【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污泥处理，特别涉及一种基于二次流的两段泥渣水力分离的污泥资源化方法。
技术介绍
1、在污水处理处理中，采用生物方法十分有效，而且处理成本低，应用广泛。污水生物处理过程中，微生物不断增殖产生大量以有机质成分为主的污泥，该污泥难以在污水处理过程被消纳，最终成为剩余污泥，剩余污泥的处理处置成本高昂，一直困扰污水处理行业。
2、传统的剩余污泥处理，多以浓缩-脱水-干化为基本处理程序，最终填埋或焚烧或作为建筑材料，处理处置过程药剂和能源消耗巨大，处理成本高昂。一座日处理污水十万吨规模的污水厂，每天产生的湿剩余污泥(典型含水率值在80％左右)常常达到数十吨，污泥处理过程不仅需要消耗能耗物耗，最终的污泥一般需要外运处置，处理处置成本也常常达到数百元/吨干泥，高昂的处理与处置费用给企业带来巨大的经济负担。此外，现有的污水处理工艺需要大量的碳源来维持脱氮与除磷的效果。然而，很多污水厂碳源不足(尤其是南方的污水厂)，需要通过购买碳源来弥补工艺的碳源不足问题。因此，如果能够将污泥中的有机质转化为碳源，既能够大幅度降低剩余污泥的量，实现污泥减量化，同时污水处理碳源不足问题也得到解决。因此，污泥破解以实现碳源回收与减量化的污泥处理方法具有极为重要的意义。为了解决该问题，很多研究者将目光盯上热碱联合处理污泥，该方法确实能够较好的实现污泥的碳源回收，然而热碱法成本较高，装置运行复杂，经济性不理想。因此，提出一种基于二次流的两段泥渣水力分离的污泥资源化方法。
技术实现思路
1、为了解决上
2、通过以下方法来实现上述目的：
3、本专利技术提供了一种基于二次流的两段泥渣水力分离的污泥资源化方法，污泥处理流程包括相对独立的两部分：(1)曝气池污泥→泥渣一次水力分离(一级渣)→渣脱水→渣外运；(2)二沉池回流污泥+沉淀池a污泥→浓缩→破壁→泥渣二次流水力分离细渣兼顾破解处理(二级渣脱水→渣外运)→回流到缺氧池，产生的一级渣和二级渣合并脱水后外运或经过重力压滤后外运。与传统污泥处理仅仅针对剩余污泥进行处理不同，本专利技术污泥处理的工艺系统是融合到污水厂主工艺系统中，污泥处理的两个工艺流程与磷回收系统、污水处理主工艺系统系统共同构成本专利技术的全部工艺流程内容。
4、污水处理主工艺系统依次包括厌氧池、缺氧池、好氧池以及二沉池(凡是具有生物脱氮除磷功能的污水工艺均可，不限一定要采用不同的构筑物，如sbr采用不同时序控制亦可)；磷回收系统依次包括阳离子反应池(阳离子添加剂为pam)、沉淀池a、铁离子反应池(铁离子添加剂为fecl3)、沉淀池b(用于回收磷酸铁，沉淀池b的出水回流至主工艺系统)；污泥系统包括泥渣分离池、浓缩池、破壁池、破解池和相应的脱水设施；
5、本专利技术的工艺包括以下步骤：
6、(1)利用泥渣分离池对曝气池污泥进行一级泥渣分离，污泥中的无机颗粒状态的一级渣与有机污泥分离，分离为一级泥(有机污泥)和一级渣(无机渣)，一级泥全部回流到主工艺系统的任意池中，一级渣进行机械脱水处理或进行重力压滤脱水处理；
7、(2)利用浓缩池对主工艺系统的回流污泥以及沉淀池a的污泥进行浓缩，浓缩后的污泥进入下一步处理，浓缩的上清液回流到磷回收系统，进入阳离子反应池内，添加pam进行反应；
8、(3)利用破壁池对所述浓缩后的污泥进行破壁处理，破壁采用高速机械剪切方法，破壁后的污泥进入下一步处理；
9、(4)利用破解池对所述破壁后的污泥进行水力分离，机理是在二次流场的作用下对污泥中的细渣(密度大)与破解的污泥碎片(密度小)进行分离，同时进行泥渣分离和污泥破解，二次泥渣分离得到的污泥碎片回流到主工艺系统的缺氧池，排渣(二级渣)进行脱水处理或回流到泥渣分离池底部的压滤区。
10、作为上述技术方案的进一步改进，所述泥渣分离池采用水力旋流分离，径深比为0.3-0.5，污泥进入泥渣分离池后沿池壁的切线方向进入，流速0.25～0.40m/s，水力负荷值约25～50m3/(m2·h)。
11、作为上述技术方案的进一步改进，所述泥渣分离池分为紊流区、过渡区和静止区，紊流区的雷诺数大于1000，过渡区的雷诺数为30-2000，且从上部向下雷诺数逐渐减小，静止区底部堆积有泥渣处于静止状态，泥渣间隙的水的雷诺数为零。
12、作为上述技术方案的进一步改进，当所述泥渣分离池未设置污泥重力压滤区时，紊流区、过渡区和静止区的体积比为2:3:1～2，所述泥渣分离池总高度为5-7m；当所述泥渣分离池设置污泥重力压滤区时，紊流区、过渡区和静止区的体积比为2:3:6～7，所述泥渣分离池总高度为8-10m。
13、作为上述技术方案的进一步改进，所述浓缩池中采用重力浓缩，用于将污泥浓度提高到18000～22000mg/l，hrt为15～25h。
14、作为上述技术方案的进一步改进，所述破壁池采用机械剪切方法进行破壁。
15、作为上述技术方案的进一步改进，所述破壁池与破解池是一个构筑物，池内添加的药剂为氢氧化钠和氧化钙。
16、作为上述技术方案的进一步改进，所述破解池的池体为圆柱形，所述破解池采用水力分离泥渣，且采用强碱破解细胞；破解池内维持二次流场的形成，以分离细渣；破解池进泥以任意流速沿池壁的切线方向进入，池内设有搅拌结构，维持池边缘切线速度0.4～0.7m/s，破解池的池底水平且光滑，且中心位置处设有存渣斗。
17、作为上述技术方案的进一步改进，所述泥渣分离池的底部设有污泥重力压滤区，二级渣回流到泥渣分离池的过渡区底部，与一级渣混合后进入污泥重力压滤区，经过重力压滤后渣饼直接外运。
18、作为上述技术方案的进一步改进，所述一级渣和二级渣混合后进行脱水，脱水后外运。
19、本专利技术的技术原理是，方法一、水力分离粗渣：
20、污泥中的无机质密度显著大于水的密度，一般来说无机细砂的密度达到2.5g/cm3，而污泥中有机质的密度很接近于水，一般情况下只有1.002～1.003g/cm3。基于该特征，当分离池中的雷诺数较大时，扰动轻质污泥的沉淀，且破坏污泥成层沉淀，则细砂可以与有机质分离，泥渣分离池即是根据此原理实现对粗渣和有机污泥的水力筛分。故泥渣分离池需要满本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于二次流的两段泥渣水力分离的污泥资源化方法，其特征在于，包括主工艺系统、磷回收系统和污泥分离系统，主工艺系统依次包括厌氧池、缺氧池、好氧池以及二沉池，磷回收系统依次包括阳离子反应池、沉淀池A、铁离子反应池、沉淀池B，污泥系统包括泥渣分离池、浓缩池、破壁池和破解池；
2.根据权利要求1所述的一种基于二次流的两段泥渣水力分离的污泥资源化方法，其特征在于，所述泥渣分离池采用水力旋流分离，径深比为0.3～0.5，污泥进入泥渣分离池后沿池壁的切线方向进入，流速0.25～0.40m/s，水力负荷值约25～50m3/(m2·h)。
3.根据权利要求2所述的基于二次流的两段泥渣水力分离的污泥资源化方法，其特征在于，所述泥渣分离池分为紊流区、过渡区和静止区，紊流区的雷诺数大于1000，过渡区的雷诺数为30～2000，且从上部向下雷诺数逐渐减小，静止区底部堆积有泥渣处于静止状态，泥渣间隙的水的雷诺数几乎为零。
4.根据权利要求3所述的基于二次流的两段泥渣水力分离的污泥资源化方法，其特征在于，当所述泥渣分离池未设置污泥重力压滤区时，紊流区、过渡区和静止区的
5.根据权利要求1所述的一种基于二次流的两段泥渣水力分离的污泥资源化方法，其特征在于，所述浓缩池中采用重力浓缩，用于将污泥浓度提高到18000～22000mg/L，HRT为15～25h。
6.根据权利要求1所述的一种基于二次流的两段泥渣水力分离的污泥资源化方法，其特征在于，所述破壁池内添加的药剂为氢氧化钠和氧化钙。
7.根据权利要求1所述的一种基于二次流的两段泥渣水力分离的污泥资源化方法，其特征在于，所述破解池的池体为圆柱形，所述破解池采用水力分离泥渣，维持池内径向形成二次流场，且采用强碱破解细胞；破解池进泥以任意流速沿池壁的切线方向进入，池内设有搅拌结构，维持池边缘切线速度0.4～0.7m/s，破解池的池底水平且光滑，且中心位置处设有存渣斗。
8.根据权利要求3所述的基于二次流的两段泥渣水力分离的污泥资源化方法，其特征在于，所述泥渣分离池的底部设有污泥重力压滤区，二级渣回流到泥渣分离池的过渡区底部，与一级渣混合后进入污泥重力压滤区，经过重力压滤后渣饼直接外运。
9.根据权利要求1所述的基于二次流的两段泥渣水力分离的污泥资源化方法，其特征在于，所述一级渣和二级渣混合后进行脱水，脱水方式为重力压滤或机械脱水，脱水后外运。
10.根据权利要求1所述的基于二次流的两段泥渣水力分离的污泥资源化方法，其特征在于，所述污泥中的无机质密度大于水的密度，主要成分为无机细沙，密度约为2.5g/cm3，污泥中有机质的密度接近于水，约为1.002～1.003g/cm3。
...【技术特征摘要】
1.一种基于二次流的两段泥渣水力分离的污泥资源化方法，其特征在于，包括主工艺系统、磷回收系统和污泥分离系统，主工艺系统依次包括厌氧池、缺氧池、好氧池以及二沉池，磷回收系统依次包括阳离子反应池、沉淀池a、铁离子反应池、沉淀池b，污泥系统包括泥渣分离池、浓缩池、破壁池和破解池；
2.根据权利要求1所述的一种基于二次流的两段泥渣水力分离的污泥资源化方法，其特征在于，所述泥渣分离池采用水力旋流分离，径深比为0.3～0.5，污泥进入泥渣分离池后沿池壁的切线方向进入，流速0.25～0.40m/s，水力负荷值约25～50m3/(m2·h)。
3.根据权利要求2所述的基于二次流的两段泥渣水力分离的污泥资源化方法，其特征在于，所述泥渣分离池分为紊流区、过渡区和静止区，紊流区的雷诺数大于1000，过渡区的雷诺数为30～2000，且从上部向下雷诺数逐渐减小，静止区底部堆积有泥渣处于静止状态，泥渣间隙的水的雷诺数几乎为零。
4.根据权利要求3所述的基于二次流的两段泥渣水力分离的污泥资源化方法，其特征在于，当所述泥渣分离池未设置污泥重力压滤区时，紊流区、过渡区和静止区的体积比为2:3:1～2，所述泥渣分离池总高度为5-7m；当所述泥渣分离池设置污泥重力压滤区时，紊流区、过渡区和静止区的体积比为2:3:6～7，所述泥渣分离池总高度为8-10m。
5.根据权利要求1所述的一种基于二次流的两段泥渣水力分离的污泥资源化方法...
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