【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污泥处理，特别涉及一种基于泥渣三级分离与细胞破解联用的污泥减量资源化方法。
技术介绍
1、剩余污泥是采用生物方法进行污水处理过程中，由于微生物不断增殖产生大量以有机质成分为主的污泥导致该污泥难以在污水处理过程被消纳而形成的。
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，提出一种基于泥渣三级分离与细胞破解联用的污泥减量资源化方法。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术根据剩余污泥成分分为有机质和无机质、且无机质有相当一部分是细颗粒砂粒
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泥渣三级分离与细胞破解联用的污泥减量资源化方法，污泥处理流程为：一级泥渣分离→(浓缩)→二级泥渣分离→三级分离→浓缩→脱水→外运。工艺包括以下步骤：
4、(1)利用一级分离池对待处理的剩余污泥进行一级泥渣分离，剩余污泥中的无机颗粒状态的一级渣与有机污泥分离，若一级渣排渣导致的碳源损失不影响主体工艺对碳源的需求(即一级渣的挥发分比值较小，进一步需要根据具体污水厂工艺参数具体进行计算确定)，则90～95％所述有机污泥回流至主体工艺，回流到主体工艺污水处理任何一个构筑物均可，5～10％有机污泥经过浓缩后进入下一步处理，一级渣进行浓缩脱水处理后外运；一级渣排渣导致的碳源损失影响主体工艺对碳源的需求(即一级渣的挥发分比值较大，同上)，则全部所述有机污泥全部回流至主体工艺，一级渣进入下一步处理；其中，主体工艺为污水处理生物脱氮除磷工艺；比如a2/o工艺，主体工艺依次包括厌氧池处理、缺氧池处理和好氧池处理。
5、(2)利用破壁机械对所述少量有机污泥或一级渣进行破壁处理，破壁后的物质进入下一步处理。
6、(3)利用二级分离池对所述破壁后的物质进行二级泥渣分离，二次泥渣分离得到的污泥回流到主体工艺的缺氧池，获得的二级渣进入下一步处理；二级分离池的主要功能是分离细颗粒无机质，二级分离池的次要功能是破解污泥，加入氢氧化钠、氧化钙等强碱药剂破解污泥细胞。
7、(4)利用三级分离池对所述二级渣进行三级泥渣分离，获得的三级渣经过浓缩脱水后外运，获得的污水回流至主体工艺的缺氧池。
8、作为上述技术方案的进一步改进，一级分离池采用高水力负荷，水力负荷>20m3/(m2·h)；二级分离池采用低水力负荷，水力负荷<0.3m3/(m2·h)，且水力停留时间hrt>24h；三级分离采用中等的水力负荷，水力负荷为0.6～1.0m3/(m2·h)。
9、作为上述技术方案的进一步改进，所述一级分离池分为紊流区、过渡区和静止区，紊流区的雷诺数>3000，过渡区的雷诺数为10-2000，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。
10、作为上述技术方案的进一步改进，所述紊流区、过渡区和静止区的体积比为2:3:5，一级分离池的总高度为6～8m，当采用水力旋流方式实现池内环流时，径深比不大于0.3。
11、作为上述技术方案的进一步改进，所述一级分离池采用机械搅拌，二级分离池采用机械搅拌或空气搅拌。
12、作为上述技术方案的进一步改进，一级分离池和二级分离池的主要功能均是渣泥分离，三级分离池主要功能是渣水分离(特别轻质的污泥碎片随水流走)，所述三级分离池构造为沉淀池，所述二级渣经过污水稀释后进入三级分离池。
13、作为上述技术方案的进一步改进，所述破壁池内添加的药剂为氢氧化钠和氧化钙，药剂加药量为入池污泥干固体量的6～12％。
14、作为上述技术方案的进一步改进，若一级渣排渣导致的碳源损失不影响工艺对碳源的需求(一级渣的挥发分比值较小)，则工艺流程按照图1的方式，少量有机污泥经过浓缩后进入下一步处理，所述浓缩后的有机污泥含水率为93～95％；若一级渣排渣导致的碳源损失影响工艺对碳源的需求(一级渣的挥发分比值较大)，则工艺流程按照图2的方式，对一级分离的排渣进行进一步处理，一级分离的排泥全部回流。
15、作为上述技术方案的进一步改进，当所述三级渣有机质含量＞20％，在三级分离池进水管道中加入阳离子pam，加药量为0.01～0.03％。
16、作为上述技术方案的进一步改进，所述剩余污泥中的无机质密度大于水的密度，无机细砂的比重为2.5g/cm3，剩余污泥中有机质的密度接近于水，比重为1.002～1.003g/cm3。
17、本专利技术的技术原理是：
18、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比重达到2.5g/cm3，而污泥中有机质的密度很接近于水，一般情况下比重只有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。故一级分离池需要满足如下功能构造特点：
19、(1)一级分离池需要有显著的分层和高度，分为紊流区、过渡区和静止区，紊流区的雷诺数较大，足以能够破坏污泥成层沉淀，一般需要大于3000，典型取值在20000以上；过渡区的水力条件利用紊流区的旋转摩擦力提供即可，即过渡区不设置搅拌措施，宜控制雷诺数在2000～10之间，从上部向下雷诺数逐渐减小；静止区有一定的渣堆积，故静止区的底部堆积的渣处于几乎完全静止状态，渣间隙的水的雷诺数几乎为零。
20、(2)紊流区、过渡区和静本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于泥渣三级分离与细胞破解联用的污泥减量资源化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于泥渣三级分离与细胞破解联用的污泥减量资源化方法，其特征在于，一级分离池采用高水力负荷，水力负荷>20m3/(m2·h)；二级分离池采用低水力负荷，水力负荷<0.3m3/(m2·h)，且水力停留时间HRT>24h；三级分离采用中等的水力负荷，水力负荷为0.6～1.0m3/(m2·h)。
3.根据权利要求1所述的一种基于泥渣三级分离与细胞破解联用的污泥减量资源化方法，其特征在于，所述一级分离池分为紊流区、过渡区和静止区，紊流区的雷诺数>3000，过渡区的雷诺数为10～2000，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，泥渣间隙中水的雷诺数为零。
4.根据权利要求1所述的一种基于泥渣三级分离与细胞破解联用的污泥减量资源化方法，其特征在于，所述紊流区、过渡区和静止区的体积比为2:3:5，一级分离池的总高度为6～8m，当采用水力旋流方式实现池内环流时，径深比不大于0.3。
5.根据
6.根据权利要求1所述的一种基于泥渣三级分离与细胞破解联用的污泥减量资源化方法，其特征在于，所述三级分离池基本构造为沉淀池，所述二级渣经过污水稀释后进入三级分离池。
7.根据权利要求1所述的一种基于泥渣三级分离与细胞破解联用的污泥减量资源化方法，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，药剂加药量为入池污泥干固体量的6～12％。
8.根据权利要求3所述的一种基于泥渣三级分离与细胞破解联用的污泥减量资源化方法，其特征在于，若一级渣的挥发分比值较小，少量有机污泥经过浓缩后进入下一步处理，所述浓缩后的有机污泥含水率为93～95％。
9.根据权利要求1所述的一种基于泥渣三级分离与细胞破解联用的污泥减量资源化方法，其特征在于，当所述三级渣有机质含量＞20％，在三级分离池进水管道中加入阳离子PAM，加药量为0.01～0.03％。
10.根据权利要求1所述的一种基于泥渣三级分离与细胞破解联用的污泥减量资源化方法，其特征在于，所述剩余污泥中的无机质密度大于水的密度，无机细砂的比重为2.5g/cm3，剩余污泥中有机质的密度接近于水，比重为1.002～1.003g/cm3。
...【技术特征摘要】
1.一种基于泥渣三级分离与细胞破解联用的污泥减量资源化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于泥渣三级分离与细胞破解联用的污泥减量资源化方法，其特征在于，一级分离池采用高水力负荷，水力负荷>20m3/(m2·h)；二级分离池采用低水力负荷，水力负荷<0.3m3/(m2·h)，且水力停留时间hrt>24h；三级分离采用中等的水力负荷，水力负荷为0.6～1.0m3/(m2·h)。
3.根据权利要求1所述的一种基于泥渣三级分离与细胞破解联用的污泥减量资源化方法，其特征在于，所述一级分离池分为紊流区、过渡区和静止区，紊流区的雷诺数>3000，过渡区的雷诺数为10～2000，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，泥渣间隙中水的雷诺数为零。
4.根据权利要求1所述的一种基于泥渣三级分离与细胞破解联用的污泥减量资源化方法，其特征在于，所述紊流区、过渡区和静止区的体积比为2:3:5，一级分离池的总高度为6～8m，当采用水力旋流方式实现池内环流时，径深比不大于0.3。
5.根据权利要求1所述的一种基于泥渣三级分离与细胞破解联用的污泥减量资源化方法，其特征在于，所述一级分离池...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐玉朝，王坤，黄显怀，谢发之，伍昌年，潘法康，
申请(专利权)人：安徽建筑大学，
类型：发明
国别省市：
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