[发明专利]两级污泥回流强化混凝工艺

说明书

技术领域

本发明属于环境保护水处理技术领域，具体涉及一种两级污泥回流强化混凝工艺，可广泛用于给水和废水处理的预处理或深度处理。

背景技术

近年来，我国水环境污染日趋严重。水环境污染加剧了我国水资源短缺的供需矛盾，已成为制约我国社会经济可持续发展的“瓶颈”问题。

目前，常用的水处理技术主要有混凝法、生化法、吸附法、膜法等。其中，混凝法作为水处理的重要方法之一，广泛地应用于各种水处理工艺流程中。其混凝效果的好坏往往决定着后续流程的运行状况，最终出水质量和成本费用，因此混凝技术始终是水处理工程中重要的研究开发领域。

混凝法是向水中投加混凝剂，使水中的微小悬浮物和胶体聚集成沉速较大的颗粒而去除的方法。混凝过程包括凝聚和絮凝两阶段：凝聚是向水中加入混凝剂，混凝剂在水中发生水解和缩聚反应后，通过混凝剂的压缩双电层和吸附架桥作用，而使水中的胶体脱稳，初步凝聚形成小的颗粒；絮凝是凝聚过程产生的细小颗粒逐渐长大的过程，发生在絮凝池中。混凝法可以降低原水的浊度，色度等感官指标，去除多种高分子有机物，某些重金属物和放射性物质。

但是，传统的混凝技术存在以下问题：需要投加大量的化学药剂，因此增加了运行成本；产生了大量的化学污泥，使污泥后续处理困难；主要去除水体中的各种悬浮颗粒及胶体物质，对水体中的磷、重金属及有机污染物等去除效果不理想。在这种情况下，为了提高混凝技术对各种污染物的去除效果，降低化学药剂使用量，减少污泥产生量，必须发展高效强化混凝技术。

目前，有大量研究使用污水处理厂或混凝过程自身产生的回流污泥强化混凝去除水体中的污染物。这种方法将沉淀池的部分已沉降污泥不断连续回流至絮凝反应段，从而减少混凝剂的投加量，同时降低絮体形成所需要的时间以减少反应池的容积。但是，这种方法有一个显著的缺点：由于回流污泥中已形成的絮凝颗粒会将污染物释放到水体中，发生“反混现象”，导致最终出水水质恶化。在污泥回流研究的发展史上，如何减少回流污泥中已被絮凝污染物的释放，同时提高回流污泥的絮凝效能一直是不变的主旋律。目前，有研究者已经发现投加少量的混凝剂可以解决反混导致的最终出水水质恶化问题，但是对于某些污水，如染料废水并不起作用。

本发明正是为解决上述问题而提出了一种两级式污泥回流强化混凝工艺。通过将传统的混凝工艺分为两级(一级和二级)，二级混凝的新鲜污泥回流至一级混凝，二级混凝采取无污泥回流运行的方式，研发出一种混凝剂投加量少、可有效控制反混发生，运行效果好的两级污泥回流强化混凝工艺。该工艺操作简便，运行成本低，出水水质稳定，产生污泥量少，可广泛应用于给水和废水处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种两级式污泥回流强化混凝工艺，以提高混凝工艺对污染物的去除效果，减少混凝剂投加量，降低污泥产生量，并克服传统混凝法污泥回流时易发生反混，运行不稳定的缺点。

本发明的主要技术内容在于：采用两级串联式混凝工艺，将二级混凝产生的部分新鲜污泥以一定比例回流至一级混凝。在一级混凝中，采用低混凝剂投加量和污泥回流的操作方式运行，去除大部分的污染物。回流的新鲜污泥含有带微弱正电荷的絮体，并且其具有丰富的羟基活性位点，回流后可进一步发挥其电中和或吸附作用，去除水中的悬浮颗粒物，从而可减少混凝剂投加量；同时，回流污泥中含有的絮体可作为核心颗粒，为新鲜絮凝剂絮体的形成提供必要的表面积，从而提高最终絮体的密度，使一级混凝絮体的沉降速度增大。在二级混凝中，采用较高的混凝剂投加量和无污泥回流的操作方式运行，进一步去除水中的污染物，保证出水水质。二级混凝采用无污泥回流的运行方式，一方面可以为一级混凝提供新鲜的污泥，而不是含有二次使用的“复合污泥”；另一方面，投加混凝剂可以解决一级混凝发生反混时导致的运行不稳定问题。

本发明所采用的两级污泥回流强化混凝工艺为两级串联混凝工艺。

本发明所采用的一级混凝采用污泥回流的运行方式，污泥为新鲜污泥，污泥回流比为5％-20％。

本发明所采用的二级混凝采用无污泥回流的运行方式，产生的部分新鲜污泥回流至一级混凝。

本发明所采用的一级混凝的混凝剂投加量大于二级混凝的混凝剂投加量。

本发明所采用的两级污泥回流强化工艺与传统的混凝工艺相比，可以更好的发挥混凝剂的电中和、网捕、卷扫和物理吸附作用，可以去除更小粒径的絮凝颗粒，提高絮体颗粒沉降速度，具有更好的混凝效果，且药剂投加量少，系统耐冲击负荷能力增强，运行更加稳定。

附图说明

附图1是本发明两级污泥回流强化混凝工艺示意图。

具体实施方式