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

摘要

本发明公开了碱解预处理—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，其步骤为：对剩余污泥预处理，经二级碱解法处理获得上清液，投加镁盐溶液，分离沉淀物，上清液进入厌氧处理，沉淀物经自然干燥即为磷酸铵镁粗品。上清液注入厌氧反应器中，接种10%-60%厌氧颗粒污泥，容积负荷控制在0.30-0.75kgCOD/(m³·d)，72h，产甲烷能力达200-400mLCH₄/gCOD。本发明的优点：综合利用剩余污泥中的营养元素，工艺简单，流程连贯，药耗和电耗低，获得磷酸铵镁粗品同时回收甲烷，且碱性残固有利于后续的处理处置，综合实现了剩余污泥的减量化、稳定化和资源化。

主权项

一种碱解预处理—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，其特征在于，其方法如下：(1) 剩余污泥预处理：将剩余污泥经过重力浓缩或稀释至浓度为10‑40 g/L，相当于含水率96%‑99%，得到预处理剩余污泥；(2) 碱解：通过二级碱解法使剩余污泥中各营养元素最大限度地转移到出水中；所述二级碱解法具体步骤为：在第一级碱解反应器中，注入X体积的预处理剩余污泥，于50‑350rpm搅拌，碱解反应0.5‑8h，使pH控制在8.5‑10.0，离心排出上清液，即第一级碱解出水，排出系统；离心后的残固，即第一级碱解残固，注入第二级碱解反应器中，在第二级碱解反应器中，注入2/7‑5/7X体积的水，于50‑350rpm搅拌的同时以1‑20M的氢氧化钠溶液调节pH 10.0‑13.0，继续碱解反应0.5‑8h，离心得到上清液，即二级碱解上清液，注入第一级碱解的反应器中，离心后的残固，即二级碱解残固，排出系统；重复循环，连续运行，其中第一级碱解出水富含有机物、氨氮和正磷酸盐，且pH为8.5‑10.0，用于后续的磷酸铵镁回收磷氮和厌氧消化产甲烷；所述第一级碱解出水中SCOD的浓度达到2000‑10000 mg/L，氨氮和正磷酸盐的浓度分别为30‑180 mg/L和20 ‑150 mg/L(3) 磷酸铵镁法回收磷氮：测定步骤(2)得到的出水中正磷酸盐的摩尔浓度，投加Mg/P摩尔比在0.8‑2的镁盐水溶液，搅拌反应10‑120min，使出水中含有的正磷酸盐和氨氮与镁离子形成磷酸铵镁沉淀，重力或离心分离沉淀物，上清液进入厌氧处理，沉淀物经自然干燥即为磷酸铵镁粗品；(4) 厌氧消化产甲烷：将步骤(3)得到的上清液注入厌氧反应器中，反应器接种10%‑60%体积的厌氧颗粒污泥，容积负荷为0.30‑0.75 kg COD/ (m³·d)，72h完成产气反应，产甲烷能力达200‑400 mL CH₄/g COD。