[发明专利]剩余污泥减量处理的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理领域，特别是涉及一种剩余污泥减量处理的方法及装置。

背景技术

市政污泥是城市污水处理过程中产生的副产品，就我国的市政污泥性质而言，污泥中有机物含量超过50％，并含有大量的N、P等营养物质(其中N含量1.5％～7.0％，P含量0.8％～3％)。据中国国家环保总局提供的数字，目前中国每年大约排放污水401亿m³，已建成运转的城市污水处理厂有400余座，日处理能力2534万m³。按污泥产量占处理水量的0.3％～0.5％(以含水率97％计)计算，中国城市污水厂污泥的产量在7.602万m³/d和12.67万m³/d(以含水率97％计)之间。因此，中国在污水处理事业不断取得进步的同时，将面临巨大的污泥处理处置压力。

在污泥回流段中如果加入化学(臭氧、酸或碱)或物理(热处理、超声破碎或机械处理)处理单元，剩余污泥可减少60％以上，但化学或物理处理的成本高昂，同时会增加曝气池有机负荷和曝气能耗，影响工艺的实用性。另有一种方法是加入解偶联剂，控制微生物新陈代谢，从而达到剩余污泥减量的目的，减量率在50％-80％，且能耗水平低，但该方法所投加的解偶联剂可能会对微生物造成过度的毒害作用，影响工艺本身的污染物处理性能，另外解偶联剂需大量购买，增加了运行成本。可见目前经化学物理工艺处理后的污泥普遍存在较多的问题，如回用困难、污泥破解率不高、产生臭气、能耗大、运行成本高和设备腐蚀等。而生物污泥减量技术主要是通过改变微生物生存环境及其本身的作用实现污泥减化，与化学、物理技术相比，其在不影响出水水质的前提下能够实现污泥的原位减量，具有较好的减量效果，且运行费用低，无二次污染，是解决污水生化处理工艺中污泥问题较理想的途径。

生物污泥减量技术中，好氧-沉淀-厌氧(OSA)工艺是在污水处理过程中同时实现污泥减量化的一种新工艺，其实质是由传统活性污泥工艺中的曝气池和沉淀池以及在两者之间插入的一个污泥厌氧池组成，沉淀池底部的污泥抽出进入厌氧池内，在厌氧条件下反应一段时间，然后将厌氧池内的泥水混合液补入曝气池内，实现好氧-沉淀-厌氧的循环。这种方式，既不需要通过物理或化学手段进行预处理，也不需要添加任何化学药剂，能在不影响出水水质的前提下，可以减少剩余污泥产量的20％-60％，同时改善了污泥沉降性能，即可对传统的活性污泥工艺进行改造，使得基建和运行成本较低。这对于解决我国日后大幅增长的污泥量有着重要意义。

然而，目前OSA工艺本身仍存在一定的缺陷。由于OSA工艺等同于在传统活性污泥法的好氧污泥回流段插入了一个厌氧反应池，从沉淀池排出的污泥经过厌氧罐处理后再回流到曝气池中，实质上改变了微生物的生存环境，也在一定程度上改变了原好氧活性污泥中的微生物种群结构以及污泥性质，这为系统带来污泥减量化效果的同时，也影响了系统污泥的活性，会给污水处理带来不利的结果，如污泥产率的降低致使减少部分的污泥中的氮素磷素进入到水相中，加重了工艺系统氮磷污染物负担，从而使得出水总氮总磷增加。同时，一般传统的OSA工艺回流比大概为10％左右，厌氧反应池的体积大，造价高，管理困难，而OSA工艺具有较大污泥减量潜能，因此不断地优化改良OSA工艺，完善该工艺各方面的性能，充分发挥OSA污泥减量化效果，对推广OSA的应用及我国剩余污泥的处理有着极其重要的意义。

发明内容

基于此，有必要提供一种污泥减量效果明显、除氮效果好、运行成本低的剩余污泥减量处理方法。

一种剩余污泥减量处理方法，包括以下步骤：

(1)污泥和污水混合物进入好氧生化反应池内曝气混合后，引入沉淀池内沉淀，引出上清液；

(2)周期性抽取沉淀池中的污泥进入厌氧反应池中反应，静沉；抽出厌氧反应池中等量的静沉上清液回流至好氧生化反应池中；

(3)每隔3天抽出厌氧反应池中等量的污泥回流至好氧生化反应池内，完成污泥在沉淀-厌氧-好氧-沉淀各设备之间的循环交换流动。

步骤(2)中的等量是指与进入厌氧反应池中的污泥相等的量。

厌氧反应器中的污泥一直处于搅拌混合的状态，在回泥前1个小时停止搅拌，泥水分离，回流厌氧污泥上清液。每隔3天回流厌氧反应器中的混合污泥，即回泥前不停止搅拌，厌氧反应器中为混合污泥，回流的是等量的混合污泥，步骤(3)中的等量是指与沉淀池中进入厌氧反应池中的污泥的量相等。

在其中一个实施例中，步骤(2)中所述周期为6小时。

在其中一个实施例中，步骤(2)中所述静沉时间为1小时。