專利名稱：一種污泥水處理系統及其處理方法
技術領域：
本發明涉及環境保護和廢水處理技術領域，尤其是涉及一種污泥水處理系統及其處理方法。
背景技術：
污泥系統廢水(簡稱“污泥水”)是指城鎮污水處理廠污泥濃縮/污泥脫水/污泥 消化等處理工藝產生的廢水，主要包括脫水機廢水、濃縮池上清液、消化池廢水和脫水機房 清洗廢水等。污泥水雖然流量小，但污染物濃度很高。我國已經建成或正在修建的城鎮污 水處理廠均采用將其回流至進水口進行再處理的方法。城鎮污水處理廠污泥系統廢水屬于 高有機污染物、高懸浮物、高氮磷的污水，各項污染物指標均遠遠高于污水廠進水；污泥水 中的污染物以顆粒態和膠體態為主，污泥水原水若不加處理直接回流，將對進水水質造成 較大影響，使得污水處理系統的實際污染物負荷高于設計負荷，造成污水廠出水污染物的 濃度普遍高于國家排放標準，造成環境污染。目前，現有技術的混凝沉淀工藝是給水處理、中水處理和部分污水處理的核心工 藝，主要包含混合、絮凝、沉淀三個工藝流程，已有150余年的歷史。主要是通過往污水中投 加絮凝劑，使污水中的膠體和懸浮物質形成大的絮團，再通過固液分離使污水得到凈化。另 夕卜，現有技術中還廣泛應用膜生物反應器(MBR)工藝，在MBR研究初期，生物反應器的構型 一般為好氧活性污泥反應器，其主要問題是懸浮污泥濃度過高，導致膜污染速率快；脫氮除 磷效果不理想；曝氣能耗高。近年來，國內外的研究人員針對這些問題對MBR中生物反應器 型式進行了改進，開發出了一些新的MBR工藝，幾乎所有的傳統脫氮除磷工藝均被應用到 MBR中，獲得了更好的污染物去除效果和更穩定的運行性能。在傳統脫氮除磷工藝中遇到的 技術問題同樣會在強化MBR脫氮除磷工藝中出現，但MBR工藝的一些自身特點可以對原有 的生物脫氮除磷工藝起到強化作用，因而將傳統脫氮除磷工藝與MBR相結合的工藝統稱為 強化MBR脫氮除磷工藝。如何結合現有技術設計新的污泥水處理方案一直是技術人員關注 的重點。
發明內容
有鑒于此，本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種新的污泥水處理系 統，解決污泥水處理造成的環境污染問題。為達到上述目的，本發明采用以下技術方案該污泥水處理系統包括混凝沉淀系 統和強化MBR脫氮除磷系統，污泥水先經過混凝沉淀系統處理后再經過強化MBR脫氮除磷 系統處理；其中，前置的混凝沉淀系統用于去除大部分懸浮物質，降低后續強化MBR脫氮除 磷系統的進水負荷，以縮短生物反應時間。進一步，該污泥水處理系統還包括毛發收集器、細格柵和硝化液回流泵；所述的混 凝沉淀系統包括混合池、絮凝池、沉淀池和一套加藥系統；所述的強化MBR脫氮除磷系統 由選擇池、缺氧池、膜生物反應池組成；污水進水口與毛發收集器相連，毛發收集器出水口連接細格柵，細格柵出水口連接混合池，同時加藥系統出藥口也連接混合池，混合池出水口 連接絮凝池，絮凝池出水口連接沉淀池，沉淀池出水口連接選擇池，選擇池出水口連接缺氧 池，缺氧池出水口連接膜生物反應池，膜生物反應池中的膜組件出水可以回用或排放；膜生 物反應池中的硝化液通過硝化液回流泵回流到選擇池。本發明的又一目的在于提供一種污泥水處理方法，該污泥水處理方法包括如下處 理步驟首先，毛發收集器和細格柵進行預處理；接著，混凝沉淀系統進行混凝沉淀處理； 最 后，強化MBR脫氮除磷系統進行生物脫氮除磷處理并進行固液分離。進一步，該污泥水處理方法中，污水依次進入水流速度為0. 7m/s毛發收集器，柵 條間隙Imm的細格柵，水力停留時間IOs的混合池，水力停留時間20s的絮凝池，水力停留 時間1. 5^2. Oh的沉淀池，水力停留時間2 3h的選擇池，水力停留時間6 8h的缺氧池，水力 停留時間11. 5^13. 5h的膜生物反應池，最后予以排放或回用，同時加藥系統投加適量的絮 凝劑到混合池，膜生物反應池中的硝化液回流到選擇池的回流比2009^300%，膜生物反應池 汽水比60 1 90 :1。進一步，該污泥水處理方法中，所述的加藥系統投加到混合池的絮凝劑為PAM (聚 丙烯酰胺)，投加量為每立方米污泥水投加0. 0125 0. 075kgPAM。本發明的有益效果是(1)將混凝沉淀系統和強化MBR脫氮除磷系統有機組合， 前置混凝沉淀系統可以去除進水中的大部分懸浮物質，保證后續強化MBR脫氮除磷系統污 泥濃度穩定，使系統能夠穩定運行，污泥水能夠達標排放，同時降低后續強化MBR脫氮除磷 系統的運行費用。(2)膜生物反應器中生物污泥濃度可達6 15g/L，甚至可以做到20g/L 以上，使增大生物池污泥量、提高容積負荷變為現實，大大減小了占地面積。水力停留時間 (HRT)和污泥泥齡(SRT)可以完全分開。很短的水力停留時間(也就是很小的生物池)也可 以實現較長的泥齡。高污泥濃度、長泥齡，使降解速度慢的難降解物也可得到徹底降解。長 泥齡也使得剩余污泥量極少，降低了污泥處理費用。(3)膜生物反應器可替代好氧池、二沉 池，工藝簡單，流程短，而且不使用二沉池進行固液分離，還可避免污泥膨脹、上浮。(4)本發 明的系統中各單元工藝參數經過大量試驗優選而成，工藝參數選擇搭配合理，進一步提高 了本發明系統處理污泥水的能力。本發明的其他優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并 且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可 以從本發明的實踐中得到教導。本發明的目標和其他優點可以通過下面的說明書以及附圖 中所特別指出的結構來實現和獲得。
圖1為本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述。如附圖所示，采用本發明的方法和系統處理城鎮污水處理廠污泥系統廢水時，污 泥水通過進水口 1依次進入水流速度為0. 7m/s毛發收集器2，柵條間隙Imm的細格柵3， 水力停留時間IOs的混合池4，水力停留時間20s的絮凝池5，水力停留時間1. 5^2. Oh的沉淀池6，水力停留時間2 3h的選擇池7，水力停留時間6 8h的缺氧池8，水力停留時間 11. 5^13. 5h的膜生物反應池9，最后予以排放或回用，同時加藥系統11投加適量絮凝劑到 混合池4，硝化液從膜生物反應池9回流到選擇池7 (回流比2009^300%)，膜生物反應池9 汽水比60:1 90:1。所述的絮凝劑可以采用聚丙烯酰胺(PAM)。在本發明系統，污泥水 在混合池4中與來自投藥系統11的絮凝劑混合，然后在絮凝池5中進行反應，再在沉淀池 6中進行固液分離，從而去除大量的懸浮物，沉淀池6的出水進入選擇池7，在選擇池7中進 行磷的釋放，同時還起到緩沖和調節水質的作用，選擇池7的出水進入缺氧池8，在缺氧池8 中進行反硝化脫氮，缺氧池8的出水進入膜生物反應池9，在膜生物反應池9中進行有機物 的氧化、氮的硝化和吸磷反應，同時膜組件進行固液分離，膜生物反應池的出水由出水口 10 排出。具體實施例如下。實施例1
污泥水進水口 1處的水質指標為=BOD5彡llOOmg/L.COD彡3400mg/L、SS彡1000mg/L、 TN彡190mg/L, NH3-N彡110mg/L、TP彡100mg/L。污泥水進入毛發收集器2，去除毛發類纖 維狀物，毛發收集器2出水進入細格柵3，去除大顆粒的無機物，細格柵3的出水進入的混合 池4 (水力停留時間10s)，在混合池4中與來自投藥系統11的混凝劑混合，然后進入絮凝 池5 (水力停留時間20s)，在絮凝池5中完成絮凝反應，絮 凝池出水進入沉淀池6 (水力停 留時間2. Oh),
在沉淀池6中進行固液分離，從而去除大量的懸浮物，沉淀池6的出水進入選擇池7(水 力停留時間2h)，在選擇池7中進行磷的釋放，同時還起到緩沖和調節水質的作用，選擇池7 的出水進入缺氧池8 (水力停留時間6h)，在缺氧池8中進行反硝化脫氮，缺氧池8的出水 進入膜生物反應池9 (水力停留時間11. 5h)，在膜生物反應池9中進行有機物的氧化、氮的 硝化和吸磷反應，同時膜組件進行固液分離，膜生物反應池出水口 10的出水水質指標達到 BOD5 彡 20mg/L、C0D 彡 60mg/L、SS 彡 0mg/L、TN 彡 20mg/L、P0廣-P 彡 0. 5mg/L、NH3_N 彡 5mg/ L。本實施例中，加藥系統11投加絮凝劑到混合池4中，每立方米污泥水投加0. 0125 0. 025kg聚丙烯酰胺，硝化液回流比200%，膜生物反應池9汽水比60 :1 90 :1。實施例2:
污泥水進水口 1處的水質指標為BOD5彡1900mg/L、C0D彡4700mg/L、SS彡1500mg/L、 TN彡350mg/L、NH3-N彡150mg/L、TP彡140mg/L。污泥水進入毛發收集器2，去除毛發類纖 維狀物，毛發收集器2出水進入細格柵3，去除大顆粒的無機物，細格柵3的出水進入的混合 池4 (水力停留時間10s)，在混合池4中與來自投藥系統11的混凝劑混合，然后進入絮凝 池5 (水力停留時間20s)，在絮凝池5中完成絮凝反應，絮凝池出水進入沉淀池6 (水力停 留時間2. Oh),
在沉淀池6中進行固液分離，從而去除大量的懸浮物，沉淀池6的出水進入選擇池7 (水力停留時間2. 5h)，在選擇池7中進行磷的釋放，同時還起到緩沖和調節水質的作用，選 擇池7的出水進入缺氧池8 (水力停留時間7h)，在缺氧池8中進行反硝化脫氮，缺氧池8 的出水進入膜生物反應池9 (水力停留時間12. 5h)，在膜生物反應池9中進行有機物的氧 化、氮的硝化和吸磷反應，同時膜組件進行固液分離，膜生物反應池出水口 10的出水水質 指標達到 BOD5 ( 20mg/L、COD ( 60mg/L、SS ( 0mg/L、TN ( 20mg/L、Ρ0,-Ρ ( 0. 5mg/L、 NH3-N ( 5mg/L。本實施例中，加藥系統11投加絮凝劑到混合池4中，每立方米污泥水投加0. 025 0. 042kg聚丙烯酰胺，硝化液回流比250%，膜生物反應池9汽水比60 :1 90 :1。
實施例3:
污泥水進水口 1處的水質指標為BOD5彡2300mg/L、C0D彡6000mg/L、SS彡2100mg/L、 TN彡430mg/L、NH3-N彡150mg/L、TP彡180mg/L。污泥水進入毛發收集器2，去除毛發類纖 維狀物，毛發收集器2出水進入細格柵3，去除大顆粒的無機物，細格柵3的出水進入的混合 池4 (水力停留時間10s)，在混合池4中與來自投藥系統11的混凝劑混合，然后進入絮凝 池5 (水力停留時間20s)，在絮凝池5中完成絮凝反應，絮凝池出水進入沉淀池6 (水力停 留時間2. Oh),
在沉淀池6中進行固液分離，從而去除大量的懸浮物，沉淀池6的出水進入選擇池7(水 力停留時間3h)，在選擇池7中進行磷的釋放，同時還起到緩沖和調節水質的作用，選擇池7 的出水進入缺氧池8 (水力停留時間8h)，在缺氧池8中進行反硝化脫氮，缺氧池 8的出水 進入膜生物反應池9 (水力停留時間13. 5h)，在膜生物反應池9中進行有機物的氧化、氮的 硝化和吸磷反應，同時膜組件進行固液分離，膜生物反應池出水口 10的出水水質指標達到 BOD5 彡 20mg/L、C0D 彡 60mg/L、SS 彡 0mg/L、TN 彡 20mg/L、P0廣-P 彡 0. 5mg/L、NH3_N 彡 5mg/L。 本實施例中，加藥系統11投加絮凝劑到混合池4中，每立方米污泥水投加0. 042 0. 075kg 聚丙烯酰胺，硝化液回流比300%，膜生物反應池9汽水比60 1 90 :1。
權利要求
一種污泥水處理系統，該系統包括混凝沉淀系統和強化MBR脫氮除磷系統，污泥水先經過混凝沉淀系統處理后再經過強化MBR脫氮除磷系統處理；其中，前置的混凝沉淀系統用于去除大部分懸浮物質，降低后續強化MBR脫氮除磷系統的進水負荷，以縮短生物反應時間。
2.根據權利要求1所述的污泥水處理系統，其特征在于該污泥水處理系統還包括毛 發收集器、細格柵和硝化液回流泵；所述的混凝沉淀系統包括混合池、絮凝池、沉淀池和一 套加藥系統；所述的強化MBR脫氮除磷系統由選擇池、缺氧池、膜生物反應池組成；污水進 水口與毛發收集器相連，毛發收集器出水口連接細格柵，細格柵出水口連接混合池，同時加 藥系統出藥口也連接混合池，混合池出水口連接絮凝池，絮凝池出水口連接沉淀池，沉淀池 出水口連接選擇池，選擇池出水口連接缺氧池，缺氧池出水口連接膜生物反應池，膜生物反 應池中的膜組件出水可以回用或排放；膜生物反應池中的硝化液通過硝化液回流泵回流到 選擇池。
3.權利要求2所述污泥水處理系統的污泥水處理方法，其特征在于包括如下處理步 驟首先，毛發收集器和細格柵進行預處理；接著，混凝沉淀系統進行混凝沉淀處理；最后， 強化MBR脫氮除磷系統進行生物脫氮除磷處理并進行固液分離。
4.根據權利要求3所述的污泥水處理方法，其特征在于包括如下處理步驟污水依次 進入水流速度為0. 7m/s毛發收集器，柵條間隙1mm的細格柵，水力停留時間10s的混合池， 水力停留時間20s的絮凝池，水力停留時間1. 5^2. Oh的沉淀池，水力停留時間2 3h的選擇 池，水力停留時間6 8h的缺氧池，水力停留時間11. 5^13. 5h的膜生物反應池，最后予以排 放或回用，同時加藥系統投加適量的絮凝劑到混合池，膜生物反應池中的硝化液回流到選 擇池的回流比200% 300%，膜生物反應池汽水比60 :1 90 :1。
5.根據權利要求4所述的污泥水處理方法，其特征在于，所述的加藥系統投加到混合 池的絮凝劑為PAM (聚丙烯酰胺)，投加量為每立方米污泥水投加0. 0125 0. 075kgPAM。
全文摘要
本發明公開了一種污泥水處理系統及其處理方法，該污泥水處理系統包括混凝沉淀系統和強化MBR脫氮除磷系統，污泥水先經過混凝沉淀系統處理后再經過強化MBR脫氮除磷系統處理；其中，前置的混凝沉淀系統用于去除大部分懸浮物質，降低后續強化MBR脫氮除磷系統的進水負荷，以縮短生物反應時間；本發明中的處理方法中，首先，毛發收集器和細格柵進行預處理；接著，混凝沉淀系統進行混凝沉淀處理；最后，強化MBR脫氮除磷系統進行生物脫氮除磷處理并進行固液分離；本發明解決污泥水處理造成的環境污染問題。
文檔編號C02F9/14GK101863599SQ20101022217
公開日2010年10月20日 申請日期2010年7月9日 優先權日2010年7月9日
發明者付華平, 劉建闊, 劉范嘉, 彭金利, 薛二軍 申請人:天津創業環保集團股份有限公司