[发明专利]一种污水处理厂污泥处理工艺与系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水处理厂污泥的处理工艺与系统，包含污泥减量化与尾水植物净化的系统结合。

背景技术

随着中国城镇污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化，污水处理厂的污泥产生量迅速增加。根据住建部资料显示，截止到2009年年底，全国投运城镇污水处理厂1992座，城镇污水处理量达到280亿m³，湿污泥(含水率80％)产生量突破2000万t，且我国城市污水处理厂每年排放的污泥量仍以每年10％以上的速度增长。城市污水处理厂污泥以生化剩余污泥为主，这类污泥含水率高，脱水性差，成分复杂，若处理处置处置不当，将引起严重的二次污染问题。因此，如何安全经济地处理处置城市污水处理厂污泥已成为世界各国共同面临的环境问题。

污泥的处理处置分成两类技术，第一类是减量化和稳定化技术，如浓缩、调理、脱水、消化等。目前常用的污泥消化技术有厌氧消化、好氧消化、发酵等，其中污泥好氧消化技术因其具有操作简单、基建费用低、运行效果好等优点受到人们的青睐，尤其在中小型污水处理厂剩余污泥稳定化处理应用上较为流行。污泥好氧消化是污泥中微生物有机体的内源代谢过程，通过曝气充入氧气，活性污泥中的微生物有机体自身氧化分解，转化为二氧化碳、水和氨气等，使污泥减量。污泥好氧消化后，其上清液BOD值较低，TN、TP含量较高，消化液一般回流至污水生物处理系统二次处理。

我国污水处理厂大多采用浓缩脱水来处理污泥，而采用消化技术处理污泥的污水处理厂大致只占20％左右。目前常用的污泥消化技术为厌氧消化工艺，约占40％，而好氧消化只占到3％左右。污泥稳定化处理程度比较低，一个重要原因是对于污水处理厂，单独建造污泥消化处理系统成本较高(尤其对于厌氧消化工艺而言)，效果不明显，收益不显著，并且运行管理不方便。

针对城市污水处理厂污泥，浓缩和消化技术比较适合，但由于国内对该技术缺乏系统的研究和耦合，工程上联合应用的案例不多，效果亦不明显，因此仍需进一步深入研究和优化；

第二类是污泥处置技术，如填埋、焚烧、堆肥及土地利用等，就第二类处置技术而言，这些技术在实际应用过程中面临着很多难题。对于填埋，一是消耗大量的土地资源，不少城镇很难找到新的填埋场；二是产生大量的渗滤液，由于污泥含水率较高，影响填埋场正常作业，加剧了垃圾填埋场渗滤液污染，大部分混合填埋的垃圾填埋场存在拒收污泥的现象；三是对填埋产生的气体进行资源化利用的填埋场较少，填埋产生的废气不仅污染环境，还存在安全隐患。对于焚烧，其具有占地面积小，处理快速，可消纳途径广泛，减容率显著，资源化利用率高等优点，但在推广焚烧工艺的同时，还需对污泥焚烧大气污染问题进行环境评估，烟气处理的环境要求较高。对于土地利用，其成本相对较低，资源化利用率高，但该法对原始泥质的要求较高，处理用地相对较大，用于绿化受季节限制；此外，对于部分处理工艺，由于添加的高分子絮凝剂没有有效破壳，容易造成土地板结。

发明内容

本发明提供一种基于好氧消化-水生植物净化的污泥处理工艺与系统，将重力浓缩后城镇污水处理厂污泥送入系统，通过污泥、尾水的一体化工艺处理实现污泥减量和尾水的净化。

一种污水处理厂污泥处理工艺，先对污泥进行重力沉淀，将重力沉淀得到的浓缩污泥依次进行好氧消化和消化污泥沉淀处理，所述的消化污泥沉淀后得到消化污泥和消化尾水，消化污泥外排，消化尾水进行水生植物净化处理。

所述的好氧消化的污泥浓度为12000-15000mg/L，溶解氧溶度为5.0mg/L以上；浓缩污泥在该段发生水解氧化，可生化部分被降解，好氧消化后污泥中有机质降解率达到40％以上，污泥量(质量)减量30％以上。

所述的水生植物净化处理为采用水生植物对消化尾水进行净化，常用的水生植物为凤尾莲，凤尾莲的种植密度可采用20-25棵/m²。

所述的好氧消化的温度为20～25℃，反应时间10-15d。

所述的水生植物净化处理时间为10-20d。

所述的重力沉淀得到的上清液用作水生植物净化用水。

一种污水处理厂污泥处理系统，包括控制系统和反应池体，所述的反应池体包括依次连接的沉淀池、好氧消化池、消化污泥沉淀池及水生植物净化池；所述的沉淀池底部通过带污泥泵的污泥管与好氧消化池连接；所述的好氧消化池内设置曝气管，曝气管与鼓风机连接；所述的消化污泥沉淀池底部设有排泥管；所述的控制系统控制污泥泵和鼓风机。