一種污水處理廠污泥處理系統(tǒng)及其處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種污水處理廠污泥處理系統(tǒng)及其處理方法，具體涉及一種能提高脫氮除磷效率、降低碳源投入成本且達到減少污水處理廠泥量的污水處理廠污泥處理系統(tǒng)及其處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，全國城鎮(zhèn)污水處理廠水質(zhì)標準不斷提升，脫氮除磷是目前污水處理的難點問題，為保障脫氮除磷的效果，需要向污水中補充碳源。上世紀90年代，我國開始大規(guī)模建設(shè)污水處理廠，當時執(zhí)行的標準為《城市污水處理廠污染物排放標準》GB18918/1996標準，按照此標準建設(shè)的污水處理廠大部分執(zhí)行二級標準。2000年，在全國范圍內(nèi)發(fā)生了大量藍藻爆發(fā)事件，對飲用水的健康造成了強烈的威脅，經(jīng)過專家的系統(tǒng)研究和多次論證，國家環(huán)保部門推出了新的污水處理標準《城市污水處理廠污染物排放標準》GB18918/2002標準。該標準規(guī)定:城鎮(zhèn)污水處理廠出水排入國家和省確定的重點流域及湖泊、水庫等封閉、半封閉水域時，執(zhí)行一級標準的A標準，排入GB3838地表水III類功能水域(劃定的飲用水源保護區(qū)和游泳區(qū)除外)、GB3097海水二類功能水域時，執(zhí)行一級標準的B標準，與一級B標準相比，除了 CODcr (用重絡(luò)酸鉀法測定的化學需氧量)與B0D5 (B1logy Oxygen Demand5，即五日生化需氧量，是一種用微生物代謝作用所消耗的溶解氧量來間接表示水體被有機物污染程度的一個重要指標)的標準更為嚴格外，一級A標準增加了對總氮量的要求，對總磷量和細菌指標的要求也更為嚴格。
[0003]生物脫氮工藝是常用的處理工藝，但因碳源不足使得污水的脫氮效率比較低，難以達到GB18918-2002規(guī)定的一級A標準。由于反硝化菌是在分解有機物的過程中進行反硝化脫氮的，在沒有額外投加碳源的條件下，污水中必須有足夠的有機物(碳源)才能保證反硝化的順利進行，一般認為，B0D5/TN>3.5?5，TN指總氮指標，即認為污水有足夠的碳源供反硝化菌使用，而B0D5/TN〈3.5?5時，則需要向污水中補充甲醇碳源或有機酸(乙酸)。按照污水處理廠出水TN值要小于15mg/L的要求，甲醇投加量一般應(yīng)在3.5mg/mg N03-N以上，N03-N為硝酸鹽氮；如采用乙酸鈉作為碳源，投加量一般應(yīng)在6mg/mg N03-N以上。
[0004]為此，相關(guān)環(huán)保研發(fā)部門也投入了大量精力進行研究，開發(fā)了一些內(nèi)碳源開發(fā)技術(shù)，主要有以下幾種工藝:
[0005]一、利用二沉池污泥的技術(shù)處理路線，分為全水解工藝和測流水解工藝，圖1為全水解工藝的技術(shù)路線圖，即除砂后的污水經(jīng)過AAO(Anaerobic-Anoxic-Oxic，即為厭氧-缺氧-好氧法)反應(yīng)池1處理后進入二沉池5，經(jīng)過二沉池5后全部進入污泥水解池3進行水解，污泥水解池3用于改善污水可生化性，水解后的污泥通過污泥回流栗4回流至ΑΑ0反應(yīng)池1，并通過ΑΑ0生物處理為后續(xù)厭氧釋磷提供碳源；圖2為側(cè)流水解工藝的技術(shù)路線圖，區(qū)別于全水解工藝，經(jīng)過二沉池5的污水通過污泥回流栗4分為兩條路線分流，對一部分污泥進入污泥水解池3進行水解，再進入ΑΑ0反應(yīng)池1，而其余污泥則可直接回流至ΑΑ0反應(yīng)池1，并通過ΑΑ0生物處理可以為后續(xù)厭氧釋磷提供碳源。
[0006]二、通過初沉池污泥的技術(shù)處理路線，圖3為活性初沉池工藝的技術(shù)路線圖，這種工藝路線簡單，主要利用污水進入初沉池2中底部污泥層的水解發(fā)酵，并通過ΑΑ0生物處理可以為后續(xù)厭氧釋磷提供碳源，如此污泥水解產(chǎn)物的產(chǎn)率較低，同時該工藝的污泥層厚度及污泥難以精確控制，且通過污泥回流栗4直接回流還增加了初沉池2的固體負荷，進而會影響出水水質(zhì)；圖4為完全混合發(fā)酵工藝的技術(shù)路線圖，這種完全混合發(fā)酵工藝在污泥回流線上單獨設(shè)計了一個完全混合式的污泥發(fā)酵水解池，初沉污泥的水解產(chǎn)物與污水一起進入初沉池2再進入污泥水解池3，這樣污泥不斷循環(huán)水解，通過ΑΑ0生物處理可以為后續(xù)厭氧釋磷提供碳源；圖5為靜態(tài)發(fā)酵工藝的技術(shù)路線圖，除砂后的污水分別通過初沉池2和污泥回流栗4進入濃縮水解池9，通過ΑΑ0生物處理可以為后續(xù)厭氧釋磷提供碳源，這種工藝可以將發(fā)酵液直接進入后續(xù)厭氧池，發(fā)酵液利用率高但是發(fā)酵時間受水溫影響較大不易控制；圖6為兩段式發(fā)酵工藝的技術(shù)路線圖，除砂后的污水分別通過初沉池2及污泥水解池3進入濃縮池10，經(jīng)濃縮池10處理后的污水通過污泥回流栗4進入污泥水解池3進行循環(huán)處理，并通過ΑΑ0生物處理可以為后續(xù)厭氧釋磷提供碳源，這種工藝手段需要建設(shè)單獨的發(fā)酵池和濃縮池，因而加大了投資力度。
[0007]上述碳源開發(fā)技術(shù)均立足于將初沉池或二沉池的污泥進行水解，從而獲得污水脫氮除磷必須的小分子營養(yǎng)物質(zhì)VFA(volatile fatty acid,即揮發(fā)性脂肪酸)。若采用初沉池2，大量的有機物附著在沉淀物上從污水中去除，因而在污水處理廠急需碳源的情況下，對脫氮除磷有著不利的影響，另外，即使將初沉池2分離出的污泥重新進行水解，因為所需要的停留時間比較長(一般污泥泥齡為2-12天)，也不易準確的控制在水解酸化階段，有時會有甲烷產(chǎn)生，從而造成碳源的損失；若采用二沉池5，由于回流污泥全部或部分水解，采用泥水混合物全部回流的方式，改變了 ΑΑ0生化池1中優(yōu)勢菌群的種類，雖有利于除磷但是不利于硝化菌的生長，因此對硝化有影響；另外，回流污泥的量非常大，全部水解投資高。城市污水處理廠的污泥回流比一般為水量的50% -100%，若全部水解，需采用最少24小時的停留時間，而一般城市污水處理廠的停留時間僅僅15-18小時，需要增加總體投資約40%-80%，非常不經(jīng)濟。即使采用側(cè)向流按照其中的30%，投資增加的比例也在12% -28%左右，因此增加投資相當可觀，僅僅為減少投加碳源的量而增加如此多的投資，無疑是不經(jīng)濟的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008](一 )要解決的技術(shù)問題
[0009]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是解決現(xiàn)有的內(nèi)碳源開發(fā)技術(shù)采用泥水混合物全部或較大比例水解酸化的方式，改變了 ΑΑ0生化池中優(yōu)勢菌群的種類且回流污泥的量大，造成了全部水解的投資成本高、處理周期長也不利于硝化菌的生長的問題。
[0010](二)技術(shù)方案
[0011]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種污水處理廠污泥處理方法，該處理方法包括如下步驟:
[0012]S1、來自沉砂池的污水在ΑΑ0反應(yīng)池進行脫氮除磷工藝處理得到混合液；
[0013]S2、通過二沉池對步驟S1獲得混合液進行處理得到污泥和污水；
[0014]S3、將步驟S2中獲得的污水排入去污水深度處理單元進行后續(xù)處理；將步驟S2中獲得的污泥進行分流，其中，大部分污泥直接送回AAO反應(yīng)池，另一部分污泥送到水解酸化池進行水解酸化處理，獲得含有VFA有機物的上清液和泥渣，將上清液送回AAO反應(yīng)池中為脫氮除磷工藝提供碳源。
[0015]其中，在步驟S3中，送入水解酸化池的污泥與直接送回ΑΑ0反應(yīng)池的污泥的體積比為1:70?1:20。
[0016]其中，在步驟S3中，經(jīng)水解酸化處理后的泥渣排入去污泥處理單元進行后續(xù)處理。
[0017]本發(fā)明還提供了一種污水處理廠污泥處