一种生物调控原位消解污泥的污水处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于污泥生物处理工艺技术领域，尤其与一种生物调控原位消解污泥的污水处理装置有关。
【背景技术】
[0002]随着水污染的日益严重，对各种污水进行经济有效的处理势在必行。目前全球范围内已有数以万计的污水处理厂正在运行，且随着环境意识与环保要求的提高必将有更多的污水厂行将建设。污水生物处理以高效低耗的突出优点被广泛用于污水处理，以活性污泥和生物膜为代表的污水生物处理工艺在水污染治理方面已取得了巨大成功。然而，现有的污水生物处理工艺并不完善。在实际运行过程中，多数污水生物处理厂面临以下问题:
[0003](I)进水量不足，主要由超前规划和污水排放系统故障导致，影响污水处理装置的运行；(2)进水水质量不稳定，主要原因是工业废水排入管网以及节假日和季节变化等导致的生活习惯改变等，可造成冲击负荷影响污水处理效果；(3)碳源不足，这是各污水处理厂所共同面临的问题，主要由现代生活习惯所致，可导致生物的营养物失衡影响氮和磷的去除效果。
[0004]在面对这些问题时，传统活性污泥法日益暴露出以下缺陷:(1)曝气池中生物浓度低；(2)耐水质、水量冲击负荷能力差，运行不够稳定；(3)易产生污泥膨胀；(4)污泥产量大；(5)基建和运行费用高，占地面积大等。现有污水生物处理工艺最引入注目的问题就是大量剩余污泥的产生。污泥处理的费用异常之高，大约占到污水处理厂建设和运行总费用的50%?60%左右。剩余污泥需要进行必要的处置因而增加了污水处理的运行费用。如图1-6所示，传统常见的污泥减量方法有:厌氧消化和好氧消化、污泥热处理法(例如湿式氧化法)、污泥浓缩法(例如重力浓缩法和气浮浓缩法)、污泥脱水法(例如机械脱水和化学混凝法)、污泥干化法(例如自然干化法和烘干法)，这些污泥减量方法并未完全解决污泥排放处置存在的一些弊端。
[0005]中国专利申请(公开号CN101481191A)公开了一种污泥回流消化减量的污水处理方法，其中将剩余污泥返回厌氧沉淀池中在厌氧沉淀池下部的沉淀污泥区长期积累以便将污泥消化减量，污水通过厌氧沉淀池后进行污水处理得到净化水和剩余污泥，未消化的污泥需要定期清掏。
[0006]美国专利申请(公开号US2002/0030003A1)也公开了一种活性污泥污水处理系统和方法，其中在接触罐中用污泥处理污水，然后在固液分离器中分离污泥和水，分离的污泥与部分污水在消化罐中混合并曝气以使污泥消化减量，经曝气的泥水混合液部分返回接触罐部分排出。
[0007]另外，现有的污水生物处理工艺中对磷的去除效果普遍不佳。磷是造成水体富营养化的主要因子，并且是人类可持续发展的重要元素，因此目前对水体中磷含量的控制日益严格，并且逐渐从单一“去除”转向“回收”。目前的脱磷工艺一般都是基于聚磷菌在厌氧释磷后在好氧状态下由微生物超量摄磷，因此只有排出一定量的剩余污泥来实现除磷，这就导致了难以实现原位污泥最大化的减量。
[0008]综上所述，急需研发新的污水生物处理方法并在污水处理过程中同步完成有机污泥的全部消解处理，才是真正完善的污水生物处理工艺。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型的目的在于提供一种生物调控原位消解污泥的污水处理装置，本实用新型解决了现有活性污水处理工艺存在的大量剩余污泥产生、现有污水生物处理工艺存在的上述各项不足及污水生物处理工艺存在的去磷效果普遍不佳的问题。
[0010]为此，本实用新型采用以下技术方案:一种生物调控原位消解污泥的污水处理装置，其特征是，所述的污水处理装置包括臭氧微纳米气泡氧化装置、核质光化装置、缺氧厌氧池、好氧池、沉淀池、清水消毒池和电器自动控制柜；剩余污泥池污泥回流管分别与臭氧微纳米气泡氧化装置和缺氧厌氧池连接，所述核质光化装置与剩余污泥沉淀池连接，所述臭氧微纳米气泡氧化装置分别与核质光化装置和常规污水处理装置污水的进口管连接，所述核质光化装置与常规污水处理装置缺氧厌氧池进口管连接，所述缺氧厌氧池出口管与好氧池进口管连接，所述好氧池的上清液出口管与沉淀池的进口管连接，所述好氧池的底泥回流管与缺氧厌氧池连接，所述缺氧厌氧池底泥回流管与臭氧微纳米气泡氧化装置连接，所述沉淀池的上清液与清水消毒池连接，所述沉淀池池底与污泥粉沙干化池连接。每个部件通过电器自动控制柜控制自动工作。
[0011]作为对上述技术方案的补充和完善，本实用新型还包括以下技术特征。
[0012]本实用新型还包括调节池，调节池的作用是将破解细胞混合液与原污水均质混合作为污水进水的设备。
[0013]本实用新型的工作原理如下:
[0014]第I步、将污水生物处理过程沉淀池的剩余污泥通过臭氧微纳米气泡处理后得到破壁细胞分解混合液，与原污水均质混合作为污水进水，进入厌氧缺氧后进入好氧池。其操作步骤中，混合液的污泥浓度控制为20000?30000mg/L。微纳米臭氧气泡破壁细胞脱水处理时间为0.5?2小时，其混合液的溶解氧浓度控制为3?4mg/L ；
[0015]第2步、将通过臭氧微纳米气泡处理后得到的破壁细胞分解混合液的部分混合液通过生命之光选择培养出活性核质光化微生物得到的混合液，与原污水均质混合进入厌氧缺氧池(也可直接进入好氧池)进行系列生化反应。其操作步骤中光源采用远红外线波长2.5—15微米的碳纤维发热管，溶解氧浓度控制为2?3mg/L ;污泥浓度控制在12000—16000mg/L，光化微生物光化培养时间为12?18小时。
[0016]第3步、将好氧池反应后得到的混合液进行分离得到上清液和浓缩混合液。其操作步骤中厌氧缺氧处理时间为0.8?4小时；厌氧缺氧处理以沉淀方式实现，污泥浓度控制在3500—30000mg/L ;好氧池反应时间2_6小时，好氧处理以微纳米空气氧气泡方式实现，污泥浓度控制在4200—8500mg/L。
[0017]第4步、将第3步分离得到的上清液排出，浓缩混合液返回执行第I步和第2步步骤。其操作步骤中回流污泥返回第I步的浓缩混合液的污泥量是剩余污泥总量的90-95%，返回第2步的浓缩混合液的污泥量是剩余污泥总量的5-10%。
[0018]第5步、将第3步分离得到的上清液净化消毒处理作为出水排出，浓缩混合液池底与厌氧缺氧池剩余污泥、无机粉沙进行干化处置。其操作步骤中分离得到的上清液消毒时间15-30分钟后作为净化出水排出，以微纳米臭氧气泡实现；浓缩混合液池底(二沉池)与沉砂池(初沉池)剩余污泥、无机粉沙进行处置，以低温干化装置实现。
[0019]按上述依次循环处理污泥污水，可以实现污泥污水原位同步长期稳定运行而无需排除有机污泥，同时保障污水处理达标排放。
[0020]使用本实用新型可以达到以下有益效果:本实用新型以方便地与各种合适的污水生物处理方法结合而形成新的污水污泥同步生物处理方法。污水生物处理方法产生的剩余污泥可以由本实用新型的污泥消解处理方法处理而无需排泥。此外，由本实用新型的污泥处理方法产生的出水通常呈中性，即pH值在6?8之间，因此无需调节pH值即可进一步通过污水深度处理达到符合排放标准的出水。与传统污水生物处理方法相比，新的污水污泥生物同步处理方法能够显著减少甚至完全消除污泥排放，抗冲击负荷能力和运行稳定性较高，具有良好的污水处理效果和出水水质，设备占地面积小、建设成本和运行成本低。本实用新型的污泥污水同步生物处理方法特别适合用于改造各种现有的污水生物处理装置，实现显著减少甚至完全消除有机污泥排放。
【附图说明】
[0021]图1为现有活性污泥法的一种工艺示意图。
[0022]图2为现有活