CN103819025B - 一种浓缩污泥水同步脱磷除浊方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种浓缩污泥水同步脱磷除浊方法，高速搅拌，对浓缩污泥水中污泥絮体进行均一化处理；向均一化处理后的污泥水中加入絮凝剂进行快速絮凝；将经絮凝反应的浓缩污泥水进行凝聚反应，使凝聚产生的颗粒污泥进一步密实化；将密实化后得到的泥水混合物进行固液分离，颗粒污泥经螺旋输送器排出，处理水经集水槽收集后通过吸附进一步去除水中残留的磷，最终出水达标排放，本发明同时提供了一种浓缩污泥水同步脱磷除浊装置，本发明实现了污水处理厂浓缩污泥水同步脱磷除浊的效果，具有处理成本低廉，处理效率高，耗时短的优点。
Description
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种浓缩污泥水同步脱磷除浊方法及装置。
背景技术
目前，城市污水普遍采用具有脱氮除磷作用的生物处理工艺，包括：AAO、氧化沟、Cass等工艺。所述几种生物处理工艺在削减城市污水中污染物向水体环境的排放方面取得了巨大成果，有效遏制了城市污水排入水环境而引起的水体污染问题。然而，所有生物处理工艺中的除磷效果均是通过聚磷菌的噬磷作用以及增殖污泥(剩余污泥)的排放来实现的。目前，常用的剩余污泥处理方式包括两种：1)污泥浓缩-污泥消化-污泥脱水，2)污泥浓缩脱水一体化。其中第一种方式适用于大中型污水处理厂，其处理过程会产生浓缩污泥水和污泥脱出水；第二种方式适用于小型污水处理厂，其处理过程仅产生污泥脱出水。剩余污泥经过浓缩、脱水后外运，进行卫生填埋或者堆肥等资源化利用。由于浓缩污泥水和污泥脱出水中含有大量的悬浊质及磷元素，其现阶段的处置方式为排入污水处理厂进水井进行二次处理。
一般而言，浓缩污泥水以及污泥脱出水排放量较大(占污水量的2～5%)，且SS含量高(最高可达20000mg/l)，TP浓度大(50～150mg/l)。因此，其直接排入污水处理系统会给生物处理工艺带来很大冲击(城市污水处理厂设计进水TP浓度一般小于10mg/l)，进而影响到处理水中TP的浓度。随着全国范围内城市污水处理厂提标改造的进行，污染物排放标准由一级B提升到一级A标准，相应TP的排放浓度由1mg/l提高至0.5mg/l。因此，开发出适合高浓度含磷污泥水的处理方法，对于妥善处置浓缩污泥水及污泥脱出水、保障污水处理厂稳定达到污染物排放一级A标准具有重要的现实意义。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种浓缩污泥水同步脱磷除浊方法及装置，通过高速搅拌完成浓缩污泥水的均一化，优化混凝操作条件，利用铝盐絮凝剂同步絮凝、吸附磷的特性，完成浓缩污泥水的同步脱磷除浊，同时增加出水中残余磷的吸附区，实现污水处理厂浓缩污泥水同步脱磷除浊的效果，具有处理成本低廉，处理效率高，耗时短的优点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种浓缩污泥水同步脱磷除浊方法，包括如下步骤：
高速搅拌，对浓缩污泥水中污泥絮体进行均一化处理；
向均一化处理后的污泥水中加入絮凝剂进行快速絮凝，随着絮凝剂在水中水解形成絮体，同时进行着水中磷元素在絮体上的吸附过程，最终水中的磷元素吸附迁移至污泥絮体中；
将经絮凝反应的浓缩污泥水进行凝聚反应，在水力剪切作用下形成初始的颗粒污泥；
优化水力条件，使凝聚产生的颗粒污泥进一步密实化；
将密实化后得到的泥水混合物进行固液分离，颗粒污泥经螺旋输送器排出，处理水经集水槽收集后通过吸附进一步去除水中残留的磷，最终出水达标排放。
所述均一化处理中，控制搅拌强度G=350s-1～450s-1，持续时间10～15min；所述快速絮凝中，搅拌强度G=150s-1～200s-1，反应时间为1～2min；所述凝聚反应中，搅拌强度G=18s-1～23s-1，反应时间为10～15min；所述密实化反应中，搅拌强度G=28s-1～33s-1，反应时间为25～30min。
所述絮凝剂为聚合氯化铝系絮凝剂，投加量为80～200mg/l。
所述快速絮凝过程中还加入助凝剂，助凝剂为阳离子型聚丙烯酰胺，投加量为5～15mg/l。
所述固液分离采用竖流沉淀方式，上升流速2mm/s。
所述吸附过程中采用活性氧化铝为吸附剂，吸附时间15min。
本发明同时提供了一种浓缩污泥水同步脱磷除浊装置，包括顺次相接的高速搅拌区、絮凝反应区、凝聚反应区、造粒密实区、固液分离区以及残余磷吸附区。
所述高速搅拌区连接浓缩污泥水的进水管1，其中设置有高速搅拌机2，高速搅拌区的顶部边沿高于絮凝反应区使得污泥水可以从顶部流入絮凝反应区，絮凝反应区中设置有快速絮凝搅拌机3并连接有絮凝剂投加装置12，絮凝反应区底部设置出水孔4与凝聚反应区连通，凝聚反应区中设置凝聚反应搅拌机5并连接有助凝剂投加装置13，凝聚反应区的顶部边沿高于造粒密实区使得污泥水可以从顶部流入造粒密实区，造粒密实区中设置有密实化反应搅拌机6，造粒密实区与固液分离区之间设置通孔使得污泥水可以从通孔中流入固液分离区，固液分离区的底部设置有污泥输送器8，固液分离区的顶部边沿高于残余磷吸附区使得污泥水可以从顶部流入残余磷吸附区，残余磷吸附区中设置有带滤帽的承托板10，承托板10的上方设置有活性氧化铝吸附床，承托板10的下方为集水区11。
所述密实化反应搅拌机6连接螺旋搅拌桨7。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本方法实现了浓缩污泥水的高效、流程短处理。
2、本方法及装置操作简便，无需专业人员操作。
3、本方法处理成本低廉，易实现大规模应用。
附图说明
图1是本发明一种浓缩污泥水同步脱磷除浊装置的俯视图。
图2是图1中A-A剖面图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1和图2所示，本发明一种浓缩污泥水同步脱磷除浊装置，包括顺次相接的高速搅拌区Ⅰ(共计两格)、絮凝反应区Ⅱ、凝聚反应区Ⅲ、造粒密实区Ⅳ、固液分离区Ⅴ以及残余磷吸附区Ⅵ。高速搅拌区Ⅰ连接浓缩污泥水的进水管1，其中设置有高速搅拌机2，高速搅拌区Ⅰ的顶部边沿高于絮凝反应区Ⅱ使得污泥水可以从顶部流入絮凝反应区Ⅱ，絮凝反应区Ⅱ中设置有快速絮凝搅拌机3并连接有絮凝剂投加装置12，絮凝反应区Ⅱ的底部设置出水孔4与凝聚反应区Ⅲ连通，凝聚反应区Ⅲ中设置凝聚反应搅拌机5并连接有助凝剂投加装置13。凝聚反应区Ⅲ的顶部边沿高于造粒密实区Ⅳ使得污泥水可以从顶部流入造粒密实区Ⅳ，造粒密实区Ⅳ中设置带有螺旋搅拌桨7的密实化反应搅拌机6，造粒密实区Ⅳ与固液分离区Ⅴ之间设置通孔使得污泥水可以从通孔中流入固液分离区Ⅴ，固液分离区Ⅴ的底部设置有污泥输送器8，固液分离区Ⅴ的顶部边沿高于固液分离区使得污泥水可以从顶部流入残余磷吸附区Ⅵ，残余磷吸附区Ⅵ中设置有带滤帽的承托板10，承托板10的上方设置有活性氧化铝吸附床，承托板10的下方为集水区11。
根据以上结构，本发明的工作过程是：
污泥浓缩水通过进水管1进入高速搅拌区Ⅰ(共计两格)，控制高速搅拌机2搅拌强度G=350s-1～450s-1，持续时间10～15min，在形成的强紊流场作用下，使污泥水中絮体均一化；随后污泥水从顶部进入絮凝反应区Ⅱ，通过絮凝剂投加装置12向水中加入铝盐絮凝剂，投加量为80～200mg/l；并在絮凝搅拌机3辅助下，控制搅拌强度G=150s-1～250s-1，进行絮凝反应，反应时间为1～2min，该过程中污泥颗粒、铝盐絮凝剂水解产物发生复杂的物理化学反应，并强烈吸附水中游离的磷元素。
经絮凝反应的污泥水通过絮凝反应区Ⅱ底部出水孔4进入凝聚反应区Ⅲ；利用助凝剂投加装置13向处理水中投加阳离子型聚丙烯酰胺溶液，投加量为5～10mg/l，在凝聚反应搅拌机5作用下，搅拌强度G=18s-1～23s-1，反应时间为10～15min，聚丙烯酰胺溶液迅速与污泥水混合均匀，发挥其吸附-架桥功能，使絮凝反应形成的细小污泥絮体凝聚增大，此过程形成的污泥絮体比较松散；随后经凝聚反应后的污泥水进入造粒密实区Ⅳ，在搅拌机6和螺旋搅拌桨7共同作用下形成均一剪切力场中，搅拌强度G=28s-1～33s-1，反应时间为15～30min，完成松散污泥絮体的颗粒化及密实化；经密实化处理的污泥水从密实化反应区的下部进入固液分离区Ⅴ，颗粒污泥沉入底部经污泥输送器8排出装置，处理水则从上部进入残余磷吸附区Ⅵ，经过活性氧化铝吸附床9处理后，由带滤帽的承托板10收集处理水，汇集于集水区11后外排。
Claims (5)
1.一种浓缩污泥水同步脱磷除浊方法，包括如下步骤：
高速搅拌，对浓缩污泥水中污泥絮体进行均一化处理；
向均一化处理后的污泥水中加入絮凝剂进行快速絮凝，随着絮凝剂在水中水解形成絮体，同时进行着水中磷元素在絮体上的吸附过程，最终水中的磷元素吸附迁移至污泥絮体中；
将经絮凝反应的浓缩污泥水进行凝聚反应，在水力剪切作用下形成初始的颗粒污泥；
优化水力条件，使凝聚产生的颗粒污泥进一步密实化；
将密实化后得到的泥水混合物进行固液分离，颗粒污泥经螺旋输送器排出，处理水经集水槽收集后通过吸附进一步去除水中残留的磷，最终出水达标排放；
其特征在于，所述均一化处理中，控制搅拌强度G＝350s-1～450s-1，持续时间10～15min；所述快速絮凝中，搅拌强度G＝150s-1～200s-1，反应时间为1～2min；所述凝聚反应中，搅拌强度G＝18s-1～23s-1，反应时间为10～15min；所述密实化反应中，搅拌强度G＝28s-1～33s-1，反应时间为25～30min。
2.根据权利要求1所述的浓缩污泥水同步脱磷除浊方法，其特征在于，所述絮凝剂为聚合氯化铝系絮凝剂，投加量为80～200mg/l。
3.根据权利要求1所述的浓缩污泥水同步脱磷除浊方法，其特征在于，所述快速絮凝过程中还加入助凝剂，助凝剂为阳离子型聚丙烯酰胺，投加量为5～15mg/l。
4.根据权利要求1所述的浓缩污泥水同步脱磷除浊方法，其特征在于，所述固液分离采用竖流沉淀方式，上升流速2mm/s。
5.根据权利要求1所述的浓缩污泥水同步脱磷除浊方法，其特征在于，所述吸附过程中采用活性氧化铝为吸附剂，吸附时间15min。
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