公布日：2023.10.24
申请日：2023.09.01
分类号：C02F11/04(2006.01)I
摘要
本发明公开了一种高氨氮浓度下的污泥厌氧消化工艺，在高氨氮浓度下利用厌氧动态膜生物反应器对污泥进行厌氧消化处理并产生沼气，并对沼气产率和VS消解率进行检测，当沼气产率<0.5L/gVS或VS消解率＜35％时，通过增大固体停留时间SRT或者减少水力停留时间，使得沼气产率≥0.60L/gVS且VS消解率≥40％，以化解氨胁迫，实现高氨氮浓度下污泥厌氧消化过程的高效稳定运行，突破了高氨氮浓度的壁垒，提高了污泥的资源化能源化效率。
权利要求书
1.一种高氨氮浓度下的污泥厌氧消化工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1，污泥进入到厌氧动态膜生物反应器内，在主反应区内进行厌氧消化处理并产生沼气，消化后的污泥进入到膜分离区进行浓缩分离后，一部分浓缩污泥外排，一部分返回至主反应区内继续进行污泥的厌氧消化；S2，当所述步骤S1中膜分离区污泥的氨氮浓度＞200mg/L时，检测所述厌氧消化过程中的VS消解率和沼气产率，当VS消解率＜35％或沼气产率<0.50L/gVS时，增大污泥厌氧消化过程中的固体停留时间或减小污泥厌氧消化过程中的水力停留时间，直至沼气产率≥0.60L/gVS且VS消解率≥40％。
2.根据权利要求1所述的高氨氮浓度下的污泥厌氧消化工艺，其特征在于，所述步骤S1中，所述污泥在进泥时的氨氮浓度为35mg/L～80mg/L。
3.根据权利要求2所述的高氨氮浓度下的污泥厌氧消化工艺，其特征在于，所述步骤S1中，所述厌氧消化过程中，所述膜分离区与所述主反应区的回流比为300％～500％。
4.根据权利要求1所述的高氨氮浓度下的污泥厌氧消化工艺，其特征在于，所述步骤S1，所述膜分离区的沼气循环强度为25～35m3/(m2·h)。
5.根据权利要求1所述的高氨氮浓度下的污泥厌氧消化工艺，其特征在于，所述步骤S1中，所述膜分离区的跨膜压差≤10kPa，膜通量为2～8LMH。
6.根据权利要求1所述的高氨氮浓度下的污泥厌氧消化工艺，其特征在于，所述步骤S2中，调整后的固体停留时间为30～50天。
7.根据权利要求1所述的高氨氮浓度下的污泥厌氧消化工艺，其特征在于，所述步骤S2中，调整后的水力停留时间为10～30天。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种高氨氮浓度下的污泥厌氧消化工艺，在高氨氮浓度下利用厌氧动态膜生物反应器对污泥进行厌氧消化处理并产生沼气，并对沼气产率和VS消解率进行检测，当沼气产率≤0.50L/gVS或VS消解率＜35％时，通过增大固体停留时间SRT或者减少水力停留时间HRT，使得沼气产率≥0.60L/gVS且VS消解率≥40％，以化解氨胁迫，实现高氨氮浓度下污泥厌氧消化过程的高效稳定运行，突破了高氨氮浓度的壁垒，提高了污泥的资源化能源化效率。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种高氨氮浓度下的污泥厌氧消化工艺，包括以下步骤：
S1，污泥进入到厌氧动态膜生物反应器内，在主反应区内进行厌氧消化处理并产生沼气，消化后的污泥进入到膜分离区进行浓缩分离后，一部分浓缩污泥外排，一部分返回至主反应区内继续进行污泥的厌氧消化；
S2，当所述步骤S1中膜分离区污泥的氨氮浓度＞200mg/L时，检测所述厌氧消化过程中的VS消解率和沼气产率，当VS消解率＜35％或沼气产率<0.50L/gVS时，增大污泥厌氧消化过程中的固体停留时间或减小污泥厌氧消化过程中的水力停留时间，直至沼气产率≥0.60L/gVS且VS消解率≥40％。
优选地，所述步骤S1中，所述污泥在进泥时的氨氮浓度为35mg/L～80mg/L。
优选地，所述步骤S1中，所述厌氧消化过程中，所述膜分离区与所述主反应区的回流比为300～500％。
优选地，所述步骤S1，所述膜分离区的沼气循环强度为25～35m3/(m2·h)，膜通量为2～8LMH。
优选地，所述步骤S1中，所述膜分离区的跨膜压差≤10kPa。
优选地，所述步骤S2中，调整后的固体停留时间为30～50天。
优选地，所述步骤S2中，调整后的水力停留时间为10～30天。
本发明所提供的一种高氨氮浓度下的污泥厌氧消化工艺，还具有以下几点有益效果：
1、本发明的高氨氮浓度下的污泥厌氧消化工艺，在高氨氮浓度下利用厌氧动态膜生物反应器对污泥进行厌氧消化处理并产生沼气，并对沼气产率和VS消解率进行检测，当沼气产率<0.50L/gVS或VS消解率<35％时，通过增大固体停留时间SRT或者减少水力停留时间HRT，使得沼气产率≥0.60L/gVS且VS消解率≥40％，以化解氨胁迫，实现高氨氮浓度下污泥厌氧消化过程的高效稳定运行，突破了高氨氮浓度的壁垒，提高了污泥的资源化能源化效率；
2、本发明的高氨氮浓度下的污泥厌氧消化工艺，通过对沼气产率与VS消解率进行检测，同时解耦水力停留时间和固体停留时间，从而实现运行浓度和消化效率的提升，并突破了高氨氮浓度对污泥厌氧消化的限制，使得反应器在氨氮浓度＞200mg/L(甚至是氨氮浓度＞400mg/L)的条件下高效稳定运行；
3、本发明的高氨氮浓度下的污泥厌氧消化工艺，通过工艺参数的调控，利用高氨氮浓度污泥对微生物群落进行定向驯化，使得消化菌群适应体系环境，实现高氨氮浓度下污泥的高效厌氧消化，运行稳定可靠，可以推广。
（发明人：王丽花;邹博源;杜兴治;朱明瑞;王志伟;吴炜;周博;戴若彬;王雪野;李晶）