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1、(10)申请公布号 CN 103771626 A (43)申请公布日 2014.05.07 CN 103771626 A (21)申请号 201410049155.4 (22)申请日 2014.02.12 C02F 9/04(2006.01) (71)申请人 上海电力学院 地址 200090 上海市杨浦区平凉路 2103 号 (72)发明人 周振 胡大龙 任伟超 乔卫敏 沈雪莲 (74)专利代理机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 31225 代理人 叶敏华 (54) 发明名称 一体化处理深度脱水污泥水与浓缩脱水污泥 水的反应器 (57) 摘要 本发明涉及一体化处理深度脱水污泥水与浓 缩脱水污。
2、泥水的反应器， 该反应器包括一体化设 置的过滤单元、 混合反应单元和沉淀单元， 过滤单 元上设有浓缩脱水污泥水进水口、 浓缩脱水污泥 水排泥口、 过滤组件及浓缩脱水污泥水过滤出水 口， 混合反应单元设有深度脱水污泥水进水口与 搅拌器， 沉淀单元设有沉淀物收集口及净化污泥 水出口。 与现有技术相比， 本发明由于高效过滤装 置去除了浓缩脱水污泥水 95以上的悬浮固体， 出水浊度低于 5NTU， 再与深度脱水污泥水混合反 应， 不仅可以提高污染物去除效果， 而且生成沉淀 物含磷量也显著提高， 有利于污水中磷的资源化。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)。
3、中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103771626 A CN 103771626 A 1/1 页 2 1. 一体化处理深度脱水污泥水与浓缩脱水污泥水的反应器， 其特征在于， 该反应器包 括一体化设置的过滤单元、 混合反应单元和沉淀单元， 所述的过滤单元上设有浓缩脱水污 泥水进水口、 浓缩脱水污泥水排泥口、 过滤组件及浓缩脱水污泥水过滤出水口， 所述的混合 反应单元设有深度脱水污泥水进水口与搅拌器， 所述的沉淀单元设有沉淀物收集口及净化 污泥水出口 ； 浓缩脱水污泥水从浓缩脱水污泥水进水口进入到过滤单元中， 经过。
4、滤组件分离后， 颗 粒物被截留， 并从浓缩脱水污泥水排泥口排出， 浓缩脱水污泥水过滤出水从浓缩脱水污泥 水过滤出水口进入到混合反应单元， 与从深度脱水污泥水进水口进入的深度脱水污泥水混 合搅拌发生反应， 形成的沉淀通过沉淀物收集口排出， 上清液为净化污泥水， 从净化污泥水 出口排出。 2. 根据权利要求 1 所述的一体化处理深度脱水污泥水与浓缩脱水污泥水的反应器， 其 特征在于， 所述的浓缩脱水污泥水进水口与浓缩脱水污泥水排泥口设在过滤组件的下侧， 所述的浓缩脱水污泥水过滤出水口设在过滤组件的上侧。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的一体化处理深度脱水污泥水与浓缩脱水污泥水的反应 器， 其。
5、特征在于， 所述的过滤组件为过滤网。 4. 根据权利要求 3 所述的一体化处理深度脱水污泥水与浓缩脱水污泥水的反应器， 其 特征在于， 所述的过滤网为双层结构， 下侧为 150 目过滤网， 上侧为 500 目过滤网。 5. 根据权利要求 1 所述的一体化处理深度脱水污泥水与浓缩脱水污泥水的反应器， 其 特征在于， 所述的过滤单元为一锥形体， 所述的混合反应单元和沉淀单元共用一个锥形体， 且混合反应单元的底部与沉淀单元连通。 6. 根据权利要求 1 所述的一体化处理深度脱水污泥水与浓缩脱水污泥水的反应器， 其 特征在于， 所述的搅拌器为三叶桨式搅拌器。 权 利 要 求 书 CN 10377162。
6、6 A 2 1/4 页 3 一体化处理深度脱水污泥水与浓缩脱水污泥水的反应器 技术领域 0001 本发明属于污水处理领域， 涉及一种污水处理装置， 尤其是涉及一种一体化处理 深度脱水污泥水与浓缩脱水污泥水的反应器。 背景技术 0002 以活性污泥法为代表的污水生物处理技术在污水净化的同时会排放大量含水率 高于 99的剩余污泥， 通过污泥浓缩和脱水过程实现污泥减容是污水处理厂的常规污泥处 理工艺。污泥浓缩和脱水过程中产生的废水， 称为浓缩脱水污泥水。随着城镇化建设的进 一步提高， 中国污水处理量增加， 随之污泥量也大量增加， 但土地资源越来越紧张， 经浓缩 脱水后含水率 80左右的污泥已不能满足。
7、填埋要求， 污泥需经过进一步调理和深度脱水达 到含水率 60以下才能进行填埋。在污泥深度脱水处理工艺中， 需向污泥中投加 FeCl3、 生 石灰等进行调理， 通过细胞破壁释放结合水、 吸附水和内部水， 改善污泥的脱水性能， 再高 压压榨脱水至含水率低于 60， 特殊条件达到 50以下。目前， 污泥深度脱水技术已在杭 州七格、 无锡芦村、 厦门、 集美等污水处理厂实际应用。 污泥深度脱水过程中产生的废水， 称 为深度脱水污泥水。 0003 随着污泥填埋处置对含水率要求的提高， 深度脱水污泥水量从 2006 年的 220t/d 上升到 2013 年 8220t/d， 工程数量从 2006 年的 1。
8、 个上升到 2013 年的 37 个。目前， 大部分 大型污水处理厂都有浓缩脱水污泥水和深度脱水污泥水两种污泥水。 浓缩脱水污泥水中悬 浮物、 有机物和正磷浓度较高， 深度脱水污泥水中有机物和Ca2+离子浓度较高。 将深度脱水 污泥水和浓缩脱水污泥水混合， 深度脱水污泥水中的 Ca2+会与浓缩脱水污泥水中的正磷反 应生成磷酸钙和羟基磷灰石等沉淀， 同时还可去除部分有机物。 但是， 浓缩脱水污泥水悬浮 物固体较高， 两种污泥水直接混合不仅会降低污染物去除效率， 而且形成的固体中有效磷 含量较低， 不利于资源化利用。 发明内容 0004 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构。
9、简单、 污水 处理效果显著的一体化处理深度脱水污泥水与浓缩脱水污泥水的反应器。 0005 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现 ： 0006 一体化处理深度脱水污泥水与浓缩脱水污泥水的反应器， 该反应器包括一体化 设置的过滤单元、 混合反应单元和沉淀单元， 所述的过滤单元上设有浓缩脱水污泥水进水 口、 浓缩脱水污泥水排泥口、 过滤组件及浓缩脱水污泥水过滤出水口， 所述的混合反应单元 设有深度脱水污泥水进水口与搅拌器， 所述的沉淀单元设有沉淀物收集口及净化污泥水出 口 ； 0007 浓缩脱水污泥水从浓缩脱水污泥水进水口进入到过滤单元中， 经过滤组件分离 后， 颗粒物被截留， 并从浓缩脱水污泥水。
10、排泥口排出， 浓缩脱水污泥水过滤出水从浓缩脱水 污泥水过滤出水口进入到混合反应单元， 与从深度脱水污泥水进水口进入的深度脱水污泥 说 明 书 CN 103771626 A 3 2/4 页 4 水混合搅拌发生反应， 形成的沉淀通过沉淀物收集口排出， 上清液为净化污泥水， 从净化污 泥水出口排出。 0008 所述的浓缩脱水污泥水进水口与浓缩脱水污泥水排泥口设在过滤组件的下侧， 所 述的浓缩脱水污泥水过滤出水口设在过滤组件的上侧。 0009 所述的过滤组件为过滤网。 0010 所述的过滤网为双层结构， 下侧为 150 目过滤网， 上侧为 500 目过滤网。 0011 所述的过滤单元为一锥形体， 所述。
11、的混合反应单元和沉淀单元共用一个锥形体， 且混合反应单元的底部与沉淀单元连通。 0012 所述的搅拌器为三叶桨式搅拌器。 0013 利用本发明的反应器一体化处理深度脱水污泥水与浓缩脱水污泥水的具体步骤 如下 ： 0014 浓缩脱水污泥水首先从浓缩脱水污泥水进水口进入过滤单元并自下而上流动， 经 过过滤组件 ( 小孔径滤网 )， 浓缩脱水污泥水中的大颗粒在该单元中可直接沉降， 小颗粒则 可经小孔径滤网过滤去除， 并从浓缩脱水污泥水排泥口排出。 0015 浓缩脱水污泥水过滤出水从浓缩脱水污泥水过滤出水口进入到混合反应单元， 深 度脱水污泥水则按照一定流量比例泵入混合反应单元， 深度脱水污泥水中的 。
12、Ca2+与浓缩脱 水污泥水过滤出水中的 PO43-发生沉淀反应， 部分有机物会通过协同沉淀的形式去除。 0016 在沉淀单元中， 浓缩脱水污泥水过滤出水和深度脱水污泥水反应形成的沉淀物会 在重力作用下沉降， 通过沉淀物收集口排出， 上清液为净化污泥水， 从净化污泥水出口排 出。 0017 与现有技术相比， 本发明由于高效过滤装置去除了浓缩脱水污泥水 95以上的悬 浮固体， 出水浊度低于 5NTU， 再与深度脱水污泥水混合反应， 不仅可以提高污染物去除效 果， 而且生成沉淀物含磷量也显著提高， 有利于污水中磷的资源化。 附图说明 0018 图 1 为本发明的反应器的结构示意图 ； 0019 图 。
13、2 为不同的深度脱水污泥水与浓缩脱水污泥水体积比下， 传统技术和本发明除 磷效率对比示意图。 0020 图中标号 ： A 为过滤单元， B 为混合反应单元， C 为沉淀单元， 1 为浓缩脱水污泥水 进水口， 2为浓缩脱水污泥水排泥口， 3为过滤组件， 4为浓缩脱水污泥水过滤出水口， 5为深 度脱水污泥水进水口， 6 为搅拌器， 7 为净化污泥水出口， 8 为沉淀物收集口。 具体实施方式 0021 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。 0022 实施例 1 0023 一体化处理深度脱水污泥水与浓缩脱水污泥水的反应器， 如图 1 所示， 该反应器 包括一体化设置的过滤单元 A、 混合反应。
14、单元 B 和沉淀单元 C， 过滤单元 A 上设有浓缩脱水 污泥水进水口 1、 浓缩脱水污泥水排泥口 2、 过滤组件 3 及浓缩脱水污泥水过滤出水口 4， 混 合反应单元B设有深度脱水污泥水进水口5与搅拌器6， 沉淀单元C设有沉淀物收集口8及 说 明 书 CN 103771626 A 4 3/4 页 5 净化污泥水出口 7 ； 浓缩脱水污泥水进水口 1 与浓缩脱水污泥水排泥口 2 设在过滤组件 3 的下侧， 浓缩脱水污泥水过滤出水口 4 设在过滤组件 3 的上侧。过滤组件 3 为过滤网。过 滤网为双层结构， 下侧为 150 目过滤网， 上侧为 500 目过滤网。过滤单元 A 为一锥形体， 混 合。
15、反应单元 B 和沉淀单元 C 共用一个锥形体， 且混合反应单元 B 的底部与沉淀单元 C 连通。 搅拌器 6 为三叶桨式搅拌器。 0024 利用该反应器一体化处理深度脱水污泥水与浓缩脱水污泥水的具体步骤如下 ： 0025 浓缩脱水污泥水首先从浓缩脱水污泥水进水口 1 进入过滤单元 A 并自下而上流 动， 经过过滤组件 3( 小孔径滤网 )， 浓缩脱水污泥水中的大颗粒在该单元中可直接沉降， 小 颗粒则可经小孔径滤网过滤去除， 并从浓缩脱水污泥水排泥口 2 排出。 0026 浓缩脱水污泥水过滤出水从浓缩脱水污泥水过滤出水口 4 进入到混合反应单元 B， 深度脱水污泥水则按照一定流量比例从深度脱水污。
16、泥水进水口 5 泵入混合反应单元 B， 在三叶桨式搅拌器的搅拌作用下， 温度场、 浓度场迅速均匀混合， 经过一定水力停留时间后 充分反应， 深度脱水污泥水中的 Ca2+与浓缩脱水污泥水过滤出水中的 PO43-发生沉淀反应， 部分有机物会通过协同沉淀的形式去除。 0027 在沉淀单元 C 中， 浓缩脱水污泥水过滤出水和深度脱水污泥水反应形成的沉淀物 会在重力作用下沉降， 通过沉淀物收集口 8 排出， 上清液为净化污泥水， 从净化污泥水出口 7 排出， 进入后续系统。 0028 实施例 2 0029 利用实施例 1 描述的一体化处理深度脱水污泥水与浓缩脱水污泥水的反应器， 在 上海市白龙港污水处理。
17、厂开展了深度脱水污泥水处理浓缩脱水污泥水现场试验， 浓缩脱水 污泥水处理水量为 200L/d。浓缩脱水污泥水和深度脱水污泥水正磷浓度分别为 10.32mg/L 和 0.08mg/L， Ca2+浓度分别为 72.54mg/L 和 3057.11mg/L。浓缩脱水污泥水原水由浓缩脱 水污泥水进水口1进入过滤单元A， 先经过150目微网， 再经500目微网过滤， 水力停留时间 30min， 排泥周期2h。 浓缩脱水污泥水过滤出水从浓缩脱水污泥水过滤出水口4进入混合反 应单元B， 与由深度脱水污泥水进水口5进入的深度脱水污泥水在搅拌强度G100s-1的三 叶桨式搅拌器下均匀混合， 水力停留时间30mi。
18、n。 经反应后生成的含磷固体产物在重力和水 力条件作用下进入沉淀单元 C， 固液分离， 固体沉淀在底部积累， 并从沉淀物收集口 8 排出， 排泥周期 4h， 反应后的净化污泥水由净化污泥水出口 7 进出， 水力停留时间 45min。 0030 在不同的深度脱水污泥水与浓缩脱水污泥水体积比下， 分别采用传统技术及利用 该反应器进行一体化处理深度脱水污泥水与浓缩脱水污泥水， 0031 传统的浓缩脱水技术处理是指 ： 向浓缩脱水污泥水中投加铝盐、 铁盐或聚丙烯酰 胺等混凝剂后， 采用搅拌反应和沉淀物沉积的方式来对浓缩脱水污泥水进行处理。该技术 不仅需投加大量的药剂， 且污泥液中的悬浮物会造成除磷效率。
19、下降， 大量污泥絮体进入沉 淀物， 造成沉淀物含磷量较低。 0032 采用深度脱水污泥水处理固液分离前后的浓缩脱水污泥水的除磷效率如图 2 所 示， 图中横坐标 ： 深 / 浓表示深度脱水污泥水与浓缩脱水污泥水体积比， 原水是指未经固液 分离处理的浓缩脱水污泥水， 上清液是指固液分离处理后的浓缩脱水污泥水。 0033 用本一体化反应器处理两种污泥水得到的上清液， 除磷效率明显高于传统含高浓 度悬浮物污泥水混合下的除磷效率。 当深度脱水污泥水与浓缩脱水污泥水体积比8时， 增 说 明 书 CN 103771626 A 5 4/4 页 6 加过滤组件后除磷效率由82.4增加至92.2， 生成沉淀物含磷量(以P2O5计)由10.3 提高至 16.8， 沉淀物含磷量的上升更有利于磷的资源化利用。 0034 以上所述仅是本发明的实施方式的举例， 应当指出， 对于本技术领域的普通技术 人员来说， 在不脱离本发明技术原理的前提下， 还可以做出若干改进和变型， 这些改进和变 型也应视为本发明的保护范围。 说 明 书 CN 103771626 A 6 1/1 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103771626 A 7 。