本發(fā)明涉及一種工業(yè)園區(qū)污水處理的整體節(jié)能方法，屬于工業(yè)園區(qū)污水處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有工業(yè)園區(qū)污水處理流程為“企業(yè)污水經(jīng)企業(yè)內(nèi)部污水預(yù)處理設(shè)施處理后，排入園區(qū)污水處理廠經(jīng)進(jìn)一步處理后，排放外環(huán)境”。其現(xiàn)有污水處理主要存在兩個(gè)問題，其一是工業(yè)園區(qū)整體污水處理工藝是“以能耗能”的技術(shù)，即企業(yè)污水預(yù)處理和園區(qū)污水處理廠均未對水中有機(jī)物回收能源，而采用了通過好氧生化將污水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CO₂、H₂O的“以能耗能”處理工藝，耗費(fèi)大量能源。其二是工業(yè)園區(qū)全流程前、后段好氧生化處理段重復(fù)建設(shè)問題，即前端企業(yè)污水預(yù)處理中好氧生化過度去除了有機(jī)碳源，導(dǎo)致末端污水處理廠反硝化脫氮段碳源不足，需額外添加碳源（如甲醇、乙酸鈉等），工業(yè)園區(qū)污水整體處理成本高。本發(fā)明公開了“一種工業(yè)園區(qū)污水處理的整體節(jié)能方法”，針對工業(yè)園區(qū)污水處理的整體路線進(jìn)行優(yōu)化，通盤優(yōu)化企業(yè)污水預(yù)處理與園區(qū)末端污水處理工藝，解決了末端污水處理廠反硝化脫氮段碳源不足問題；設(shè)置從污水中提取能源的工藝環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)降低污水處理能耗，并能從污水中提取能源反哺污水處理效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開了一種工業(yè)園區(qū)污水處理的整體節(jié)能方法，其特征在于按如下的步驟進(jìn)行：

（1）企業(yè)污水經(jīng)預(yù)處理后排放：企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的污水進(jìn)入企業(yè)內(nèi)部污水處理設(shè)施進(jìn)行處理，處理后排入園區(qū)污水處理廠統(tǒng)一處理。

（2）一級處理：污水首先進(jìn)入格柵，將水中漂浮物分離出來，隨后進(jìn)入沉砂池，將水中比重大的砂類從污水中去除，水力停留時(shí)間1～2min，然后污水進(jìn)入后續(xù)強(qiáng)化一級處理；

（3）強(qiáng)化一級處理：步驟（2）出水與回流污泥機(jī)械攪拌混合反應(yīng)10～20min，然后通過沉淀40～60min進(jìn)行泥水分離，上清液進(jìn)入后續(xù)處理工序，污泥進(jìn)入污泥厭氧消化提取能源；所述回流污泥指的是：從二級沉淀池輸送來的污泥。

（4）高負(fù)荷生化：步驟(3)的上清液進(jìn)入高負(fù)荷生化處理，其與二級沉淀池和一級沉淀池的回流污泥混合反應(yīng)間30min，污泥齡0.3～0.5d，溶解氧0.2～0.7mg/L，進(jìn)一步將污水中的有機(jī)物等轉(zhuǎn)移到污泥中，然后進(jìn)入后續(xù)沉淀分離；

（5）一級沉淀：步驟（4）出水流入此段沉淀分離，沉淀時(shí)間60～90min，上清液進(jìn)入后續(xù)多級AO工藝處理，污泥50%回流至高負(fù)荷生化段，50%污泥排入污泥厭氧消化提取能源；

（6）多級AO生化：步驟（5）上清液進(jìn)入多級AO生化處理，此段水力停留時(shí)間8～10hr，污泥齡15～20d，此段通過活性污泥為主體的生物處理將污水中有機(jī)物質(zhì)及氮、磷植物性營養(yǎng)物質(zhì)基本去除到污水處理廠出水達(dá)標(biāo)排放濃度，然后進(jìn)入二級沉淀池分離。

（7）二級沉淀：步驟（6）出水流入此段沉淀分離，沉淀時(shí)間90～120min，上清液進(jìn)入后續(xù)深度處理，污泥70%～50%回流至多級AO生化，20%～30%回流至強(qiáng)化一級處理段，10%～20%污泥回流至高負(fù)荷生化，其他過剩部分排入污泥厭氧消化提取能源；

（8）深度處理：步驟（7）出水進(jìn)入深度處理部分，進(jìn)一步降解污水中的有機(jī)質(zhì)、磷和懸浮物，并進(jìn)行消毒后達(dá)標(biāo)排放至自然水體；

（9）污泥厭氧消化：采用A、B系統(tǒng)兩套污泥厭氧消化系統(tǒng)，強(qiáng)化一級處理產(chǎn)生的污泥和其他污泥分別進(jìn)行處理；兩個(gè)污泥處置系統(tǒng)都采用中溫消化T=33~35℃，消化時(shí)間20～30d，污泥固體濃度為8%～12%，經(jīng)過厭氧消化后，沼氣進(jìn)行能源回收；上清液回到污水處理系統(tǒng)前端（即一級處理）繼續(xù)處理；A系統(tǒng)排出的穩(wěn)定污泥經(jīng)脫水后通過鑒別以確定處置方式，B系統(tǒng)排出的穩(wěn)定污泥經(jīng)脫水后進(jìn)行資源化利用。

本發(fā)明所述企業(yè)污水經(jīng)預(yù)處理后排放指的是：優(yōu)化企業(yè)污水預(yù)處理，不設(shè)好氧生化工藝，將易降解的有機(jī)污染物都排到末端污水處理廠統(tǒng)一處理，降低企業(yè)污水處理成本和污水處理設(shè)施的投資，同時(shí)解決了園區(qū)污水處理廠反硝化脫氮段碳源不足問題，以及為后續(xù)污水提取能源提供良好的條件。

本發(fā)明所述設(shè)置強(qiáng)化一級處理段，此段不額外投加絮凝劑，而通過回流二級沉淀的污泥吸附絮凝污水中的有機(jī)物，以利于更多的提取能源和減少后續(xù)處理工藝運(yùn)行負(fù)荷，不產(chǎn)生化學(xué)污泥。

本發(fā)明所述設(shè)置了強(qiáng)化一級處理和高負(fù)荷生化處理兩級的有機(jī)物吸附絮凝轉(zhuǎn)移，以更多地提取能源；同時(shí)減少后續(xù)處理工藝運(yùn)行負(fù)荷，降低后續(xù)處理能耗。

本發(fā)明所述設(shè)置兩套污泥厭氧消化裝置能有效將危廢污泥最小化，充分發(fā)揮園區(qū)末端污水處理廠的規(guī)模和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，做到從污水中提取能源反哺污水處理。其中該方法主要是針對處理水量大于10萬噸/天的工業(yè)園區(qū)污水處理。

本發(fā)明更進(jìn)一步公開了工業(yè)園區(qū)污水處理的整體節(jié)能方法在解決企業(yè)與園區(qū)末端污水處理好氧生化工藝環(huán)節(jié)重復(fù)建設(shè)方面的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明：該發(fā)明能將企業(yè)污水處理中的好氧生化工藝取消，降低企業(yè)污水處理成本和污水處理設(shè)施的投資；同時(shí)企業(yè)排放的污水更有利于園區(qū)污水處理廠的能源提取和多級AO工藝的運(yùn)行。

本發(fā)明更加詳細(xì)的描述如下：

一種工業(yè)園區(qū)污水處理的整體節(jié)能方法，該方法基于工業(yè)園區(qū)污水處理的整體技術(shù)能耗最低，主要考慮前段企業(yè)污水預(yù)處理及水質(zhì)與末端污水處理廠處理工藝間的關(guān)系，建立工業(yè)園區(qū)污水處理全流程的整體技術(shù)節(jié)能方法，并利用末端污水處理的產(chǎn)能反哺其污水處理，減少能源消耗，降低工業(yè)園區(qū)污水處理成本，建立一種工業(yè)園區(qū)污水處理的整體技術(shù)節(jié)能方法。該方法包括如下的步驟進(jìn)行：

（1）企業(yè)污水經(jīng)預(yù)處理后排放：企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生污水進(jìn)入企業(yè)內(nèi)部污水處理設(shè)施處理，其重點(diǎn)是去除有毒有害污染物，盡可能減少易降解的有機(jī)污染物去除，企業(yè)污水處理設(shè)施不設(shè)好氧生化段。園區(qū)內(nèi)各個(gè)企業(yè)污水經(jīng)過預(yù)處理后，進(jìn)入園區(qū)污水處理廠統(tǒng)一處理；

（2）一級處理：污水首先進(jìn)入格柵，將水中漂浮物分離出來，隨后進(jìn)入沉砂池，將水中比重大的砂類從污水中去除，，水力停留時(shí)間1～2min，，然后進(jìn)入后續(xù)工藝—強(qiáng)化一級處理。

（3）強(qiáng)化一級處理：步驟（2）出水與回流污泥機(jī)械攪拌混合反應(yīng)10～20min，然后通過沉淀40～60min進(jìn)行泥水分離，上清液進(jìn)入后續(xù)處理工序，污泥進(jìn)入污泥厭氧消化提取能源；所述回流污泥指的是：從二級沉淀池輸送來的污泥。

（4）高負(fù)荷生化：步驟（3）的上清液進(jìn)入高負(fù)荷生化處理，其與二級沉淀池和一級沉淀池的回流污泥混合反應(yīng)間30min，污泥齡0.3～0.5d，溶解氧0.2～0.7mg/L，進(jìn)一步將污水中的有機(jī)物等轉(zhuǎn)移到污泥中，然后進(jìn)入后續(xù)沉淀分離；

（5）一級沉淀：步驟（4）的出水流入此段沉淀分離，沉淀時(shí)間60～90min，上清液進(jìn)入后續(xù)多級AO工藝處理，污泥50%回流至高負(fù)荷生化段，50%污泥排入污泥厭氧消化提取能源。

（6）多級AO生化：步驟（5）的上清液進(jìn)入多級AO生化處理，此段水力停留時(shí)間8～10hr，污泥齡15～20d，此段通過活性污泥復(fù)合作用將污水中有機(jī)物質(zhì)及氮、磷等植物性營養(yǎng)物質(zhì)基本去除到污水處理廠出水達(dá)標(biāo)排放濃度，然后進(jìn)入二級沉淀池分離。所述的活性污泥指的是生化池的“生物絮凝體”，此工藝段的污泥可取市政污水處理廠的剩余污泥做接種污泥，經(jīng)培養(yǎng)馴化而成，此屬于現(xiàn)有技術(shù)，參見張自杰主編，中國建筑出版社出版的《排水工程》4版中4.10.1節(jié)活性污泥處理系統(tǒng)的投產(chǎn)與活性污泥的培養(yǎng)馴化。

（7）二級沉淀：步驟（6）出水流入此段沉淀分離，沉淀時(shí)間90～120min，上清液進(jìn)入后續(xù)深度處理，污泥50%～70%回流至多級AO生化，20%～30%回流至強(qiáng)化一級處理段，10%～20%污泥回流至高負(fù)荷生化，其他過剩部分排入污泥厭氧消化提取能源。

（8）深度處理：步驟（7）出水進(jìn)入深度處理部分，進(jìn)一步降解污水中的有機(jī)質(zhì)、磷和懸浮物，并進(jìn)行消毒后達(dá)標(biāo)排放至自然水體。

（9）污泥厭氧消化：污泥厭氧消化系統(tǒng)分設(shè)兩套A、B系統(tǒng)，強(qiáng)化一級處理產(chǎn)生的污泥和其他污泥分別進(jìn)行處理。原因是如工業(yè)廢水中含有有毒有害污染物，強(qiáng)化一級處理的污泥經(jīng)厭氧消化后可作為危險(xiǎn)廢物處理，一方面能保證危廢量最小化，另一方面不影響后續(xù)污泥資源化利用。兩個(gè)污泥處置系統(tǒng)都采用中溫消化T=33~35℃，消化時(shí)間20～30d，污泥固體濃度為8%～12%，經(jīng)過厭氧消化后，沼氣進(jìn)行能源回收；上清液回到污水處理系統(tǒng)前端（即一級處理）繼續(xù)處理；A系統(tǒng)排出的穩(wěn)定污泥經(jīng)脫水后通過鑒別以確定處置方式，B系統(tǒng)排出的穩(wěn)定污泥經(jīng)脫水后進(jìn)行資源化利用。所述的污泥厭氧消化系統(tǒng)屬于現(xiàn)有技術(shù)，參見張自杰主編，中國建筑出版社出版的《排水工程》4版中8.3節(jié)污泥的厭氧消化。

本發(fā)明公開的一種工業(yè)園區(qū)污水處理的整體節(jié)能方法與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的積極效果在于：

（1）本發(fā)明優(yōu)化企業(yè)污水預(yù)處理（不設(shè)好氧生化工藝）和排水水質(zhì)，將易降解的有機(jī)污染物都排到末端污水處理廠統(tǒng)一處理，降低企業(yè)污水處理成本和污水處理設(shè)施的投資。優(yōu)化園區(qū)污水處理技術(shù)環(huán)節(jié)，設(shè)置強(qiáng)化一級處理段，此段不額外投加絮凝劑，而通過回流二級沉淀的污泥吸附絮凝污水中的有機(jī)物，以更多地提取能源和減少后續(xù)處理工藝運(yùn)行負(fù)荷，不產(chǎn)生化學(xué)污泥。

（2）本發(fā)明優(yōu)化園區(qū)污水處理技術(shù)環(huán)節(jié)，設(shè)置了強(qiáng)化一級處理和高負(fù)荷生化處理兩級有機(jī)物等的吸附絮凝轉(zhuǎn)移，提高了污泥中有機(jī)質(zhì)的含量，能產(chǎn)出更多的沼氣；并且降低了處理設(shè)施的有機(jī)污染物負(fù)荷，有利于減少后續(xù)污水處理的能源消耗。

（3）本發(fā)明設(shè)置兩套污泥厭氧消化裝置，能有效將危廢污泥最小化，充分發(fā)揮園區(qū)末端污水處理廠的規(guī)模和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，且從污水中提取能源反哺污水處理。

（4）本發(fā)明基于工業(yè)園區(qū)污水處理的整體技術(shù)能耗最低，主要考慮前段企業(yè)污水預(yù)處理及水質(zhì)與園區(qū)污水處理廠處理工藝間的關(guān)系，碳源的保留能解決園區(qū)污水處理中脫氮工藝的碳源問題，同時(shí)園區(qū)污水處理廠能將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為能源，也減少了后續(xù)污水處理能源消耗，降低工業(yè)園區(qū)污水處理成本，使得工業(yè)園區(qū)污水處理整體達(dá)到真正的低碳環(huán)保。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明的一種工業(yè)園區(qū)污水處理的整體節(jié)能方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過具體的實(shí)施方案敘述本發(fā)明。除非特別說明，本發(fā)明中所用的技術(shù)手段均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的方法。另外，實(shí)施方案應(yīng)理解為說明性的，而非限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍僅由權(quán)利要求書所限定。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)和范圍的前提下，對這些實(shí)施方案中的物料成分和用量進(jìn)行的各種改變或改動(dòng)也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明所用原料及試劑均有市售。

實(shí)施例1

（1）企業(yè)污水經(jīng)預(yù)處理后排放：企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的污水進(jìn)入企業(yè)內(nèi)部污水處理設(shè)施處理，其重點(diǎn)是去除有毒有害污染物，盡可能減少易降解的有機(jī)污染物去除，企業(yè)污水處理設(shè)施不設(shè)好氧生化段。園區(qū)內(nèi)各個(gè)企業(yè)污水經(jīng)過預(yù)處理后，進(jìn)入園區(qū)末端污水處理廠統(tǒng)一處理；

（2）一級處理：各企業(yè)排放的污水進(jìn)入工業(yè)園區(qū)污水處理廠處理流程，開始一級處理，即格柵、沉砂池等物理處理，水力停留時(shí)間2min，以去除污水中呈漂浮、懸浮狀態(tài)的固體污染物，然后污水進(jìn)入后續(xù)強(qiáng)化一級處理。

（3）強(qiáng)化一級處理：步驟（2）出水與回流污泥機(jī)械攪拌混合反應(yīng)15min，然后通過沉淀60min進(jìn)行泥水分離，上清液進(jìn)入后續(xù)處理工序，污泥進(jìn)入污泥厭氧消化提取能源。

（4）高負(fù)荷生化：步驟(3)的上清液進(jìn)入到高負(fù)荷生化處理，其與二級沉淀池和一級沉淀池的回流污泥混合反應(yīng)間30min， 污泥齡0.5d，溶解氧0.5mg/L，此段以物理化學(xué)作用為主導(dǎo)的吸附功能去除污染物質(zhì)，進(jìn)一步將污水中的有機(jī)物等轉(zhuǎn)移到污泥中，然后進(jìn)入后續(xù)沉淀分離；

（5）一級沉淀：高負(fù)荷生化出水流入此段沉淀分離，沉淀時(shí)間90min，上清液進(jìn)入后續(xù)多級AO工藝處理，污泥50%回流至高負(fù)荷生化段，50%污泥排入污泥厭氧消化提取能源。

（6）多級AO生化：上清液進(jìn)入到多級AO生化處理，此段水力停留時(shí)間10hr，污泥齡15～20d，此段通過活性污泥為主體的生物處理將污水中有機(jī)物質(zhì)及氮、磷等植物性營養(yǎng)物質(zhì)基本去除到污水處理廠出水達(dá)標(biāo)排放濃度，然后進(jìn)入二級沉淀池分離。

（7）二級沉淀：多級AO生化出水流入此段沉淀分離，沉淀時(shí)間120min，上清液進(jìn)入后續(xù)深度處理，污泥60%回流至多級AO生化，25%回流至強(qiáng)化一級處理段，15%污泥回流至高負(fù)荷生化，其他過剩部分排入污泥厭氧消化提取能源。

（8）深度處理：二級沉淀出水進(jìn)入深度處理部分，進(jìn)一步降解污水中的有機(jī)質(zhì)、磷和懸浮物，并進(jìn)行消毒后達(dá)標(biāo)排放至自然水體。

（9）污泥厭氧消化：污泥厭氧消化系統(tǒng)分設(shè)兩套A、B系統(tǒng)，強(qiáng)化一級處理產(chǎn)生的污泥和后續(xù)污泥分別進(jìn)行污泥厭氧消化。原因是如工業(yè)廢水中含有有毒有害污染物，強(qiáng)化一級處理的污泥經(jīng)厭氧消化后可作為危險(xiǎn)廢物處理，一方面能保證危廢量最小化，另一方面不影響后續(xù)污泥資源化利用。兩個(gè)污泥處置系統(tǒng)都采用中溫消化T=33~35℃，消化時(shí)間30d，污泥固體濃度為10%，經(jīng)過厭氧消化后，沼氣進(jìn)行能源回收；上清液回到污水處理系統(tǒng)前端（即一級處理）繼續(xù)處理； A系統(tǒng)排出的污泥經(jīng)穩(wěn)定脫水后通過鑒別以確定處置方式，B系統(tǒng)排出的污泥經(jīng)穩(wěn)定脫水后進(jìn)行資源化利用。

實(shí)施例2比較試驗(yàn)

結(jié)論：

（1）本發(fā)明考慮工業(yè)園區(qū)污水整體處理系統(tǒng)，解決了企業(yè)與園區(qū)末端污水處理好氧生化工藝環(huán)節(jié)重復(fù)建設(shè)問題，在企業(yè)污水預(yù)處理工藝中省略了好氧生化工藝，減少了企業(yè)污水處理投資和成本，同時(shí)解決了園區(qū)污水處理廠反硝化脫氮段碳源不足問題，以及為后續(xù)污水提取能源提供良好的條件。

（2）本發(fā)明在園區(qū)污水處理中設(shè)置了強(qiáng)化一級處理和高負(fù)荷生化段兩級的有機(jī)物等的吸附絮凝轉(zhuǎn)移，以利于更多的從污水有機(jī)物中提取能源，也減少后續(xù)處理工藝運(yùn)行負(fù)荷，降低后續(xù)處理能耗。

（3）本發(fā)明不投加化學(xué)藥劑，充分利用污泥的吸附與絮凝作用，節(jié)省了處理成本，避免了化學(xué)污泥的產(chǎn)生。

（4）本發(fā)明設(shè)置中溫厭氧消化系統(tǒng)，從污泥中提取能源，且分設(shè)兩套系統(tǒng)，以利于污泥的資源化，減少危廢量。