本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域,尤其是公開了一種基于生物瀝濾的污泥厭氧消化系統(tǒng)及污泥處理方法。
背景技術(shù):
厭氧消化是一種重要的污泥處理工藝,它通過厭氧微生物作用降解污泥中的有機物,并回收沼氣,實現(xiàn)污泥的資源化處理。厭氧消化可大致分為水解酸化、產(chǎn)乙酸、產(chǎn)甲烷三個階段,由于污泥中的成分非常復(fù)雜,直接進(jìn)行厭氧消化,效率一般較低,因此經(jīng)常采用水熱處理的方式進(jìn)行預(yù)處理,破壞污泥中的細(xì)胞結(jié)構(gòu),提高厭氧消化效率。工業(yè)污泥和部分市政污泥中會含有大量的重金屬,重金屬對厭氧消化存在明顯的影響,濃度過高時,會顯著抑制厭氧消化菌群的活性,降低處理效果。目前常用的水熱預(yù)處理只能破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),對污泥中的重金屬沒有去除效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,提供一種能夠顯著降低污泥中重金屬含量的、提高有機質(zhì)降解率且縮短厭氧消化時間的基于生物瀝濾的污泥厭氧消化系統(tǒng)。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種基于生物瀝濾的污泥厭氧消化系統(tǒng),包括:生物瀝濾池,用于對污泥進(jìn)行生物瀝濾處理;
機械脫水機,與所述生物瀝濾池連接,用于將經(jīng)過步驟一中生物瀝濾處理后的污泥在機械脫水機中進(jìn)行機械脫水,壓濾液排出;
厭氧消化系統(tǒng),用于對污泥進(jìn)行厭氧消化處理。
進(jìn)一步的,一種基于生物瀝濾的污泥厭氧消化系統(tǒng),所述厭氧消化系統(tǒng)包括兩級消化罐。根據(jù)實際需要也可以采用單級厭氧消化罐,消化溫度可以是高溫或中溫。
采用所述的一種基于生物瀝濾的污泥厭氧消化系統(tǒng)的污泥處理方法,包括以下步驟:
步驟一、生物瀝濾;經(jīng)過濃縮后的污泥進(jìn)入生物瀝濾池,并向其中投加少量還原性硫鐵作為營養(yǎng)底物,投加量為污泥干基的0.3~3%,并進(jìn)行曝氣,處理12~50h;
步驟二、機械脫水,利用帶式脫水機進(jìn)行機械脫水;根據(jù)實際需要脫水機還可以采用離心脫水機、疊螺脫水機、板框脫水機;
步驟三、厭氧消化,采用兩級厭氧消化工藝,污泥首先進(jìn)入第一級厭氧消化罐,保持?jǐn)嚢瑁幚?4~21d,然后進(jìn)入第二級厭氧消化罐,靜置處理4~8d后排出。
進(jìn)一步的,污泥處理方法,所述步驟一和步驟二之間還包括步驟四:將10~50%的經(jīng)過步驟一處理的污泥回流至生物瀝濾池入口。
進(jìn)一步的,污泥處理方法,所述步驟二與步驟三之間還包括以下步驟五:壓濾液排出,投加生石灰將濾液中的重金屬沉淀去除。根據(jù)實際需要,投加的藥劑還可以選擇熟石灰、碳酸氫鈉、氫氧化鈉中的一種或多種。
進(jìn)一步的,污泥處理方法,所述步驟二與步驟三之間還包括以下步驟六:脫水后的污泥利用中水進(jìn)行稀釋,稀釋污泥至含固率3~8%。稀釋用水可以用經(jīng)過格柵處理后的污水廠進(jìn)水、自來水、厭氧消化上清液、去除重金屬后的污泥脫水濾液中的一種或多種。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下有益效果:
與現(xiàn)有厭氧消化系統(tǒng)相比,經(jīng)過本發(fā)明的技術(shù)方案中生物瀝濾預(yù)處理后,污泥中的cu、zn等重金屬濃度下降60%以上,fe2+完全轉(zhuǎn)化為fe3+;厭氧消化時間縮短,由一般的28d可縮短至25d,厭氧消化系統(tǒng)穩(wěn)定性明顯改善,對不同來源污泥的適應(yīng)性明顯提高。
附圖說明
圖1是一種基于生物瀝濾的污泥厭氧消化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例,對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述,以下實施例用于說明本發(fā)明,但不用來限制本發(fā)明的范圍。
如圖1所示為一種基于生物瀝濾的污泥厭氧系統(tǒng),包括:生物瀝濾池1,用于對污泥進(jìn)行生物瀝濾處理;機械脫水機2,與生物瀝濾池1連接,用于將經(jīng)過步驟一中生物瀝濾處理后的污泥在機械脫水機中進(jìn)行機械脫水,壓濾液排出;厭氧消化系統(tǒng)3,用于對污泥進(jìn)行厭氧消化處理,厭氧消化系統(tǒng)3包括兩級消化罐。本實施例中,經(jīng)過濃縮后的市政污泥(含固率3.12%,有機質(zhì)含量54%,cu含量284mg/kg干基,zn含量1358mg/kg干基,cr含量336mg/kg干基)進(jìn)入生物瀝濾池,向其中投加還原性硫鐵(單質(zhì)硫、硫酸亞鐵等)等作為營養(yǎng)底物,投加量為污泥干基的1%,并進(jìn)行曝氣,處理48h后,污泥ph降至2.2;
經(jīng)過生物瀝濾處理后的污泥在帶式脫水機中進(jìn)行機械脫水,脫水后污泥含固率達(dá)到18%,污泥中的cu、zn、cr去除率分別達(dá)到63%、82%和29%;向排出的壓濾液中投加生石灰,將濾液中的重金屬沉淀去除。脫水后的污泥利用污水廠處理后的中水進(jìn)行稀釋,稀釋含固率至5%,然后進(jìn)入?yún)捬跸?/p>
稀釋后的污泥進(jìn)入?yún)捬跸到y(tǒng),采用兩級中溫厭氧消化工藝,污泥首先進(jìn)入第一級厭氧消化罐,保持?jǐn)嚢?,處?8d,然后進(jìn)入第二級厭氧消化罐,靜置處理7d后排出。有機質(zhì)降解率達(dá)到60%。與此相比,未經(jīng)處理的濃縮污泥,一級厭氧消化需要21d,二級厭氧消化需要7d,有機質(zhì)降解率為50%左右。
采用一種基于生物瀝濾的污泥厭氧消化系統(tǒng)的污泥處理方法,包括以下步驟:
步驟一、生物瀝濾;經(jīng)過濃縮后的污泥進(jìn)入生物瀝濾池,并向其中投加少量還原性硫鐵作為營養(yǎng)底物,投加量為污泥干基的1%,并進(jìn)行曝氣,處理48h;
步驟二、機械脫水,利用帶式脫水機進(jìn)行機械脫水;
步驟三、厭氧消化,采用兩級厭氧消化工藝,污泥首先進(jìn)入第一級厭氧消化罐,保持?jǐn)嚢瑁幚?0d,然后進(jìn)入第二級厭氧消化罐,靜置處理5d后排出。
進(jìn)一步的,污泥處理方法,所述步驟一和步驟二之間還包括步驟四:將20%的經(jīng)過步驟一處理的污泥回流至生物瀝濾池入口。
進(jìn)一步的,污泥處理方法,污泥處理方法,所述步驟二與步驟三之間還包括以下步驟五:壓濾液排出,投加生石灰將濾液中的重金屬沉淀去除。
進(jìn)一步的,污泥處理方法,污泥處理方法,所述步驟二與步驟三之間還包括以下步驟六:脫水后的污泥利用中水進(jìn)行稀釋,稀釋污泥至含固率8%;
稀釋后的污泥進(jìn)入?yún)捬跸到y(tǒng),采用兩級中溫厭氧消化工藝,污泥首先進(jìn)入第一級厭氧消化罐,保持?jǐn)嚢瑁幚?8d,然后進(jìn)入第二級厭氧消化罐,靜置處理7d后排出;有機質(zhì)降解率達(dá)到60%;與此相比,未經(jīng)處理的濃縮污泥,一級厭氧消化需要21d,二級厭氧消化需要7d,有機質(zhì)降解率為50%。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。