一种多功能有机载体回收利用装置及方法

本发明属于农业废弃物重复利用技术领域，具体涉及一种多功能有机载体回收利用装置及方法。

背景技术：

活性污泥法用于污水处理已有100多年的历史。由于污泥由微生物组成，其比重与水接近，沉降性能较差，导致用于泥水分离的沉淀池占地很大，而且沉淀下来的污泥含固率很低，通过大量回流后，生化池内的污泥浓度通常也仅能维持在3-4g/l左右，处理效率低下。而采用mbr工艺截留污泥又会导致运行成本大幅度上升、污泥膨胀等系列问题。

近年来，通过投加载体填料来提高污泥浓度的方法已被证明是一种行之有效的方法，大多数工艺通过投加固定塑料填料和悬浮塑料填料来作为微生物附着的载体。该类方法投资成本较高，对运营人员的要求也较高，而且可能导致微塑料污染。因此，亟需寻找一种新型载体来替代原有塑料载体。

另一方面，随着人们生活水平的不断提高，城镇生活污水中的含氮量越来越高，污水中的碳氮比逐渐失调，亟需寻找一种廉价的可持续碳源来降低城镇生活污水的运行成本。

技术实现要素：

本发明针对上述缺陷，提供一种多功能有机载体回收利用装置及方法。

本发明提供如下技术方案：一种多功能有机载体回收利用装置，包括依次连通的有机载体制备装置、混合池、絮凝复合池、缺氧池、好氧池、速沉池、缓沉池、浓缩池；

所述有机载体制备装置包括超微粉碎机、旋风分离器、引风机、洗涤塔、熟化箱、分质箱；

所述有机载体制备装置的分质箱与所述混合池的连接管道上设置有流量控制阀；

所述好氧池与所述缺氧池的连接管道上设置有混合液泵，所述速沉池与所述缺氧池的连接管道上设置有速沉污泥泵，所述浓缩池与所述混合池的连接管道上设置有缓沉浓缩污泥泵；所述缺氧池上方设置有污水原水进水口；

所述缓沉池的出水一部分通过洗涤水泵回流至所述洗涤塔。

进一步地，所述熟化箱内设置有第一搅拌机，侧部设置有浮渣阀。

进一步地，所述分质箱内设置有推流器。

进一步地，所述混合池内设置有第二搅拌机。

进一步地，所述絮凝复合池内设置有第三搅拌机。

进一步地，所述缺氧池内设置有第四搅拌机。

进一步地，所述好氧池内设置有第五搅拌机。

本发明还提供此采用上述装置的一种多功能有机载体回收利用方法，包括以下步骤：

1)利用所述超微粉碎机将干秸秆粉碎至30目以下，通过所述引风机气力输送至旋风分离器分离，尾气中的微粉秸秆利用所述洗涤水泵提升的尾水洗涤后达标排放；

2)通过所述旋风分离器分离下来的超微秸秆和洗涤液落入所述熟化箱，将秸秆充分浸泡熟化，熟化后的微粉秸秆平均比重大于水可以快速沉淀，部分密度较轻的杂质可以通过浮渣阀排出，之后秸秆混合液进入所述分质箱进行沉淀分离，所述分支箱分离得到的底部的秸秆混合液作为载体液进入所述混合池；

3)然后所述混合池内的混合液进入所述絮凝复合池，在所述絮凝复合池内，由于菌胶团的生物絮凝作用，秸秆微粉与污泥之间逐渐粘附，形成以超微秸秆为核心载体，同时附着活性污泥的复合活性颗粒，大大提高了缓沉污泥的沉降性能；

4)所述复合活性颗粒之后进入所述缺氧池进行反硝化处理，秸秆中的的可降解有机物逐渐水解形成有效碳源，为反硝化提供电子供体；

5)然后混合液进入所述好氧池，利用传统曝气系统进行好氧处理；

6)之后混合液进入所述速沉池，所述速沉池内的沉淀时间实际不大于30min，将大部分污泥截留，并使浓度至含水率99％-95％，回流的高浓度污泥使得缺氧好氧池内污泥浓度提高至6-10g/l；

7)所述速沉池的出水进入所述缓沉池，将缓沉污泥截留；

8)所述缓沉池内排出的污泥进入所述浓缩池浓缩后，再由所述缓沉浓缩污泥泵输送至所述混合池，多余的污泥作为剩余污泥外排。

进一步地，所述步骤2)中，进入所述分质箱的秸秆混合液中漂浮的杂质在所述推流器的带动下返回熟化箱再次熟化。

进一步地，所述步骤2)中进入所述混合池内的载体液通过所述流量控制阀来控制流量以调节与缓沉浓缩污泥的配伍比例，所述缓沉浓缩污泥泵变频控制也可以调节配伍流量，进而使所述混合池内载体液与缓沉浓缩污泥充分混合均匀。

本发明的有益效果为：

本发明提供的一种多功能有机载体回收利用装置和方法采用农业废弃物制备得到的多功能有机载体，既可以作为缓释碳源，又可以作为微生物生长的载体，提高了污泥的平均比重，可以达到快速沉降、提高污泥浓度的目的，大大减小了污泥回流的能耗，减少了对污水原水的稀释，提高了反应速率。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1为本发明提供的一种多功能有机载体回收利用装置的整体示意图。

具体实施例方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，为本发明提供的一种多功能有机载体回收利用装置，包括依次连通的有机载体制备装置1、混合池2、絮凝复合池3、缺氧池4、好氧池5、速沉池6、缓沉池7、浓缩池8；

有机载体制备装置1包括超微粉碎机101、旋风分离器102、引风机103、洗涤塔104、熟化箱105、分质箱106；

有机载体制备装置1的分质箱106与混合池2的连接管道上设置有流量控制阀106-1；

好氧池5与缺氧池4的连接管道上设置有混合液泵5-1，速沉池6与缺氧池4的连接管道上设置有速沉污泥泵6-1，浓缩池8与混合池2的连接管道上设置有缓沉浓缩污泥泵8-1；缺氧池上方设置有污水原水进水口401；

缓沉池7的出水一部分通过洗涤水泵7-1回流至洗涤塔104。

熟化箱105内设置有第一搅拌机105-1，侧部设置有浮渣阀105-2；分质箱106内设置有推流器106-2，混合池2内设置有第二搅拌机201，絮凝复合池3内设置有第三搅拌机301，缺氧池4内设置有第四搅拌机402，好氧池5内设置有第五搅拌机501。

实施例2

本实施例提供采用如实施例所述的装置的一种多功能有机载体回收利用方法，包括以下步骤：

1)利用超微粉碎机101将干秸秆粉碎至30目以下，通过引风机103气力输送至旋风分离器分离，尾气中的微粉秸秆利用洗涤水泵7-1提升的尾水洗涤后达标排放；

2)通过旋风分离器102分离下来的超微秸秆和洗涤液落入熟化箱105，将秸秆充分浸泡熟化，熟化后的微粉秸秆平均比重大于水可以快速沉淀，部分密度较轻的杂质可以通过浮渣阀排出，之后秸秆混合液进入分质箱106进行沉淀分离，分支箱分离得到的底部的秸秆混合液作为载体液进入混合池2，进入分质箱106的秸秆混合液中漂浮的杂质在推流器106的带动下返回熟化箱再次熟化；

进入混合池2内的载体液通过流量控制阀106-1来控制流量以调节与缓沉浓缩污泥的配伍比例，缓沉浓缩污泥泵变频控制8-1也可以调节配伍流量，进而使混合池2内载体液与缓沉浓缩污泥充分混合均匀；

3)然后混合池2内的混合液进入絮凝复合池3，在絮凝复合池3内，由于菌胶团的生物絮凝作用，秸秆微粉与污泥之间逐渐粘附，形成以超微秸秆为核心载体，同时附着活性污泥的复合活性颗粒，大大提高了缓沉污泥的沉降性能；

4)复合活性颗粒之后进入缺氧池4进行反硝化处理，秸秆中的的可降解有机物逐渐水解形成有效碳源，为反硝化提供电子供体，无需额外投加乙酸钠等昂贵碳源，大大减少了脱氮成本；

5)然后混合液进入好氧池5，利用传统曝气系统进行好氧处理；根据实际投加的秸秆种类和曝气强度确定是否需要增加搅拌机防止秸秆沉淀；

6)之后混合液进入速沉池6，速沉池内的沉淀时间实际不大于30min，将大部分污泥截留，并使浓度至含水率99％-95％，回流的高浓度污泥使得缺氧好氧池内污泥浓度提高至6-10g/l；大大减小了污泥的体积和回流能耗，同时避免了回流液稀释污水原水，大大提高生化反应动力学速率；

7)速沉池6的出水进入缓沉池7，将缓沉污泥截留；再提高水质的同时，实现了生化系统的双泥龄控制，丰富了生活系统的污泥种类增强了系统稳定性；

8)缓沉池7内排出的污泥进入浓缩池8浓缩后，再由缓沉浓缩污泥泵8-1输送至混合池2，多余的污泥作为剩余污泥外排。剩余污泥由于含有秸秆中不可降解的腐殖质等高热值物质，其热值高于传统活性污泥法的剩余污泥，再经过脱水处理后可以达到干化焚烧热能自平衡。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。