[发明专利]一种碳源循环污泥减量的污水处理系统及使用该系统的污水处理方法

说明书

本发明提供了一种碳源循环污泥减量的污水处理系统，包括依次连接的前端预处理单元、生物处理单元、后端沉淀分离处理单元和深度处理单元。与现有技术的区别在于，该系统还包括与所述后端沉淀分离处理单元连接的污泥水解酸化单元。该系统能够将前端处理单元产生的初沉污泥和后端沉淀分离处理单元产生的第一剩余污泥进行水解酸化，得到含有碳源的污泥水解液，并将污泥水解液作为碳源投加至生物处理单元，以替代部分或全部生物处理所需的碳源。这一处理系统及相应的处理方法可解决现有工艺中碳源投加量大，污泥产量高的问题，从而降低污水处理厂的污泥处置费用。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种碳源循环污泥减量的污水处理系统，以及使用该系统的污水处理方法。

背景技术

在传统的污水生物脱氮除磷工艺中，反硝化菌和聚磷菌均为异养菌，其生长需要足够的碳源。我国典型城市污水属于低碳源污水(其中COD/TN＜5，COD/TP＜25)，通常需要通过外加碳源以满足脱氮除磷的需要。污水处理厂常用面粉、葡萄糖、乙酸钠、甲醇、乙酸等作为外加碳源用于提高脱氮除磷效果，但上述方法将导致污水处理厂运行费用的增加。同时传统的污水生物处理工艺中，二沉池产生的污泥量大，且污泥中含有大量未被分解的有机物。而污泥处理一般是通过压缩脱水后填埋或焚烧来解决，但无论采用填埋还是焚烧，污泥中大量未被分解的有机物都是未经利用就直接消灭，造成很大的能源浪费。

如果需要实现污泥生物减量，现有技术一般采用厌氧发酵工艺对产生的污泥进行处理。但厌氧发酵工艺需要的停留时间长、池体需密闭、需配套搅拌设备和三相分离器。而且厌氧发酵产生的甲烷存在爆炸风险，对各项指标控制要求更为严格，一旦控制不当会导致反应效果不佳或需清罐重新培养。如果能将污水处理厂产生的污泥中的未被利用的有机物提取出来，并作为碳源直接投入污水生物处理过程中，则能够降低碳源加入量和污泥处置费用。

然而，现有的污泥水解制碳源的工艺中常采用初沉池污泥作为水解原料，但初沉污泥产量具有一定的不稳定性，碳源转化率相对较低。并且目前污泥水解工艺中，一般不考虑磷的富集对整个系统的影响，因此也一般不设置磷的去除功能。但随着反应时间的积累，磷会出现积累富集的现象。而生物去除磷的过程会导致碳源的消耗，同时对氮的去除也会造成负面影响，进而影响出水指标的稳定性。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种碳源循环污泥减量的污水处理系统，该系统能够将污水处理厂现有技术中，直接进入污泥处理系统进行脱水填埋或焚烧的污泥转化为高品质碳源，并用这部分碳源替代部分或全部生物处理所需的碳源，可降低污水处理终端碳源投加量，同时实现污泥减量。

本发明的第二目的在于提供使用该系统实现碳源循环污泥减量的污水处理方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明涉及一种碳源循环污泥减量的污水处理系统，所述系统包括依次连接的前端预处理单元、生物处理单元、后端沉淀分离处理单元和深度处理单元，以及与所述后端沉淀分离处理单元连接的污泥水解酸化单元，其中，

所述前端预处理单元用于对污水进行预处理，得到初沉污泥和第一上清液；

所述生物处理单元用于对所述第一上清液进行生物处理，得到污泥混合液；

所述后端沉淀分离处理单元用于对所述污泥混合液进行分离，得到回流污泥、剩余污泥和上清液，并将所述回流污泥返回生物处理单元；

所述深度处理单元用于对所述上清液进行处理，实现其达标排放；

所述污泥水解酸化单元用于对所述初沉污泥和第一剩余污泥进行处理，得到污泥水解液和第二剩余污泥。

优选地，所述系统还包括污泥处理单元，所述污泥处理单元与所述污泥水解酸化单元连接，用于对所述第二剩余污泥进行处理，实现污泥填埋、焚烧或作为其它生产原料。