专利名称：废水生化剩余污泥处理装置及其处理方法
技术领域：
本发明涉及废水处理，特别涉及一种废水生化剩余污泥处理装置及其处理方法，以实现废水生物处理剩余污泥的零排放。
背景技术：
废水生物处理方法是目前应用最广泛的污水处理方法，具有效率高、占地少等显著优点。但在污水处理过程中同时也会产生大量剩余污泥。国内I个普通二级处理厂，污泥处理所需投资约占总投资的30 40%。我国目前对于污泥处理和处置的技术刚刚起步，在国内现有污水处理设施中有污泥稳定处理设施的还不到总量的1/4，且目前普遍采用的对于废弃物处理的优先顺序减量化、资源化和无害化的应用方面还处于实验、研究阶段。对污泥消化后进行脱水、再进行填埋是国内大型污水处理厂中常用的处置方法。该处置方法较经济，但同时也不可避免地占用大量土地，浪费污泥中可回收利用的资源，增加对地下水造成污染的潜在危险。随着土地的日益稀缺，剩余污泥填埋法日益受限，其经济安全无害化处理问题日益突出。尤其是对于化工企业(如印染、精细化工、制药、农药等行业)，其生化剩余污泥按照《国家危险废物目录》属于危险废物，不能按照普通填埋方式处理，其处置成本飙升至市政生化剩余污泥填埋的20倍以上，企业环保费用居高不下。随着社会经济的发展，法规及市民对污水处理厂(市政、工业)出水要求日益提高，对于色度、内分泌干扰物、中水回用等要求日益提高。尤其是内分泌干扰物干扰生物体内维持自稳定性、调节生殖发育和其他行为的荷尔蒙的产生、代谢、结合、交互作用和排泄的外源性物质。近年来，在河流、湖泊、海洋等天然水体中已检测出不同浓度的内分泌干扰物，并导致部分地区水生生物出现雌性化、雌雄同体等异常现象。污水处理厂(市政、工业)被认为是上述天然水体中内分泌干扰物的重要来源之一。现有城市污水处理厂的工艺设计和运行一般仅考虑氮、磷、化学需氧量等常规污染物的去除，对部分内分泌干扰物的处理效果不理想，导致其随着出水排放到环境。对于上述物质的去除臭氧氧化技术的应用是日益突出。
对于臭氧氧化技术，残余臭氧浓度对大气污染、现场运行人员的身体健康较突出，为了应对上述问题，国内常常设置臭氧尾气破坏器。由于臭氧属于昂贵的气体(目前电耗普遍在6-12kgkwh/kg03、氧气源残余氧占90%左右),经破坏后排放富余的氧气[占比90%左右(wt)]排放存在较大浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是提供一种废水生化剩余污泥处理装置，以大幅度地降低剩余污泥的处理成本，并且可实现废水生物处理剩余污泥的零排放。本发明解决该技术问题所采用的技术方案如下本发明的废水生化剩余污泥处理装置，包括顺序设置于废水生化处理污水管道上的厌氧池、好氧池和泥水分离装置，其特征是所述厌氧池、与泥水分离装置之间设置有回流管道，该回流管道上设置有溶气装置以及向溶气装置通入氧气和臭氧气体的进气管。
本发明所要解决的另一技术问题是提供一种利用上述装置的废水生化剩余污泥处理方法。本发明解决该技术问题所采用的技术方案如下本发明的废水生化剩余污泥处理方法，包括如下步骤①使泥水分离装置内的剩余污泥泥水混合物通过回流管道流向厌氧池通过进气管和溶气装置向流经回流管道的剩余污泥内充入氧气和臭氧气体；③泥水分离装置内的混合液经截留泥水分离后上清液出水。本发明的有益效果是，利用废水生化处理臭氧尾气对废水生物处理剩余污泥进行再处理，通过溶气装置溶解臭氧尾气中残余臭氧和氧气，臭氧渗入剩余污泥中细菌细胞壁并破壁从生命体变为有机分子，最终在生化处理工艺中被系统内其他细菌降解，实现生化剩余污泥零排放。生产工艺简单，可大幅度地降低剩余污泥的处理成本。
本说明书包括如下一幅附图图1是 本发明废水生化剩余污泥处理装置的结构示意图。图中零部件、部位及编号废水生化处理污水管道10、厌氧池11、好氧池12、泥水分离装置13、主管道21、第一控制阀21a、支管道22、第二控制阀22a、第三控制阀23a、溶气装置30、进气管31a。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参照图1，本发明的废水生化剩余污泥处理装置，包括顺序设置于废水生化处理污水管道10上的厌氧池11 (或称缺氧池)、好氧池12和泥水分离装置13。所述厌氧池11与泥水分离装置13之间设置有回流管道，该回流管道上设置有溶气装置30以及向溶气装置30通入氧气和臭氧气体的进气管31a。废水生化工艺中剩余污泥经回流管道泵送厌氧池11的过程中，通过溶气装置溶气方式溶解臭氧和氧气，臭氧渗入剩余污泥中细菌细胞壁并破壁从生命体变为有机分子，最终在生化工艺中被系统内其他细菌降解，并最终实现生化剩余污泥零排放。臭氧和氧气来自废水生化处理尾气，可有效地降低剩余污泥的处理成本。作为一种典型的配置方式，参照图1，所述回流管道包括两端分别与厌氧池11、泥水分离装置13连通的主管道21，以及与该主管道21并联的支管道道22，溶气装置30设置于支管道22上。在主管道21上设置第一控制阀21a，支管道22上在溶气装置30两侧分别设置第二控制阀22a、第三控制阀23a。所述溶气装置30可采用射流器、溶气泵或者涡流栗。本发明的废水生化剩余污泥处理方法，包括如下步骤①使泥水分离装置13内的剩余污泥泥水混合物通过回流管道流向厌氧池11 ;②通过进气管31a和溶气装置30向流经回流管道的剩余污泥内充入氧气和臭氧气体泥水分离装置13内的混合液经截留泥水分离后上清液出水。所述臭氧来自废水臭氧氧化处理臭氧尾气。本发明的废水生化剩余污泥处理方法的主要工艺控制参数为，所述步骤②中，臭氧充入量为O. 0Γ0. 2g03/gMLSS，氧气充入量为O. 05飞0g02/gMLSS，臭氧与剩余污泥泥水混合物的体积比为5 70% ;所述步骤③中，泥水分离装置13出水的pH值控制在6. (Γ7. O ;所述厌缺氧池11、好氧池12和泥水分离装置13内单个或者组合装入填料，填料(立体弹性填料、组合填料、悬浮填料等)填充率为1(Γ80%。实施例1 :应用于某化工污水处理厂，该厂污水生化处理规模为800Μ3/天，构筑物调节池100方、预处理臭氧氧化池90Μ3( 2个，I备I用)、厌氧池1600Μ3、缺氧池250Μ3、好氧池1000Μ3、沉淀池120Μ3、深度处理臭氧氧化池90Μ3，各生化构筑物填料填充率为60%，臭氧装置为6kg/h (I 台)，进水水质为 200(T3000mgC0D/l、7(T400mgNH3-N/l，出水水质为 5(T95mgC0D/l、7^12mgNH3-N/L·臭氧尾气未利用前，日产剩余污泥(含水率6(Γ80%)为1. 3 2.0吨/天。经改造利用臭氧尾气氧化回流至厌氧池剩余污泥后(臭氧充入量O. ΟΓΟ. 03g03/gMLSS、氧气充入量为2. (Γ4. 0g02/gMLSS、出水pH6. 5 7. O、生化段填料填充率60%)，实现零剩余污泥排放2年以上、出水稳定达标。且由于臭氧尾气中富余氧气的利用，在实现零剩余污泥排放的同时实现日节约电耗1080 1296kwh。日节约运行成本5046 7507元(包括电耗和污泥处置成本)。实施例2 应用于某精细化工污水处理厂，该厂污水生化处理规模为3800M3/天，构筑物调节池1000M3、预处理臭氧氧化池40M3、厌氧池9000M3、缺氧池2500M3、好氧池6000M3、沉淀池600M3、深度处理臭氧氧化池400M3，各生化构筑物填料填充率为40%，臭氧装置为20kg/h (I 台)，进水水质为 200(T4000mgC0D/l、5(Tl80mgNH3-N/l，出水水质为 56 93mgC0D/l、6^10mgNH3-N/lo臭氧尾气未利用前，日产剩余污泥(含水率6(Γ80%)为2. 6^3. 5吨/天。经改造利用臭氧尾气氧化回流至厌氧池剩余污泥后(臭氧充入量O. 03、. 06g03/gMLSS、氧气充入量为4. (TlO. 0g02/gMLSS、出水ρΗ6. 2飞.8、生化段填 料填充率60%)，实现零剩余污泥排放I年左右上、出水稳定达标。且由于臭氧尾气中富余氧气的利用，在实现零剩余污泥排放的同时实现日节约电耗308(T4320kwh。日节约运行成本10736 14574元(包括电耗和污泥处置成本)。
权利要求
1.废水生化剩余污泥处理装置，包括顺序设置于废水生化处理污水管道(10)上的厌氧池(11 )、好氧池(12)和泥水分离装置(13)，其特征是所述厌氧池(11)与泥水分离装置(13)之间设置有回流管道，该回流管道上设置有溶气装置(30)以及向溶气装置(30)通入氧气和臭氧气体的进气管(31a)。
2.如权利要求1所述的废水生化剩余污泥处理装置，其特征是所述回流管道包括两端分别与厌氧池(11)、泥水分离装置(13)连通的主管道(21)，以及与该主管道(21)并联的支管道(22)，溶气装置(30)设置于支管道(22)上，在主管道(21)上设置第一控制阀(21a)，支管道(22)上在溶气装置(30)两侧分别设置第二控制阀(22a)、第三控制阀(23a)。
3.如权利要求2所述的废水生化剩余污泥处理装置，其特征是所述溶气装置(30)采用射流器、溶气泵或者涡流泵。
4.采用权利要求1所述的废水生化剩余污泥处理装置的废水生化剩余污泥处理方法，包括如下步骤 ①使泥水分离装置(13)内的剩余污泥泥水混合物通过回流管道流向厌氧池(11)； ②通过进气管(31a)和溶气装置(30)向流经回流管道的剩余污泥内充入氧气和臭氧气体； ③泥水分离装置(13)内的混合液经截留泥水分离后上清液出水。
5.如权利要求4所述的废水生化剩余污泥处理方法，其特征是所述步骤②中，所述氧气和臭氧气体来自废水臭氧氧化处理尾气。
6.如权利要求5所述的废水生化剩余污泥处理方法，其特征是所述步骤②中，臭氧充入量为O. 0Γ0. 2g03/gMLSS，氧气充入量为O. 05飞0g02/gMLSS，臭氧与剩余污泥泥水混合物的体积比为5 70%。
7.如权利要求4所述的废水生化剩余污泥处理方法，其特征是所述步骤③中，泥水分离装置(13)出水的pH值控制在6. 0 7.0。
8.如权利要求4所述的废水生化剩余污泥处理方法，其特征是所述厌氧池(11)、好氧池(12)和泥水分离装置(13)内单个或者组合装入填料，填料填充率为1(Γ80%。
全文摘要
废水生化剩余污泥处理装置及其处理方法，以大幅度地降低剩余污泥的处理成本，并且可实现废水生物处理剩余污泥的零排放。处理装置包括顺序设置于废水生化处理污水管道(10)上的厌氧池(11)、好氧池(12)和泥水分离装置(13)，所述厌氧池(11)与泥水分离装置(13)之间设置有回流管道，该回流管道上设置有溶气装置(30)以及向溶气装置(30)通入氧气和臭氧气体的进气管(31a)。
文档编号C02F11/06GK103043877SQ20131000859
公开日2013年4月17日 申请日期2013年1月10日 优先权日2013年1月10日
发明者陆一新, 魏炜, 许文来 申请人:成都工业学院