[发明专利]一种针对A2/O工艺体系的污泥减量系统及方法

说明书

本发明提供一种针对A²/O工艺体系的污泥减量系统及方法，A²/O工艺体系构筑物包括厌氧区、缺氧区、好氧区及二沉池，系统包括：超声反应器、臭氧增压反应罐以及回流调节池，超声反应器分别与二沉池和臭氧增压反应罐相连，回流调节池分别连接增压反应罐和A²/O工艺体系的厌氧区；引入二沉池排出的污泥至超声反应器进行超声作用，将超声作用后的污泥排入臭氧增压反应罐，对臭氧增压反应罐内的污泥通入臭氧进行污泥减量作用，污泥减量作用后的污泥排入回流调节池，向回流调节池的污泥混合液引入出水，并加入石灰调节pH至8‑10，将调节后的污泥回流至A²/O工艺体系的厌氧区。采用超声和臭氧相结合的方式，在较低浓度臭氧及较短的超声作用时间下，达到剩余污泥减量的效果。

技术领域

本发明涉及污水处理技术，具体的讲是一种针对A²/O法(厌氧-缺氧-好氧法，Anaerobic-Anoxic-Oxic)工艺体系的污泥减量系统及方法。

背景技术

A²/O工艺是目前应用较为普遍的活性污泥处理工艺，其目前面临的一个重要难题就是剩余污泥处理问题。由于活性污泥法处理污水不仅是通过微生物的新陈代谢作用，同时还依靠污泥絮体的吸附作用来去除水中的难降解有机质和重金属等污染物，因此其外排的剩余污泥含有大量的包括重金属在内的有毒有害物质，一旦处理失当就会造成环境污染。传统的卫生填埋和焚烧都因日益严格的法律法规要求下和高昂的处理费用等原因无法有效解决污泥处理问题，因此急需一种新型的污泥处理工艺解决该问题。污泥减量化的概念是上世纪90年代提出的，针对目前活性污泥法处理废水过程中污泥处理难得问题的新型污泥处理技术，是指在保证正常污水处理的前提下，采用适当技术减少剩余污泥排放量的技术。现有的污泥减量化技术主要包括：臭氧污泥减量化技术和超声污泥减量化技术。

臭氧污泥减量化技术的研究始于上世纪90年代初，其利用臭氧的强氧化性破解污泥絮体，氧化微生物的细胞膜，溶出细胞质，达到污泥减量的效果。上世纪90年代，曾在日本的一家污水处理厂将臭氧污泥减量化技术投入实际运营，运营时间9 个月，在运营期间内，利用臭氧的氧化性破解剩余污泥，然后与回流污泥一起回流回曝气池，成功实现了剩余污泥的零排放。但实验期间发现尽管臭氧污泥减量化处理后的污泥回流可以保证出水达标，但其各项指标都率高于正常排泥的污水处理系统，特别是出水SS(固体悬浮物，SuspendedSolid)和出水氨氮相比减量处理前，都有一定幅度的升高。另外，臭氧发生能耗较高，实际利用率偏低，导致臭氧减量技术在工业应用中的经济适用性较差。

超声污泥减量化技术是依据高频高能的超声在液体中产生的空化作用对污泥絮体进行破解减量处理。空化作用下会在水中创造一个极端的物理环境，产生强大机械效应，可以分解污泥絮体，同时伴随产生瞬间的高温则可以达到细胞溶胞的效果。现有技术中，多是利用高频高能的超声进行污泥减量化研究，在声能密度0.25-0.50w/ml，作用时间1-30min的条件下处理可以完成20％-50％减量效果。超声处理污泥主要依靠的是超声带来的机械效应来分散污泥絮体，而对于污泥颗粒本身的减量效果较差，且高能高频的超声耗能高，长时间运行会导致温度急剧上升，无法持续高效的进行污泥减量处理。

污泥减量技术的可行与否，关键在于是否能够实现强化隐性生长的设计初衷。目前影响污泥减量技术应用的主要问题在于减量技术对于脱氮效能的削弱，其主要原因有三:其一是减量过程中溶出的细胞基质中，C/N(碳氮比)小于3：1，溶出碳源不能为溶出氮的去除提供足够的能量，致使原位生化系统脱氮能力下降；其二，裹挟大量臭氧的污泥混合液在回流后会增加缺氧段的DO(溶解氧)值，造成反硝化效能的下降，影响系统脱氮能力；其三减量过程中溶出的有机物多为大分子、难降解物质，在回流后不能够被生化区微生物有效分解利用。