污水处理厂污水污泥的深度处理和综合利用工艺制造技术

本发明专利技术提供一种污水处理厂污水污泥的深度处理和综合利用工艺，包括：将污水依次进行厌氧水解反应、好氧反应、反硝化反应，在上述处理过程中会产生活性污泥；将反硝化反应后水体进一步处理成达国家规定中水标准的中水，中水使用后返回继续进行厌氧水解反应，以及将其产生的活性污泥，制取可降解塑料、微生物蛋白、肥料、土壤改良剂、建筑材料中的一种或多种。本发明专利技术使污水处理厂的污水和污泥变成能循环利用的资源，实现了可持续发展的污水处理厂零排放的生态产业链。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境保护领域、污水污泥处理领域，具体地，涉及一种污水处理厂污水污泥的深度处理和综合利用工艺。
技术介绍
“十二五”规划将要求县级镇、尤其是重点镇建立污水处理厂。目前全国范围内的县级镇有三万多个，重点镇有一万多个。污水量会随着人口总量的增加而增加。按照一般预测，中国人口要在2020年至2025年间达到顶峰，污水量也将在2020年左右达到最高峰，这个量非常巨大。全国目前已经建成投产运行的污水处理厂共计100多座，能够满负荷运行的污水处理厂仅约1/3，不少污水处理厂出现污水未经处理偷排现象，发挥不了建设污水处理厂应有的效益；尤其我国每天产生含水量80%的湿污泥7. 5万吨，产量巨大且处理费 用高，污泥的处理处置普遍没有得到解决，因此造成的二次污染问题逐步显现。出现污泥未经稳定化处理，采用购地露天堆放或农用。致使病原菌、恶臭、重金属等污染环境严重。虽然有一些城镇污水处理厂，将一部分处理后出水，采用絮凝法或膜法深度处理至中水回用；但是由于投资高，不宜推广。传统的污泥处理处置法，采用机械脱水后，将含水率为80%左右的污泥，土地填埋或堆肥；或厌氧消化和好养消化后作农肥。而污泥中的重金属只能部分被稳定化，长期农用仍存在重金属的积累或二次污染问题；又由于处理后出水和活性污泥中的微生物资源尚未得到充分利用，污水处理厂既不能达到污水和污泥的零排放，又出现不少城镇污水处理厂处于即使建得起，也养不起的困境。
技术实现思路
针对相关技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种污水处理厂污水污泥的深度处理和综合利用工艺，使污水和污泥成为能够循环利用的资源，形成污水处理厂零排放的生态产业链。为实现上述目的，本专利技术提供一种污水污泥的深度处理和综合利用工艺，包括如下步骤步骤1，将污水在厌氧池中进行厌氧水解反应，然后引入曝气池进行好氧反应；步骤2，将经过好氧反应处理后的水体，引入反硝化反应池进行反硝化反应；步骤3，将经反硝化反应处理后的水体进一步处理成达到国家规定的中水水质标准的中水，中水在使用后进入城市污水排水管网系统、又返回厌氧池中以继续执行步骤1，其中，执行上述步骤I至步骤3时产生活性污泥，将活性污泥处理成为肥料、建筑材料和土壤改良剂中的一种或多种。优选地，将所述活性污泥依次经过有机溶剂萃取可降解塑料、以及对萃取可降解塑料后的剩余残渣进行重金属稳定化处理，以制取肥料、建筑材料和土壤改良剂中的一种或多种；或者，将所述活性污泥依次经过酸法水解/碱法水解提取微生物蛋白，以及对提取微生物蛋白后的剩余残渣进行重金属稳定化处理，以制取肥料、建筑材料和土壤改良剂中的一种或多种；或者，将所述活性污泥依次经过有机溶剂萃取可降解塑料、酸法水解/碱法水解提取微生物蛋白，以及对提取微生物蛋白后的剩余残渣进行重金属稳定化处理，以制取肥料、建筑材料和土壤改良剂中的一种或多种；或者，将所述活性污泥直接经重金属稳定化处理后，以制取肥料、建筑材料和土壤改良剂中的一种或多种。优选地，重金属稳定化处理中使用硫化氢、硫化钡、硫化钠、硫化钙中的一种或多种作为稳定剂，以使重金属转变成遇水不溶性的重金属硫化物，或使用硅酸钠所述稳定剂，以使重金属转变成硅酸盐。优选地，在以碱法水解提 取微生物蛋白的情形下，对于以碱法水解提取微生物蛋白时所形成的重金属氢氧化物，进行加热脱水后形成水不溶性氧化物。优选地，建筑材料包括蛋白塑料。优选地，将经反硝化反应处理后的水体，依次经过臭氧催化氧化反应、膜法脱盐、消毒灭菌，使得出水达到国家规定的中水水质标准；或者，将经反硝化反应处理后的水体，依次经过臭氧催化氧化反应、消毒灭菌，使得出水达到国家规定的中水水质标准。优选地，用膜法、超声波法、微波法、超临界氧化法、高级化学氧化法中的任一种代替臭氧催化氧化反应。优选地，臭氧催化氧化反应采用载纳米二氧化钛的活性炭作为催化剂。优选地，在进行厌氧水解反应时，水中的溶解氧DO ( I. 5mg/L ;在进行好氧反应处理时，水中的溶解氧DO ^ 3. Omg/L ;在进行反硝化反应时,水中的溶解氧DO ( 2. Omg/L。优选地，厌氧池、曝气池、反硝化反应池中均采用悬浮滤料、卵石、各种砂石料、活性悬浮颗粒污泥、活性污泥、各种塑料制品中的一种或多种作为微生物载体，微生物载体的用量为1_10% (体积百分含量)。本专利技术的有益效果在于通过将曝气池的前端的水体进行厌氧水解反应，然后再依次进行好氧处理和反硝化反应处理，将经反硝化反应处理后的水体进一步处理成达到国家规定的中水水质标准的中水，本专利技术能够产生符合国家规定的中水以循环利用，而且本专利技术还将活性污泥生产可降解塑料、微生物蛋白、农用复合肥、土壤改良剂等，从而使得污水污泥成为能够循环利用的资源，形成了一个零排放的生态产业链。附图说明图I是现有技术的普通活性污泥法的处理流程；图2是传统污泥处理工艺流程；图3是本专利技术污水污泥的深度处理和综合利用工艺的流程图，示出了将反硝化处理后的水体的处理为中水的流程，以及由活性污泥生产可降解塑料、微生物蛋白、农用复合月巴、土壤改良剂等的流程。具体实施例方式以下参见附图详细描述本专利技术的具体实施方式。为便于理解本专利技术，先参见图I和图2描述现有技术。图I中示出废水(包括城镇污水)依次流经初沉池、曝气池、二沉池然后排出，二沉池产生的污泥一部分作为剩余污泥排出，另一部分作为回流污泥回流至曝气池前端，图I中还示出了向曝气池供应空气。图2示出污泥处理工艺流程，来自初沉池和二沉池污泥依次经过浓缩、消化、调节、脱水、稳定化处理，然后达标排放。与图I和图2示出的现有技术不同，本专利技术是对污水处理厂的污水污泥进行深度处理，将污水深度处理为中水(符合国家规定的中水水质标准)再循环利用，将污泥深度处理成产品，从而使得城镇污水处理厂的污水污泥成为能够循环利用的资源，形成了一个零排放的生态产业链。具体请参见图3所示，本专利技术的污水污泥的深度处理和综合利用工艺，包括如下步骤步骤1，将城镇污水在厌氧池中进行厌氧水解反应，然后引入曝气池进行好氧反应；步骤2，将经过好氧反应处理后的水体，引入反硝化反应池进行反硝化反应；以及步骤3，将经反硝化反应处理后的水体，依次经过臭氧催化氧化反应(采用载纳米二氧化钛的活性炭作为催化剂)、膜法脱盐、消毒灭菌，使出水达到国家规定的中水水质标准，以提供工业用水、农业用水、城市园林绿化用水，中水在使用后排入城镇污水排水管网系统，又进入到厌氧池中以返回执行步骤I继续循环。在处理经反硝化反应后的水体时，使用膜法脱盐来降低盐度，比反渗透法和电渗法节能。但是，如果经臭氧催化氧化反应处理后的水体的盐度符合要求，可以省略膜法脱盐步骤。此外，作为一种替换方式，还可以用膜法、超声波法、微波法、超临界氧化法、高级化学氧化法中的任一种代替前述的臭氧催化氧化反应，其中，膜法、超声波法、微波法、超临界氧化法、高级化学氧化法均为公知的现有技术，此处不再详述。进而言之，本专利技术中步骤I的实质在于，将曝气池的前端部分水体进行厌氧水解反应，然后再进行好氧反应，厌氧水解反应既使有机物得以水解，加速好氧段有机物的降解；又提高嗞磷菌群的产量，为后续好氧段大量“吸磷”致使除磷打下基础；再者，不同于现有技术中的二沉池，本专利技术用反硝化反应池替换二沉池，是在反硝化反应池中进行反硝化反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种污水处理厂污水污泥的深度处理和综合利用工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，将污水在厌氧池中进行厌氧水解反应，然后引入曝气池进行好氧反应；步骤2，将经过好氧反应处理后的水体，引入反硝化反应池进行反硝化反应；步骤3，将经反硝化反应处理后的水体进一步处理成达到国家规定的中水水质标准的中水，所述中水在使用后进入城市污水排水管网系统、又返回到所述厌氧池中以继续执行所述步骤1，其中，执行上述步骤1至步骤3时产生活性污泥，将所述活性污泥处理成为肥料、建筑材料和土壤改良剂中的一种或多种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成林，左健，张瑛瑛，
申请(专利权)人：天津市裕川置业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：