公布日：2022.04.08
申請日：2022.02.17
分類號：C02F11/06(2006.01)I;C02F11/04(2006.01)I
摘要
本發明公開了一種污泥減量系統和旁流式原位污泥減量污水處理系統及工藝，包括臭氧處理池，所述臭氧處理池開設有進料口，所述臭氧處理池的出料口與厭氧處理池的污泥進口連通，所述厭氧處理池開設有污泥孔，所述臭氧處理池包括污泥倉、使所述污泥倉處于密封狀態的密封蓋，所述污泥倉中安裝有第一攪拌組件，所述污泥倉與臭氧發生器連通。經過臭氧處理池和厭氧處理之后的污泥，可以作為碳源回流至厭氧池，提高污水處理工藝的效率，大大的降低污水處理廠的運營費用。
權利要求書
1.一種污泥減量系統，包括臭氧處理池(10)，所述臭氧處理池(10)開設有進料口(10.10)，所述臭氧處理池(10)的出料口(10.11)與厭氧處理池(11)的污泥進口(11.8)連通，所述厭氧處理池(11)開設有污泥孔(11.9)，其特征在于，所述臭氧處理池(10)包括污泥倉(10.7)、使所述污泥倉(10.7)處于密封狀態的密封蓋(10.1)，所述污泥倉(10.7)中安裝有第一攪拌組件，所述污泥倉(10.7)與臭氧發生器(10.9)連通。
2.根據權利要求1所述的污泥減量系統，其特征在于，所述第一攪拌組件包括豎直安裝于所述污泥倉(10.7)內部的轉軸(10.2)，帶動所述轉軸(10.2)轉動的驅動裝置，所述轉軸(10.2)上安裝有攪拌槳(10.3)，所述轉軸(10.2)和所述攪拌槳(10.3)均為中空結構，所述攪拌槳(10.3)上開設有氣孔(10.4)，所述轉軸(10.2)底部與所述臭氧發生器(10.9)連通。
3.根據權利要求1或2所述的污泥減量系統，其特征在于，所述厭氧處理池(11)包括倉體(11.10)、設于所述倉體(11.10)內部的第二攪拌組件、與所述倉體(11.10)相對的兩面上分別開設有氮氣孔(11.6)和單向排氣孔(11.7)，所述氮氣孔(11.6)與氮氣發生器(11.10)連通。
4.根據權利要求3所述的污泥減量系統，其特征在于，所述第二攪拌組件包括橫桿(11.1)和安裝于所述橫桿(11.1)上的轉輪組件，所述第二攪拌組件安裝于所述氮氣孔(11.6)和所述單向排氣孔(11.7)之間，且所述氮氣孔(11.6)和所述單向排氣孔(11.7)的連線與所述橫桿(11.1)垂直。
5.根據權利要求4所述的污泥減量系統，其特征在于，所述轉輪組件包括平行設置的轉輪(11.2)，以及兩端分別與相鄰所述轉輪(11.2)連接的氮氣沖擊擋條(11.3)。
6.一種旁流式原位污泥減量污水處理系統，包括依次連通的沉砂池(1)、初沉池(2)、厭氧池(3)、缺氧池(4)、好氧池(5)和二沉池(6)，其特征在于，所述二沉池(6)的出料口與權利要求1-5任一項所述的污泥減量系統中所述臭氧處理池(10)的進料口連通，所述厭氧處理池(11)的所述污泥孔(11.9)與所述厭氧池(3)連通。
7.根據權利要求6所述的旁流式原位污泥減量污水處理系統，其特征在于，還包括污泥濃縮池(12)，所述污泥濃縮池(12)的進料口分別與所述初沉池(2)的出料口、所述二沉池(6)的出料口連通。
8.根據權利要求6所述的旁流式原位污泥減量污水處理系統，其特征在于，還包括依次連通的高效沉淀池(7)、反硝化濾池(8)和紫外消毒池(9)，所述二沉池(6)的出水口與所述高效沉淀池(7)的進水口連通。
9.一種基于權利要求6所述的旁流式原位污泥減量污水處理系統的處理工藝，其特征在于包括以下步驟：S1、污水進入A2O工藝處理，污泥從所述二沉池(6)排出，部分污泥進入所述臭氧處理池(10)中；S2、部分污泥在所述臭氧處理池(10)中進行溶胞-隱形生長反應和解偶聯代謝反應，臭氧輸入壓力為10psi，流量為150g/min；S3、S2中反應后的產物進入所述厭氧處理池(11)反應，通入臭氧的總量與所述臭氧處理池中污泥總處理量之間的關系為200-300mgO3/gVSS污泥；S4、S3中反應后的產物進入所述厭氧池(3)，氮氣輸入壓力100psi，流量為80L/min。
10.根據權利要求9所述的旁流式原位污泥減量污水處理工藝，其特征在于，S2中間歇通入臭氧，間隔的周期為1-2分鐘。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供了一種污泥減量系統，通過溶胞-隱形生長技術和解偶聯代謝技術相結合，提升污泥的減量效果。
本發明還提供了一種旁流式原位污泥減量污水處理系統及工藝，使污泥減量，并進一步補充污水處理系統中的碳源，提高污水處理工藝的效率，降低污水處理成本。
為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種污泥減量系統，包括臭氧處理池，所述臭氧處理池開設有進料口，所述臭氧處理池的出料口與厭氧處理池的污泥進口連通，所述厭氧處理池開設有污泥孔，所述臭氧處理池包括污泥倉、使所述污泥倉處于密封狀態的密封蓋，所述污泥倉中安裝有第一攪拌組件，所述污泥倉與臭氧發生器連通。
本申請的臭氧處理池整個反應室采用密閉設計，密閉設計將保證給污泥細胞一個壓強，使更容易破裂，胞外聚合物更容易崩解，經臭氧處理，污泥胞外聚合物發生崩解，細胞發生破壁現象，另一方面，臭氧預處理一方面可以減少污泥有機物含量，大分子有機物質在臭氧的高效氧化作用下分解成小分子物質，甚至進一步氧化成為二氧化碳和水，此外，臭氧處理可以對污泥中的有害病毒進行滅菌，提高污泥穩定化效率。
污泥在厭氧的條件下作用，胞外聚合物更加松散，同時將臭氧處理之后的污泥中的大分子進一步分解成為小分子物質，可以在接下來的厭氧池中作為碳源被微生物利用。
進一步地，所述第一攪拌組件包括豎直安裝于所述污泥倉內部的轉軸，帶動所述轉軸轉動的驅動裝置，所述轉軸上安裝有攪拌槳，所述轉軸和所述攪拌槳均為中空結構，所述攪拌槳上開設有氣孔，所述轉軸底部與所述臭氧發生器連通。臭氧發生器產生的臭氧通過轉軸底部進入轉軸內部，并依次輸送至各個攪拌槳，并從氣孔中排出。第一攪拌組件使污泥充分被攪拌，并與氣孔中排出的臭氧充分發生反應。
進一步地，所述厭氧處理池包括倉體、設于所述倉體內部的第二攪拌組件、與所述倉體相對的兩面上分別開設有氮氣孔和單向排氣孔，所述氮氣孔與氮氣發生器連通。氮氣孔與氮氣源連接，氮氣將臭氧處理池中產生的二氧化碳以及帶出的臭氧等氣體從單向排氣孔中吹出，使厭氧處理池中保持絕對的厭氧狀態。
進一步地，所述第二攪拌組件包括橫桿和安裝于所述橫桿上的轉輪組件，所述第二攪拌組件安裝于所述氮氣孔和所述單向排氣孔之間，且所述氮氣孔和所述單向排氣孔的連線與所述橫桿垂直。通過從氮氣孔中吹出的氮氣吹動第二攪拌組件轉動，加快厭氧反應，第二攪拌組件不需要動力源，可以節約能源。
進一步地，所述轉輪組件包括平行設置的轉輪，以及兩端分別與相鄰所述轉輪連接的氮氣沖擊擋條。氮氣孔中吹出的氮氣沖擊擋條，使轉輪繞橫桿旋轉。
本發明還公開了一種旁流式原位污泥減量污水處理系統，包括依次連通的沉砂池、初沉池、厭氧池、缺氧池、好氧池和二沉池，所述二沉池的出料口與所述的污泥減量系統中所述臭氧處理池的進料口連通，所述厭氧處理池的所述污泥孔與所述厭氧池連通。污泥進入臭氧處理池，經臭氧處理之后的污泥進入厭氧處理池，經厭氧處理的污泥在接下來的厭氧池中作為碳源被微生物利用。對于碳氮比低的污水，無需額外再添加碳源。
進一步地，所述的旁流式原位污泥減量污水處理系統還包括污泥濃縮池，所述污泥濃縮池的進料口分別與所述初沉池的出料口、所述二沉池的出料口連通。多余的污泥經過污泥濃縮池壓縮之后進入污泥脫水間處理。
進一步地，所述的旁流式原位污泥減量污水處理系統還包括依次連通的高效沉淀池、反硝化濾池和紫外消毒池，所述二沉池的出水口與所述高效沉淀池的進水口連通。
本發明還公開了一種基于旁流式原位污泥減量污水處理系統的處理工藝，包括以下步驟：
S1、污水進入A2O工藝處理，污泥從所述二沉池排出，部分污泥進入所述臭氧處理池中；
S2、部分污泥在所述臭氧處理池中進行溶胞-隱形生長反應和解偶聯代謝反應，通入臭氧的總量與所述臭氧處理池中污泥總處理量之間的關系為200-300mgO3/gVSS污泥，臭氧輸入壓力為10psi，流量為150g/min；
S3、S2中反應后的產物進入所述厭氧處理池反應，氮氣輸入壓力100psi/6.89bar，流量為80L/min；
S4、S3中反應后的產物進入所述厭氧池。
進一步地，S2中間歇通入臭氧，間隔的周期為1-2分鐘，間歇通臭氧，在可以達到適合的臭氧濃度要求前提下，相比連續通臭氧可以節約成本。
與現有技術相比，本發明所具有的有益效果為：本發明是在原有A2O工藝的基礎上，旁流污泥減量工藝，利用解偶聯的原理，從源頭降低污泥的產生量，同時，臭氧處理池的加入，可以減低TSS(污泥混合物懸浮固體濃度)的產量，亦可以使胞外聚合物發生崩解，細胞破壁，因為該過程沒有添加任何化學藥劑，且處理過程中產生的臭氧會在下一步厭氧反應中被氮氣吹走，不會對后續反應造成不利的影響。污泥在后續的厭氧過程中，通過氮氣的“趕氣”作用，將體系中產生的二氧化碳等分離體系，做到真正意義上的厭氧，而完全厭氧狀態對污泥大分子有機物質的分解效率遠遠高于缺氧。經過厭氧處理之后的污泥，可以作為碳源回流至厭氧池，提高污水處理工藝的效率，大大的降低污水處理廠的運營費用。
（發明人：朱玲;王軍;尹小偉;張永濤;楚凱鋒）
