公布日：2023.12.05
申請日：2023.09.28
分類號：C02F11/14(2019.01)I;C02F11/122(2019.01)I;C02F11/06(2006.01)I;C02F11/00(2006.01)I;C02F11/143(2019.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種基于優(yōu)化氣浮池的穩(wěn)定化污泥資源化處理系統(tǒng)及方法，通過將臭氧微氣泡處理與土地利用相結合，實現(xiàn)污泥資源化利用。在污泥處理過程中，采用優(yōu)化結構后的氣浮池，提高了臭氧的氧化效率；并且采用全流程污泥處置，降低了運輸成本；同時采用破碎機對脫水污泥進行破碎，在提高了污泥的比表面積的基礎上，增加了有機物在土壤中的傳播速率。
權利要求書
1.一種基于優(yōu)化氣浮池的穩(wěn)定化污泥資源化處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：預調理池(1)、氣浮池(2)、生化池(3)、調理池(4)、板框壓濾機(5)以及破碎機(6)；其中，所述預調理池(1)，用于對進入所述預調理池(1)內的剩余污泥進行預處理，并將經(jīng)預處理后的污泥送入氣浮池(2)；所述氣浮池(2)，利用臭氧氣體微氣泡與進入所述氣浮池(2)內的剩余污泥循環(huán)進行氧化反應后送入調理池(4)；所述調理池(4)，利用脫水藥劑對進入調理池(4)內的污泥進行調理形成濃縮污泥后送入板框壓濾機(5)；所述生化池(3)，用于接收所述預調理池(1)、氣浮池(2)以及調理池(4)處理后的清液；所述板框壓濾機(5)，用于對進入所述板框壓濾機(5)內的污泥進行脫水；所述破碎機(6)，用于對經(jīng)板框壓濾機(5)送入的污泥進行破碎，使污泥碎化成較小顆粒。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于優(yōu)化氣浮池的穩(wěn)定化污泥資源化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述預調理池(1)的底部設置有進氣口，用于接收所述氣浮池產(chǎn)出的多余廢氣；所述預調理池(1)的底部設置有出水口，所述出水口與所述生化池(3)相連。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種同步去除新污染物的系統(tǒng)，其特征在于，所述氣浮池(2)設置有反應區(qū)和沉淀區(qū)，其中，所述反應區(qū)和所述預調理池(1)的出泥口相連，所述反應區(qū)的頂部設置有集氣罩，通過氣體管路與預調理池(1)的底端進氣口相連，所述反應區(qū)的內部設置有斜板隔斷，用于增加污泥與臭氧微氣泡的接觸距離，所述反應區(qū)的底部設置有氣泡發(fā)生器，用于提供臭氧微氣泡；所述沉淀區(qū)的頂部設置有排泥口，所述排泥口與所述調理池(4)的進泥口相連；所述沉淀區(qū)的中部設置有出水口，所述出水口與所述生化池(3)相連；所述沉淀區(qū)的底部設置有回流口，通過回流管路及內流泵與所述反應區(qū)相連；所述回流管路上還連有中水進水管，用于補充回流水量；其中，多個斜板隔斷包括沿氣浮池反應區(qū)的橫向方向重復設置的第一斜板隔斷和第二斜板隔斷，第一斜板隔斷的下端與氣浮池池底之間為污泥通道，第二斜板隔斷的上端與氣浮池池頂之間為污泥通道，污泥通道之間相互貫穿連通，通過所有斜板隔斷在氣浮池反應區(qū)內的進泥端至出泥端之間形成S形上下往復的流道，所述氣泡發(fā)生器設置在相鄰兩個斜板隔斷之間的反應區(qū)。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于優(yōu)化氣浮池的穩(wěn)定化污泥資源化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述調理池(4)的底部設置有出水口，與所述生化池(3)相連。
5.一種基于優(yōu)化氣浮池的穩(wěn)定化污泥資源化處理方法，其特征在于，基于如權利要求1～4任一項所述的一種基于優(yōu)化氣浮池的穩(wěn)定化污泥資源化處理系統(tǒng)，所述方法包括如下步驟：S1：將剩余污泥送入預調理池(1)內進行初步沉淀，處理后的上清液通入生化池(3)；S2：將進入氣浮池(1)的剩余污泥利用臭氧氣體微氣泡與之循環(huán)進行氧化反應后送入調理池(4)，反應后的清液通入生化池(3)；S3：利用脫水藥劑對經(jīng)過所述氣浮池(2)處理過后的污泥進行調理，并將調理后的濃縮污泥送入板框壓濾機(5)內，調理后產(chǎn)生的上清液通入生化池(3)；S4：對進入所述板框壓濾機(5)內的污泥進行脫水，并將脫水后的污泥送入破碎機(6)進行破碎；S5：將破碎后的污泥送至污水廠區(qū)內園林綠化用。
6.根據(jù)權利要求5所述的基于優(yōu)化氣浮池的穩(wěn)定化污泥資源化處理方法，其特征在于，所述步驟S1中，還包括利用氣浮池(2)中回流的廢氣對所述污泥進行曝氣，避免污泥厭氧發(fā)酵。
7.根據(jù)權利要求5所述的基于優(yōu)化氣浮池的穩(wěn)定化污泥資源化處理方法，其特征在于，所述步驟S2中，污泥在氣浮池的停留時間為1～5h。
8.根據(jù)權利要求5所述的基于優(yōu)化氣浮池的穩(wěn)定化污泥資源化處理方法，其特征在于，所述步驟S2中，經(jīng)氧化反應處理過后的污泥包括上層污泥和下層污泥，所述上層污泥通入調理池，所述下層污泥通過回流管路回流至反應區(qū)中再次進行反應。
9.根據(jù)權利要求5所述的基于優(yōu)化氣浮池的穩(wěn)定化污泥資源化處理方法，其特征在于，所述氧化反應時長為1～4h。
10.根據(jù)權利要求5所述的基于優(yōu)化氣浮池的穩(wěn)定化污泥資源化處理方法，其特征在于，所述脫水藥劑優(yōu)選為建筑粉料、聚合硫酸鐵、建筑粉料與聚合硫酸鐵的混合物中的一種或更多種；其中，所述建筑粉料的投加量優(yōu)選為污泥絕干質量的10％-15％，所述聚合硫酸鐵的質量分數(shù)優(yōu)選為10％-15％，所述聚合硫酸鐵的投加量優(yōu)選為污泥絕干質量的3％-5％。
發(fā)明內容
為解決上述背景技術中所提出的問題，本發(fā)明公開了一種基于優(yōu)化氣浮池的穩(wěn)定化污泥資源化處理系統(tǒng)及方法。通過將臭氧微氣泡處理與土地利用相結合，實現(xiàn)污泥資源化利用的目的，同時在污泥處理過程中，提高了臭氧的氧化效率。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：
本發(fā)明的第一個方面是提供一種基于優(yōu)化氣浮池的穩(wěn)定化污泥資源化處理系統(tǒng)，包括：預調理池、氣浮池、生化池、調理池、板框壓濾機以及破碎機；
其中，所述預調理池，用于對進入所述預調理池內的剩余污泥進行預處理，并將經(jīng)預處理后的污泥送入氣浮池；
所述氣浮池，利用臭氧氣體微氣泡與進入所述氣浮池內的剩余污泥循環(huán)進行氧化反應后送入調理池；
所述調理池，利用脫水藥劑對進入調理池內的污泥進行調理形成濃縮污泥后送入板框壓濾機；
所述生化池，用于接收所述預調理池、氣浮池以及調理池處理后的清液；
所述板框壓濾機，用于對進入所述板框壓濾機內的污泥進行脫水；
所述破碎機，用于對經(jīng)板框壓濾機送入的污泥進行破碎，使污泥碎化成較小顆粒。
在一種優(yōu)選實施例中，所述預處理方式優(yōu)選為對剩余污泥進行初步沉淀與濃縮。
在一種優(yōu)選實施例中，所述預調理池的底部設置有進氣口，用于接收所述氣浮池產(chǎn)出的多余廢氣；所述預調理池的底部還設置有出水口，所述出水口與所述生化池相連。
在一種優(yōu)選實施例中，所述氣浮池設置有反應區(qū)和沉淀區(qū)，其中，所述反應區(qū)和所述預調理池的出泥口相連，所述反應區(qū)的頂部設置有集氣罩，集氣罩通過氣體管路與預調理池的底端進氣口相連，所述反應區(qū)的內部設置有多個交錯分布的斜板隔斷，用于增加污泥與臭氧微氣泡的接觸距離，所述反應區(qū)的底部設置有氣泡發(fā)生器，用于提供臭氧微氣泡；
所述沉淀區(qū)的頂部設置有排泥口，所述排泥口與所述調理池的進泥口相連；所述沉淀區(qū)的中部設置有出水口，所述出水口與所述生化池相連；所述沉淀區(qū)的底部設置有回流口，通過回流管路及內流泵與所述反應區(qū)相連；所述回流管路上還連有中水進水管，用于補充回流水量；
其中，多個斜板隔斷包括沿氣浮池反應區(qū)的橫向方向重復設置的第一斜板隔斷和第二斜板隔斷，第一斜板隔斷的下端與氣浮池池底之間為污泥通道，第二斜板隔斷的上端與氣浮池池頂之間為污泥通道，污泥通道之間相互貫穿連通，通過所有斜板隔斷在氣浮池反應區(qū)內的進泥端至出泥端之間形成S形上下往復的流道，所述氣泡發(fā)生器設置在相鄰兩個斜板隔斷之間的反應區(qū)。
在一種優(yōu)選實施例中，所述調理池的底部設置有出水口，出水口與所述生化池相連。
本發(fā)明的第二個方面在于提供一種基于優(yōu)化氣浮池的穩(wěn)定化污泥資源化處理的方法，基于第一個方面提供的一種基于優(yōu)化氣浮池的穩(wěn)定化污泥資源化處理系統(tǒng)，所述方法包括如下步驟：
S1：將剩余污泥送入預調理池內進行初步沉淀，處理后的上清液通入生化池；
S2：將進入氣浮池的剩余污泥利用臭氧氣體微氣泡與之循環(huán)進行氧化反應后送入調理池，反應后的清液通入生化池；
S3：利用脫水藥劑對經(jīng)過所述氣浮池處理過后的污泥進行調理，并將調理后的濃縮污泥送入板框壓濾機內，調理后產(chǎn)生的上清液通入生化池；
S4：對進入所述板框壓濾機內的污泥進行脫水，并將脫水后的污泥送入破碎機進行破碎；
S5：將破碎后的污泥送至污水廠區(qū)內園林綠化用。
在一種優(yōu)選實施例中，所述步驟S1中，還包括利用氣浮池中回流的廢氣對所述污泥進行曝氣，避免污泥厭氧發(fā)酵。
在一種優(yōu)選實施例中，所述臭氧氣體優(yōu)選為通過將氧氣送入一臭氧發(fā)生器內經(jīng)過氧化產(chǎn)生。
在一種優(yōu)選實施例中，所述步驟S2中，污泥在氣浮池的停留時間優(yōu)選為1～5h，更優(yōu)選為1～4h。
在一種優(yōu)選實施例中，所述氧化反應時長優(yōu)選為1～4h，更優(yōu)選為2～3h。
在一種優(yōu)選實施例中，所述步驟S2中，還包括在氣浮池的底部設置一中水進水管，補充沉清液回流至廠區(qū)的減少水量，滿足回流水量。
在一種優(yōu)選實施例中，所述步驟S2中，經(jīng)氧化反應處理過后的污泥包括上層污泥和下層污泥，所述上層污泥通入調理池，所述下層污泥通過回流管路回流至反應區(qū)中再次進行反應。
在一種優(yōu)選實施例中，所述脫水藥劑優(yōu)選為建筑粉料、聚合硫酸鐵、建筑粉料與聚合硫酸鐵的混合物中的一種或更多種。
在一種優(yōu)選實施例中，所述建筑粉料的投加量優(yōu)選為污泥絕干質量的10％-15％。
在一種優(yōu)選實施例中，所述聚合硫酸鐵的質量分數(shù)優(yōu)選為10％-15％。
在一種優(yōu)選實施例中，所述聚合硫酸鐵的投加量優(yōu)選為污泥絕干質量的3％-5％。
在一種優(yōu)選實施例中，所述板框壓濾機中的板框孔隙優(yōu)選為120～150目。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的技術方案具有以下有益效果：
(1)本發(fā)明公開的一種基于優(yōu)化氣浮池的穩(wěn)定化污泥資源化處理系統(tǒng)，采用全流程污泥處置，降低運輸成本。
(2)本發(fā)明公開的一種基于優(yōu)化氣浮池的穩(wěn)定化污泥資源化處理系統(tǒng)，采用優(yōu)化的氣浮池，提高了臭氧氧化效率。
(3)本發(fā)明公開的一種基于優(yōu)化氣浮池的穩(wěn)定化污泥資源化處理系統(tǒng)，將氣浮池中的清液、調理池的上清液、板框壓濾機中的上清液回流至生化池，提高了污泥中污染物資源化利用率。
(4)本發(fā)明公開的一種基于優(yōu)化氣浮池的穩(wěn)定化污泥資源化處理系統(tǒng)，將脫水污泥采用破碎機破碎為直徑約為0.5cm左右的顆粒，提高了污泥的比表面積，增加了有機物在土壤中的傳遞速率。
（發(fā)明人：李磊;郭恰;張鑫;馬艷）
