一种基于生物沥滤的污泥厌氧消化系统及污泥处理方法与流程

本发明涉及污水处理领域，尤其是公开了一种基于生物沥滤的污泥厌氧消化系统及污泥处理方法。

背景技术：

厌氧消化是一种重要的污泥处理工艺，它通过厌氧微生物作用降解污泥中的有机物，并回收沼气，实现污泥的资源化处理。厌氧消化可大致分为水解酸化、产乙酸、产甲烷三个阶段，由于污泥中的成分非常复杂，直接进行厌氧消化，效率一般较低，因此经常采用水热处理的方式进行预处理，破坏污泥中的细胞结构，提高厌氧消化效率。工业污泥和部分市政污泥中会含有大量的重金属，重金属对厌氧消化存在明显的影响，浓度过高时，会显著抑制厌氧消化菌群的活性，降低处理效果。目前常用的水热预处理只能破坏细胞结构，对污泥中的重金属没有去除效果。

技术实现要素：

本发明克服现有技术存在的不足，提供一种能够显著降低污泥中重金属含量的、提高有机质降解率且缩短厌氧消化时间的基于生物沥滤的污泥厌氧消化系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于生物沥滤的污泥厌氧消化系统，包括：生物沥滤池，用于对污泥进行生物沥滤处理；

机械脱水机，与所述生物沥滤池连接，用于将经过步骤一中生物沥滤处理后的污泥在机械脱水机中进行机械脱水，压滤液排出；

厌氧消化系统，用于对污泥进行厌氧消化处理。

进一步的，一种基于生物沥滤的污泥厌氧消化系统，所述厌氧消化系统包括两级消化罐。根据实际需要也可以采用单级厌氧消化罐，消化温度可以是高温或中温。

采用所述的一种基于生物沥滤的污泥厌氧消化系统的污泥处理方法，包括以下步骤：

步骤一、生物沥滤；经过浓缩后的污泥进入生物沥滤池，并向其中投加少量还原性硫铁作为营养底物，投加量为污泥干基的0.3~3%，并进行曝气，处理12~50h；

步骤二、机械脱水，利用带式脱水机进行机械脱水；根据实际需要脱水机还可以采用离心脱水机、叠螺脱水机、板框脱水机;

步骤三、厌氧消化，采用两级厌氧消化工艺，污泥首先进入第一级厌氧消化罐，保持搅拌，处理14~21d，然后进入第二级厌氧消化罐，静置处理4~8d后排出。

进一步的，污泥处理方法，所述步骤一和步骤二之间还包括步骤四：将10~50%的经过步骤一处理的污泥回流至生物沥滤池入口。

进一步的，污泥处理方法，所述步骤二与步骤三之间还包括以下步骤五：压滤液排出，投加生石灰将滤液中的重金属沉淀去除。根据实际需要，投加的药剂还可以选择熟石灰、碳酸氢钠、氢氧化钠中的一种或多种。

进一步的，污泥处理方法，所述步骤二与步骤三之间还包括以下步骤六：脱水后的污泥利用中水进行稀释，稀释污泥至含固率3~8%。稀释用水可以用经过格栅处理后的污水厂进水、自来水、厌氧消化上清液、去除重金属后的污泥脱水滤液中的一种或多种。

本发明与现有技术相比有以下有益效果：

与现有厌氧消化系统相比，经过本发明的技术方案中生物沥滤预处理后，污泥中的cu、zn等重金属浓度下降60%以上，fe²⁺完全转化为fe³⁺；厌氧消化时间缩短，由一般的28d可缩短至25d，厌氧消化系统稳定性明显改善，对不同来源污泥的适应性明显提高。

附图说明

图1是一种基于生物沥滤的污泥厌氧消化系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示为一种基于生物沥滤的污泥厌氧系统，包括：生物沥滤池1，用于对污泥进行生物沥滤处理；机械脱水机2，与生物沥滤池1连接，用于将经过步骤一中生物沥滤处理后的污泥在机械脱水机中进行机械脱水，压滤液排出；厌氧消化系统3，用于对污泥进行厌氧消化处理，厌氧消化系统3包括两级消化罐。本实施例中，经过浓缩后的市政污泥（含固率3.12%，有机质含量54%，cu含量284mg/kg干基，zn含量1358mg/kg干基，cr含量336mg/kg干基）进入生物沥滤池，向其中投加还原性硫铁（单质硫、硫酸亚铁等）等作为营养底物，投加量为污泥干基的1%，并进行曝气，处理48h后，污泥ph降至2.2；

经过生物沥滤处理后的污泥在带式脱水机中进行机械脱水，脱水后污泥含固率达到18%，污泥中的cu、zn、cr去除率分别达到63%、82%和29%；向排出的压滤液中投加生石灰，将滤液中的重金属沉淀去除。脱水后的污泥利用污水厂处理后的中水进行稀释，稀释含固率至5%，然后进入厌氧消化；

稀释后的污泥进入厌氧消化系统，采用两级中温厌氧消化工艺，污泥首先进入第一级厌氧消化罐，保持搅拌，处理18d，然后进入第二级厌氧消化罐，静置处理7d后排出。有机质降解率达到60%。与此相比，未经处理的浓缩污泥，一级厌氧消化需要21d，二级厌氧消化需要7d，有机质降解率为50%左右。

采用一种基于生物沥滤的污泥厌氧消化系统的污泥处理方法，包括以下步骤：

步骤一、生物沥滤；经过浓缩后的污泥进入生物沥滤池，并向其中投加少量还原性硫铁作为营养底物，投加量为污泥干基的1%，并进行曝气，处理48h；

步骤二、机械脱水，利用带式脱水机进行机械脱水；

步骤三、厌氧消化，采用两级厌氧消化工艺，污泥首先进入第一级厌氧消化罐，保持搅拌，处理20d，然后进入第二级厌氧消化罐，静置处理5d后排出。

进一步的，污泥处理方法，所述步骤一和步骤二之间还包括步骤四：将20%的经过步骤一处理的污泥回流至生物沥滤池入口。

进一步的，污泥处理方法，污泥处理方法，所述步骤二与步骤三之间还包括以下步骤五：压滤液排出，投加生石灰将滤液中的重金属沉淀去除。

进一步的，污泥处理方法，污泥处理方法，所述步骤二与步骤三之间还包括以下步骤六：脱水后的污泥利用中水进行稀释，稀释污泥至含固率8%；

稀释后的污泥进入厌氧消化系统，采用两级中温厌氧消化工艺，污泥首先进入第一级厌氧消化罐，保持搅拌，处理18d，然后进入第二级厌氧消化罐，静置处理7d后排出；有机质降解率达到60%；与此相比，未经处理的浓缩污泥，一级厌氧消化需要21d，二级厌氧消化需要7d，有机质降解率为50%。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及污水处理领域，尤其是公开了一种基于生物沥滤的污泥厌氧消化系统及污泥处理方法。本发明采用的技术方案为：一种基于生物沥滤的污泥厌氧消化方法，生物沥滤池，用于对污泥进行生物沥滤处理；机械脱水机，与所述生物沥滤池连接，用于将经过步骤一中生物沥滤处理后的污泥在机械脱水机中进行机械脱水，压滤液排出；厌氧消化系统，用于对污泥进行厌氧消化处理。本发明具有能够显著降低污泥中重金属含量的、提高有机质降解率且缩短厌氧消化时间的特点。

技术研发人员：李超;惠晓梅;李建华
受保护的技术使用者：李超
技术研发日：2017.06.09
技术公布日：2017.10.03