公布日：2022.05.13
申請日：2020.10.23
分類號：C05G1/00(2006.01)I;C05F17/00(2020.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種同步實現(xiàn)污泥中碳氮磷資源化方法。包括先進行污泥濃縮，提高污泥含固率；再通過投加藥劑，提高污泥pH至9～11，破壞污泥中微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)，有效釋放胞內(nèi)有機物；再通過破解污泥發(fā)酵，將污泥中有機物轉(zhuǎn)化為易于生化的可溶性物質(zhì)，一部分的氮和大部分的磷轉(zhuǎn)移到不易生化的污泥中。固液分離后的液體可作為碳源回用至污水處理廠，回收的沉淀污泥富含氮磷，可資源化為氮磷肥，同步實現(xiàn)污泥中碳氮磷資源化。本技術(shù)可用于污水處理廠污泥、水環(huán)境治理清淤底泥和城市管網(wǎng)通溝污泥的處理等。
權(quán)利要求書
1.一種同步實現(xiàn)污泥中碳氮磷資源化方法，其特征在于，所述的方法具體為：S1污泥濃縮：將污泥通過旋流分離器或重力沉降，進行第一次固液分離，濃縮污泥進入污泥調(diào)理池；S2污泥破解：將污泥調(diào)理池中的濃縮污泥與藥劑反應(yīng)，污泥pH調(diào)節(jié)至9-11，攪拌1-8h；S3水解酸化破解污泥：在破解的污泥中依次加入鎂鹽、磷酸鹽，發(fā)酵溫度為30℃-40℃，DO≤0.5mg/L，氧化還原電位為-100mV-+100mV，停留時間2-8d；S4固廢分離：利用機械離心或者重力沉降將其固液分離，回收的沉淀污泥資源化為氮磷肥。
2.如權(quán)利要求1所述的一種同步實現(xiàn)污泥中碳氮磷資源化方法，其特征在于，所述的步驟S1中，濃縮污泥含水率為92％-99％。
3.如權(quán)利要求1所述的一種同步實現(xiàn)污泥中碳氮磷資源化方法，其特征在于，所述的步驟S2中，所述藥劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氧化鈣或氫氧化鈣中的一種或多種。
4.如權(quán)利要求1所述的一種同步實現(xiàn)污泥中碳氮磷資源化方法，其特征在于，所述的步驟S3中，所述鎂鹽為氧化鎂、氫氧化鎂、輕燒白云石、氯化鎂、氧化鈣或硫酸鎂的一種或多種。
5.如權(quán)利要求1所述的一種同步實現(xiàn)污泥中碳氮磷資源化方法，其特征在于，所述的步驟S3中，所述磷酸鹽為磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸氫二鈉或磷酸氫二鉀的一種或多種。
6.如權(quán)利要求1所述的一種同步實現(xiàn)污泥中碳氮磷資源化方法，其特征在于，所述的步驟S3中，所述的鎂鹽投加濃度為0.5-3.5mol/kg干污泥。
7.如權(quán)利要求1所述的一種同步實現(xiàn)污泥中碳氮磷資源化方法，其特征在于，所述的步驟S3中，污泥中投加的鎂和磷的摩爾比為1.0-1.6:1。
發(fā)明內(nèi)容
針對以上不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種同步實現(xiàn)污泥中碳氮磷資源化方法，該方法可以高效、經(jīng)濟地獲得低氮磷的有機碳源，回收的沉淀污泥可資源化為氮磷肥。
為達到上述目的，本發(fā)明同步實現(xiàn)污泥中碳氮磷資源化方法，所述的方法至少包括以下步驟：
S1污泥濃縮：將污泥通過旋流分離器或重力沉降，進行第一次固液分離，上清液進入污水處理系統(tǒng)，濃縮污泥進入污泥調(diào)理池；
S2污泥破解：將污泥調(diào)理池中的濃縮污泥與藥劑反應(yīng)，污泥pH調(diào)節(jié)至9-11，攪拌1-8h；
S3水解酸化破解污泥：將破解的污泥泵入水解酸化裝置，水解酸化裝置配有鎂鹽加藥裝置和磷酸鹽加藥裝置，依次加入鎂鹽、磷酸鹽，發(fā)酵溫度為30℃-40℃，DO≤0.5mg/L，氧化還原電位為-100mV-+100mV，停留時間2-10d；
S4固廢分離：基于水解酸化液組分的重力差異，利用機械離心或者重力沉降將其固液分離，分離后的液體可作為碳源回用至污水處理廠，回收的沉淀污泥可資源化為氮磷肥。
進一步地，所述的步驟S1中，濃縮污泥含水率為92％-99％。
進一步地，所述的步驟S2中，所述藥劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氧化鈣或氫氧化鈣中的一種或多種。
進一步地，所述的步驟S3中，所述鎂鹽為氧化鎂、氫氧化鎂、輕燒白云石、氯化鎂、氧化鈣或硫酸鎂的一種或多種。
進一步地，所述的步驟S3中，所述磷酸鹽為磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸氫二鈉或磷酸氫二鉀的一種或多種。
進一步地，所述的步驟S3中，所述的鎂鹽投加濃度為0.5-3.5mol/kg干污泥。
進一步地，所述的步驟S3中，污泥中投加的鎂和磷的摩爾比為1.0-1.6:1。
本發(fā)明采用物化技術(shù)破解污泥，破解液水解酸化后，輔以化學(xué)技術(shù)降低水解酸化液中氮、磷濃度，獲得的水解酸化液作為碳源可以回用至污水處理系統(tǒng)，回收的沉淀污泥可資源化為氮磷肥，操作簡單，經(jīng)濟高效，降低污水廠運營成本，同步實現(xiàn)污泥中碳氮磷資源化。
（發(fā)明人：劉金光;高衛(wèi)民;劉昀）
