一种污泥减量生物处理系统及其使用方法
【专利摘要】本发明公开了一种污泥减量生物处理系统及其使用方法，所述系统包括曝气自溶池和常规活性污泥生物处理系统，常规活性污泥生物处理系统包括二沉池、生物处理厌氧段、生物处理缺氧段、生物处理好氧段、曝气装置、回流管道和进水管道，所述曝气自溶池进口与回流管道相连通，其出口与活性污泥处理工艺的生化段相连，所述活性污泥处理工艺的生化段为生物处理厌氧段或生物处理缺氧段或生物处理好氧段。本发明的设计不仅节约了生物解耦联污泥减量构筑物的空间，而且污泥减量效果明显，节省了自溶时间，适应于几乎所有的活性污泥处理工艺。
【专利说明】一种污泥减量生物处理系统及其使用方法
[0001]
【技术领域】
[0002] 本发明涉及污水处理领域，更具体地说，涉及一种污泥减量生物处理系统及其使 用方法。
【背景技术】
[0003] 据最新统计，目前全国城镇污水处理厂年产80%水分污泥3359万吨，按吨处理成 本300元计算(如有些城市已达到800元以上)，每年用于污泥处置的费用在100亿元以上。
[0004] 目前用于污水生物处理的污泥减量方法中，使用最多的是生物解耦联污泥减量， 就是OSA污泥减量方法，减量机理是对回流污泥进行厌氧5-10小时，使微生物用于繁殖的 能量进行厌氧耗散，减少污泥微生物的繁殖，从而达到污泥减量目的，该方法需要在污泥回 流通路上设置一个可以使回流污泥停留时间达到5小时至10小时构筑物，一般污水厂的污 泥回流量在50%以上，因此需要构筑物的最小容积约相当于2. 5-5小时的水力停留时间，且 减量效果受进水水质影响较大，减量不稳定，且减量机理还有待探讨。
[0005] 因此，由于现有技术中存在污泥减量效果差，并且需要足够大的构筑物的问题，是 本领域内技术人员亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的为提供一种污泥减量生物处理系统及其使用方法，本发明的内容是 利用微生物生态自溶的原理，使污泥从源头上达到减量的目的。自溶就是活性污泥微生物 利用自身的酶系统，将自身组织溶解，释放营养物质，供其它微生物利用，特点是无需外加 药剂，环境友好，条件温和，如何引发和控制活性污泥微生物的自溶条件，是本发明的技术 关键。
[0007] 因此本发明要解决的关键是如何简易实现活性污泥自溶，通过近一年的研究发 现，将从二沉池回流的高浓度污泥的一部分或全部置于带曝气充氧的构筑物内，通过控制 曝气30至60分钟，活性法泥微生物产生自溶，然后将自溶后的污泥送入常规活性污泥工艺 的生物处理段，从而达到污泥减量的效果，一般可达到使剩余活性污泥排量减少50%以上， 达到污泥减量的目的，由于污泥自溶后的回流液营养均衡，因此在一定的减量范围内不影 响生物处理的出水水质。
[0008] 由于充氧停留时间在60分钟以内，回流污泥量按50%计算，按自溶最大比例全部 回流污泥计，构筑物容积最大只相当于水力停留时间30分钟左右，是生物解耦联污泥减量 构筑物的1/5到1/10,可以实现剩余污泥减少量在50%以上。
[0009] 本发明的有益效果在于：它利用活性污泥系统的微生物生态自溶原理，针对现有 几乎所有的活性污泥生物处理工艺，对沉淀后的部分或全部高浓度活性污泥进行短时间曝 气充氧处理，部分微生物发生自溶，自溶后的污泥可根据工艺需要进入生物处理工艺的各 段，并为活性污泥系统提供自溶后的营养物质，同时减少污泥产生量达50%以上，实现从污 泥的源头减量，并且不产生额外的废水。该专利方法的污泥减量效果明显，构筑物占用小， 易于改造，且运行成本低。
[0010] 在针对没有二沉池和污泥回流的工艺，如SBR及各种变型工艺，可在滗水后对沉 淀污泥进行短时曝气后再进入下一个处理周期，非常方便的实施污泥减量。
[0011] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： 一种污泥减量生物处理系统，包括曝气自溶池和常规活性污泥污法生物处理系统，常 规活性污泥法生物处理系统包括二沉池、生物处理厌氧段、生物处理缺氧段、生物处理好氧 段、曝气装置、回流管道和进水管道，所述曝气自溶池进口与回流管道相连通，其出口与活 性污泥处理工艺的生化段相连，所述活性污泥处理工艺的生化段为生物处理厌氧段或生物 处理缺氧段或生物处理好氧段。个别工艺可只有其中部分段组成，所述曝气自溶池处于活 性污泥生物处理二沉池回流管道和活性污泥生物处理构筑物之间，出口可根据工艺需要与 活性污泥生物处理某段相连通，一般与二沉池回流污泥在同一段，也可单独引入其它段，都 可达到污泥减量的效果。
[0012] 更进一步的，所述曝气自溶池中设有曝气装置，可以是机械曝气、微孔曝气，射流 曝气等常规曝气方式。
[0013] 使用如上所述的污泥减量生物处理系统进行污泥减量，其使用方法包括以下步 骤： (1) 打开进水管道，污水进入到生物处理段进行处理，生物处理后混合液进入二次沉淀 池进行泥水分离； (2) 二次沉淀池中的回流污泥的30%至100%作为生物自溶污泥通过回流管道进入到曝 气自溶池中，进行曝气充氧处理，；二次沉淀池中的另一部分污泥作为正常回流污泥通过回 流管道进入到生物处理段； (3) 在曝气自溶池中处理后的污泥通过管道或其它方式进入到活性污泥的生物处理 段，参与污水生物处理过程。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0015] 图1为本发明的针对A20工艺的污泥减量生物处理系统结构示意图； 图中：1为曝气自溶池；2为生物处理好氧段；3为二沉池；4为回流管道；5为自溶部分 污泥；6为进水管道；7为正常回流污泥；8为曝气装置；9为生物处理厌氧段；10为生物处 理缺氧段，11为混合液内回流。
【具体实施方式】
[0016] 本发明提供了一种污泥减量生物处理系统及其使用方法，该专利方法的污泥减量 大，构筑物占用容积小，减量效果明显，适应于几乎所有的活性污泥处理工艺。
[0017] 下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚和详细 的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本 发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实 施例，都属于本发明保护的范围。
[0018] 如图1所示的一种污泥减量生物处理系统，主要包括曝气自溶池1、二沉池3、生物 处理厌氧段9、生物处理缺氧段10、生物处理好氧段2、曝气装置8、回流管道4和进水管道 6、混合液内回流管道11，所述曝气装置8设于所述生物处理好氧段2内，所述曝气自溶池1 与生物处理厌氧段9相连通，所述生物处理厌氧段9、生物处理缺氧段10和生物处理好氧段 2依次连接，所述生物处理好氧段2与二沉池3连通，所述二沉池3通过回流管道4与生物 处理厌氧段9连通，所述二沉池3通过回流管道4与曝气自溶池1连通，所述生物处理厌氧 段9与进水管道6连通，所述混合液内回流分别与生物处理好氧段2末端和生物处理缺氧 段10首端连通。所述曝气自溶池1中设有曝气装置8。
[0019] 如上所述的污泥减量生物处理系统的使用方法，包括以下步骤： (1) 打开进水管道6,污水进入到生物处理厌氧段9进行处理，处理完毕，依次进入到生 物处理缺氧段10和生物处理好氧段2进行处理； (2) 污水通过管道从生物处理好氧段2进入到二沉池3,进行沉淀处理； (3) 二沉池3中的30%-100%污泥作为自溶污泥5通过回流管道4进入到曝气自溶池1 中，进行曝气处理；二沉池3中的另一部分污泥作为正常回流污泥7通过回流管道4进入到 生物处理厌氧段9,进行处理，生物处理好氧段2末端通过内回流管道11回流入与生物处理 缺氧段10首端进行反硝化处理； (4) 在曝气自溶池1中通过曝气自溶后的污泥通过管道进入到生物处理厌氧段9。
[0020] 其中所述自溶部分污泥和正常回流污泥的浓度为二沉池回流污泥浓度，在 6000mg/L以上。所述曝气自溶池的曝气装置的曝气时间为30至60分钟。
[0021] 进行上述循环操作，对污泥从源头上进行微生物自溶减量。
[0022] 实施例1 本发明在日处理10万吨的A2O工艺中的应用。
[0023] 该工程的厌氧段共约10000 m3,通过将最前端隔出1500 m3的容积作为污泥自溶 构筑物，采用射流曝气为微生物的生态自溶构筑物提供气源，将污泥回流量的50%连续打 入自溶构筑物，其余50%仍按原工艺运行，实现了污泥减量65%，出水水质仍达到一级A出 水。
[0024] 实施例2 本发明在日处理1吨的实验室中的应用。
[0025] 水源采用常州市一污水厂，工艺采用SBR工艺，每天中的一个周期对沉淀污泥进 行60分钟的曝气处理，与同样条件运行的另一套SBR装置污泥产量进行对比平行实验，运 行6个月，采用污泥生态自溶工艺的装置实现污泥减量72%，出水指标与对照装置一致或优 于对照装置出水。
[0026] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的，本文中所定义的一 般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将 不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致 的最宽的范围。
【权利要求】
1. 一种污泥减量生物处理系统，其特征在于：包括曝气自溶池和常规活性污泥生物处 理系统，常规活性污泥生物处理系统包括二沉池、生物处理厌氧段、生物处理缺氧段、生物 处理好氧段、曝气装置、回流管道和进水管道，所述曝气自溶池进口与回流管道相连通，其 出口与活性污泥处理工艺的生化段相连，所述活性污泥处理工艺的生化段为生物处理厌氧 段或生物处理缺氧段或生物处理好氧段。
2. 如权利要求1所述的污泥减量生物处理系统，其特征在于：所述曝气自溶池中设有 曝气装置。
3. -种污泥减量方法，其特征在于：使用污泥减量生物处理系统进行污泥减量，包括 以下步骤： (1) 打开进水管道，污水进入到常规活性污泥生物处理系统进行处理； (2) 污水通过管道从活性污泥生物处理末端进入到二次沉淀池，进行沉淀处理； (3) 二次沉淀池中的部分或全部污泥作为自溶污泥通过回流管道进入到曝气自溶池 中，进行曝气处理，控制曝气时间；二沉池中的另一部分污泥作为正常回流污泥通过回流管 道进入到常规活性污泥生物处理段进行处理； (4) 在曝气自溶池中处理后的污泥通过管道进入到常规活性污泥生物处理段。
4. 如权利要求3所述的污泥减量方法，其特征在于：所述自溶部分污泥和正常回流污 泥的浓度为二沉池回流污泥浓度，在6000mg/L以上。
5. 如权利要求3所述的污泥减量方法，其特征在于：所述自溶部分污泥是总污泥回流 量的 30%-100%。
6. 如权利要求3所述的污泥减量方法，其特征在于：所述曝气自溶池的曝气装置的曝 气时间为30至60分钟。
【文档编号】C02F11/02GK104211278SQ201410477448
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】贺航运, 刘礼祥, 杨观乐, 石长恩, 杨旭良, 童建国, 陆桂勇, 钱冬, 简泽宇, 余冬威, 王云辉 申请人:句容市深水水务有限公司, 深圳市水务投资有限公司, 常州市深水江边污水处理有限公司, 常州市深水城北污水处理有限公司