专利名称：一种利用自生污泥进行碳源开发与应用的污水处理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及ー种主要应用于以活性污泥法作为污水处理工艺的城镇污水处理用的利用自生污泥进行碳源开发与应用的污水处理系统
背景技术：
活性污泥法已被广泛用于城市污水的处理，这对于降低污水中氮和磷的排放、保护水体环境起到一定的作用。传统的活性污泥处理系统主要包括依次连接的预处理池、生物反应池、ニ沉池，污水首先经预处理池去除污水中的无机物、泥砂等杂质，再进入生物反应池去除有机物及氮、磷，最后进入ニ沉池进行泥水分离，分离后的污泥一部分作为菌种返回生物反应池，其余污泥作为废物排出。目前活性污泥法用于城市污水处理存在的缺陷是生物脱氮除磷的效果常受进水COD的影响，当污水中的COD较低时，会出现氮磷去除不理想的现象。为降低出水中的氮磷，投加外碳源是一种有效的方法。经大量研究发现，在污水处理工艺运行中添加こ酸、甲醇等可以大大提高脱氮除磷效果，但其缺陷是必然消耗人类有限的有机资源，而且会大大增加污水处理厂的处理成本。此外，采用活性污泥法处理污水，在运行过程中会产生大量剩余污泥，如不及时处理，将会造成二次污染。污泥中微生物细胞内的物质，如多碳糖、脂肪、蛋白质和核酸等95 %以上的物质以COD的形式存在，而臭氧作为ー种强氧化剂，具有灭菌杀毒作用，如能利用臭氧对上述剰余污泥进行氧化处理，破坏微生物细胞，使其释放细胞内的有机物质，将变废为利，合理利用这些剩余污泥，解决进水碳源不足导致的生物系统脱氮除磷效果不佳的问题，有利于环境保护、节约资源，并将对污水处理行业的持续发展产生重要影响。
发明内容
本发明的主要目的在于针对上述问题，提供ー种利用自生污泥进行碳源开发与应用的污水处理系统，通过利用污水处理过程中自身的产物污泥进行破壁得到碳源，解决污水处理中碳源不足的问题，保护环境，节约资源，实现污水处理厂达标排放。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是ー种利用自生污泥进行碳源开发与应用的污水处理系统，包括连接进水管的预处理池，预处理池出水ロ依次连接生物反应池及ニ沉池，所述ニ沉池的上清液输出ロ连接出水管，ニ沉池的污泥输出口通过污泥回流管连至生物反应池的进水口，其特征在于在所述ニ沉池的污泥输出ロ和生物反应池的进水ロ之间还通过破壁污泥回流管连接ー臭氧污泥
破壁装置。所述臭氧污泥破壁装置是由臭氧发生器、气水混合器、气体流量计、液体流量计及污泥泵构成，所述臭氧发生器通过气体流量计连接所述气水混合器的进气ロ ；所述污泥泵的输入口通过破壁污泥回流管连接ニ沉池的污泥输出口，污泥泵的输出ロ通过所述液体流量计连接气水混合器的进液ロ ；气水混合器的出液ロ通过破壁污泥回流管连至生物反应池的进水ロ。
本发明的有益效果是在传统的活性污泥污水处理系统中设置臭氧污泥破壁装置，臭氧污泥破壁装置包括臭氧发生器，气水混合器，在剩余污泥与臭氧进行接触过程中，通过臭氧的强氧化性对微生物细胞壁进行穿孔，破坏微生物的细胞壁致使细胞质的释放，COD通过被破坏的细胞壁从细胞内部释放出来，作为碳源投加到生物反应池中，这部分COD用来解决进水碳源不足导致的生物系统脱氮除磷效果不佳的问题，不需外加碳源，实现了污水处理厂达标排放，节约资源，保护环境。臭氧污泥破壁系统运行操作简单，运行维护成本低；适用于传统活性污泥エ艺以及A/A/0、A/0、SBR、氧化沟等衍生エ艺的新建和改扩建工程，对污水处理行业的持续发展产生积极推动作用。
图I是本发明的结构示意图。图中I进水管,2预处理池,3生物反应池,4 ニ沉池,5出水管,6污泥回流管,7污泥泵，8液体流量计，9气水混合器，10破壁污泥回流管，11气体流量计，12臭氧发生器，A臭氧污泥破壁装置。以下结合附图和实施例对本发明详细说明。
具体实施例方式图I示出ー种利用自生污泥进行碳源开发与应用的污水处理系统，包括连接进水管I的预处理池2，预处理池2的出水ロ依次连接生物反应池3及ニ沉池4，ニ沉池的上清液输出ロ连接出水管5，ニ沉池的污泥输出ロ通过污泥回流管6连至生物反应池3的进水ロ，其特征在于上述ニ沉池4的污泥输出口和生物反应池3的进水口之间还通过破壁污泥回流管10连接ー臭氧污泥破壁装置A。所述臭氧污泥破壁装置A是由臭氧发生器12、气水混合器9、气体流量计11、液体流量计8及污泥泵7构成，上述臭氧发生器12通过气体流量计11连接气水混合器9的进气ロ ；污泥泵7的输入口通过破壁污泥回流管10连接ニ沉池4的污泥输出ロ，污泥泵7的输出ロ通过液体流量计8连接气水混合器9的进液ロ ；气水混合器9的出液ロ通过破壁污泥回流管10连至生物反应池3的进水口。上述气水混合器9、臭氧发生器8均采用市售产品。本实施例中，臭氧发生器采用了青岛国林实业有限责任公司生产的型号为CF-G-200G的臭氧发生器。气水混合器为常规的射流式气水混合器。气体流量计11及液体流量计8也均为常规流量仪表。系统运行吋，与传统活性污泥污水处理系统エ艺相同，污水首先经进水管I进入预处理池2去除污水中的无机物、泥砂等杂质，再进入生物反应池3去除有机物及氮、磷，最后进入ニ沉池4进行固液分离，分离后的上清夜从出水管5输出，污泥一部分作为菌种经污泥回流管6返回生物反应池3，剩余污泥排出。本发明的特点在于在上述传统活性污泥污水处理系统基础上进行改进，在ニ沉池4的污泥输出口与生物反应池3的进水口之间增设了包括臭氧发生器12与气水混合器9的臭氧污泥破壁装置A，并通过破壁污泥回流管10将破壁污泥返回到生物反应池3中，为生物系统的脱氮除磷补充碳源。以处理市政污水为例,在剩余污泥排放中，通过破壁污泥回流管10上设置的污泥泵7及液体流量计8，按设定量把一部分剩余污泥从ニ沉池4的污泥输出ロ抽吸到气水混合器9中，一般剩余污泥浓度MLSS为7000-10000mg/L，进行破壁的污泥量根据进水水质情況，按体积计，相当于系统进水量的2-10%;臭氧发生器12产生的臭氧浓度控制在18-22mg/L，通入的臭氧量通过气体流量计11进行控制；臭氧和污泥的气水体积比为0.2-0. 8 I;臭氧和污泥在气水混合器9内接触混合，由于臭氧的强氧化性，对微生物细胞壁进行穿孔，破坏微生物的细胞壁致使细胞质的释放，COD通过被破坏的细胞壁从细胞内部释放出来，作为碳源通过破壁污泥回流管10投加到生物池3内，从而为生物的脱氮除磷补充碳源，实现了污水厂的脱氮除磷达标运行。表I示出了本发明的应用实例及效果。表I利用自生污泥进行碳源开发与应用的污水处理系统的应用实例
权利要求
1.ー种利用自生污泥进行碳源开发与应用的污水处理系统，包括连接进水管的预处理池，预处理池出水ロ依次连接生物反应池及ニ沉池，所述ニ沉池的上清液输出ロ连接出水管，ニ沉池的污泥输出口通过污泥回流管连至生物反应池的进水口，其特征在于在所述ニ沉池的污泥输出口和生物反应池的进水口之间还通过破壁污泥回流管连接ー臭氧污泥破壁装置。
2.根据权利要求I所述的ー种利用自生污泥进行碳源开发与应用的污水处理系统，其特征在于所述臭氧污泥破壁装置是由臭氧发生器、气水混合器、气体流量计、液体流量计及污泥泵构成，所述臭氧发生器通过气体流量计连接所述气水混合器的进气ロ ；所述污泥泵的输入口通过破壁污泥回流管连接ニ沉池的污泥输出口，污泥泵的输出ロ通过所述液体流量计连接气水混合器的进液ロ ；气水混合器的出液ロ通过破壁污泥回流管连至生物反应池的进水ロ。
全文摘要
本发明涉及一种利用自生污泥进行碳源开发与应用的污水处理系统，包括预处理池，预处理池出水口依次连接生物反应池及二沉池，二沉池的上清液输出口连接出水管，二沉池的污泥输出口通过污泥回流管连至生物反应池进水口，其特征是在二沉池的污泥输出口和生物反应池进水口之间还通过破壁污泥回流管连接一臭氧污泥破壁装置；该装置是由臭氧发生器、气水混合器、气体流量计、液体流量计及污泥泵构成，臭氧发生器通过气体流量计连接气水混合器进气口；与二沉池连接的污泥泵的输出口通过液体流量计连接气水混合器的进液口；气水混合器出液口连接生物反应池进水口。本发明的优点是解决污水处理中碳源不足的问题，节约资源，保护环境。
文档编号C02F9/14GK102617004SQ201210118050
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月19日 优先权日2012年4月19日
发明者于非凡, 付华平, 刘范嘉, 张轶凡, 李玉庆, 陈曦 申请人:天津凯英科技发展有限公司