公布日：2022.05.13
申请日：2020.10.23
分类号：C05G1/00(2006.01)I;C05F17/00(2020.01)I
摘要
本发明公开了一种同步实现污泥中碳氮磷资源化方法。包括先进行污泥浓缩，提高污泥含固率；再通过投加药剂，提高污泥pH至9～11，破坏污泥中微生物细胞结构，有效释放胞内有机物；再通过破解污泥发酵，将污泥中有机物转化为易于生化的可溶性物质，一部分的氮和大部分的磷转移到不易生化的污泥中。固液分离后的液体可作为碳源回用至污水处理厂，回收的沉淀污泥富含氮磷，可资源化为氮磷肥，同步实现污泥中碳氮磷资源化。本技术可用于污水处理厂污泥、水环境治理清淤底泥和城市管网通沟污泥的处理等。
权利要求书
1.一种同步实现污泥中碳氮磷资源化方法，其特征在于，所述的方法具体为：S1污泥浓缩：将污泥通过旋流分离器或重力沉降，进行第一次固液分离，浓缩污泥进入污泥调理池；S2污泥破解：将污泥调理池中的浓缩污泥与药剂反应，污泥pH调节至9-11，搅拌1-8h；S3水解酸化破解污泥：在破解的污泥中依次加入镁盐、磷酸盐，发酵温度为30℃-40℃，DO≤0.5mg/L，氧化还原电位为-100mV-+100mV，停留时间2-8d；S4固废分离：利用机械离心或者重力沉降将其固液分离，回收的沉淀污泥资源化为氮磷肥。
2.如权利要求1所述的一种同步实现污泥中碳氮磷资源化方法，其特征在于，所述的步骤S1中，浓缩污泥含水率为92％-99％。
3.如权利要求1所述的一种同步实现污泥中碳氮磷资源化方法，其特征在于，所述的步骤S2中，所述药剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙或氢氧化钙中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的一种同步实现污泥中碳氮磷资源化方法，其特征在于，所述的步骤S3中，所述镁盐为氧化镁、氢氧化镁、轻烧白云石、氯化镁、氧化钙或硫酸镁的一种或多种。
5.如权利要求1所述的一种同步实现污泥中碳氮磷资源化方法，其特征在于，所述的步骤S3中，所述磷酸盐为磷酸钠、磷酸钾、磷酸氢二钠或磷酸氢二钾的一种或多种。
6.如权利要求1所述的一种同步实现污泥中碳氮磷资源化方法，其特征在于，所述的步骤S3中，所述的镁盐投加浓度为0.5-3.5mol/kg干污泥。
7.如权利要求1所述的一种同步实现污泥中碳氮磷资源化方法，其特征在于，所述的步骤S3中，污泥中投加的镁和磷的摩尔比为1.0-1.6:1。
发明内容
针对以上不足之处，本发明的目的在于提供一种同步实现污泥中碳氮磷资源化方法，该方法可以高效、经济地获得低氮磷的有机碳源，回收的沉淀污泥可资源化为氮磷肥。
为达到上述目的，本发明同步实现污泥中碳氮磷资源化方法，所述的方法至少包括以下步骤：
S1污泥浓缩：将污泥通过旋流分离器或重力沉降，进行第一次固液分离，上清液进入污水处理系统，浓缩污泥进入污泥调理池；
S2污泥破解：将污泥调理池中的浓缩污泥与药剂反应，污泥pH调节至9-11，搅拌1-8h；
S3水解酸化破解污泥：将破解的污泥泵入水解酸化装置，水解酸化装置配有镁盐加药装置和磷酸盐加药装置，依次加入镁盐、磷酸盐，发酵温度为30℃-40℃，DO≤0.5mg/L，氧化还原电位为-100mV-+100mV，停留时间2-10d；
S4固废分离：基于水解酸化液组分的重力差异，利用机械离心或者重力沉降将其固液分离，分离后的液体可作为碳源回用至污水处理厂，回收的沉淀污泥可资源化为氮磷肥。
进一步地，所述的步骤S1中，浓缩污泥含水率为92％-99％。
进一步地，所述的步骤S2中，所述药剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙或氢氧化钙中的一种或多种。
进一步地，所述的步骤S3中，所述镁盐为氧化镁、氢氧化镁、轻烧白云石、氯化镁、氧化钙或硫酸镁的一种或多种。
进一步地，所述的步骤S3中，所述磷酸盐为磷酸钠、磷酸钾、磷酸氢二钠或磷酸氢二钾的一种或多种。
进一步地，所述的步骤S3中，所述的镁盐投加浓度为0.5-3.5mol/kg干污泥。
进一步地，所述的步骤S3中，污泥中投加的镁和磷的摩尔比为1.0-1.6:1。
本发明采用物化技术破解污泥，破解液水解酸化后，辅以化学技术降低水解酸化液中氮、磷浓度，获得的水解酸化液作为碳源可以回用至污水处理系统，回收的沉淀污泥可资源化为氮磷肥，操作简单，经济高效，降低污水厂运营成本，同步实现污泥中碳氮磷资源化。
（发明人：刘金光;高卫民;刘昀）