專利名稱：一種營養(yǎng)物自我補償難降解工業(yè)廢水的處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種廢水處理系統(tǒng)，尤其涉及一種難降解工業(yè)廢水的處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著城市化及工業(yè)化的迅速發(fā)展，城鎮(zhèn)及工業(yè)園區(qū)環(huán)境治理要求的提高及污水處理系統(tǒng)的完善，我國污水處理能力日益提高，由此帶來的需處理的污水廠污泥數(shù)量也增長迅速(有數(shù)據(jù)顯示目前我國每年產(chǎn)生的污泥已高達I億噸以上)。由于污泥性質(zhì)的特殊性，其不僅含水率高，易腐爛，散發(fā)強烈的臭氣，污泥中還含有有機物質(zhì)、氮、磷、重金屬和鹽類以及病原微生物和寄生蟲卵，如不對污水處理廠剩余污泥進行有效處理處置，將會影響環(huán)境，污染水體和土壤，危害人體健康。同時隨著水體富營養(yǎng)化的問題也日益突出，世界各國對污水處理廠的氮、磷排放標(biāo)準(zhǔn)也日益嚴(yán)格。相反，工業(yè)廢水根據(jù)其來源的組成不同，往往呈現(xiàn)出營養(yǎng)物比例失衡的情況，難以達到微生物理想的BOD:N:P=100:5:1的比例，因而在實際運行中，難降解工業(yè)廢水處理廠往往需要視實際情況額外投加碳、氮、磷等營養(yǎng)物，大大增加了污水處理廠的運營成本。傳統(tǒng)的污泥處理方式如填埋、投海、焚燒等，由于受自身技術(shù)限制及可能對環(huán)境造成二次污染的風(fēng)險，已逐漸被禁止或受到限制，因此對污水廠污泥的資源化利用及減量化技術(shù)也愈發(fā)成為本領(lǐng)域關(guān)注的焦點。污泥資源化目前對污泥資源化利用方式主要有堆肥農(nóng)用、材料化利用及能源化利用等。堆肥是在一定條件下通過微生物的發(fā)酵作用，使有機物不斷被降解和穩(wěn)定，并生產(chǎn)出一種適宜于土地利用的產(chǎn)品的過程。污泥堆肥主要有好氧堆肥和厭氧堆肥。污泥堆肥雖然可以穩(wěn)定化污泥并制成肥料，但該方法也面臨著占地面積大，工藝管理復(fù)雜、所制肥料可能因受重金屬污染、市場接受度較低等問題困擾，目前仍處在發(fā)展初期，尤其是對工業(yè)廢水污泥更是受到制約。污泥的材料化利用主要有污泥制磚、制水泥、制輕質(zhì)陶粒等。污泥制磚是將干污泥或污泥焚燒灰渣作為摻料按一定比例摻入其它材料燒制成磚。用污泥制磚既可以將污泥有效利用，又可減少粘土和頁巖的消耗。但同樣也存在著能耗高、有潛在的重金屬污染風(fēng)險及產(chǎn)品市場接受度等問題，因此應(yīng)用范圍受限。污泥的能源化利用有消化制沼氣、焚燒發(fā)電等。焚燒是將脫水污泥干化后利用焚燒爐加以焚燒，污泥燃燒所釋放出的熱能通過熱回收系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化，其大致流程如圖I所示。污泥焚燒雖然可以較大程度地減容減量、殺滅病原體并轉(zhuǎn)化部分電能，但是技術(shù)和設(shè)備復(fù)雜、投資高、管理難度高，而且因為污泥的燃燒熱值低，含水率為80%的污泥在焚燒發(fā)電時需要輔助燃料，因此導(dǎo)致能耗大、費用高、經(jīng)濟性不佳，為非低碳處理工藝，且有大氣污染的風(fēng)險。污泥減量化污泥減量化技術(shù)目前主要有超聲波法、投加氧化劑法、代謝解偶聯(lián)法、高溫中溫好氧法、厭氧消化法、投加酶法、微型動物捕食法等。這些方法都從污泥的不同特性出發(fā)，確實有減少污泥量的作用，但是也都存在技術(shù)復(fù)雜、投入高、運營成本高、有些藥劑甚至有環(huán)境安全性問題等，所以應(yīng)用都有限。經(jīng)上述分析，污泥含有許多不同成分，有被資源化利用的可能，如果可以將污泥作為資源加以利用，即可從源頭減少污泥的產(chǎn)出，避免后續(xù)一系列為了資源化利用或減量化的巨大投資。本實用新型工藝即是一種通過對現(xiàn)有污水處理廠處理工藝進行適當(dāng)改進，便可在處理系統(tǒng)本身內(nèi)將污泥的有效營養(yǎng)物充分利用的一種技術(shù)，既通過營養(yǎng)物自我補償實現(xiàn)了污泥的資源化利用，同時又達到了污泥減量化目的。目前，常用的對難降解工業(yè)廢水的處理廠處理工藝流程如圖2所示。對于難降解 工業(yè)廢水處理廠而言，通常采用水解和好氧活性污泥法相結(jié)合的工藝，二沉池污泥除部分回流外，其余部分排出至濃縮池，濃縮后污泥進行脫水處理，濃縮池上清液回至進水端。經(jīng)過水解后，污水中能被微生物在活性污泥法生物處理階段有效利用的碳源營養(yǎng)物減少，影響了活性污泥段的處理效果。此外，上述常規(guī)方案需經(jīng)脫水處理的污泥量大，增加了污泥處理處置投入。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種營養(yǎng)物自我補償難降解工業(yè)廢水的處理系統(tǒng)，可實現(xiàn)活性污泥生物處理的營養(yǎng)物質(zhì)的自我補充，而且可以大大降低系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥量，在提升系統(tǒng)處理能力的同時，降低了污泥處理處置費用。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種營養(yǎng)物自我補償難降解工業(yè)廢水的處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)包括水解消解池、固液分離池、生物處理池、二沉池、濃縮池；難降解工業(yè)廢水通過進水通道輸入至水解消解池；水解消解池設(shè)有pH值調(diào)節(jié)單元，用以調(diào)節(jié)水解消解池內(nèi)的pH值；所述水解消解池、固液分離池、生物處理池、二沉池依次連接，經(jīng)過水解消解池處理的工業(yè)廢水依次進入固液分離池、生物處理池、二沉池處理；所述固液分離池、濃縮池分別與水解消解池連接，所述固液分離池分離出的一部分污泥、濃縮池濃縮后的污泥進入水解消解池。作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述固液分離池包括三個出口 ；第一出口連接水解消解池，通過第一出口將部分污泥回流至水解消解池，以保證污泥消解池中的污泥濃度；通過第二出口排出極少量穩(wěn)定化污泥；第三出口連接生物處理池，通過第三出口將從固液分離池分離出的液體傳輸至生物處理池；所述生物處理池的出口連接二沉池；所述二沉池包括出水管道，二沉池還連接濃縮池；所述二沉池用以使污泥與水分離，分離出的水通過二沉池的出水管道流出；分離出的一部分污泥回流至生物處理池，剩余污泥進入濃縮池處理。作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述濃縮池將從二沉池輸出的剩余污泥進行濃縮處理，濃縮池上清液回流至生物處理池處理；濃縮后的剩余污泥進入水解消解池處理；即，濃縮后的剩余污泥以及固液分離池的回流污泥均進入水解消解池處理。作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述pH值調(diào)節(jié)單元包括pH值檢測模塊、調(diào)節(jié)溶液控制模塊；所述PH值檢測模塊用以實時檢測水解消解池中的pH值；所述調(diào)節(jié)溶液控制模塊用以根據(jù)PH值檢測模塊的檢測結(jié)果，控制調(diào)節(jié)溶液的流量。本實用新型提出的營養(yǎng)物自我補償難降解工業(yè)廢水的處理系統(tǒng)的有益效果在于工藝簡單有效。本實用新型工藝在生產(chǎn)性試驗的工業(yè)園區(qū)污水處理廠中，在對原工藝無太大改變的情況下，只是增加了污泥濃縮池至水解消解池的管道及相應(yīng)閥門等管件，通過對水解消解池的參數(shù)進行控制，沒有額外增加任何建、構(gòu)筑物，便實現(xiàn)了充分利用剩余污泥自身含有的營養(yǎng)物質(zhì)對系統(tǒng)進行補充，大大增加了污泥濃度及系統(tǒng)處理能力，在 運行期間未額外投加任何營養(yǎng)物質(zhì)及藥劑，有效降低了運行費用。二沉池的剩余活性污泥只有少量排出，全部回流至水解消解池，減少了系統(tǒng)剩余污泥的產(chǎn)量。本實用新型工藝在生產(chǎn)性試驗的污水處理廠運行了 6個月，系統(tǒng)最終排泥減少了 60%以上，這極大減少了污泥的產(chǎn)量，節(jié)省了后續(xù)一系列污泥脫水、外運、填埋的費用。此外，排出系統(tǒng)的少量穩(wěn)定化剩余污泥的脫水性能有顯著的提高，通過砂礫滲水試驗發(fā)現(xiàn)剩余污泥性質(zhì)已經(jīng)發(fā)生變化，通過SVI試驗也發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中活性污泥的沉降性能有顯著提升。因此，本實用新型工藝在充分利用污泥中自有營養(yǎng)物質(zhì)，實現(xiàn)活性污泥生物處理的營養(yǎng)物質(zhì)的自我補充，增強系統(tǒng)處理能力，在提升系統(tǒng)良好處理效果的同時，大大減少了系統(tǒng)剩余活性污泥排放量，降低了污泥處理處置費用，具有良好的經(jīng)濟、社會效益。

圖I為污泥的能源化利用流程圖。圖2為現(xiàn)有難降解工業(yè)廢水的處理工藝流程圖。圖3為本實用新型(SEP工藝)難降解工業(yè)廢水處理方法的流程圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的優(yōu)選實施例。本實用新型工藝通過對現(xiàn)有污水處理廠處理工藝進行適當(dāng)改進，便可在處理系統(tǒng)本身內(nèi)將污泥的有效營養(yǎng)物充分利用，既通過營養(yǎng)物自我補償實現(xiàn)了污泥的資源化利用，同時又達到了污泥減量化目的。本實用新型工藝(難降解工業(yè)廢水處理廠營養(yǎng)物自我補償及剩余污泥減量化新技術(shù))的原理是在不增加很多投資的前提下，通過適當(dāng)改進工藝路線，使原本排出系統(tǒng)的剩余活性污泥全部回流至水解消解池，大幅提高了水解消解池的污泥濃度，水解消解池后設(shè)置固液分離池，通過調(diào)控工藝參數(shù)，達到工藝中營養(yǎng)物自償。請參閱圖3，本實用新型揭示了一種營養(yǎng)物自我補償難降解工業(yè)廢水的處理系統(tǒng)，包括水解消解池I、固液分離池2、生物處理池3、二沉池4、濃縮池5。難降解工業(yè)廢水通過進水通道輸入至水解消解池I。水解消解池I設(shè)有pH值調(diào)節(jié)單元，用以調(diào)節(jié)水解消解池內(nèi)的pH值，使得水解消解池I內(nèi)的pH值控制在7 8. 5的范圍。PH值調(diào)節(jié)單元包括pH值檢測模塊、調(diào)節(jié)溶液控制模塊；所述pH值檢測模塊用以實時檢測水解消解池中的PH值；所述調(diào)節(jié)溶液控制模塊用以根據(jù)PH值檢測模塊的檢測結(jié)果，控制調(diào)節(jié)溶液的流量。通過pH值的調(diào)節(jié)，不僅能保證水解消解池內(nèi)高濃度有機物的水解效果，而且能實現(xiàn)固液分離池回流污泥和濃縮后剩余污泥的充分消解，以使污泥中的碳、氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)充分釋放，進入系統(tǒng)中，作為活性污泥法生物處理段的營養(yǎng)物補充，提高系統(tǒng)處理能力。經(jīng)過水解消解池I處理的工業(yè)廢水依次進入固液分離池2、生物處理池3、二沉池4處理。所述固液分離池2包括三個出口 ；通過第一出口將部分污泥回流至水解消解池1，以保證污泥消解池I中的污泥濃度；通過第二出口排出極少量穩(wěn)定化 污泥；通過第三出口將從固液分離池2分離出的液體傳輸至生物處理池3。所述生物處理池3中，利用活性污泥法對工業(yè)廢水進行處理。活性污泥法是以活性污泥為主體的污水生物處理工藝?；钚晕勰喾ň唧w為向生活污水中注入空氣并進行曝氣，每天保留沉淀物，更換新鮮污水，如此操作并持續(xù)一段時間后，污水中生成一種黃褐色的絮凝體，即活性污泥。所述生物處理池3的出口連接二沉池4。二沉池4使污泥與水分離；分離出的水通過二沉池4的出水管道流出；分離出的一部分污泥回流至生物處理池3，剩余污泥進入濃縮池5處理。所述濃縮池5將從二沉池4輸出的剩余污泥進行濃縮處理，濃縮池上清液回流至生物處理池3處理；濃縮后的剩余污泥進入水解消解池I處理；即，濃縮后的剩余污泥以及固液分離池2的回流污泥均進入水解消解池I處理，使水解消解池I的污泥濃度達到10 30g/L，保證水解消解效果。水解消解后，污泥沉降性能和脫水性能大大改善，固液分離后的污泥，沉降性能更好，污泥量更少，大大降低了最終穩(wěn)定化的污泥量。以上介紹了本實用新型難降解工業(yè)廢水的處理系統(tǒng)，本實用新型在揭示上述處理系統(tǒng)的同時，還揭示一種難降解工業(yè)廢水的處理工藝；請結(jié)合圖3，所述處理工藝包括如下步驟步驟SI難降解工業(yè)廢水通過進水通道輸入至水解消解池I;調(diào)節(jié)水解消解池I內(nèi)的pH值，使得水解消解池I內(nèi)的pH值控制在7 8. 5的范圍。水解消解池I需要攪拌，攪拌頻率為一天2 4次，每次I. 5 3小時；水力停留時間為10 20小時；使得水解消解池I內(nèi)高濃度有機物充分水解，實現(xiàn)固液分離池2回流污泥和濃縮后剩余污泥的充分消解，以使污泥中的營養(yǎng)物質(zhì)充分釋放。通過pH值的調(diào)節(jié)，不僅能保證水解消解池內(nèi)高濃度有機物的水解效果，而且能實現(xiàn)固液分離池回流污泥和濃縮后剩余污泥的充分消解，以使污泥中的碳、氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)充分釋放，進入系統(tǒng)中，作為活性污泥法生物處理段的營養(yǎng)物補充，提高系統(tǒng)處理能力。步驟S2經(jīng)過水解消解池I處理的工業(yè)廢水進入固液分離池2處理，固液分離池2包括三個出口 ；通過第一出口將部分污泥回流至水解消解池，以保證污泥消解池中的污泥濃度；通過第二出口排出極少量穩(wěn)定化污泥；通過第三出口將從固液分離池2分離出的液體傳輸至生物處理池3。[0046]步驟S3生物處理池3中，利用活性污泥法對工業(yè)廢水進行處理。活性污泥法是以活性污泥為主體的污水生物處理工藝。步驟S4生物處理池3的出口連接二沉池4，通過二沉池4使污泥與水分離；分離出的水通過二沉池4的出水管道流出；分離出的一部分污泥回流至生物處理池3，剩余污泥進入濃縮池5處理。步驟S5剩余污泥進入濃縮池5濃縮，濃縮池上清液回流至生物處理池3處理；濃縮后的剩余污泥進入水解消解池I處理；即，濃縮后的剩余污泥以及固液分離池2的回流污泥均進入水解消解池I處理，使水解消解池I的污泥濃度達到10 30g/L，保證水解消解效果。水解消解后，污泥沉降性能和脫水性能大大改善，固液分離后的污泥，沉降性能更好，污泥量更少，大大降低了最終穩(wěn)定化的污泥量。 本工藝(簡稱“SEP工藝”)在保證系統(tǒng)出水各項指標(biāo)達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)的同時，還能有效降低處理成本。系統(tǒng)只有極少量已穩(wěn)定化的剩余污泥排出，節(jié)省了污泥處理和處置的投資和消耗。剩余污泥的脫水性能也得到顯著改良，脫水后污泥的含水率明顯下降。經(jīng)過小試、中試及生產(chǎn)性試驗研究，證明本技術(shù)實用新型能充分利用污泥自身營養(yǎng)元素，提高污水系統(tǒng)自身處理能力，大大減少剩余污泥排出，而且排出的污泥是已充分穩(wěn)定化及有良好脫水性的，處理后出水各項指標(biāo)達到或優(yōu)于國家排放標(biāo)準(zhǔn)。本實用新型是能完全實現(xiàn)工業(yè)廢水處理中營養(yǎng)物自我補償及剩余污泥減量化的新技術(shù)。本實用新型工藝已在一個工業(yè)園區(qū)污水處理廠(規(guī)模達7萬m3/d)實施(自2011年9月始)，經(jīng)過生產(chǎn)實踐的檢驗，效果優(yōu)良(見表I)。從表I中的數(shù)據(jù)可以看出，經(jīng)過六個月的運行，系統(tǒng)固液分離池出水中的碳、氮、磷的比例更趨合理，說明剩余活性污泥中的確有大量微生物生長所需要的各種營養(yǎng)元素，且已經(jīng)補償?shù)较到y(tǒng)中。固液分離池回流污泥濃度明顯上升，系統(tǒng)最終出水的各項指標(biāo)已達到GB18918-2002 —級A類排放標(biāo)準(zhǔn)，這充分說明從污泥中釋放出的營養(yǎng)元素被系統(tǒng)充分利用，促進了微生物的生長，同時大大增加了系統(tǒng)處理能力，并保證出水水質(zhì)穩(wěn)定達標(biāo)。
權(quán)利要求1.一種營養(yǎng)物自我補償難降解工業(yè)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述處理系統(tǒng)包括水解消解池、固液分離池、生物處理池、二沉池、濃縮池； 難降解工業(yè)廢水通過進水通道輸入至水解消解池；水解消解池設(shè)有pH值調(diào)節(jié)單元,用以調(diào)節(jié)水解消解池內(nèi)的PH值； 所述水解消解池、固液分離池、生物處理池、二沉池依次連接，經(jīng)過水解消解池處理的工業(yè)廢水依次進入固液分離池、生物處理池、二沉池處理； 所述固液分離池、濃縮池分別與水解消解池連接，所述固液分離池分離出的一部分污泥、濃縮池濃縮后的污泥進入水解消解池。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的營養(yǎng)物自我補償難降解工業(yè)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于 所述固液分離池包括三個出口 ；第一出口連接水解消解池，通過第一出口將部分污泥 回流至水解消解池，以保證污泥消解池中的污泥濃度；通過第二出口排出極少量穩(wěn)定化污泥；第三出口連接生物處理池，通過第三出口將從固液分離池分離出的液體傳輸至生物處理池； 所述生物處理池的出口連接二沉池；所述二沉池包括出水管道，二沉池還連接濃縮池；所述二沉池用以使污泥與水分離，分離出的水通過二沉池的出水管道流出；分離出的一部分污泥回流至生物處理池，剩余污泥進入濃縮池處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的營養(yǎng)物自我補償難降解工業(yè)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于 所述濃縮池將從二沉池輸出的剩余污泥進行濃縮處理，濃縮池上清液回流至生物處理池處理；濃縮后的剩余污泥進入水解消解池處理；即，濃縮后的剩余污泥以及固液分離池的回流污泥均進入水解消解池處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的營養(yǎng)物自我補償難降解工業(yè)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于 所述PH值調(diào)節(jié)單元包括pH值檢測模塊、調(diào)節(jié)溶液控制模塊；所述pH值檢測模塊用以實時檢測水解消解池中的PH值；所述調(diào)節(jié)溶液控制模塊用以根據(jù)pH值檢測模塊的檢測結(jié)果，控制調(diào)節(jié)溶液的流量。
專利摘要本實用新型揭示了一種營養(yǎng)物自我補償難降解工業(yè)廢水的處理系統(tǒng)，包括水解消解池、固液分離池、生物處理池、二沉池、濃縮池；難降解工業(yè)廢水通過進水通道輸入至水解消解池；水解消解池設(shè)有pH值調(diào)節(jié)單元；水解消解池、固液分離池、生物處理池、二沉池依次連接，經(jīng)過水解消解池處理的工業(yè)廢水依次進入固液分離池、生物處理池、二沉池處理；固液分離池、濃縮池分別與水解消解池連接，固液分離池分離出的一部分污泥、濃縮池濃縮后的污泥進入水解消解池。本實用新型難降解工業(yè)廢水的處理工藝及系統(tǒng)，可實現(xiàn)活性污泥生物處理的營養(yǎng)物質(zhì)的自我補充，而且可以大大降低系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥量，在提升系統(tǒng)處理能力的同時，降低了污泥處理處置費用。
文檔編號C02F11/12GK202610076SQ201220255938
公開日2012年12月19日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者張玲潔, 倪世強, 高廷耀, 金正基, 周增炎, 李國建, 曹平, 蔣愉林, 馬一行, 嚴(yán)華, 王東全, 陳海軍, 沈陽 申請人:上海環(huán)保(集團)有限公司, 上海城市污染控制工程研究中心有限公司, 上海中耀環(huán)保實業(yè)有限公司