專利名稱：從城市污水處理后的剩余污泥中回收磷的處理系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污泥處理領(lǐng)域，特別是涉及一種從城市污水處理后的剩余污泥中回收 磷的處理系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
磷是水體自養(yǎng)生物的最小限制因子，水體中磷的濃度達(dá)到0. 015mg/L時(shí)，即會(huì)造 成水體富營養(yǎng)化。同時(shí)，磷是在自然界近乎單向循環(huán)的元素，由于磷礦的開采和磷在自然界 中近乎單向循環(huán)，磷資源日益枯竭。采用適當(dāng)?shù)奶幚砉に嚭陀行У幕厥辗椒?，不僅可以有效 控制水體的富營養(yǎng)化，還可以獲得可利用的磷資源，對(duì)延長磷礦資源的使用年限有著重要
眉、ο現(xiàn)有的技術(shù)中去除磷營養(yǎng)物方法主要有三種，即化學(xué)法、生物法和生物化學(xué)法?；?學(xué)法可以有效除磷，但產(chǎn)生大量的化學(xué)污泥，難以處置，使其應(yīng)用范圍受限。生物法除磷是 利用微生物對(duì)磷的消耗，通過排除剩余污泥的方法進(jìn)行磷的去除，但排放的剩余污泥若管 理不當(dāng)，會(huì)給環(huán)境造成二次污染。生物化學(xué)法是將生物處理工藝中的活性污泥在厭氧條件 下產(chǎn)生磷利用投加化學(xué)藥劑將磷去除。但是，在生物化學(xué)除磷工藝中，化學(xué)除磷部分所產(chǎn)生 的化學(xué)污泥不能回收利用，造成磷資源的浪費(fèi)，且化學(xué)污泥處理不當(dāng)，仍會(huì)造成環(huán)境污染。 目前磷回收技術(shù)大多針對(duì)含磷量較高的含磷廢水，并大多以鳥糞石等緩釋肥的形式進(jìn)行回 收利用，由于使用范圍的局限限制了磷回收技術(shù)的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有污水處理后的剩余污泥中的磷易造成二次污染且污泥中的磷嚴(yán)重 浪費(fèi)的缺點(diǎn)，本發(fā)明實(shí)施例提供一種從城市污水處理后的剩余污泥中回收磷的處理系統(tǒng)及 方法，可使剩余污泥中的磷充分釋放，并通過投加化學(xué)藥劑回收潔凈的磷資源。本發(fā)明實(shí)施例解決技術(shù)問題是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明實(shí)施例提供一種從城市污水處理后的剩余污泥中回收磷的處理系統(tǒng)，包 括混合池、厭氧釋磷池、砂濾池、化學(xué)反應(yīng)池、沉淀池、污泥濃縮池和污泥脫水機(jī)；所述混合池與厭氧釋磷池、砂濾池、化學(xué)反應(yīng)池和沉淀池順次連接；所述混合池上 設(shè)有碳源加入口與堿液加入口 ；所述混合池與厭氧釋磷池內(nèi)均設(shè)有攪拌設(shè)備；所述化學(xué)反 應(yīng)池上設(shè)有除磷劑加入口；所述沉淀池的排泥口與污泥濃縮池連接，所述污泥濃縮池的排泥口與污泥脫水機(jī) 連接，污泥脫水機(jī)的出泥口作為輸出口。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種從城市污水處理后的剩余污泥中回收磷的處理方法，包 括采用上述的處理系統(tǒng)；將城市污水處理后的剩余污泥在混合池內(nèi)與投加的碳源和堿液進(jìn)行攪拌混合；
攪拌混合后的污泥進(jìn)入?yún)捬踽屃壮貎?nèi)，在攪拌狀態(tài)下釋放磷，攪拌的速度梯度控 制在< 280S—1，污泥在厭氧釋磷池內(nèi)的停留時(shí)間為4 6小時(shí)；厭氧釋磷池釋放磷后的上清液出水進(jìn)入砂濾池內(nèi)進(jìn)行過濾，濾除上清液中的懸浮 物；砂濾池過濾后的出水進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)池內(nèi)，與投加到化學(xué)反應(yīng)池的除磷液進(jìn)行混合 反應(yīng)；化學(xué)反應(yīng)池除磷后排出的泥水混合物進(jìn)入沉淀池內(nèi)進(jìn)行泥水分離，沉淀池的底部 污泥進(jìn)入污泥濃縮池，上清液外排；污泥濃縮池對(duì)沉淀池排入的污泥進(jìn)一步濃縮，濃縮后的污泥進(jìn)入污泥脫水機(jī)進(jìn)行 脫水，上清液外排；污泥脫水機(jī)脫水后的污泥作為磷化工原材料進(jìn)行回收利用。通過上述本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案中可以看出，本發(fā)明實(shí)施例中通過混合 池、厭氧釋磷池、砂濾池、化學(xué)反應(yīng)池、沉淀池、污泥濃縮池和污泥脫水機(jī)配合構(gòu)成處理系 統(tǒng)，在厭氧釋磷池內(nèi)設(shè)置攪拌設(shè)備，與傳統(tǒng)的厭氧釋磷池相比，大大提高了污泥的釋磷率， 縮短了釋磷時(shí)間，并在厭氧釋磷池后增設(shè)砂濾池，解決了厭氧釋磷池上清液中懸浮物濃度 較高的問題，使回收的磷資源更潔凈，保證了回收的磷資源能應(yīng)用于磷化工。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例從城市污水處理后的剩余污泥中回收磷的處理系統(tǒng)的示意 圖；圖中各標(biāo)號(hào)為1-混合池；11-混合池?cái)嚢柙O(shè)備；2-厭氧釋磷池；21-厭氧池?cái)嚢柙O(shè)備；3_砂濾池； 4-化學(xué)反應(yīng)池；41-化學(xué)池?cái)嚢柙O(shè)備；5-沉淀池；6-污泥濃縮池；7-污泥脫水機(jī)；8-回流 井；9-回流管；A-污泥的進(jìn)口 ；B-碳源加入口 ；C-堿源加入口 ；D-除磷劑加入口 ；E-污泥脫 水機(jī)的出泥口 ；F-回流井的出水口。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例一本實(shí)施例提供一種從城市污水處理后的剩余污泥中回收磷的處理系統(tǒng)，用于從污 水處理后的剩余污泥中回收磷，如圖1所示，該處理系統(tǒng)包括混合池1、厭氧釋磷池2、砂濾池3、化學(xué)反應(yīng)池4、沉淀池5、污泥濃縮池6和污泥脫 水機(jī)7 ；其中，混合池1上設(shè)有引入城市污水處理后的剩余污泥的進(jìn)口 A，混合池1的出口 與厭氧釋磷池2、砂濾池3、化學(xué)反應(yīng)池4和沉淀池5順次連接；所述混合池1上設(shè)有碳源 加入口 B與堿液加入口 C，用于向混合池1內(nèi)投加碳源和堿液，混合池1內(nèi)還設(shè)有攪拌設(shè)備 11，可使投加的碳源和堿液與所處理污泥很好的混合；厭氧釋磷池2內(nèi)均設(shè)有攪拌設(shè)備21， 可使厭氧釋磷池2處理的污泥達(dá)到更好的釋磷效果；化學(xué)反應(yīng)池4上設(shè)有除磷劑加入口 D， 用于向化學(xué)反應(yīng)池4內(nèi)投加除磷劑，除磷劑一般可采用消石灰；化學(xué)反應(yīng)池4內(nèi)可以設(shè)置攪拌設(shè)備41。所述的沉淀池5的排泥口與污泥濃縮池6連接，所述污泥濃縮池6的排泥口與污 泥脫水機(jī)7連接，污泥脫水機(jī)7的出泥口 E作為含磷污泥的輸出口。上述處理系統(tǒng)中還可以設(shè)置回流井8，該回流井8分別與厭氧釋磷池2的排泥口、 沉淀池5的排水口、污泥濃縮池6的排水口和污泥脫水機(jī)7的排水口連接，回流井8的出水 口 F連接至外部的生化系統(tǒng)。上述處理系統(tǒng)中，厭氧釋磷池2內(nèi)的攪拌設(shè)備21可采用轉(zhuǎn)速梯度< 280S—1的攪拌 機(jī)。上述處理系統(tǒng)中的砂濾池3內(nèi)設(shè)有承托層和濾料層(圖中未示出)，其中承托層由 天然卵形石(鵝卵石)組成，位于砂濾池的最底層，卵形石粒徑自上而下逐漸變大，承托層 厚度為400mm左右；濾料層由石英砂組成，設(shè)置在承托層之上，濾料層厚度約為700mm。通過上述處理系統(tǒng)，將處理城市污水后的剩余污泥進(jìn)入混合池，與投加的碳源及 堿液充分混合，混合后的污泥進(jìn)入?yún)捬踽屃壮剡M(jìn)行釋磷，釋磷池富磷上清液經(jīng)砂濾池過濾 后進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)池，在化學(xué)反應(yīng)池內(nèi)與化學(xué)藥劑充分混合反應(yīng)后進(jìn)入沉淀池，在沉淀池內(nèi) 進(jìn)行泥水分離，沉淀池底部的污泥經(jīng)濃縮池濃縮后進(jìn)入污泥脫水機(jī)，獲得泥餅作為磷化工 的原材料進(jìn)行回用。本實(shí)施例的處理系統(tǒng)在厭氧釋磷池內(nèi)設(shè)置攪拌設(shè)備，與傳統(tǒng)的厭氧釋磷池相比， 大大提高了污泥的釋磷率，并在厭氧釋磷池后增設(shè)砂濾池，解決了厭氧釋磷池上清液中懸 浮物濃度較高的問題，使回收的磷資源更潔凈，保證了回收的磷資源能應(yīng)用于磷化工。實(shí)施例二本實(shí)施例提供一種從城市污水處理后的剩余污泥中回收磷的處理，是利用上述實(shí) 施例一中給出的處理系統(tǒng)對(duì)剩余污泥進(jìn)行處理的方法，該方法包括將城市污水處理后的剩余污泥在混合池內(nèi)與投加的碳源和堿液進(jìn)行攪拌混合；攪拌混合后的污泥進(jìn)入?yún)捬踽屃壮貎?nèi)，在攪拌狀態(tài)下釋放磷，攪拌的速度梯度控 制在< 280S—1，污泥在厭氧釋磷池內(nèi)的停留時(shí)間為4 6小時(shí)；厭氧釋磷池釋放磷后的上清液出水進(jìn)入砂濾池內(nèi)進(jìn)行過濾，濾除上清液中的懸浮 物；砂濾池過濾后的出水進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)池內(nèi)，與投加到化學(xué)反應(yīng)池的除磷液進(jìn)行混合 反應(yīng)；化學(xué)反應(yīng)池除磷后排出的泥水混合物進(jìn)入沉淀池內(nèi)進(jìn)行泥水分離，沉淀池的底部 污泥進(jìn)入污泥濃縮池，上清液外排；污泥濃縮池對(duì)沉淀池排入的污泥進(jìn)一步濃縮，濃縮后的污泥進(jìn)入污泥脫水機(jī)進(jìn)行 脫水，上清液外排；污泥脫水機(jī)脫水后的污泥作為含磷污泥肥料回收。下面結(jié)合實(shí)施例一給出的處理系統(tǒng)，對(duì)該處理方法作進(jìn)一步說明第一步混合池；即污水處理廠的剩余污泥在混合池內(nèi)與投加的碳源和堿液進(jìn)行 混合，為厭氧條件下的聚磷菌提供充足的碳源和堿度，污泥在混合池的停留時(shí)間不宜過長， 防止聚磷菌的釋磷；第二步厭氧釋磷池；混合后的污泥進(jìn)入?yún)捬踽屃壮?，在厭氧釋磷池?nèi)控制一定
5的停留時(shí)間，污泥中的聚磷菌開始大量釋放磷，為強(qiáng)化厭氧條件下聚磷菌的釋磷，厭氧釋磷 池內(nèi)設(shè)有攪拌設(shè)備，可大大提高聚磷菌的釋磷率，為保證厭氧釋磷池內(nèi)的嚴(yán)格厭氧條件，攪 拌機(jī)的速度梯度不宜大于280S—1，厭氧釋磷池的上清液進(jìn)入砂濾池，底部污泥進(jìn)入回流井回 流至生化系統(tǒng)；第三步砂濾池；砂濾池內(nèi)設(shè)有承托層，濾料層，能夠過濾從厭氧釋磷池排出的上 清液中的懸浮物，使富磷的上清液更潔凈；第四步化學(xué)反應(yīng)池；含磷上清液經(jīng)過濾后進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)池，含磷上清液在化學(xué) 反應(yīng)池內(nèi)與投加的消石灰乳進(jìn)行混合反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有攪拌設(shè)備，促使消石灰與磷 充分反應(yīng)；第五步沉淀池；化學(xué)反應(yīng)池內(nèi)的泥水混合物在沉淀池內(nèi)進(jìn)行泥水分離，沉淀池 的上清液排至回流井，經(jīng)回流井進(jìn)入生化系統(tǒng)，沉淀池底部的污泥進(jìn)入污泥濃縮池；第六步污泥濃縮池；沉淀池底部的污泥在污泥濃縮池內(nèi)進(jìn)一步濃縮，上清液排 至回流井，經(jīng)回流井進(jìn)入生化系統(tǒng)，濃縮后的污泥進(jìn)入污泥脫水機(jī)；第七步污泥脫水機(jī)；濃縮后的污泥在脫水機(jī)內(nèi)進(jìn)行脫水，脫水后的泥餅盡可作 為磷化工的原材料進(jìn)行回用，脫出的水回流至回流井，經(jīng)回流井進(jìn)入生化系統(tǒng)。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例中通過由混合池、厭氧釋磷池、砂濾池、化學(xué)反應(yīng)池、沉淀 池、污泥濃縮池和污泥脫水機(jī)構(gòu)成的處理系統(tǒng)中，在厭氧釋磷池內(nèi)設(shè)置攪拌設(shè)備，與傳統(tǒng)的 厭氧釋磷池相比，大大提高了污泥的釋磷率，并在厭氧釋磷池后增設(shè)砂濾池，解決了厭氧釋 磷池上清液中懸浮物濃度較高的問題，使回收的磷資源更潔凈，保證了回收的磷資源能應(yīng) 用于磷化工。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范 圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種從城市污水處理后的剩余污泥中回收磷的處理系統(tǒng)，其特征在于，包括混合池、厭氧釋磷池、砂濾池、化學(xué)反應(yīng)池、沉淀池、污泥濃縮池和污泥脫水機(jī)；所述混合池與厭氧釋磷池、砂濾池、化學(xué)反應(yīng)池和沉淀池順次連接；所述混合池上設(shè)有碳源加入口與堿液加入口；所述混合池與厭氧釋磷池內(nèi)均設(shè)有攪拌設(shè)備；所述化學(xué)反應(yīng)池上設(shè)有除磷劑加入口；所述沉淀池的排泥口與污泥濃縮池連接，所述污泥濃縮池的排泥口與污泥脫水機(jī)連接，污泥脫水機(jī)的出泥口作為輸出口。
2.如權(quán)利要求1所述的從城市污水處理后的剩余污泥中回收磷的處理系統(tǒng)，其特征在 于，所述處理系統(tǒng)還包括回流井，該回流井分別與厭氧釋磷池的排泥口、沉淀池的排水口、污泥濃縮池的排水口 和污泥脫水機(jī)的排水口連接，回流井的出水口連接至外部的生化系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求1所述的從城市污水處理后的剩余污泥中回收磷的處理系統(tǒng)，其特征在 于，所述厭氧釋磷池內(nèi)的攪拌設(shè)備為轉(zhuǎn)速梯度< 280S—1的攪拌機(jī)。
4.如權(quán)利要求1所述的從城市污水處理后的剩余污泥中回收磷的處理系統(tǒng)，其特征在 于，所述砂濾池內(nèi)設(shè)有承托層和濾料層；其中，所述承托層由卵形石組成，位于砂濾池的最 底層，承托層厚度為400mm ；所述濾料層由石英砂組成，設(shè)置在所述承托層之上，濾料層厚 度為700mm。
5.如權(quán)利要求1所述的從城市污水處理后的剩余污泥回收磷的處理系統(tǒng)，其特征在 于，所述化學(xué)反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有攪拌設(shè)備。
6.一種從城市污水處理后的剩余污泥中回收磷的處理方法，其特征在于，包括 采用上述權(quán)利要求1 5任一項(xiàng)所述的處理系統(tǒng)；將城市污水處理后的剩余污泥在混合池內(nèi)與投加的碳源和堿液進(jìn)行攪拌混合； 攪拌混合后的污泥進(jìn)入?yún)捬踽屃壮貎?nèi)，在攪拌狀態(tài)下釋放磷，攪拌的速度梯度控制在 (280S—1，污泥在厭氧釋磷池內(nèi)的停留時(shí)間為4 6小時(shí)；厭氧釋磷池釋放磷后的上清液出水進(jìn)入砂濾池內(nèi)進(jìn)行過濾，濾除上清液中的懸浮物； 砂濾池過濾后的出水進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)池內(nèi)，與投加到化學(xué)反應(yīng)池的除磷液進(jìn)行混合反應(yīng)；化學(xué)反應(yīng)池除磷后排出的泥水混合物進(jìn)入沉淀池內(nèi)進(jìn)行泥水分離，沉淀池的底部污泥 進(jìn)入污泥濃縮池，上清液外排；污泥濃縮池對(duì)沉淀池排入的污泥進(jìn)一步濃縮，濃縮后的污泥進(jìn)入污泥脫水機(jī)進(jìn)行脫 水，上清液外排；污泥脫水機(jī)脫水后的污泥作為磷化工原材料進(jìn)行回收利用。
7.如權(quán)利要求6所述的從城市污水處理后的剩余污泥中回收磷的處理方法，其特征在 于，所述方法還包括沉淀池、污泥濃縮池和污泥脫水機(jī)排出的上清液經(jīng)回流井回流至生化系統(tǒng)。
8.如權(quán)利要求6所述的從城市污水處理后的剩余污泥中回收磷的處理方法，其特征在 于，所述向化學(xué)反應(yīng)池中投加的除磷劑為消石灰。
全文摘要
本發(fā)明公開一種從城市污水處理后的剩余污泥中回收磷的處理系統(tǒng)及處理方法，該系統(tǒng)包括混合池、厭氧釋磷池、砂濾池、化學(xué)反應(yīng)池、沉淀池、污泥濃縮池和污泥脫水機(jī)；所述混合池與厭氧釋磷池、砂濾池、化學(xué)反應(yīng)池和沉淀池順次連接；所述混合池上設(shè)有碳源加入口與堿液加入口；所述混合池與厭氧釋磷池內(nèi)均設(shè)有攪拌設(shè)備；所述化學(xué)反應(yīng)池上設(shè)有除磷劑加入口；所述沉淀池的排泥口與污泥濃縮池連接，所述污泥濃縮池的排泥口與污泥脫水機(jī)連接，污泥脫水機(jī)的出泥口作為輸出口。該系統(tǒng)在厭氧釋磷池內(nèi)設(shè)置攪拌設(shè)備，大大提高了污泥的釋磷率，并在厭氧釋磷池后增設(shè)砂濾池，解決了厭氧釋磷池上清液中懸浮物濃度較高的問題，使回收的磷資源更潔凈。
文檔編號(hào)C02F11/04GK101885571SQ20101019201
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月26日
發(fā)明者張寶林, 張春艷, 李天增, 王凱, 王發(fā)珍 申請(qǐng)人:北京伊普國際水務(wù)有限公司