利用臭氧氧化實現生物污泥減量的方法技術

本發明專利技術涉及一種利用臭氧氧化實現生物污泥減量的方法，將Ａ２／Ｏ工藝的生物處理系統和臭氧氧化系統相結合，污水在生物處理系統的厭氧段、缺氧段及好氧段中分別完成厭氧釋磷，反硝化及好氧吸磷等過程后，剩余污泥再進入由臭氧發生器、臭氧接觸柱及尾氣吸收裝置三部分組成的臭氧氧化系統，經臭氧氧化，剩余污泥細胞壁結構被破壞，氧化后的剩余污泥以有機質的形式進入污水生物處理系統中，通過活性污泥的生物降解作用，將其部分有機質轉化成為水和二氧化碳，從而降低系統產生的生物污泥量。本發明專利技術實現在污水處理凈化的同時，將產生的剩余污泥量最小化，并提高剩余污泥的穩定性，減少剩余污泥的后續處理處置費用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種，在污水處理凈化的同時，將產生的剩余污泥量最小化，并提高剩余污泥的穩定性，減少剩余污泥的后續處理處置 費用。屬于環境工程污水處理

技術介紹
為了解決城市污水的污染問題，人們進行了長期的實驗研究和大量的工程實踐， 按目前應用最為廣泛的活性污泥法計算，已有近百年的歷史。現在，污水生物處理技術已成 為現代生物工程中的一個重要組成部分，生物法也成為去除污水中有機物的主流方法。該 技術正在向著更加高效化、穩定化和低能耗化的方向發展。目前，在許多城市生物污水處理 廠中，污水得到凈化的同時會產生大量的剩余生物污泥。剩余污泥的處理和處置已成為污 水處理廠運行中一個令人頭疼的問題，具運行費用占到污水處理廠總運行費用的25-40 % ， 甚至高達60%。生物污泥的最終處置常采用焚燒、填埋、填海或用于農業。但隨著可用土地 的減少以及考慮到人體的健康，污泥在用于農業之前還必須進行進一步處置。昂貴的運行 費用和越來越嚴格的限制性法規使得剩余污泥的處置問題益發嚴重。目前，國外的活性污 泥處理廠的運行重點已從過去的優質出水轉移到污泥產生量的最小化。對于生物固體管理 的理想解決方案是開發出一種無泥化工藝。但是，由于污泥中難降解惰性物質的存在，很難 將剩余污泥完全生物降解掉。所以在污泥處理的實際運行管理中，比較現實和能夠實現的 方法就是在污水處理的同時盡量減少污泥的產量，以期最大限度地降低剩余污泥的產量和 處置費用。這使得人們對于能夠減少污泥產量的生物處理工藝越來越感興趣。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對現有技術的不足，提供一種利用臭氧氧化實現生物污泥減 量的方法，以較低的成本實現降低污水生物處理系統產生的污泥量。 為實現上述目的，本專利技術將A2/0工藝的生物處理系統和臭氧氧化系統相結合，通 過將剩余污泥臭氧氧化，破壞剩余污泥細胞壁結構，氧化后的剩余污泥以有機質的形式進 入污水生物處理系統中，通過活性污泥的生物降解作用，將具部分有機質轉化成為水和二 氧化碳，從而降低系統產生的生物污泥量。 本專利技術的方法具體為 1、生物處理系統采用A2/0工藝。在生物處理系統的厭氧池和缺氧池中安裝攪拌 機，在好氧池中安裝曝氣管。將污水引入厭氧池并停留2小時完成厭氧釋磷，然后再引入缺 氧池中并停留2小時完成缺氧反硝化反應，再引入好氧池中停留6小時完成好氧硝化反應。 2、將從好氧池排出的水引入豎流式沉淀池，在沉淀池中進行泥水分離，澄清水通 過出水管外排，沉淀后的污泥一部分通過回流污泥泵和回流污泥管回流到厭氧池中，另外 一部分即剩余污泥通過剩余污泥管進入臭氧接觸柱。 3、將臭氧發生器產生的臭氧氣體通過臭氧投加管引入臭氧接觸柱，臭氧氣體的投加量與剩余污泥量的質量比為0.20 : i，使臭氧接觸柱中的剩余污泥與臭氧氣體進行反應，反應時間為10 15分鐘。反應后的殘余臭氧氣體通過尾氣排放管進入尾氣吸收裝置， 經過處理后排放入外界大氣環境；臭氧化后的污泥通過臭氧化污泥回流泵和臭氧化污泥回 流管回流至厭氧池中。 本專利技術中，所述厭氧池的有效容積為2. 5m 厭氧池中的進水管直徑為20mm，厭氧 池中安裝的攪拌機的功率為0. 15kW，進入厭氧池的回流污泥管的直徑為15mm。 所述缺氧池的有效容積為2. 5m3，缺氧池中的硝化液回流管直徑為25mm，缺氧池中 安裝的攪拌機的功率為0. 15kW。所述好氧池的有效容積為7. 5m 所述曝氣管的管徑為10mm。所述豎流式沉淀池的直徑為1. 5m，高度為3m ;所述出水管的直徑為20mm ;所述回流污泥管的直徑為15mm ;所述剩余污泥管的直徑為10mm。所述臭氧投加管的直徑為5mm ;所述臭氧接觸柱的直徑為0. lm，高度為1. Om ;所述臭氧化污泥回流管的直徑為10mm。 本專利技術將生物處理系統與臭氧氧化系統相結合，能夠在凈化污水的同時，實現生 物污泥產量最小化；產生的剩余生物污泥穩定性好，為后續的濃縮、脫水等處理處置提供了 良好的條件。本專利技術與傳統的污水、污泥處理處置技術比較，能夠節約20_30%的運行費用， 更加經濟節能。附圖說明 圖1為本專利技術中生物處理系統(A2/0工藝)和臭氧氧化系統的結構示意圖。 圖1中，1為原水管，2為&厭氧池，3為攪拌機，4為A2缺氧池，5為攪拌機，6為0 段好氧池，7為曝氣管，8為硝化液回流泵，9為硝化液回流管，10為豎流式沉淀池，11為出水 管，12為回流污泥管，13為回流污泥泵，14為剩余污泥管，15為臭氧發生器，16為臭氧投加 管，17為臭氧接觸柱，18為尾氣排放管，19為尾氣吸收裝置，20為臭氧化污泥回流泵，21為 臭氧化污泥回流管。具體實施例方式以下結合附圖和實施例對本專利技術的技術方案作進一步描述。以下實施例不對本發 明的技術方案構成限定。 本專利技術將A70工藝的生物處理系統和臭氧氧化系統相結合，采用的裝置結構如圖l所示。生物處理系統采用A70工藝，能夠實現生物脫氮除磷。A段為厭氧段，主要進行厭氧釋磷；4段為缺氧段，可以通過反硝化作用脫氮；0段為好氧段，可以完成碳化、硝化、好氧吸磷等過程。臭氧氧化系統由臭氧發生器、臭氧接觸柱及尾氣吸收裝置三部分組成。臭氧發生器能夠將空氣中的氧氣合成臭氧，臭氧氣體與剩余污泥在臭氧接觸柱中進行充分反應，臭氧氧化后的污泥用泵提升進入生物處理系統的A段厭氧池，而接觸柱中的殘余臭氧氣體則通過尾氣吸收裝置處理后排入外界大氣環境。 對照圖l，本專利技術如下 1、在生物處理系統的厭氧池2和缺氧池4中安裝攪拌機，在好氧池6中安裝曝氣管7。首先采用原水管1將原生污水輸送進入A工段厭氧池2并停留2小時，回流污泥管12輸送過來的回流污泥也進入&厭氧池2，原生污水與回流污泥通過攪拌機3的攪拌作用完 全混合，進行厭氧釋磷反應。反應后出水進入4段缺氧池4中并停留2小時，通過硝化液 回流泵8和硝化液回流管9輸送過來的硝化液也進入A2段缺氧池4，通過攪拌機5的攪拌 使得進水、硝化液、活性污泥完全混合，進行缺氧反硝化反應脫氮。反應出水再進入0段好 氧池6中停留6小時，在好氧池中，曝氣管7輸送的氧氣、污水、活性污泥完全混合，通過好 氧生化反應去除有機物、完成硝化反應。 2 、從0段好氧池6排出的水進入豎流式沉淀池10 ，在沉淀池中進行泥水分離，澄清 水通過出水管11外排，沉淀后的污泥一部分通過回流污泥泵13和回流污泥管12回流到& 厭氧池2中，另外一部分即剩余污泥，需要進行臭氧氧化處理。將這部分剩余污泥通過剩余 污泥管14進入臭氧氧化系統中的臭氧接觸柱17。 3、將空氣或者純氧氣體除塵除濕后引入臭氧發生器15，產生的臭氧氣體通過臭氧 投加管16引入臭氧接觸柱17，臭氧氣體的投加量為0. 20kg03/kgMLSS(即臭氧氣體的投加 量與剩余污泥量的質量比為0. 20 : 1)。在臭氧接觸柱17中，剩余污泥與臭氧氣體進行反 應，反應時間為10 15分鐘。反應后的殘余臭氧氣體通過尾氣排放管18進入尾氣吸收裝 置19，經過處理后排放入外界大氣環境。臭氧化后的污泥通過臭氧化污泥回流泵20和臭氧 化污泥回流管21回流至&厭氧池2中進行生物代謝。 以下為本專利技術的一個具體應用實施例。 在山東省某污水處理廠開展臭氧氧化污泥減量中試工程本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用臭氧氧化實現生物污泥減量的方法，其特征在于包括如下步驟：　　１）在生物處理系統的厭氧池（２）和缺氧池（４）中安裝攪拌機，在好氧池（６）中安裝曝氣管（７）；將污水引入厭氧池（２）并停留２小時完成厭氧釋磷，然后再引入缺氧池（４）中并停留２小時完成缺氧反硝化反應，再引入好氧池（６）中停留６小時完成好氧硝化反應；　　２）將從好氧池（６）排出的水引入豎流式沉淀池（１０）進行泥水分離，澄清水通過出水管（１１）外排，沉淀后的污泥一部分通過回流污泥泵（１３）和回流污泥管（１２）回流到厭氧池（２）中，另外一部分即剩余污泥通過剩余污泥管（１４）進入臭氧接觸柱（１７）；　　３）將臭氧發生器（１５）產生的臭氧氣體通過臭氧投加管（１６）引入臭氧接觸柱（１７），臭氧氣體的投加量與剩余污泥量的質量比為０．２０∶１，使臭氧接觸柱（１７）中的剩余污泥與臭氧氣體進行反應，反應時間為１０～１５分鐘；反應后的殘余臭氧氣體通過尾氣排放管（１８）進入尾氣吸收裝置（１９），經過處理后排放入外界大氣環境；臭氧化后的污泥通過臭氧化污泥回流泵（２０）和臭氧化污泥回流管（２１）回流至厭氧池（２）中。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：何圣兵，戴鼎立，楊峰峰，李亞紅，
申請(專利權)人：上海交通大學，
類型：發明
國別省市：31[中國|上海]