一種利用生物瀝浸反應(yīng)進(jìn)行污泥脫水的工藝和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)境工程技術(shù)和污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種利用生物浙浸反 應(yīng)進(jìn)行污泥脫水的工藝和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國城鎮(zhèn)污水處理行業(yè)近年來的快速發(fā)展，污泥產(chǎn)量也越來越多，污泥的后 續(xù)處理成了許多城鎮(zhèn)污水處理廠的難題，因此提高污泥脫水性，可實現(xiàn)污泥減量化，具有良 好的經(jīng)濟效益和環(huán)保社會效益。
[0003] 近期出現(xiàn)一種污泥生物調(diào)理新的生物浙浸技術(shù)，是指將濃縮污泥通過菌類微生物 (例如，亞鐵硫桿菌，嗜酸硫桿菌等）等多種微生物在好氧的情況下作用于污泥，打破污泥 的絮凝結(jié)構(gòu)，改善污泥的沉降性能，從而改變污泥的脫水性能，達(dá)到污泥脫水效果明顯的目 的，實現(xiàn)污泥的深度干化。
[0004] 上述生物浙浸干化技術(shù)的最主要的缺點如下：
[0005] 1)生產(chǎn)運行需要投加較大量生物營養(yǎng)劑：維持生物的生長繁殖需要添加一定比 例的生物營養(yǎng)劑，此營養(yǎng)劑需要額外添加。通常營養(yǎng)劑投加量為處理污泥中干物質(zhì)的質(zhì)量 的15%左右。
[0006] 2)生物浙浸工藝是處理初沉泥和剩余污泥混合液，初沉泥由于未經(jīng)過曝氣好氧生 物反應(yīng)處理，處于厭氧階段，其厭氧反應(yīng)產(chǎn)生的小分子有機酸會對生物浙浸工藝中的特定 微生物生長有一定抑制作用；當(dāng)混合液中初沉泥的量較大時，需要相應(yīng)增加投加生物營養(yǎng) 劑保證生物浙浸特定微生物的生長繁殖，以污泥中干物質(zhì)的質(zhì)量進(jìn)行計算，當(dāng)初沉泥占總 進(jìn)泥40% -50%時，需要增加20% -30%的生物營養(yǎng)劑投加量。
[0007] 3)在生物浙浸反應(yīng)階段需要40-48小時左右才能完成，即生物浙浸池的水力停留 時間HRT = 40-48h，反應(yīng)需要時間較長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種利用生物浙浸反應(yīng)進(jìn)行污泥脫水的工藝 和方法，以解決現(xiàn)有的生物浙浸反應(yīng)進(jìn)行污泥脫水時存在的生物營養(yǎng)劑消耗過大，和反應(yīng) 時間較長的問題。
[0009] 為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種利用生物浙浸反應(yīng)進(jìn)行污泥脫水的工藝， 包括：
[0010] 設(shè)置污泥預(yù)曝氣池，所述污泥預(yù)曝氣池的有效池容按照預(yù)設(shè)的水力停留時間設(shè) 計；
[0011] 將污泥濃縮池的濃縮污泥通過所述污泥濃縮池出泥管道進(jìn)入所述污泥預(yù)曝氣池， 所述濃縮污泥的含水率為98% ;
[0012] 在所述污泥預(yù)曝氣池對所述濃縮污泥進(jìn)行曝氣生物處理，利用所述濃縮污泥中自 帶的好氧型微生物進(jìn)行好氧反應(yīng)，將所述濃縮污泥中由于長時間厭氧而產(chǎn)生的小分子有機 酸有效分解，降低所述濃縮污泥中影響抑制生物浙浸微生物反應(yīng)的有機酸；
[0013] 經(jīng)好氧反應(yīng)后的濃縮污泥通過所述污泥預(yù)曝氣池的排泥管道進(jìn)入污泥生物浙浸 池，加入生物浙浸工藝的專用生物營養(yǎng)劑，所述生物營養(yǎng)劑的投加量為所述濃縮污泥的絕 干量的10% -12% ;
[0014] 采用板框壓濾機對所述污泥生物浙浸池中污泥進(jìn)行脫水處理，得到含水率小于 60 %的干化污泥。
[0015] 優(yōu)選地，所述污泥預(yù)曝氣池的底部鋪設(shè)有微孔曝氣盤，所述污泥預(yù)曝氣池的曝氣 方式采用鼓風(fēng)機通過所述微孔曝氣盤向所述污泥預(yù)曝氣池充氧，充氧時控制溶解氧濃度為 3mg/l-6mg/l，或采用水處理微生物反應(yīng)的曝氣方式。
[0016] 優(yōu)選地，所述污泥預(yù)曝氣池為新建的污泥預(yù)曝氣池、或是經(jīng)改造的污泥濃縮池、或 是經(jīng)改造的部分生物浙浸池。
[0017] 優(yōu)選地，在所述采用板框壓濾機對污泥生物浙浸池中污泥進(jìn)行脫水處理之前，所 述方法還包括：
[0018] 對所述污泥生物浙浸池中的濃縮污泥進(jìn)行改性。
[0019] 優(yōu)選地，所述工藝還包括：
[0020] 將沉淀后的上清液進(jìn)入混合池，再次進(jìn)入污水處理廠繼續(xù)處理，剩余部分通過特 殊定制板框脫水進(jìn)行固液分離，其中，不需要加入絮凝劑；
[0021] 將固液分離后的固體部分含水率小于60%的高干度脫水污泥進(jìn)行資源化利用。
[0022] 本發(fā)明還提供了一種利用生物浙浸反應(yīng)進(jìn)行污泥脫水的方法，包括：
[0023] 設(shè)置污泥預(yù)曝氣池，所述污泥預(yù)曝氣池的有效池容按照預(yù)設(shè)的水力停留時間設(shè) 計；
[0024] 將污泥濃縮池的濃縮污泥通過污泥濃縮池出泥管道進(jìn)入所述污泥預(yù)曝氣池，所述 濃縮污泥的含水率為98% ;
[0025] 在所述污泥預(yù)曝氣池對所述濃縮污泥進(jìn)行曝氣生物處理，利用所述濃縮污泥中自 帶的好氧型微生物進(jìn)行好氧反應(yīng)，將所述濃縮污泥中由于長時間厭氧而產(chǎn)生的小分子有機 酸有效分解，降低所述濃縮污泥中影響抑制生物浙浸微生物反應(yīng)的有機酸；
[0026] 經(jīng)好氧反應(yīng)后的濃縮污泥通過所述污泥預(yù)曝氣池的排泥管道進(jìn)入污泥生物浙浸 池，加入生物浙浸工藝的專用生物營養(yǎng)劑，所述生物營養(yǎng)劑的投加量為所述濃縮污泥的絕 干量的10% -12% ;
[0027] 采用板框壓濾機對所述污泥生物浙浸池中污泥進(jìn)行脫水處理，得到含水率小于 60 %的干化污泥。
[0028] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明包括以下優(yōu)點：
[0029] a、依據(jù)本發(fā)明實施例，通過本發(fā)明方法對進(jìn)入生物浙浸反應(yīng)池的污泥進(jìn)行預(yù)曝氣 處理，生物營養(yǎng)劑投加量下降為處理污泥中干物質(zhì)的質(zhì)量的10% -12%左右，總節(jié)約生物 營養(yǎng)劑量為20% -30%。
[0030] b、本發(fā)明方法在生物浙浸工藝處理初沉泥和剩余污泥混合液時，當(dāng)初沉泥由于水 處理工藝波動而增加時，不需要增加生物營養(yǎng)劑投加量，依然可以保證生物浙浸反應(yīng)充分， 滿足污泥脫水處理要求，提高生物浙浸反應(yīng)抗沖擊的能力。
[0031] c、通過本發(fā)明方法對濃縮污泥進(jìn)行曝氣預(yù)處理，再進(jìn)入生物浙浸池，生物浙浸反 應(yīng)階段由原來常規(guī)的40-48小時降為32小時左右，可以節(jié)約生物浙浸池25%左右的有效容 積，即提商25%左右的廣能。
【附圖說明】
[0032] 圖1是【背景技術(shù)】中生物浙浸技術(shù)的示意圖；
[0033] 圖2是本發(fā)明的一種利用生物浙浸反應(yīng)進(jìn)行污泥脫水的工藝實施例的流程圖；
[0034] 圖3給出了本發(fā)明示例中利用生物浙浸反應(yīng)進(jìn)行污泥脫水的工藝的流程圖。
【具體實施方式】
[0035] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實 施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0036] 隨著我國城鎮(zhèn)污水處理行業(yè)近年來的快速發(fā)展，到2013年我國城鎮(zhèn)污水廠已經(jīng) 有3000多座，按80 %含水率計算，預(yù)計我國每年污泥的產(chǎn)生量會達(dá)到3000多萬噸，根據(jù) 水處理工藝不同會產(chǎn)生不同類型的污泥：主要為初沉污泥含水率在93% -97%和二沉污泥 (也叫剩余污泥）含水率在99%左右，通常的方法是將這兩種污泥混合經(jīng)重力濃縮后一同 處理（濃縮污泥含水率在97% -98% )，按照濃縮污泥中干物質(zhì)的總量計算，初沉污泥約占 30 % -50 %，二沉污泥約占 50 % -70 %。
[0037] 污泥中有機質(zhì)降解少，油脂降解效率差，含水率高，污泥穩(wěn)定性不佳，脫水困難，通 常達(dá)不到后續(xù)處理的要求，造成污泥后期處置難度和費用過高，制約了污泥的減量化、無害 化、資源化的處置，提高污泥脫水性，可實現(xiàn)污泥減量化非常重要。
[0038] 目前國內(nèi)外所指的污泥生物技術(shù)一般指用微生物法處理污水處理過程中產(chǎn)生的 活性污泥。在污泥處理處置方面來說，傳統(tǒng)意義上的生物法是指將濃縮的污泥利用特定的 微生物（例如，某些特定的菌群）進(jìn)行厭氧消化，污泥在厭氧菌作用下產(chǎn)生沼氣。目前所用 的特定的微生物一般為嗜酸性微生物，利用特定的嗜酸性微生物，可以去除污泥中的重金 屬，同時將污泥中的有害菌殺死。另外近幾年比較流行的生物法污泥處理技術(shù)多指污泥堆 肥的發(fā)酵過程（污泥堆肥技術(shù)），污泥添加外源物質(zhì)（膨松劑、特定的菌群）后在好氧微生 物作用下發(fā)酵，這些技術(shù)一般稱為污泥的生物干化技術(shù)。以上為生物技術(shù)在污泥處理上已 經(jīng)不是新技術(shù)，國內(nèi)有很多實際工程應(yīng)用。
[0039] 近期出現(xiàn)一種污泥生物調(diào)理新的生物浙浸技術(shù)，參考圖1，給出了【背景技術(shù)】中生物 浙浸技術(shù)的示意圖，具體可以包括：
[0040] 污水處理廠處理的剩余污泥和初沉污泥，得到濃縮污泥（含水率98%左右），進(jìn)行 鼓風(fēng)曝氣并加入專用菌種營養(yǎng)劑后，進(jìn)入污泥生物浙浸池停留時間40小時，然后進(jìn)行污泥 改性后，進(jìn)入污泥沉淀池，將沉淀后的上清液進(jìn)入混合池，再次進(jìn)入污水處理廠繼續(xù)處理， 剩余部分進(jìn)行固液分離（不需要加入絮凝劑，通過特殊定制板框脫水），固液分離之后的液 體進(jìn)入混合池，再次進(jìn)入污水處理廠繼續(xù)處理，固液分離后的固體部分進(jìn)行高干度脫水污 泥（含水率60 %，土黃色，無臭），進(jìn)行資源化利用。
[0041] 該技術(shù)所用的菌類微生物（微生物復(fù)合菌）是由南京農(nóng)業(yè)大學(xué)的周立祥教授發(fā) 現(xiàn)，并經(jīng)過改良、訓(xùn)化后的特異性微生物（參見專利號ZL02112924. X和ZL02137921. 1)。
[0042] 城鎮(zhèn)污水處理廠的濃縮污泥（含水率98%左右）中接種上述特異的菌類微生物在 特定的條件下經(jīng)過一段時間（大約40小時）反應(yīng)，達(dá)到污泥性質(zhì)改變的目的，處理后的污 泥可以自然重力濃縮到含水92%，體積減少2/3,重金屬溶出率達(dá)80%以上。
[0043] 污泥可不加任何絮凝劑經(jīng)機械壓濾脫水至含水率60%以下，脫水污泥產(chǎn)生量減少 1/2以上。
[0044] 反應(yīng)過程中污泥的惡臭味消除，大腸桿菌等有害病菌大幅滅殺。而干化后的污泥 中的有機質(zhì)基本保持不變，保留了污泥中有益成分，便于后續(xù)的資源化利用。
[0045] 但該技術(shù)存在生物營養(yǎng)劑過大，反應(yīng)時間較長等問題。
[0046] 參見圖2給出了本發(fā)明的一種利用生物浙浸反應(yīng)進(jìn)行污泥脫水的工藝實施例的 流程圖，包括：步驟11，設(shè)置污泥預(yù)曝氣池，所述污泥預(yù)曝氣池的有效池容按照預(yù)設(shè)的水力 停留時間設(shè)計。
[0047] 步驟12,將污泥濃縮池的濃縮污泥通過污泥濃縮池出泥管道進(jìn)入所述污泥預(yù)曝氣 池，所述濃縮污泥的含水率為98%。
[0048] 其中，濃縮污泥通過對污水處理廠的剩余污泥和初沉污泥進(jìn)行混合濃縮后得到。
[0049] 步驟13,在所述污泥預(yù)曝氣池對所述濃縮污泥進(jìn)行曝氣