，以進(jìn)一步去除有機(jī)物，反硝化池到硝化池的第一回流比控制在0～500%;
步驟4)硝化池接受來自厭氧氨氧化反應(yīng)器的回流污水和沉淀池的回流污泥，利用硝化菌的作用將厭氧氨氧化反應(yīng)器未反應(yīng)完全的氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，同時(shí)沉淀池回流的污泥在好氧/缺氧轉(zhuǎn)換過程中，有利于保持活性，從沉淀池回流的污泥第二回流比控制在0～200%，從厭氧氨氧化反應(yīng)器到硝化池的污水第三回流比控制在0～500%：
步驟5)反硝化池出水進(jìn)入沉淀池，泥水分離，以截留污泥，同時(shí)該沉淀池采用MBR膜截留的形式;
步驟6)沉淀池出水進(jìn)入?yún)捬醢毖趸磻?yīng)器，以去除廢水中的氨氮，該工藝段由三部分組成：厭氧氨氧化反應(yīng)器、旋流器和污泥濃縮池;
步驟7)厭氧氨氧化反應(yīng)器的出水進(jìn)入產(chǎn)水池，部分產(chǎn)水回流到前述的硝化池，第三回流比控制在0～500%。
優(yōu)選的，從所述步驟到步驟的工藝流程前端增加水解酸化或/和厭氧工藝環(huán)節(jié)。
優(yōu)選的，從所述步驟到步驟的工藝后端增加過濾或/和混凝沉淀工藝環(huán)節(jié)。
優(yōu)選的，在所述硝化池、反硝化池、厭氧氨氧化反應(yīng)器中增加填料以提高污泥濃度，在厭氧氨氧化反應(yīng)器啟動(dòng)初期接種厭氧氨氧化菌種，以縮短調(diào)試周期。
一種處理市政污泥厭氧消化液的設(shè)備，包括厭氧氨氧化反應(yīng)器，所述厭氧氨氧化反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有厭氧氨氧化泥水分離設(shè)備，所述厭氧氨氧化泥水分離設(shè)備頂部設(shè)置有厭氧氨氧化出水設(shè)備，厭氧氨氧化出水設(shè)備連通有氨氧化出水管路，所述厭氧氨氧化泥水分離設(shè)備底部通過氨氧化污泥管路連通有厭氧氨氧化污泥旋流器設(shè)備，所述厭氧氨氧化污泥旋流器設(shè)備頂部通過旋流器污泥排放管路連通有厭氧氨氧化污泥濃縮設(shè)備、底部通過旋流器污泥回流管路連通至所述厭氧氨氧化反應(yīng)器，所述厭氧氨氧化污泥濃縮設(shè)備頂部通過濃縮池污水回流管路連通至所述厭氧氨氧化反應(yīng)器內(nèi)、底部連接有濃縮池污泥排放管路，所述厭氧氨氧化反應(yīng)器還連接有氨氧化進(jìn)水管路和氨氧化充氧管路，氨氧化充氧管路連接在所述厭氧氨氧化反應(yīng)器底部，并與設(shè)置在所述厭氧氨氧化反應(yīng)器底部的厭氧氨氧化曝氣設(shè)備連接。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明是針對(duì)污泥消化液的有機(jī)物和氨氮/總氮達(dá)標(biāo)的要求而設(shè)計(jì)的工藝流程，其工藝包括了“硝化-反硝化-沉淀”的技術(shù)環(huán)節(jié)和“厭氧氨氧化反應(yīng)器”的工藝環(huán)節(jié)，其中前者的主要目標(biāo)是降解有機(jī)物和殘余的氨氮/總氮，后者的主要目標(biāo)是降解廢水中的氨氮/總氮。整個(gè)工藝過程都采用微生物技術(shù)，由于采用了厭氧氨氧化技術(shù)，和普通“硝化-反硝化”工藝相比，總氮脫除率高，運(yùn)行費(fèi)用低。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。本發(fā)明的具體實(shí)施方式由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。
