污泥干化冷凝水处理系统和处理方法与流程

1.本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种污泥干化冷凝水处理系统和处理方法。


背景技术：

2.近年来，全国污水处理率已超过90％。但在污水处理的同时也产生了大量污泥，其中含有大量有害物质。目前可大规模工程化应用的污泥处置出路有三条：一是焚烧，二是土地利用，三是填埋。而污泥干化是污泥处置的基本步骤。污泥干化焚烧是较彻底的减量化、稳定化方法，且污泥焚烧可替代一部分的燃煤，回收利用热能，目前应用较多。污泥干化过程中会产生大量冷凝水，其主要特点是污染物浓度高、成分复杂，属高浓度有机污水，主要污染物表征值为codcr、nh3-n、总氮等，相关技术中，污泥干化冷凝水中含有难降解有机物，生化性较差，进而导致生物法污水处理的效果较差。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本发明的实施例提出一种污泥干化冷凝水处理系统，所述污泥干化冷凝水处理系统的生物法污水处理的效果更好。
5.本发明的实施例还提出一种采用上述污泥干化冷凝水处理系统的污泥干化冷凝水处理方法。
6.根据本发明实施例的污泥干化冷凝水处理系统包括预处理装置、生化处理装置、超滤装置和污泥处理装置，所述预处理装置用于对干化冷凝水进行预处理并去除其中的悬浮物和油脂，所述生化处理装置包括水解酸化池和脱氮组件，所述水解酸化池与所述预处理装置相连以对所述污水进行水解酸化处理，所述脱氮组件与所述水解酸化池相连以对进行过水解酸化处理的污水进行脱氮，所述水解酸化池为钢混结构，所述超滤装置与所述脱氮组件相连以对脱氮后的污水过滤使其泥水分离，所述污泥处理装置用于处理所述预处理装置和所述生化处理装置产生的污泥。
7.根据本发明实施例的污泥干化冷凝水处理系统，首先通过预处理装置污水接至水解酸化池，污水在水解酸化池内采用水解酸化法处理，将污水中的悬浮性有机物和大分子物质(碳水化合物、脂肪和脂类等)通过微生物胞外酶水解成小分子，小分子有机物在酸化菌作用下转化成挥发性脂肪酸等易降解有机物，使污水可生化性提高，从而使生物法污水处理的效果增强。
8.在一些实施例中，所述预处理装置包括依次相连的换热器、气浮池和调节池，所述换热器用于给所述干化冷凝水降温，所述气浮池用于去除所述干化冷凝水中的悬浮物和油脂，所述调节池用于调节污水的水质和水量，所述调节池与所述水解酸化池相连。
9.在一些实施例中，所述脱氮组件包括依次相连的一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池和二级硝化池，所述水解酸化池分别与所述一级反硝化池和所述二级反硝化池相
连。
10.在一些实施例中，所述一级硝化池和/或所述二级硝化池内设有旋流曝气器。
11.在一些实施例中，所述超滤装置包括超滤膜池和设在所述超滤膜池内的超滤膜，所述超滤膜池与所述二级硝化池相连。
12.在一些实施例中，所述超滤膜为聚四氟乙烯中空纤维膜。
13.在一些实施例中，还包括产水池和反洗泵，所述产水池与所述超滤膜池相连以储存所述超滤膜池排出的净化水，所述反洗泵设在所述产水池和所述超滤膜池之间的管路上，所述反洗泵用于对所述超滤膜进行反洗。
14.在一些实施例中，所述污泥处理装置包括污泥池和脱水机，所述污泥池与所述预处理装置和所述生化处理装置相连，所述脱水机用于将所述污泥池内储存的污泥脱水处理。
15.根据本发明实施例的污泥干化冷凝水处理方法包括：提供一预处理装置，提供一生化处理装置，提供一超滤装置，提供一污泥处理装置；所述预处理装置包括换热器、气浮池和调节池，使用换热器将干化冷凝水温度降低至35摄氏度以下，降温后的干化冷凝水进入所述气浮池内，采用气浮法去除所述干化冷凝水内的悬浮物和油脂，污水进入调节池内调节水质和水量；所述生化处理装置包括水解酸化池和脱氮组件，所述脱氮组件包括依次相连的一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池和二级硝化池，调节池内的污水进入到水解酸化池内并采用水解酸化法对其进行处理，水解酸化池内的大部分污水依次进入所述一级反硝化池、所述一级硝化池、所述二级反硝化池和所述二级硝化池经过二级厌氧好氧工艺处理，小部分污水依次进入二级反硝化池和二级硝化池经过一级厌氧好氧工艺处理；所述超滤装置包括超滤膜池和超滤膜，所述二级硝化池内的污水进入所述超滤膜池，通过超滤膜进行泥水分离产生净化水和污泥，一部分净化水排放至外界，另一部分净化厂进入产水池；所述污泥处理装置包括污泥池和脱水机，所述气浮池内的污泥进入所述污泥池内，所述超滤膜池内的污泥一部分进入所述污泥池，另一部分回流至所述水解酸化池，所述污泥池内的污泥经过所述脱水机脱水后送入干化车间，所述脱水机产生的滤液进入所述调节池内。
16.在一些实施例中，所述一级硝化池内的污水可回流至所述一级反硝化池重复处理。
附图说明
17.图1是根据本发明实施例的污泥干化冷凝水处理系统的示意图。
18.图2是根据本发明实施例的污泥干化冷凝水处理系统的预处理装置的示意图。
19.图3是根据本发明实施例的污泥干化冷凝水处理系统的脱氮组件的示意图。
20.图4是根据本发明实施例的污泥干化冷凝水处理系统的污泥处理装置的示意图。
21.图5是根据本发明实施例的污泥干化冷凝水处理系统的整体流程图。
22.附图标记：预处理装置1、换热器11、气浮池12、调节池13，
23.生化处理装置2、水解酸化池21、脱氮组件22、一级反硝化池221、一级硝化池222、二级反硝化池223、二级硝化池224、硝化液回流泵225，
24.超滤装置3，
25.污泥处理装置4、污泥池41、脱水机42，
26.进水泵5、产水池6、产水泵7、反洗泵8、鼓风机9、进泥泵10。
具体实施方式
27.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
28.下面结合附图1至图5描述根据发明实施例的污泥干化冷凝水处理系统。
29.如图1所示，根据本发明实施例的污泥干化冷凝水处理系统包括预处理装置1、生化处理装置2、超滤装置3、污泥处理装置4。
30.预处理装置1用于对干化冷凝水进行预处理并去除其中的悬浮物和油脂。
31.生化处理装置2包括水解酸化池21和脱氮组件22，水解酸化池21与预处理装置1相连，预处理装置1中的污水接至水解酸化池21内进行水解酸化处理，水解酸化池21采用水解酸化法将污水中的厌氧生物反应控制在水解和酸化两个阶段，可以将悬浮性有机物和大分子物质(碳水化合物、脂肪和脂类等)通过微生物胞外酶水解成小分子，小分子有机物在酸化菌作用下转化成挥发性脂肪酸等易降解有机物，在水解酸化池21的作用下，污水可生化性得以提高；脱氮组件22与水解酸化池21相连，水解酸化池21中酸化处理过的污水进入脱氮组件22，脱氮组件22对所述酸化处理过的污水进行脱氮。
32.进一步地，水解酸化池21内设有布水器，布水器具有配水和水力搅拌的功能，预处理装置1中的污水进入水解酸化池21内并通过布水器步水，水解酸化池21内安装有填料，从而提高微生物的浓度，水解酸化池21为钢混结构且顶部加盖。
33.超滤装置3与脱氮组件22相连，超滤装置3对脱氮后的污水进行过滤使其泥水分离。
34.具体地，预处理装置1处于整个系统的始端，生化处理装置2处于整个系统的中端，超滤装置3处于整个系统的末端。
35.污泥处理装置4用于处理预处理装置1和超滤装置3产生的污泥。
36.根据本发明实施例的污泥干化冷凝水处理系统，首先通过预处理装置11对干化冷凝水中进行降温以及去除干化冷凝水中的悬浮物和油脂，然后将的污水接至水解酸化池21，污水在水解酸化池21内采用水解酸化法处理，将污水中的悬浮性有机物和大分子物质(碳水化合物、脂肪和脂类等)通过微生物胞外酶水解成小分子，小分子有机物在酸化菌作用下转化成挥发性脂肪酸等易降解有机物，使污水可生化性提高，从而使生物法污水处理的效果增强。
37.如图2和图5所示，在一些实施例中，预处理装置1包括依次相连的换热器11、气浮池12和调节池13。
38.换热器11设置在污泥干化冷凝水处理系统最初的进水端，由于干化冷凝水温度较高，通常可达50℃以上，会对后续生化系统微生物的生长有抑制作用，例如硝化细菌的生长，换热器11起到对最初的干化冷凝水降温的作用，换热器11可采用板式或者列管式换热器11。
39.气浮池12用于去除干化冷凝水的中的悬浮物和油脂，气浮池12顶部设有撇渣装置，气浮池12底部设有泥斗，气浮池12整体加盖密封。
40.调节池13用于调节污水的水质和水量，调节池13采用半地下钢混结构，调节池13内设有搅拌器，调节池13与水解酸化池21相连，调节池13与水解酸化池21之间连接的管道上设有进水泵5，调节池13处理后的污水经进水泵5接入水解酸化池21内，调节池13可以单独建立也可以与水解酸化池21合并建立。
41.具体地，干化系统冷凝水首先经过换热器11进行降温，经过换热器11降温处理的干化冷凝水进入气浮池12，利用撇渣装置来去除气浮池12中的悬浮物和油脂，并将浮渣收集外运处理，防止污堵系统末端的超滤装置3，气浮产生的污泥沉淀至泥斗中，泥斗中的污泥输送至污泥处理装置4，气浮池12出水，经过气浮的污水接至调节池13，搅拌器充分搅拌气浮后的污水来保证后续生化处理装置2进水的水质均匀，为了均衡气浮后污水的水质水量，气浮后的污水在调节池13内的停留时间不小于一天，最后调节池13出水通过进水泵5提升进入水解酸化池21。
42.如图3和图5所示，在一些实施例中，脱氮组件22包括依次相连的一级反硝化池221、一级硝化池222、二级反硝化池223和二级硝化池224，水解酸化池21分别与一级反硝化池221和二级反硝化池223相连，一级反硝化池221和二级反硝化池223分别与外置鼓风机9相连，鼓风机9向一级反硝化池221、二级反硝化池223中提供空气。
43.进一步地，一级反硝化池221内设有一反搅拌器，一级反硝化池221上设有一级过流孔，一级反硝化池221中的污水经一级过流孔进入一级硝化池222，一级硝化池222池底设有一级旋流曝气器。
44.进一步地，一级反硝化池221与一级硝化池222之间连接有硝化液回流泵225，一级硝化池222处理过的污水通过硝化液回流泵225回流至一级反硝化池221，一级硝化池222上设有一级过水孔，一级硝化池222中的污水经一级过水孔自流进入二级反硝化池223，二级反硝化池223内设有二反搅拌器，二级反硝化池223上设有二级过流孔，二级反硝化池223中的污水经二级过流孔自流进入二级硝化池224，二级硝化池224池底设有二级旋流曝气器。
45.进一步地，一级反硝化池221、一级硝化池222、二级反硝化池223和二级硝化池224均采用半地下钢混结构，一级反硝化池221、一级硝化池222、二级反硝化池223和二级硝化池224均顶部加盖。
46.具体地，水解酸化池21采用堰出水，水解酸化后的污水大部分进入一级反硝化池221，小部分进入二级反硝化池223，一级反硝化池221和二级反硝化池223内溶解氧控制在0.5mg/l以下，在一级反硝化池221内，反硝化菌利用进水中的有机物为电子供体，将从一级硝化池222通过硝化液回流泵225泵送过来的混合液中的硝态氮还原为氮气，从而去除污水中的总氮，一反搅拌器使得污水与微生物充分接触，防止下沉，在一级硝化池222内，异养微生物利用氧气将污水中的有机物氧化分解，去除cod(化学需氧量)和bod(生化需氧量)，同时硝化菌会将氨氮转化为硝态氮，并通过硝化液回流泵225回流至一级反硝化池221进行反硝化脱氮，在二级反硝化池223内，反硝化菌利用污水中剩余的有机物以及水解酸化池21小部分出水中的有机物为碳源进行反硝化，进一步降低出水中的总氮，为了保证脱氮效果，必要时可补充外加碳源，还将一级反硝化池221、一级硝化池222未脱掉的总氮在二级反硝化池223中继续脱氮处理，在二级硝化池224内，进一步氧化降低cod(化学需氧量)和bod(生化需氧量)等，防止外加碳源过量导致出水不达标，脱氮组件22实现了反硝化池的多点进水，节省外加碳源。
47.进一步地，一级旋流曝气器可在一级硝化池222池壁单侧或者双侧布置，使得一级旋流曝气器不易堵塞，一级旋流曝气器包括一级支管和一级主管，一级支管与一级主管之间法兰连接，一级主管安装在一级硝化池222池顶，检修时，将一级支管与一级主管相连的法兰拆开，即可将一级旋流曝气器从一级硝化池222内提出；二级旋流曝气器可在二级硝化池224池壁单侧或者双侧布置，使得二级旋流曝气器不易堵塞，二级旋流曝气器包括二级支管和二级主管，二级支管与二级主管之间法兰连接，二级主管安装在二级硝化池224池顶，检修时，将二级支管与二级主管相连的法兰拆开，即可将二级旋流曝气器从二级硝化池224内提出。
48.这样，通过上述解释，生化处理装置2采用水解酸化工艺和两级ao工艺，进而大大提高了出水的生化性，硝化池内的曝气器采用旋流曝气器，不仅不易堵塞，检修时仅需将曝气器支管与主管相连的法兰拆开即可将曝气器从池内提出即可，检修方便。
49.在一些实施例中，超滤装置3包括超滤膜池和超滤膜，超滤膜池与二级硝化池224相连，二级硝化池224出水自流进入超滤膜池，超滤膜安装在超滤膜池内，通过超滤膜对超滤膜池中的污水进行泥水分离，将生化处理装置2中的活性污泥和大分子有机物截留住，水和小分子有机物等通过，从而可以分别控制水力停留时间和污泥停留时间，提高活性污泥的浓度，超滤膜池内设有曝气装置，曝气装置用于超滤装置3产水时对超滤膜进行曝气擦洗。
50.在一些实施例中，超滤膜为聚四氟乙烯中空纤维膜，相较于管式超滤的方式，采用聚四氟乙烯中空纤维膜浸没式超滤的能耗较低，并且聚四氟乙烯中空纤维膜的装填密度大，占地面积小，聚四氟乙烯材质的中空纤维膜相较于聚偏氟乙烯中空纤维抗污染性更强，膜通量更高。
51.如图5所示，在一些实施例中，污泥干化冷凝水处理系统还包括产水池6和反洗泵8，产水池6与超滤膜池相连以储存超滤膜池排出的净化水，产水池6与超滤膜池之间连接有产水泵7，超滤膜上具有产水管，产水管与产水泵7的吸水口相连，通过产水泵7的抽吸作用进行泥水分离产水，产水泵7的出水管分为两条出路，一路为达标出水，直接向外排放，一路出水接至产水池6，反洗泵8设在产水池6和超滤膜池之间，反洗泵8接至产水管的管路上，反洗泵8利用产水池6中的水对超滤膜进行反洗。
52.如图4和图5所示，在一些实施例中，所述污泥处理装置4包括污泥池41和脱水机42，污泥池41与气浮池12和超滤膜池相连，超滤膜池与污泥池41之间的管路上连接有污泥回流泵，污泥回流泵的出路分为两路，一路泵送至水解酸化池21，一路接至污泥池41，污泥池41内设有污泥搅拌器，污泥池41与脱水机42之间连接有进泥泵10，污泥池41中的污泥通过进泥泵10接至脱水机42脱水，脱水机42可选用叠螺脱水机42，脱水机42脱水后的滤液通过管道自流至调节池13。
53.下面参照图5描述本发明实施例的污泥干化冷凝水处理方法。
54.根据本发明实施例的污泥干化冷凝水处理方法包括：提供一预处理装置1，提供一生化处理装置2，提供一超滤装置3，提供一污泥处理装置4。
55.预处理装置1包括换热器11、气浮池12和调节池13，使用换热器11将干化冷凝水温度降低至35摄氏度以下，防止温度达50℃以上的干化冷凝水对后续生化处理装置2中微生物的生长产生抑制作用，微生物例如硝化细菌；降温后的干化冷凝水进入气浮池12内，采用
气浮法将降温后的干化冷凝水内的悬浮物和油脂去除，防止污堵后面的超滤装置3，污水进入调节池13内调节水质和水量，以此来均衡水质水量。
56.生化处理装置2包括水解酸化池21和脱氮组件22，所述脱氮组件22包括依次相连的一级反硝化池221、一级硝化池222、二级反硝化池223和二级硝化池224，调节池13内的污水进入到水解酸化池21内并采用水解酸化法对其进行处理，使得污水可生化性得以提高。
57.具体地，水解酸化池21内的大部分污水依次进入一级反硝化池221、一级硝化池222、二级反硝化池223和二级硝化池224经过二级厌氧好氧工艺处理，一级硝化池222内的污水可回流至一级反硝化池221重复处理，在一级硝化池222内，异养微生物会利用氧气将污水中的有机物进行氧化分解，去除cod和bod，同时硝化菌会将氨氮转化为硝态氮，通过硝化液回流泵225回流至一级反硝化池221进行反硝化脱氮，在一级反硝化池221内，反硝化菌利用进水中的有机物为电子供体，将从一级硝化池222通过硝化液回流泵225泵送过来的混合液中的硝态氮还原为氮气从而去除污水中的总氮；小部分污水依次进入二级反硝化池223和二级硝化池224经过一级厌氧好氧工艺处理，在二级反硝化池223内，反硝化菌利用污水中剩余的有机物以及水解酸化池21小部分出水中的有机物为碳源进行反硝化，进一步降低出水中的总氮。
58.超滤装置3包括超滤膜池和超滤膜，所述二级硝化池224内的污水进入超滤膜池，通过超滤膜进行泥水分离产生净化水和污泥，以此来控制水力停留时间和污泥停留时间，强化生物反应器功能，提高生化系统内活性污泥浓度，超滤膜池出水，其中一部分净化水排放至外界，另一部分净化水进入产水池6，利用产水池6中的水对超滤膜进行在线反洗，必要时可在反洗水中投加化学药剂，有助于恢复膜通量；超滤膜采用聚四氟乙烯中空纤维膜浸没式超滤，相较于管式超滤，能耗较低，相较于平板膜聚四氟乙烯中空纤维膜的装填密度大，占地面积小，聚四氟乙烯材质的中空纤维膜相较聚偏氟乙烯中空纤维抗污染性更强，膜通量更高。
59.污泥处理装置4包括污泥池41和脱水机42，所述气浮池12内的污泥进入所述污泥池41内，超滤膜池内污泥的一部分输送至污泥池41，目的是为了控制泥龄，另一部分回流至水解酸化池21，所述污泥池41内的污泥经过脱水机42脱水后送入干化车间，脱水机42产生的滤液进入调节池13内。
60.综上，根据本发明实施例的煤泥分选方法可以达到以下有益效果。
61.(1)利用水解酸化池21对污水进行水解酸化处理，提高进水的生化性，使得生物法效果大大提高。
62.(2)两级ao脱氮，采用一级反硝化池221、一级硝化池222、二级反硝化池223和二级硝化池224，高效的降低污水中的总氮浓度，使出水可以更容易的稳定达标。
63.(3)超滤膜采用聚四氟乙烯中空纤维膜，运行成本低，抗污染能力强，占地面积小。
64.(4)一级硝化池222与二级硝化池224中的曝气器采用旋流曝气器，不易堵塞，检修方便。
65.(5)一级反硝化池221既可以从水解酸化池21进水，也可以从一级硝化池222进水，二级反硝化池223既可以从水解酸化池21进水，也可以从二级硝化池224进水，脱氮组件22的多点进水，可以节省外加碳源。
66.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
67.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
68.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
69.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
70.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
71.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。