一种基于污泥减量化的含磷污泥除磷和磷回收系统及其方法

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，具体为一种基于污泥减量化的含磷污泥除磷和磷回收系统及其方法。

背景技术

磷是动植物生长过程中必须的营养元素，也是重要的难以再生的非金属矿资源，广泛应用于人类的生产生活中，但磷化合物排入水体也是导致水体富营养化的主要因素之一，会引起水体中的藻类及微生物大量繁殖，使水体中的溶解氧急剧下降，导致鱼类及其他水生生物缺氧死忙，对水质造成严重不良影响。已有的废水除磷方法均基于将磷从液相转移至固相的原理，使得目前已有的含磷污泥量大，污泥占地面积大且处理成本高。目前含磷污泥的除磷及回收方法主要集中于采用超声波法、加热法、加酸法、电学法等将磷从固相中重新转移到液相中的原理，具有投资成本高、去除效果差、回收率低、回收后磷利用率低等缺点。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种可实现污泥减量化，减少污泥占地面积，降低处理成本的基于污泥减量化的的含磷污泥除磷和磷回收系统及其方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种基于污泥减量化的含磷污泥除磷系统，包括反应罐、曝气管、出泥泵、吸收瓶，所述曝气管设置在所述反应罐内，所述反应罐旁设置有鼓风机，所述鼓风机与所述曝气管连接，所述反应罐通过出泥管道与所述出泥泵连接，所述反应罐通过回收管道与所述吸收瓶连接，所述吸收瓶通过抽气管道连接有气泵。

进一步地：所述反应罐通过进泥管道连接有进泥泵。

进一步地：所述反应罐为避光密封的罐体，所述反应罐呈圆柱形结构。

进一步地：所述反应罐上设置有pH监测仪，所述pH监测仪用于监测所述反应罐中的pH值。

进一步地：所述反应罐上设置有溶解氧监测仪，所述溶解氧监测仪用于监测所述反应罐中的DO值。

进一步地：所述反应罐上设置有压力表，所述压力表用于监测和控制所述反应罐内的压力。

一种基于污泥减量化的含磷污泥除磷方法，包括以下步骤，

S1：开启进泥泵，污泥经进泥管道进入反应罐内，污泥为含水率100％的生物污泥；

S2：开启鼓风机，曝气管进行曝气，控制反应罐内的pH值、DO值和反应时间，在富氧条件下，使污泥中的磷反应生成磷化氢；

S3：开启出泥泵，将处理后的污泥经出泥管道抽出反应罐外，开启气泵，将反应罐内的磷化氢气体经抽气管道抽进吸收瓶内，使磷化氢与吸收瓶内的吸收液反应生成磷酸盐。

进一步地：步骤S2中所述pH＝6-7，所述DO值为4-6mg/L。

进一步地：步骤S2中所述反应时间为6-10h。

进一步地：所述吸收瓶中的吸收液为次氯酸钠溶液。

本发明的有益效果

与现有技术相比，通过在反应罐内设置曝气管，曝气管与鼓风机连接，反应罐通过出泥管道与出泥泵连接，反应罐通过回收管道与吸收瓶连接，吸收瓶通过抽气管道连接有气泵，将待处理的污泥放置在反应罐内，利用曝气管进行曝气，使反应罐内处于富氧状态，微生物新陈代谢内产生磷化氢气体，同时使污泥中的缺氧或厌氧微生物细胞壁破裂，释放出细胞质被其他微生物利用，减少向外排放的生物量，实现污泥减量化，减少污泥的占地面积，降低处理成本，处理工艺简单，处理结束后，通过出泥泵将污泥抽出反应罐外，通过气泵将反应罐内的磷化氢气体抽吸进吸收瓶中，吸收瓶中装有次氯酸钠溶液，利用次氯酸钠溶液与磷化氢反应生成较稳定的磷酸盐，磷酸盐具有一定的工业用途，实现磷回收，提高回收率，且利用气泵，可将反应罐内的其他气体，例如二氧化碳等排出，防止反应罐内的压力过高而爆炸，提高安全性能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

附图标记说明,1-进泥泵，11-进泥管道，2-鼓风机，21-曝气管，3-反应罐，4-出泥泵，41-出泥管道，5-吸收瓶，51-回收管道，6-气泵，61-抽气管道，7-pH监测仪,8-溶解氧监测仪,9-压力表。

具体实施方式

图1为本发明提供的一种基于污泥减量化的含磷污泥除磷系统实施例结构示意图，包括反应罐3、曝气管21、出泥泵4、吸收瓶5，反应罐3通过进泥管道11连接有进泥泵1，曝气管21设置在反应罐1内，反应罐1旁设置有鼓风机2，鼓风机2与曝气管21连接，反应罐3通过出泥管道41与出泥泵4连接，反应罐3通过回收管道51与吸收瓶5连接，吸收瓶5通过抽气管道61连接有气泵6。

工作时，将待处理的污泥在进泥泵1的作用下经进泥管道11输送至反应罐3内，开启鼓风机2曝气管21进行曝气，使反应罐3内处于富氧状态，污泥中含有磷酸还原菌且在曝气过程中产生磷酸还原菌，微生物新陈代谢产生磷化氢气体，同时使污泥中的缺氧或厌氧微生物细胞壁破裂，释放出细胞质被其他微生物利用，减少向外排放的生物量，实现污泥减量化，减少污泥的占地面积，降低处理成本，处理结束后，通过出泥泵4将污泥抽出反应罐3外，通过气泵6将反应罐3内的磷化氢气体抽吸进吸收瓶5中，吸收瓶5中装有次氯酸钠溶液，利用次氯酸钠溶液与磷化氢反应生成较稳定的磷酸盐，磷酸盐具有一定的工业用途，实现磷回收，提高回收率，且利用气泵6，可将反应罐3内的其他气体，例如二氧化碳等排出，防止反应罐3内的压力过高而爆炸，提高安全性能。

反应罐3为避光密封的罐体，反应罐3呈圆柱形结构，反应罐3上设置有pH监测仪7，pH监测仪7用于监测反应罐3中的pH值，通过pH监测仪7对反应罐3内的pH值进行监测，及时添加酸或碱以调节反应罐3内的pH，使pH值维持在6-7，反应罐3上设置有溶解氧监测仪8，溶解氧监测仪8用于监测反应罐3中的DO值，通过溶解氧监测仪8及时控制曝气管21的曝气量，使反应罐3内的DO值维持在4-6mg/L，反应罐3上设置有压力表9，压力表9用于监测和控制反应罐3内的压力，防止压力过高导致反应罐3发生爆炸等不安全事故。

一种基于污泥减量化的含磷污泥除磷和磷回收方法，包括以下步骤，

S1：开启进泥泵1，污泥经进泥管道11进入反应罐3内，污泥为含水率100％的生物污泥；

S2：开启鼓风机2，曝气管21进行曝气，控制反应罐3内的pH值、DO值和反应时间，在富氧条件下，使污泥中的磷反应生成磷化氢；

S3：开启出泥泵4，将处理后的污泥经出泥管道41抽出反应罐3外，开启气泵6，将反应罐3内的磷化氢气体经抽气管道61抽进吸收瓶5内，使磷化氢与吸收瓶5内的吸收液反应生成磷酸盐。气泵6的气体流量为2.5L/min。

步骤S2中pH＝6-7，DO值为4-6mg/L，反应时间为6-10h，在本实施例中pH＝6，DO值为5mg/L，反应时间为8h。

吸收瓶5中吸收液为次氯酸钠溶液。次氯酸钠溶液选取有效氯量为0.75％的次氯酸钠溶液，吸收效果好且经济，可提高磷化氢气体的回收率。

综上所述，通过将含水率100％的生物污泥在进泥泵1的作用下经进泥管道11进入反应罐3内，污泥中含有磷酸还原菌，利用曝气管21进行曝气，使反应罐3内处于富氧状态，在反应罐3内的pH＝6-7，DO值为4-6mg/L的条件下，微生物新陈代谢产生磷化氢气体，除磷量为0.1kg/(m

反应罐3为避光密封的罐体，由于磷化氢见光易被氧化，因此在避光条件下完成处理可使磷化氢产量最大化，反应罐3密封，防止尾气泄露，造成二次污染。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。