申请日2018.01.16
公开(公告)日2018.06.19
IPC分类号C02F11/04; C02F11/12; C02F11/00; C02F3/28; C02F101/16
摘要
本发明公开了一种污泥厌氧消化的高效原位沼液脱氮方法，包括以下步骤：脱水污泥与经过亚硝化后的沼液进行混合稀释，得到含固率为10%至15%的污泥混合液;污泥混合液输送至亚硝酸氧化破胞水解相进行破胞预处理，完成亚硝酸盐的反硝化脱氮;经预处理液输送至厌氧消化产气相，完成有机质降解和沼气制备;经消化后输送至脱水机进行脱水，稳定化沼渣进入后置处置环节，而含有高浓度氨氮的沼液进行亚硝化后回流至混合池用于与脱水污泥的混合稀释。其优点在于：脱氮流程简洁，在厌氧消化工艺流程内实现原位脱氮，同时利用亚硝酸提升了污泥破胞水解效果，提升了厌氧产甲烷能力，最大限度地减少基建费用和土地占用，操作运行简单易行。
权利要求书
1.一种污泥厌氧消化的高效原位沼液脱氮方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤一、脱水污泥与经过亚硝化后的沼液在混合池进行混合稀释，得到含固率为10%至15%的污泥混合液;
步骤二、污泥混合液输送至亚硝酸氧化破胞水解相进行破胞预处理，使污泥微生物大量破胞、有机质溶出，完成亚硝酸盐的反硝化脱氮，亚硝酸氧化破胞水解相的温度控制在高温55℃至75℃或者中温35℃至37℃;
步骤三、经过预处理后的污泥混合液输送至厌氧消化产气相，完成有机质降解和沼气制备，厌氧消化产气相的温度对应控制在高温55℃±2℃或者中温35℃±2℃;
步骤四、经过消化后的污泥混合液输送至脱水机进行脱水，稳定化沼渣进入后置处置环节，而含有高浓度氨氮的沼液输送至沼液亚硝化池中，并添加亚硝化液进行亚硝化后回流至混合池用于与脱水污泥的混合稀释。
2.根据权利要求1所述的一种污泥厌氧消化的高效原位沼液脱氮方法，其特征是：所述的步骤二中，污泥混合液在亚硝酸氧化破胞水解相的停留时间为2d至4d。
3.根据权利要求2所述的一种污泥厌氧消化的高效原位沼液脱氮方法，其特征是：所述的步骤三中，污泥混合液在厌氧消化产气相的停留时间为12d至16d。
4.根据权利要求3所述的一种污泥厌氧消化的高效原位沼液脱氮方法，其特征是：所述的步骤四中，含有高浓度氨氮的沼液进行亚硝化后，控制亚硝化率在85%以上。
说明书
一种污泥厌氧消化的高效原位沼液脱氮方法
技术领域
本发明涉及固废处理与资源化技术领域，尤其指一种污泥厌氧消化的高效原位沼液脱氮方法。
背景技术
随着我国城镇化的快速发展和污水处理规模的不断增加，污水厂污泥的处理处置问题日益严峻。污泥的资源化和能源化要求逐渐受到关注，污泥厌氧消化技术由于能够回收甲烷等生物质能源，是未来污泥资源化和能源化发展的重点。
厌氧消化系统所排放的沼液中含有的高浓度氨氮的去除是目前污泥厌氧消化工艺发展的瓶颈问题，随着厌氧消化技术正由传统的低含固系统向高含固系统升级，这一问题更加突出。传统的污泥厌氧消化工艺处理物料为浓缩污泥，属于低含固厌氧消化工艺(进料含固率TS 为2-5%)，处理效率较低(有机负荷OLR 为0.6-1.6 kgVS/m3.d)，产能效益不明显。高含固厌氧消化技术通过提高厌氧消化进料含固率(≥10%)而提升系统有机负荷和产能效率，具有处理效率高(进料TS 10-20%，OLR 为3.0-8.5 kgVS/m3.d)，反应器体积小、加热保温能耗低等潜在优势，近年来在我国已开始得到工程化应用。
污泥高含固厌氧消化沼液中的氮浓度较高，可达到2000-3000mg/L，脱氮是污泥厌氧消化沼液处理的必要环节。目前，传统低含固厌氧消化工艺通常将沼液进行脱氮除磷后返回污水处理厂进行处理;关于污泥厌氧消化高氨氮浓度的沼液原位脱氮方法或工艺，未见相关报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供脱氮流程简洁，投建、运行成本低，工艺稳定性高的一种污泥厌氧消化的高效原位沼液脱氮方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种污泥厌氧消化的高效原位沼液脱氮方法，包括以下步骤：
步骤一、脱水污泥与经过亚硝化后的沼液在混合池进行混合稀释，得到含固率为10%至15%的污泥混合液;
步骤二、污泥混合液输送至亚硝酸氧化破胞水解相进行破胞预处理，使污泥微生物大量破胞、有机质溶出，完成亚硝酸盐的反硝化脱氮，亚硝酸氧化破胞水解相的温度控制在高温55℃至75℃或者中温35℃至37℃;
步骤三、经过预处理后的污泥混合液输送至厌氧消化产气相，完成有机质降解和沼气制备，厌氧消化产气相的温度对应控制在高温55℃±2℃或者中温35℃±2℃;
步骤四、经过消化后的污泥混合液输送至脱水机进行脱水，稳定化沼渣进入后置处置环节，而含有高浓度氨氮的沼液输送至沼液亚硝化池中，并添加亚硝化液进行亚硝化后回流至混合池用于与脱水污泥的混合稀释。
优化的技术措施还包括：
上述的步骤二中，污泥混合液在亚硝酸氧化破胞水解相的停留时间为2d至4d。
上述的步骤三中，污泥混合液在厌氧消化产气相的停留时间为12d至16d。
上述的步骤四中，含有高浓度氨氮的沼液进行亚硝化后，控制亚硝化率在85%以上。
本发明一种污泥厌氧消化的高效原位沼液脱氮方法，其优点有以下几点：
(1)脱氮流程简洁，在厌氧消化工艺流程内实现原位脱氮，最大限度地减少基建费用和土地占用，操作运行简单易行;
(2)亚硝化后的沼液可以用来稀释脱水污泥至设定的进料含固率，减少稀释用水，节约实施成本;
(3)沼液亚硝化易于控制，工艺稳定性高;
(4)利用亚硝酸对大分子有机物的氧化作用，破坏了污泥絮体结构，进一步促进了污泥的水解过程，强化了有机物的溶出，既满足了脱氮过程对碳源的需求，又实现了厌氧消化的强化;
(5)亚硝酸盐的氧化作用可大量减少厌氧消化沼气中的H2S含量。