[发明专利]一种污泥资源分质分相梯级回收利用的方法

权利要求书

1.一种污泥资源分质分相梯级回收利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a：调节污泥含固率至2～10％；

步骤b：用碱调节污泥pH后，进行热水解处理，得到热水解污泥，用于将污泥中金属钝化，促进污泥胞外聚合物的溶解，水解液金属浓度降低，氮、磷溶出比例提高；

步骤c：热水解污泥经固液分离，得到上部溶液1和固体污泥1；

步骤d：上部溶液1调质后作为液态肥；

步骤e：将固体污泥1溶解稀释，调节含固率至2～10％；

步骤f：用稀酸液调节稀释固体污泥1的pH，固液分离，得上部溶液2和固体污泥2；

步骤g：将上部溶液2置于含阳离子交换膜的双槽电解池中，分别收集阳极溶液和阴极沉淀，并回用；

步骤h：固体污泥2稀释、中和后，通过旋流分流除砂，将砂和有机质分离，实现污泥资源分质分相梯级回收利用；

步骤b中，包括以下条件中的任一项或多项：

(i)所述的碱为氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化钙和氧化钙中的一种或几种；

(ii)所述的碱采用固体或溶液的形式；

(iii)pH调节至9～13；

(iv)热水解的温度为60～180℃，搅拌转速为60～100rpm，处理时间为20～180min。

2.根据权利要求1所述的一种污泥资源分质分相梯级回收利用的方法，其特征在于，步骤c中，包括以下条件中的一项或多项：

(i)热水解污泥冷却至室温后进行固液分离；

(ii)固液分离采用8000～12000rpm转速离心处理。

3.根据权利要求1所述的一种污泥资源分质分相梯级回收利用的方法，其特征在于，步骤d中，调质包括稀释或浓缩。

4.根据权利要求1所述的一种污泥资源分质分相梯级回收利用的方法，其特征在于，步骤f中，包括以下条件中的一项或多项：

(i)用稀酸液调节稀释固体污泥1的pH，使pH≤2；

(ii)稀酸液的浓度为1～8mol/L；

(iii)调节pH时，温度控制为5～50℃，反应时间为0.5～12h，搅拌转速设定为600～1000rpm；

(iv)固液分离包括重力浓缩、和/或离心、和/或旋流、和/或板框压滤。

5.根据权利要求1所述的一种污泥资源分质分相梯级回收利用的方法，其特征在于，步骤g中，包括以下条件中的任一项或多项：

(i)含阳离子交换膜的双槽电解池在室温下运行：

(ii)含阳离子交换膜的双槽电解池的阳极为不锈钢电极，阴极为石墨电极，参比电极为Ag/AgCl；

(iii)含阳离子交换膜的双槽电解池阳极电位相对于参比电极设置为-0.2～-0.5V；

(iv)含阳离子交换膜的双槽电解池内置磁力搅拌，搅拌速度设置为50-150rpm。

6.根据权利要求1所述的一种污泥资源分质分相梯级回收利用的方法，其特征在于，步骤g中，阴极沉淀主要包括铝、和/或铁、和/或锌、和/或钙、和/或镁的氢氧化物沉淀；阳极溶液为富集磷酸根的电解液。

7.根据权利要求6所述的一种污泥资源分质分相梯级回收利用的方法，其特征在于，步骤g中，所述的回用包括：

将阴极沉淀的铝、和/或铁的氢氧化物回用，作为污水厂絮凝剂制备原料；

将阴极沉淀的钙、和/或镁的氢氧化物和阳极富集磷酸根的电解液回用，作为液态肥添加剂原料。

8.根据权利要求1所述的一种污泥资源分质分相梯级回收利用的方法，其特征在于，步骤h中，所述的稀释，为将固体污泥稀释至含固率3％。

9.根据权利要求1所述的一种污泥资源分质分相梯级回收利用的方法，其特征在于，步骤h中，将有机质进行后续处理处置，有机质的后续处理处置方法包括厌氧消化产甲烷、和/或好氧堆肥制有机肥、和/或干化焚烧发电、和/或热解制生物炭。