本发明专利技术提供了一种热碱解‑磷酸铵镁固定磷氮‑脱出水利用的联合工艺处理剩余污泥的方法，属于污泥处理技术领域。本发明专利技术通过将剩余污泥进行浓缩处理提高含固率，然后与碱混合进行热碱解反应破胞，促进污泥中细胞的细胞壁破裂使胞内物质释放，溶出正磷酸盐、氨氮和有机物，正磷酸盐、氨氮和外加的镁盐反应生成磷酸铵镁沉淀，得到含MAP泥饼，能够用作缓释肥，实现污泥中的释放的氮和磷的资源化利用；热碱解混合物脱水产生的脱出水可由厌氧消化反应产生甲烷，并将产生的甲烷用于沼气蒸汽锅炉产出蒸汽，得到的蒸汽作为热碱解反应的热源；或脱出水可直接回流到污水处理的反硝化单元进行补碳。本发明专利技术的方法可实现剩余污泥的减量化、无害化和资源化。
【技术实现步骤摘要】
一种热碱解-磷酸铵镁固定磷氮-脱出水利用的联合工艺处理剩余污泥的方法
本专利技术涉及污泥处理
，尤其涉及一种热碱解-磷酸铵镁固定磷氮-脱出水利用的联合工艺处理剩余污泥的方法。
技术介绍
随着我国经济发展和城镇化进程的加快，城市污水排放量日益增加，污水处理厂产生的剩余污泥量也越来越大。据统计，2020年剩余污泥量将达到5432万吨，这个数值在一段时间内估计还会持续增加，为此剩余污泥的减量化具有迫切要求。一般地，污泥处理与处置费用占污水处理厂总运行费用的50％以上，故剩余污泥量的资源化利用具有重要的现实意义。目前国内外所采用污泥资源化技术主要有：污泥堆肥、消化制沼气、污泥燃料化、制成建筑材料等。申请公布号为CN103693828A的中国专利公开了碱解预处理—磷酸铵镁法回收磷氮—厌氧消化产甲烷的集成工艺处理剩余污泥的方法，利用碱解，获得磷酸铵镁粗品同时回收甲烷，但存在溶胞后氮、磷和有机物释放效率不高，以及反应速率慢等缺馅。申请公布号为CN110117148A的中国专利公开了一种污水厂生化污泥的低温热碱消解方法，在低温条件下热解与碱解联合作用使污水厂污泥中的微生物细胞体破解从而降低污泥产量，但没有将溶胞后的氮、磷和有机物进一步的资源化利用。因此，亟需研发既能够充分破胞释放剩余污泥中的氮、磷和有机物，又能够将释放的氮、磷和有机物资源化利用的剩余污泥处理方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种热碱解-磷酸铵镁固定磷氮-脱出水利用的联合工艺处理剩余污泥的方法，本专利技术提供的处理剩余污泥的方法既能够充分释放剩余污泥中的氮、磷和有机物，又能够将释放的氮、磷和有机物资源化利用。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种热碱解-磷酸铵镁固定磷氮-脱出水利用的联合工艺处理剩余污泥的方法，包括以下步骤：(1)将剩余污泥进行浓缩处理，得到浓缩污泥；(2)将所述步骤(1)得到的浓缩污泥与碱混合，进行热碱解反应，得到热碱解混合物；(3)将所述步骤(2)得到的热碱解混合物与镁盐混合，进行磷酸铵镁沉淀反应，得到含MAP混合物；(4)将所述步骤(3)得到的含MAP混合物进行脱水，得到脱出水和含MAP泥饼；(5)将所述步骤(4)得到的脱出水回流到污水处理的反硝化单元进行补碳；或者，将所述步骤(4)得到的脱出水进行厌氧消化产甲烷，然后将得到的甲烷用于沼气蒸汽锅炉产出蒸汽，将所述蒸汽作为所述步骤(2)中热碱解反应的热源。优选地，所述步骤(1)中的浓缩处理包括重力浓缩、气浮浓缩或离心浓缩。优选地，所述步骤(1)中的浓缩污泥的含固率为2.0％～5.0％。优选地，所述步骤(2)中碱包括氢氧化钠或氢氧化钙。优选地，所述步骤(2)中热碱解反应的温度为70.0～90.0℃，热碱解反应的时间为30.0～90.0min。优选地，所述步骤(2)中热碱解反应的初始pH值为10.0～11.0。优选地，所述步骤(3)中的镁盐包括氯化镁、硫酸镁或碳酸镁。优选地，所述步骤(3)中镁盐与热碱解混合物中的磷的物质的量之比为(1.5～1.8):1。优选地，所述步骤(3)中的磷酸铵镁沉淀反应的初始pH值为9.4～9.9，磷酸铵镁沉淀反应的时间为30.0～60.0min。优选地，所述步骤(4)中的脱水包括压滤或离心。本专利技术提供了一种热碱解-磷酸铵镁固定磷氮-脱出水利用的联合工艺处理剩余污泥的方法，包括以下步骤：将剩余污泥进行浓缩处理，得到浓缩污泥；将得到的浓缩污泥与碱混合，进行热碱解反应，得到热碱解混合物；将得到的热碱解混合物与镁盐混合，进行磷酸铵镁沉淀反应，得到含MAP混合物；将得到的含MAP混合物进行脱水，得到脱出水和含MAP泥饼；将得到的脱出水回流到污水处理的反硝化单元进行补碳；或者，将得到的脱出水进行厌氧消化产甲烷，然后将得到的甲烷用于沼气蒸汽锅炉产出蒸汽，将所述蒸汽作为热碱解反应的热源。本专利技术通过将剩余污泥进行浓缩处理，提高剩余污泥含固率后与碱混合，再通过热碱解反应进行破胞，使剩余污泥内细胞的细胞壁破裂和胞内物质释放，溶出剩余污泥中的正磷酸盐、氨氮和有机物；正磷酸盐、氨氮和外加的镁盐进行磷酸铵镁沉淀反应生成含MAP混合物，脱水后得到碱性含MAP泥饼，能够用作缓释肥，实现剩余污泥中氮和磷的资源化利用；含MAP混合物脱水产生的脱出水可由厌氧消化反应产甲烷，并将产生的甲烷用于沼气蒸汽锅炉产出蒸汽，得到的蒸汽作为热碱解反应的热源，或可直接回流到污水处理的反硝化单元进行补碳，实现剩余污泥的减量化、无害化和资源化。实施例的结果表明，本专利技术提供的处理剩余污泥的方法，热碱解混合物：氨氮释放率422.6％，正磷酸盐释放率94.4％，COD释放率957.5％；MAP反应后：氨氮转化率22.3％，正磷酸盐转化率53.3％；含MAP混合物脱水后：氨氮回收率54.0％，正磷酸盐回收率93.1％；UASB反应器产甲烷：COD前后差值为1069mg/L，UASB反应器容积12m3，1gCOD产0.35L甲烷，每立方米脱出水的甲烷产量为374.15L。附图说明图1为本专利技术提供的热碱解-磷酸铵镁固定磷氮-脱出水利用的联合工艺处理剩余污泥的方法的流程图。具体实施方式本专利技术提供了一种热碱解-磷酸铵镁固定磷氮-脱出水利用的联合工艺处理剩余污泥的方法，包括以下步骤：(1)将剩余污泥进行浓缩处理，得到浓缩污泥；(2)将所述步骤(1)得到的浓缩污泥与碱混合，进行热碱解反应，得到热碱解混合物；(3)将所述步骤(2)得到的热碱解混合物与镁盐混合，进行磷酸铵镁沉淀反应，得到含MAP混合物；(4)将所述步骤(3)得到的含MAP混合物进行脱水，得到脱出水和含MAP泥饼；(5)将所述步骤(4)得到的脱出水回流到污水处理的反硝化单元进行补碳；或者，将所述步骤(4)得到的脱出水进行厌氧消化产甲烷，然后将得到的甲烷用于沼气蒸汽锅炉产出蒸汽，将所述蒸汽作为所述步骤(2)中热碱解反应的热源。本专利技术将剩余污泥进行浓缩处理，得到浓缩污泥。在本专利技术中，所述浓缩处理能够脱除部分剩余污泥中的水，提高污泥的含固率。在本专利技术中，所述浓缩处理优选包括重力浓缩、气浮浓缩或离心浓缩。本专利技术对所述浓缩处理的装置没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的污泥浓缩单元的装置即可。在本专利技术中，所述污泥浓缩单元优选包括重力浓缩池、气浮浓缩池或离心浓缩器。在本专利技术中，所述浓缩污泥的含固率优选为2.0％～5.0％，更优选为2.5％～3.0％。本专利技术对所述浓缩污泥的COD、正磷酸盐和氨氮的浓度没有特殊限定，将所述浓缩污泥的含固率能够达到2.0％～5.0％时记录浓缩污泥的COD、正磷酸盐和氨氮的浓度即可。在本专利技术中，当所述浓缩污泥的含固率能够达到2.0％～5.0％时，所述浓缩污泥的COD优选为178～295.6mg/L，更优选为200～258mg/L；所述浓缩污泥的正磷酸盐优选为15.1～28.5mg/L，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种热碱解-磷酸铵镁固定磷氮-脱出水利用的联合工艺处理剩余污泥的方法，包括以下步骤：/n(1)将剩余污泥进行浓缩处理，得到浓缩污泥；/n(2)将所述步骤(1)得到的浓缩污泥与碱混合，进行热碱解反应，得到热碱解混合物；/n(3)将所述步骤(2)得到的热碱解混合物与镁盐混合，进行磷酸铵镁沉淀反应，得到含MAP混合物；/n(4)将所述步骤(3)得到的含MAP混合物进行脱水，得到脱出水和含MAP泥饼；/n(5)将所述步骤(4)得到的脱出水回流到污水处理的反硝化单元进行补碳；/n或者，将所述步骤(4)得到的脱出水进行厌氧消化产甲烷，然后将得到的甲烷用于沼气蒸汽锅炉产出蒸汽，将所述蒸汽作为所述步骤(2)中热碱解反应的热源。/n
【技术特征摘要】
1.一种热碱解-磷酸铵镁固定磷氮-脱出水利用的联合工艺处理剩余污泥的方法，包括以下步骤：
(1)将剩余污泥进行浓缩处理，得到浓缩污泥；
(2)将所述步骤(1)得到的浓缩污泥与碱混合，进行热碱解反应，得到热碱解混合物；
(3)将所述步骤(2)得到的热碱解混合物与镁盐混合，进行磷酸铵镁沉淀反应，得到含MAP混合物；
(4)将所述步骤(3)得到的含MAP混合物进行脱水，得到脱出水和含MAP泥饼；
(5)将所述步骤(4)得到的脱出水回流到污水处理的反硝化单元进行补碳；
或者，将所述步骤(4)得到的脱出水进行厌氧消化产甲烷，然后将得到的甲烷用于沼气蒸汽锅炉产出蒸汽，将所述蒸汽作为所述步骤(2)中热碱解反应的热源。
2.根据权利要求1所述的处理剩余污泥的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的浓缩处理包括重力浓缩、气浮浓缩或离心浓缩。
3.根据权利要求1所述的处理剩余污泥的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的浓缩污泥的含固率为2.0％～5.0％。
4.根据权利要求1所述的处理剩余污泥的...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗新浩，胡勇有，王彦杰，徐文彬，
申请(专利权)人：华南理工大学，东江环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。