一种污泥水解-AAO运行方法及其系统与流程

本发明涉及污泥处理的，更具体地说，它涉及一种污泥水解-aao运行方法及其系统。

背景技术：

1、城镇污水处理厂普遍存在“重水轻泥”现象，导致约有83%的剩余污泥没有得到妥善处理。剩余污泥通常是由微生物及其形成的菌胶团，以及它们吸附的无机质和有机质凝结而成的絮体，除此之外还含有一些病原体、重金属等有毒有害物质，如何充分利用剩余污泥的剩余价值是本领域研究热点。

2、相关技术中，水解酸化法一般用于处理初沉污泥，初沉污泥是在污水处理厂一级处理过程中产生的沉淀物，主要由污水中的悬浮固体组成，悬浮固体包括有机物、微生物及其其他微小颗粒。而剩余污泥则是活性污泥处理过程中产生，富含微生物的代谢产物和微生物菌群。本技术人尝试将水解酸化法用于处理剩余污泥，发现剩余污泥的降解效果不佳，且产生的水解酸化液中富含磷元素，难以回流至污水处理系统中，污水处理系统的除磷负荷大，影响了后续系统的出水品质。

技术实现思路

1、为了解决剩余污泥减量化处理和污水处理系统排水不达标的问题，本技术提供了一种污泥水解-aao运行方法及其系统。

2、第一方面，本技术提供一种污泥水解-aao运行方法，采用如下技术方案：

3、一种污泥水解-aao运行方法，包括如下步骤：

4、s1、剩余污泥在厌氧条件下释磷、吸磷，形成低磷含量的活性污泥，其中，剩余污泥的停留时间hrt满足如下关系式：

5、，

6、k=tp/mv，tp为释磷过程中的磷在水中的含量，单位mg/l，mv为释磷过程中剩余污泥在单位时间内的流量，单位g/(l·s)；

7、s2、低磷含量的活性污泥进行水解酸化，低磷含量的活性污泥通过填料层，控制水解酸化阶段的ph为5～7，水力停留时间控制在8～12h，产生水解酸化液；

8、s3、水解酸化液吸磷吸氮处理后回流，与污水混合，依次经过厌氧、缺氧以及好氧依次处理，沉淀分离后出水；其中，水解酸化液的水力停留时间为5～15min。

9、通过采用上述技术方案，在厌氧环境下，剩余污泥的聚磷菌释放磷，磷则被生物炭等活性吸磷物质吸收，以得到磷含量较低的活性污泥，由于吸磷过程中剩余污泥的有机物、微生物等均发生一定损失，且剩余污泥的水力停留时间与释磷阶段的磷含量以及单位时间内的污泥浓度相关：单位时间内，单位浓度与磷含量之比k代表对应单位浓度的单位时间下剩余污泥的磷释放量；因此，记录tp的变化，并除以对应的mv，绘制k随时间的变化图，当k从30逐步降低至0.1时，所得时间即为水力停留时间hrt，既能够较好地去除剩余污泥中的磷，又能够保证剩余污泥中有机物不发生显著损失；

10、低磷含量的活性污泥在水解酸化过程中经过填料层，填料层内富含水解菌和酸化菌，且水解菌和酸化菌包埋在聚乙烯醇-聚丙烯载体中，以减少外界环境冲击对水解菌和酸化菌的影响，同时填料层具有适中的孔隙结构，孔隙结构提供了活性污泥中的微生物分泌酶以及代谢活动所需的环境，从而使得活性污泥中的有机物高效降解，水解酸化液中富含内源碳；

11、水解酸化过程中大分子有机物例如蛋白质降解产生氮和磷，因此，通过控制水解酸化液的水力停留时间，以降低水解酸化液中的氮磷含量，且内源碳的损失降低，以降低水解酸化液回流对传统aao系统产生的冲击，使得系统稳定运行；

12、本技术通过对剩余污泥进行除磷、水解酸化以及吸氮磷处理，使得剩余污泥部分转为富含内源碳、低氮磷含量的水解酸化液，并且回流至传统aao系统中，从而解决剩余污泥减量化处理和污水处理系统排水不达标的问题。

13、进一步的，所述步骤s1中，释磷、吸磷的同时对剩余污泥进行破碎。

14、通过采用上述技术方案，剩余污泥的破碎有利于加速聚磷菌的释磷过程，从而加速磷的吸收；由于生物炭表面富含氢键，与磷酸根、硝酸根等盐类物质可通过氢键快速结合，而有机物一般为大分子结构，在该阶段部分降解，降解为疏水性短链脂肪酸等，生物炭对磷、氮等无机盐和有机物的吸收速率不同，通过缩短释磷时间，在保证充分去磷的基础上，进一步降低有机物的损失，增加水解酸化液中的内源碳含量，从而有助于提升后期aao系统运行的稳定性，增加脱氮除磷效果，提升出水水质。

15、进一步的，所述步骤s2中，控制水解酸化阶段的ph为5.5～6，水力停留时间控制在10h。

16、通过采用上述技术方案，在此参数范围内，活性污泥中微生物的代谢旺盛，水解菌和酸化菌的降解效率高；从而增加了水解酸化液中内源碳含量。

17、进一步的，所述步骤s3中，水解酸化液的回流比为80%～100%。

18、第二方面，本技术提供一种污泥水解-aao运行系统，采用如下技术方案：

19、一种污泥水解-aao运行系统，应用前述污泥水解-aao运行方法，包括：依次连通的厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀分离池；

20、所述沉淀分离池连通有释磷池，所述释磷池内安装有吸附模组一、动力件和旋转底座，所述吸附模组一可拆卸连接在所述旋转底座上，所述动力件驱动旋转底座自转，所述吸附模组一包括第一生物炭格栅板，所述第一生物炭格栅板的空隙结构大于所述剩余污泥的粒径；

21、所述释磷池连通有水解酸化池，所述水解酸化池内可拆卸连接有填料层，所述填料层的孔隙中包埋固定有水解菌和酸化菌；

22、所述水解酸化池连通有回流池，所述回流池内安装有吸附模组二，所述吸附模组二包括第二生物炭格栅板，所述第二生物炭格栅板的空隙结构大于所述剩余污泥的粒径，所述回流池与所述厌氧池连通。

23、通过采用上述技术方案，本技术中增设了释磷池、水解酸化池以及回流池对剩余污泥进行处理，剩余污泥在释磷池内完成s1步骤，继而进入至水解酸化池内完成s2步骤，最后在回流池内完成s3步骤，从而将较低氮磷含量且富含内源碳的水解酸化液回流至aao系统中；

24、本技术的系统中既能够增加营养物的去除，优化内碳源的释放，又能够增加污泥的减少量，最终出水时氮磷的含量低，满足城镇污水处理厂污染物排放标准(gb18918-2002)一级a达标排放。

25、进一步的，所述回流池设置有第一污泥回流点和第二污泥回流点，所述第一污泥回流点与所述厌氧池连通，所述第二污泥回流点与所述缺氧池连通。

26、进一步的，所述第一污泥回流点的污泥回流比为5%～10%，所述第二污泥回流点的污泥回流比为40%～50%。

27、通过采用上述技术方案，两个污泥回流点的设置可以调整污泥的回流位置，从而适配厌氧池的高负荷低泥龄需求和缺氧池的低负荷高泥龄需求。

28、进一步的，所述布水管的排水口位于所述填料层内。

29、进一步的，所述布水管的分布位置不高于所述填料层高度的1/3处。

30、通过采用上述技术方案，排水口的水流在填料层的孔隙结构内流动，带动填料层内的剩余污泥流动，保证剩余污泥能够高效降解的同时，又能够减小填料层孔隙堵塞的可能性。布水管布置的高度偏低，对填料层中部以及顶部的水解菌和酸化菌分解转化影响小，从而能够保证水解酸化池对剩余污泥的分解转化效率。

31、综上，本技术至少存在如下优势：

32、第一，本系统及其运行方法通过释磷池、水解酸化池以及回流池的配合，将剩余污泥转变为内源碳，补充系统运行所需营养物，既可以增加污泥减少量，污泥减少量可以达到35%以上，也可以削减至少50%得外加碳源的投加量；

33、第二，该系统使得剩余污泥在水解酸化过程中，减少营养物进入厌氧池，优化内碳源的释放量，释放量达到1500mg/l以上；

34、第三，本技术克服传统aao模式中脱氮除磷单一侧重的缺陷，可实现同步高效脱氮除磷，该系统的运行后，出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准(gb18918-2002)一级a达标的程度。

技术特征：

1.一种污泥水解-aao运行方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种污泥水解-aao运行方法，其特征在于：所述步骤s1中，释磷、吸磷的同时对剩余污泥进行破碎。

3.如权利要求1所述的一种污泥水解-aao运行方法，其特征在于：所述步骤s2中，控制水解酸化阶段的ph为5.5～6，水力停留时间控制在10h。

4.如权利要求1所述的一种污泥水解-aao运行方法，其特征在于：所述步骤s3中，水解酸化液的回流比为80%～100%。

5.一种污泥水解-aao运行系统，其特征在于：应用权利要求1-4中任意一项所述的污泥水解-aao运行方法，包括：

6.如权利要求5所述的一种污泥水解-aao运行系统，其特征在于：所述回流池(7)设置有第一污泥回流点(10)和第二污泥回流点(11)，所述第一污泥回流点(10)与所述厌氧池(1)连通，所述第二污泥回流点(11)与所述缺氧池(2)连通。

7.如权利要求6所述的一种污泥水解-aao运行系统，其特征在于：所述第一污泥回流点(10)的污泥回流比为5%～10%，所述第二污泥回流点(11)的污泥回流比为40%～50%。

8.如权利要求7所述的一种污泥水解-aao运行系统，其特征在于：所述布水管(20)的排水口位于所述填料层(21)内。

9.如权利要求1所述的一种污泥水解-aao运行系统，其特征在于：所述布水管(20)的分布位置不高于所述填料层(21)高度的1/3处。

技术总结
本申请涉及污泥处理的技术领域，具体涉及一种污泥水解‑AAO运行方法及其系统。该方法包括：剩余污泥在厌氧条件下释磷、吸磷，形成低磷含量的活性污泥；低磷含量的活性污泥进行水解酸化，低磷含量的活性污泥通过填料层，产生水解酸化液；水解酸化液吸磷吸氮处理后回流，与污水混合，依次经过厌氧、缺氧以及好氧依次处理，沉淀分离后出水。剩余污泥降解，形成水解酸化液，经过吸附模组二吸收处理后，低氮磷含量的水解酸化液回流至厌氧池中，补充内碳源，从而既能够增加污泥的减少量，又能够较为充分地去除营养物，使得出水满足一级A达标排放。

技术研发人员：张春媛,韩博宇,骆灵喜,李晨,张晓飞,王天久,班慧源,马振龙,贺子牵
受保护的技术使用者：内蒙古首润环保有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5