[发明专利]一种污泥资源分质分相梯级回收利用的方法

说明书

本发明涉及一种污泥资源分质分相梯级回收利用的方法，调节污泥含固率至2～10％；用碱调节污泥pH后，进行热水解处理；然后经固液分离得到上部溶液1和固体污泥1；上部溶液1调质后作液态肥；固体污泥1溶解稀释，调节含固率至2～10％，用稀酸液调节pH，固液分离，得上部溶液2和固体污泥2；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；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。与现有技术相比，本发明通过“pH调控+热水解+电解池+固液分离”，实现了污泥中有机质与无机质分离、金属和营养盐回收、液态复合肥制备，实现污泥处理处置过程的零废弃和产物高值利用。

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，尤其是涉及一种污泥资源分质分相梯级回收利用的方法。

背景技术

随着城镇化水平的提高，中国污水处理量已经跃居世界首位，城镇污水处理率已经超过90％。污泥作为污水处理的副产物，年产量已突破6000万吨(以含水率80％计)。由于长期以来“重水轻泥”，导致80％的污泥未得到安全处理处置，造成严重的水、大气和土壤污染，以及污泥中资源和能源的浪费。污泥安全处置与资源回收和污水处理工程效益直接相关，是中国打赢水污染防治攻坚战与建设美丽中国的重要任务。

污泥富集了污水中大量的污染物，若处理不当会带来环境和健康风险，另一方面，污泥蕴含了大量的有机和无机资源，具有污染和资源的双重性质。污泥是由有机质和无机质交联形成的絮体，其中有机质包括微生物细胞、胞外聚合物(EPS)和从水中吸附的有机质等，无机质包括多价态金属(铝、铁、钙、镁等)、营养元素(氮、磷等)和无机颗粒(砂)等。

目前主流的污泥处理处置技术包括焚烧、填埋、厌氧消化和好氧堆肥，本发明申请人发现，污泥中无机质的存在降低了污泥的热值，有机质和无机质的交联限制了有机质的溶出，从而限制了污泥生物处理的效率。

发明内容

单一技术难以将污泥中的污染和资源全量利用，易造成二次污染。因此将污泥中有机质和无机质分离有助于提高现有污泥处理处置技术的效率。进一步实现污泥中的金属、营养元素进行回收、液态复合肥的制备，对污泥中资源的梯级回收，实现污泥处理处置零废弃和产物高值利用。

本发明的目的就是为了提供一种污泥资源分质分相梯级回收利用的方法。通过“pH调控+热水解+电解池+固液分离”，实现污泥中有机质与无机质分离、金属和营养盐回收、液态复合肥的制备，实现污泥处理处置过程的零废弃和产物高值利用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种污泥资源分质分相梯级回收利用的方法，包括以下步骤：

步骤a：调节污泥含固率(TS％)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；

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。

优选地，步骤b中，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。

优选地，步骤b中，所述的碱采用固体或溶液的形式。

优选地，步骤b中，pH调节至9～13。