有机破解污泥碳源回用方法与流程

本发明涉及污泥处理技术领域，具体涉及一种有机破解污泥碳源回用方法。

背景技术：

根据《城市建设统计年鉴》，我国2017年城市污水污泥(含水率80％)产量约为6210万吨/年。城镇污泥当前处置方式以焚烧利用和卫生填埋为主，未实现污泥的资源化利用。我国城镇污水处理处理厂普遍存在进水碳源不足的问题，需要额外投加甲醇、乙酸钠等外部碳源，以提高污水厂生化系统脱氮除磷效率。这极大增加了污水厂运营成本。

我国污水污泥有机质含量约为30％～50％，采用物理、化学或生物的方法可以实现污泥的破解，研究表明污泥破解后可以作为碳源提高污水生物脱氮除磷效率，降低污水厂运营成本，实现污水污泥的减量化、资源化。然而，污泥破解释放大量碳源，同时产生大量的氮、磷，污泥破解液未经处理直接回用至污水处理系统，一方面增加污水生化系统的氮、磷负荷，另一方面将增加难降解有机物在污水处理系统中的富集，影响污泥活性。

技术实现要素：

针对以上不足之处，本发明的目的在于提供一种有机破解污泥碳源回用方法，该方法可以高效、经济地获得污水污泥中的有机碳源，并降低破解液中氮、磷浓度。

为达到上述目睥，本发明一种有机破解污泥碳源回用方法，所述的方法至少包括以下步骤：

水解酸化有机破解污泥；

水解酸化污泥脱氮除磷；

污泥破解液回用。

进一步的，所述的方法具体包括以下步骤：

s1有机污泥破解：调节有机污泥含水率，加入生物酶后进行高压均质，得到有机破解污泥；

s2水解酸化有机破解污泥：投加药剂至s1得到的有机破解污泥中，接种培养成熟的水解酸化污泥，持续调节污泥ph值，加热并搅拌；

s3水解酸化污泥脱氮除磷：调节s2得到的上清液ph值，底部间歇曝气；投加药剂至污泥中并搅拌，利用机械离心、过滤或者重力沉降将其固液分离，得到上清液；

s4污泥破解液回用：调节s3得到的上清液ph值，然后投加至污水生化处理系统。

进一步地，所述的步骤s1中，所述有机污泥从二沉池污泥或脱水污泥中提取分离得到，有机质含量达到70％以上。

进一步地，所述的步骤s1中，利用污水调节有机污泥含水率至90％～95％，加入溶菌酶或蛋白酶的一种或多种后高压均质；

优选地，所述的步骤s1中，高压均质压力为20～80mpa，均质1次。

进一步地，所述的步骤s2中，投加活化过硫酸盐、过氧化钙、氧化钙、镁粉或氧化镁的一种或者多种至s1得到的有机破解污泥中，接种培养成熟的水解酸化污泥，接种量为有机破解污泥体积的0.5％～5％，持续调节污泥ph值为6～8，加热温度为30℃～60℃，搅拌12h～48h。

进一步地，所述的步骤s3中，调节s2得到的上清液ph值8～10，底部曝气时间为6～12h。

进一步地，所述的步骤s3中，曝气结束后，投加氢氧化镁、氯化镁或硫酸镁的一种或多种至污泥中，投加浓度为10～40mg/g干污泥，然后搅拌0.5h～12h，利用机械离心、过滤或者重力沉降将其固液分离，得到上清液。

进一步地，所述的步骤s4中，调节s3得到的上清液ph值至6～9，然后投加至污水生化处理系统。

本发明采用物化技术实现了污泥的破解，辅以化学技术降低破解液中氮、磷浓度，获得的破解液可以回用至污水处理系统，操作简单，经济高效，降低污水厂运营成本，一定程度上实现污水污泥的减量化、资源化。

附图说明

图1为本发明有机污泥破解及碳源回用的流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

本实施例中有机破解污泥碳源回用方法，包括以下步骤：

s1有机污泥破解：有机污泥有机质含量为75％，利用污水将有机污泥含水率调节至94％，加入溶菌酶后进行高压均质，高压均质压力为35mpa，均质1次。

s2水解酸化有机破解污泥：投加过硫酸钠20mg/g干污泥和硫酸亚铁12.8mg/g干污泥至s1得到的有机破解污泥中，搅拌2h；接种培养成熟的水解酸化污泥，接种量为有机破解污泥体积的1％，持续调节污泥ph值为8，控制加热温度为45℃，搅拌12h。

s3水解酸化污泥脱氮除磷：调节s2得到的上清液ph值至9，底部间歇曝气6h；投加氯化镁20mg/g干污泥至污泥中并搅拌1h，利用机械离心、过滤或者重力沉降将其固液分离，得到上清液；

s4污泥破解液回用：调节s3得到的上清液ph值至8，然后投加至污水生化处理系统。

采用此技术，污泥破解液中易生化的有机物大幅度增多，与有机污泥(含水率94％)相比，破解液中scod浓度升高7.8～9.6倍，而nh4-n和po4-p浓度分别升高0.4～1.4倍和0.6～2.3倍。

实施例2

本实施例中有机破解污泥碳源回用方法，包括以下步骤：

s1有机污泥破解：有机污泥有机质含量为75％，利用污水将有机污泥含水率调节至92％，加入蛋白酶后进行高压均质，高压均质压力为60mpa，均质1次。

s2水解酸化有机破解污泥：投加过硫酸钠7mg/g干污泥和过氧化钙12mg/g干污泥至s1得到的有机破解污泥中，搅拌1h；接种培养成熟的水解酸化污泥，接种量为有机破解污泥体积的2％，持续调节污泥ph值为6.5，控制加热温度为50℃，搅拌12h。

s3水解酸化污泥脱氮除磷：控制s2得到的上清液ph值至8，底部间歇曝气12h；投加氯化镁15mg/g干污泥至污泥中并搅拌1h，利用机械离心、过滤或者重力沉降将其固液分离，得到上清液；

s4污泥破解液回用：调节s3得到的上清液ph值至6.5，然后投加至污水生化处理系统。

采用此技术，污泥破解液中易生化的有机物大幅度增多，与污泥(含水率92％)相比，破解液中scod浓度升高8.2～11.9倍，而nh4-n和po4-p浓度分别升高1.2～1.8倍和0.9～2.3倍。

实施例3

本实施例中有机破解污泥碳源回用方法，包括以下步骤：

s1有机污泥破解：有机污泥有机质含量为75％，利用污水将有机污泥含水率调节至94％，加入蛋白酶和氧化镁10mg/g干污泥后进行高压均质，高压均质压力为70mpa，均质1次。

s2水解酸化有机破解污泥：投加过硫酸钠20mg/g干污泥和硫酸亚铁12.8mg/g干污泥至s1得到的有机破解污泥中，搅拌2h；接种培养成熟的水解酸化污泥，接种量为有机破解污泥体积的1％，持续调节污泥ph值为8，控制加热温度为45℃，搅拌12h。

s3水解酸化污泥脱氮除磷：调节s2得到的上清液ph值至9，底部间歇曝气6h；投加氯化镁10mg/g干污泥至污泥中并搅拌1h，利用机械离心、过滤或者重力沉降将其固液分离，得到上清液；

s4污泥破解液回用：调节s3得到的上清液ph值至8，然后投加至污水生化处理系统。

采用此技术，污泥破解液中易生化的有机物大幅度增多，与有机污泥(含水率94％)相比，破解液中scod浓度升高8.2～10.1倍，而nh4-n和po4-p浓度分别升高0.45～1.3倍和0.55～2.1倍。

实施例4

本实施例中有机破解污泥碳源回用方法，包括以下步骤：

s1有机污泥破解：有机污泥有机质含量为75％，利用污水将有机污泥含水率调节至92％，加入蛋白酶后进行高压均质，高压均质压力为30mpa，均质1次。

s2水解酸化有机破解污泥：投加过硫酸钠7mg/g干污泥和过氧化钙12mg/g干污泥至s1得到的有机破解污泥中，搅拌1h；接种培养成熟的水解酸化污泥，接种量为有机破解污泥体积的2％，持续调节污泥ph值为8，控制加热温度为50℃，搅拌12h。

s3水解酸化污泥脱氮除磷：控制s2得到的上清液ph值为8，底部间歇曝气6h；投加氯化镁30mg/g干污泥至污泥中并搅拌1h，利用机械离心、过滤或者重力沉降将其固液分离，得到上清液；

s4污泥破解液回用：调节s3得到的上清液ph值至7，然后投加至污水生化处理系统。

采用此技术，污泥破解液中易生化的有机物大幅度增多，与污泥(含水率92％)相比，破解液中scod浓度升高7.4～11.5倍，而nh4-n和po4-p浓度分别升高0.8～1.6倍和0.35～1.9倍。