一种高无机率污泥无机质分离及资源化系统与工艺技术方案

本发明专利技术涉及一种高无机率污泥无机质分离及资源化系统与工艺。工艺包括将经生化O/A池处理进入二沉池固液分离后输出的高无机率污泥在超声单元与搅拌单元的联合作用下使菌胶团包裹的无机微粒充分脱落，将混合污泥送至旋流分离器分选出有机污泥(轻质污泥)与无机污泥(重质污泥)；分离出的重质污泥经污泥脱水系统处理后外运处置，分离出的轻质污泥依序经由污泥储备系统培养增殖，菌种制备系统浓缩干化制得固体微生物菌剂，菌种活化系统活化固体微生物菌剂并回用至生化O/A池。本申请对生化池污泥进行轻重质分离，提高污泥活性、生化处理能力与效率，并利用活性轻质污泥制备干化菌种保存与利用，提供剩余污泥新的资源化利用途经。经。经。

【技术实现步骤摘要】
一种高无机率污泥无机质分离及资源化系统与工艺


[0001]本专利技术属于污泥处理与处置
，具体涉及一种高无机率污泥无机质分离及资源化系统与工艺。

技术介绍

[0002]发展以煤气化为龙头的煤化工，生产甲醇、乙二醇、合成油、二甲醚等清洁能源化工产品，并进一步深化开发，是我国经济发展的战略需要。煤气化产生的污水具有硬度高的特点，给煤化工污水的生化处理带来了诸多技术难点。污水生化单元包括A池和O池，活性污泥MLSS包括有机组分和无机组分，其中有机组分MLVSS间接反映了污泥中活性微生物的量，在污水厂的运行调控中常用MLVSS/MLSS比值来评价污泥的活性，一般情况下处理生活污水的活性污泥的MLVSS/MLSS比值在0.75左右，对于工业污水，则因水质不同而异，MLVSS/MLSS比值差异较大，由于煤气化废水水质钙镁硬度高，导致生化池内的活性污泥无机化情况严重，MLVSS低，MLVSS/MLSS通常只有0.3
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0.5，甚至低至0.2，其中无机质中碳酸钙占比约85
‑
90％，污泥中的无机质高常导致出现如下问题：
[0003]1.当活性污泥混合液中无机颗粒大量累积导致MLVSS/MLSS下降时，为了保证污泥中活性微生物的水平，污水厂不得不提高污泥浓度以保证处理效果，从而减少了排泥，而排泥减少又导致无机颗粒加剧累积，从而在此恶性循环中使得污泥浓度愈来愈高，生化池底部泥沙淤积明显，从而导致污水厂清淤频次提高；
[0004]2.无机颗粒在生化池内的沉积减小了池子的有效容积，不仅导致污水在池子内的停留时间减少，降低污水处理效率；
[0005]3.生化污泥无机化率高，MLVSS低，生化池微生物保有量低，处理能力和效率低，充氧设备能耗高，抗水质冲击能力弱，因检修或冲击后，生化系统恢复慢，接种污泥留存难；
[0006]4.含沙率高的污泥在脱水时会降低污泥的成饼率，并使压滤机滤布过度磨损，寿命缩短；
[0007]5.输送这些含沙率高的污泥时，泵壳及钢制管道弯头端部更容易磨穿；
[0008]6.含沙率高的剩余污泥，产气量和污泥热值低，提高了污泥的焚烧成本，制约了剩余污泥的处理处置。
[0009]如何实现活性污泥中细微泥沙的有效去除已成为污水处理系统亟待解决的问题。CN201610406098.X提出了一种含煤污泥浓缩分离方法及装置，利用气浮原理一步处理实现重质污泥、轻质污泥浓缩和清液分离，但由于污泥中的细微泥沙被活性污泥絮体卷捕，气浮只能处理未被包覆的无机污泥，无法解决被细菌等微生物包覆的小颗粒无机质，处理效果较差；CN201110159013.X提出了一种适用于去除污水处理厂活性污泥中淤沙的分离器，利用淤沙和污泥在粒径和密度上的差异，使两者在旋转过程中产生不同的回旋半径，从而将这两者分离，此方法同样无法有效分离被菌胶团包覆的小颗粒无机质，处理效果较差。
[0010]CN201811010056.X提出了一种污泥除砂工艺及系统，将污泥依次进行浆化反应、水热反应以及闪蒸反应后进行旋流除砂；CN200910227265.4提出了一种超声—磁场耦合破
解污泥使污泥减量化的方法，剩余污泥主要在设有超声、磁场装置的反应器中，将超声波产生的超声空化效应和磁场产生的磁化学效应有机地结合在一起，大大强化了超声破解污泥的效果；CN201611176156.0提出了一种超声填料组合污泥减量装置及工艺，超声产生强有力的剪切力，使污泥颗粒粒径减小，增大颗粒比表面积，适宜后续单元减量微生物吸收利用；亦可溶胞出更多的碳源提供给减量微生物增殖，高度实现污泥减量化。以上分离方法主要目的为通过去除污泥中的微生物达到污泥减量的效果，破坏了活性污泥中的有机质，无法实现有机污泥的资源化利用。
[0011]因此，有必要开发一种针对高无机率污泥的无机质分离技术，减少活性污泥中的无机颗粒，并实现污泥的资源化利用。

技术实现思路

[0012]在一方面，本专利技术提供一种高无机率污泥无机质分离及资源化系统，其对生化池污泥进行有效的轻重质分离，提高了污泥活性及生化处理能力与效率，同时利用活性轻质污泥制备干化菌种进行保存与利用，提供剩余污泥新的资源化利用途经，兼具经济性与高效的污废水处理能力。
[0013]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0014]一种高无机率污泥无机质分离及资源化系统，包括依序管路连接的O/A池及二沉池，以使进入生化处理系统的煤气化废水经由O/A池处理后在二沉池内进行固液分离输出高无机率污泥，
[0015]还包括沿污泥流动方向依次连接的用于菌胶团包覆的小颗粒无机质在不影响微生物活性的条件下释放与脱落的重质污泥改性系统及利用淤沙和污泥在粒径和密度上的差异进行分离的轻重质污泥分离系统，分离出的重质污泥输入污泥脱水系统处理后外运处置；
[0016]分离出的部分或全部轻质污泥经资源化回路回用至生化O/A池，资源化回路包括顺次连接至污泥分离系统轻质污泥输出端的污泥储备系统、菌种制备系统及菌种活化系统，所述菌种活化系统的输出端回连至生化O/A池以补充用于废水处理的有益微生物。
[0017]一些实施方案中，所述重质污泥改性系统包括共同作用于污泥的超声单元与搅拌单元，超声单元利用空化效应快速释放由菌胶团包覆的小颗粒无机质，搅拌单元用于促进所释放无机质的脱落。
[0018]一些实施方案中，所述轻重质污泥分离系统设置有旋流分离器，旋流分离器包括上部的圆柱段及下部的圆锥段，混合污泥由切向于圆柱段壁面的进料口输入旋流分离器内腔，旋流分离器的顶端装设可调节式插入深度的溢流排泥口，底端设置排沙口。
[0019]一些实施方案中，所述溢流排泥口深入至圆柱段高度的0.7
‑
0.8，且溢流排泥口直径为圆柱段直径的0.1
‑
0.3；所述排沙口直径为圆柱段直径的0.1
‑
0.25。
[0020]一些实施方案中，所述污泥储备系统设置用于微生物培养的营养物投放口，污泥储备系统旁通至生化O/A池以补充用于废水处理的富含有益微生物的活性污泥。
[0021]另一方面，本专利技术提供一种高无机率污泥无机质分离及资源化工艺，其能实现轻重质污泥的有效分离，并对轻质污泥进行浓缩干化制备固体微生物菌剂用于经济出售或回用生化池针对性处理高无机率废水，具有工艺简洁，条件温和及设备易得的优势。
[0022]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0023]一种高无机率污泥无机质分离及资源化工艺，包括：将经由生化O/A池处理的煤气化废水泵入二沉池固液分离后输出高无机率污泥并送至重质污泥改性系统在超声单元与搅拌单元的联合作用下使菌胶团包裹的无机微粒得以充分释放与脱落同时不影响污泥的微生物保有量，而后将混合污泥泵送至旋流分离器依据淤沙和污泥在粒径和密度上的差异分选出轻质污泥与重质污泥；
[0024]分离出的重质污泥经污泥脱水系统处理后外运处置，分离出的轻质污泥依序经由污泥储备系统培养本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高无机率污泥无机质分离及资源化系统，包括依序管路连接的O/A池及二沉池，以使进入生化处理系统的煤气化废水经由O/A池处理后在二沉池内进行固液分离输出高无机率污泥，其特征在于，还包括沿污泥流动方向依次连接的用于菌胶团包覆的小颗粒无机质在不影响微生物活性的条件下释放与脱落的重质污泥改性系统及利用淤沙和污泥在粒径和密度上的差异进行分离的轻重质污泥分离系统，分离出的重质污泥输入污泥脱水系统处理后外运处置；分离出的部分或全部轻质污泥经资源化回路回用至生化O/A池，资源化回路包括顺次连接至污泥分离系统轻质污泥输出端的污泥储备系统、菌种制备系统及菌种活化系统，所述菌种活化系统的输出端回连至生化O/A池以补充用于废水处理的有益微生物。2.根据权利要求1所述的一种高无机率污泥无机质分离及资源化系统，其特征在于，所述重质污泥改性系统包括共同作用于污泥的超声单元与搅拌单元，超声单元利用空化效应快速释放由菌胶团包覆的小颗粒无机质，搅拌单元用于促进所释放无机质的脱落。3.根据权利要求1所述的一种高无机率污泥无机质分离及资源化系统，其特征在于，所述轻重质污泥分离系统设置有旋流分离器，旋流分离器包括上部的圆柱段及下部的圆锥段，混合污泥由切向于圆柱段壁面的进料口输入旋流分离器内腔，旋流分离器的顶端装设可调节式插入深度的溢流排泥口，底端设置排沙口。4.根据权利要求3所述的一种高无机率污泥无机质分离及资源化系统，其特征在于，所述溢流排泥口深入至圆柱段高度的0.7
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0.8，且溢流排泥口直径为圆柱段直径的0.1
‑
0.3；所述排沙口直径为圆柱段直径的0.1
‑
0.25。5.根据权利要求1所述的一种高无机率污泥无机质分离及资源化系统，其特征在于，所述污泥储备系统设置用于微生物培养的营养物投放口，污泥储备系统旁通至生化O/A池以补充用于废水处理的富含有益微生物的活性污泥。6.一种高无机率污泥无机质分离及资源化工艺，其特征在于，包括：将经由生化O/A池处理的煤气化废水泵入二沉池固液分离后输出高无机率污泥并送至重质污泥改性系统在超声单元与搅拌单元的联合作用下使菌胶团包裹的无机微粒得以充分释放与脱落同时不影响污泥的微生物保有量，而后将混合污泥泵送至旋流分离器依据淤沙和污泥在粒径和密度上的差异分选出轻质污泥与重质污泥...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨秀梅，朱洪，王日彩，张衡，马洪玺，韩媛媛，池剑亭，
申请(专利权)人：上海蓝科石化环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：