[发明专利]城市污水处理厂剩余污泥厌氧消化后的深度处理方法

权利要求书

1.一种城市污水处理厂剩余污泥厌氧消化后的深度处理的方法，其特征在于：装置包括剩余污泥储存罐（1），污泥厌氧消化罐（2），污泥处理系统，厌氧氨氧化Anammox生物膜培养箱（4）和第一可编程逻辑控制器PLC系统（5），第二可编程逻辑控制器PLC系统（6）；污泥处理系统包括污泥深度处理反应器（3），亚硝酸盐溶液储存罐（16）、盐酸溶液储存罐（17）；

首先城市污水处理厂运行过程中产生的剩余污泥贮存在剩余污泥储存罐（1）中，剩余污泥通过第一进泥泵（7）泵入污泥厌氧消化罐（2）进行污泥厌氧消化；厌氧消化后的消化污泥通过带式污泥脱水机（8）进行脱水处理，处理后产生的脱水液进入絮凝沉淀池（9）进行泥水分离；分离的上清液进入厌氧氨氧化Anammox生物膜培养箱（4），在厌氧氨氧化Anammox生物膜培养箱（4）中进行深度脱氮；同时产生的絮凝污泥通过絮凝沉淀池（9）下端的排泥管（10）与脱水后的消化污泥汇合一起进入消化污泥储泥罐（11）继而进入污泥深度处理反应器（3）；污泥深度处理反应器（3）中设有第一搅拌器（12）；在污泥深度处理反应器（3）末端底部设置排泥口（13）与排泥泵（14）相连；处理后的污泥与板框污泥脱水机（15）相连进行脱水；二次脱水后的污泥含水率低于60%；

亚硝酸盐溶液储存罐（16）与亚硝酸盐定量加药泵（18）相连、盐酸溶液储存罐（17）与盐酸定量加药泵（19）相连；第一可编程逻辑控制器PLC系统（5）由第一亚硝酸盐实时监测探头（20）、第一氨氮实时监测探头（21）、pH实时监测探头（22）、第一控制继电器（23）、第二控制继电器（24）、污泥浓度计（25）组成；通过第一可编程逻辑控制器PLC系统（5）接收由实时在线监测探头第一亚硝酸盐实时监测探头（20）、第一氨氮实时监测探头（21）、pH实时监测探头（22）、污泥浓度计（25）产生的数据信号，处理后产生控制信号，传递给控制继电器（23、24）；其中第一控制继电器（23）控制盐酸定量加药泵（19）的开合，第二控制继电器（24）控制亚硝酸盐定量加药泵（18）的开合，以实现亚硝酸盐定量加药泵（18）定量投加亚硝酸盐溶液以及盐酸定量加药泵（19）投加盐酸溶液调节污泥深度处理反应器（3）内的pH；

消化污泥经固液分离后进入消化污泥储泥罐（11）再通过第二进泥泵（26）将消化污泥泵入到污泥深度处理反应器（3）；此时第一可编程逻辑控制器PLC系统（5）通过安装在消化污泥储泥罐（11）中的污泥浓度计（25）测量污泥的可挥发性悬浮固体浓度VolatileSuspended Solids，按照0.04g NO₂^--N/gVSS.d～0.06g NO₂^--N/gVSS.d的比例计算出亚硝酸盐 的投加量；第一可编程逻辑控制器PLC系统（5）通过计算得出需要投加亚硝酸盐的量后第二控制继电器（24）打开向污泥深度处理反应器（3）中连续加入亚硝酸盐溶液；此时根据第一亚硝酸盐实时监测探头（20）检测污泥深度处理反应器（3）内亚硝酸盐浓度，同时第一氨氮实时监测探头（21）检测氨氮浓度；污泥处理的平均固体停留时间为5-8d，当系统内的亚硝酸盐浓度升高到10mg/L时，视为污泥稳定；

原位降低氨氮，当污泥深度处理反应器（3）内亚硝酸盐浓度积累至10mg/L的时候利用第一可编程逻辑控制器PLC系统（5）控制第一控制继电器（23 ）调节向污泥深度处理反应器（3）投加亚硝酸盐溶液的进药速度为初始进药速度的50%，为0.02g NO₂^--N/gVSS.d，此时第一可编程逻辑控制器PLC系统（5）根据pH实时监测探头（22）检测此时的pH值，开启第一控制继电器（23）通过控制盐酸定量加药泵（19）定量投加盐酸溶液，调节污泥深度处理反应器（3）中的pH至7.0～8.0，当pH实时监测探头（22）检测的pH值达到7.0～8.0时关闭第一控制继电器（23）停止投加盐酸；后将厌氧氨氧化生物膜培养箱（4）中的厌氧氨氧化聚氨酯填料架（27）取出将其放入污泥深度处理反应器（3）中；利用厌氧氨氧化生物膜原位反应，将氨氮和亚硝酸盐共同转化为氮气；根据第一氨氮实时监测探头（21）以及第一亚硝酸盐实时监测探头（20）检测氨氮浓度以及亚硝酸盐浓度，始终保持亚硝酸盐浓度低于10mg/L，当反应器中氨氮浓度降低至5mg/L停止投加亚硝酸盐，污泥原位处理氨氮终止；此时将厌氧氨氧化聚氨酯填料架（27）取出放回污泥消化液厌氧氨氧化生物膜培养箱（4）中，维持厌氧氨氧化生物膜的活性；

经过处理后的污泥直接通过排泥口（13）由排泥泵（14）泵入到板框污泥脱水机（15）处置。

2.一种城市污水处理厂剩余污泥厌氧消化后的深度处理的装置，其特征在于包括：剩余污泥储存罐（1）与污泥厌氧消化罐（2）相连，两罐之间有一台进泥泵为第一进泥泵（7）；厌氧消化罐（2）随后与带式污泥脱水机（8）相连；带式污泥脱水机（8）分别与絮凝沉淀池（9）、消化污泥储泥罐（11）相连；消化污泥储泥罐（11）内部设有污泥浓度计（25），污泥浓度计（25）与第一可编程逻辑控制器PLC系统（5）相连接；消化污泥储泥罐（11）通过第二进泥泵（26）与污泥深度处理反应器（3）相连，污泥深度处理反应器（3）内设有第一搅拌器（12）、第一亚硝酸盐实时监测探头（20）、第一氨氮实时监测探头（21）、pH实时监测探头（22），底部设有排泥口（13），排泥口（13）通过排泥泵（14）与板框污泥脱水机（15）相连；第一亚硝酸盐实时监测探头（20）、第一氨氮实时监测探头（21）、pH实时监测探头（22）与第一可编程逻辑控制器PLC系统（5）相连接；污泥深度处理反应器（3）外部分别与亚硝酸盐定量加药泵（18）、盐酸定量加药泵（19）相连，亚硝酸盐定量加药泵（18）又分别与亚硝酸盐溶液储存罐（16）、第二控制继电器（24）相连，盐酸定量加药泵（19）又分别与盐酸溶液储存罐（17）、第一控制继电器（23）相连；第二控制继电器（24）、第一控制继电器（23）与第一可编程逻辑控制器PLC系统（5）相连；

絮凝沉淀池（9）与厌氧氨氧化Anammox生物膜培养箱（4）相连，并通过污泥回流管（10）与消化污泥储泥罐（11）相连；厌氧氨氧化Anammox生物膜培养箱（4）内部设有第二氨氮实时监测探头（30）、第二亚硝酸盐实时监测探头（31）、溶解氧实时监测探头（32）、厌氧氨氧化聚氨酯填料架（27）、第二搅拌器（28）、第三搅拌器（29）；厌氧氨氧化Anammox生物膜培养箱（4）外部与气泵（34）相连，气泵（34）再与第三控制继电器（33）相连；第二氨氮实时监测探头（30）、第二亚硝酸盐实时监测探头（31）、溶解氧实时监测探头（32）、第三控制继电器（33）与第二可编程逻辑控制器PLC系统（6 ）相连。