[发明专利]一种剩余污泥全量反硝化脱氮的方法

说明书

本发明公开了一种剩余污泥全量反硝化脱氮的方法，通过浓缩或稀释方式将剩余污泥的含水率调节至特定程度，随后送至热解工段，并控制热解温度、反应时间、碱投加量、钙盐投加量进行热解反应，热解反应完成后，将处理后的泥水混合物作为碳源直接投加至反硝化沉淀池，反硝化沉淀池的运行需要根据具体情况控制泥水混合物的投加量、反硝化沉淀池剩余污泥的排出量和排出时间间隔。本发明充分利用了污泥固相和液相中的易降解有机质强化生物脱氮，进一步实现了污泥的生物减量，并且通过严格控制污泥含水率，减少了所需热解的污泥体积，有利于解决热传质效率低和热量输入高带来的费用问题。

技术领域

本发明属于环境保护和节能技术领域，特别涉及一种剩余污泥全量反硝化脱氮的方法。

背景技术

随着我国城市化发展水平的提高，污水的处理量逐年递增，同时也带来了污泥处理处置的环境问题。据估算，2025年我国剩余污泥的产量将达到6000～8000万吨(80％含水率)。污泥的处置成本一般占污水处理厂运行成本的20％～50％。因此，采取经济合理的方式对剩余污泥进行处理处置很有必要。

污泥的资源化利用是现阶段污泥处理处置领域的重点研究方向。其中，污泥热水解技术因其成本较低、操作简单等优势应用前景广阔。目前，国内外采取物化手段处理剩余污泥的重点都聚焦于获取的液体碳源。事实上，处理后的污泥固相中仍存在大量有机质。如果只考虑污泥热解的液体碳源，那么剩余污泥固相中残留的有机碳源未能得到充分的利用且极易产生二次污染。

因此，发明一种剩余污泥全量反硝化脱氮的方法来解决上述问题很有必要。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种剩余污泥全量反硝化脱氮的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种剩余污泥全量反硝化脱氮的方法，包括以下步骤：

S1：收集水厂生化反应工段的硝化液，一部分加入至反硝化池内部进行反硝化处理，另一部分加入至反硝化沉淀池内部进行后续处理；

S2：进入反硝化池内部的硝化液进行反硝化处理后，产生的规格水进入下一水处理构筑物程序，产生的剩余污泥进行收集；

S3：将步骤S2收集的剩余污泥通过浓缩或稀释方式调节含水率调节至特定程度，随后送至热解工段；

S4：剩余污泥进入热水解反应阶段后，控制剩余污泥的含水率、热解温度、反应时间、碱投加量、钙盐投加量，直至热解反应完成，产生泥水混合物；

S5：热解反应完成后，将处理后的泥水混合物作为碳源直接投加至反硝化沉淀池，与步骤S1进入反硝化沉淀池内部的硝化液进行反应，并且控制热解污泥的投加量、反硝化沉淀池剩余污泥的排出量和排出时间间隔，最终通过热解的手段在反硝化沉淀内实现剩余污泥作为可利用碳源的全量反硝化；

S6：将步骤S5中反硝化后的剩余污泥进行固液分离，分离出的液体作为上清液加入至反硝化池中，分离出的固体压制成污泥泥饼外运处理。

进一步的，所述步骤S3中剩余污泥含水率控制在75-90％，步骤S4中热解反应阶段的污泥含水率控制在90-92％。

进一步的，所述步骤S4中碱投放后的热解温度控制在70-90℃，反应的时间控制在0.5-1.5h。

进一步的，所述步骤S4中碱投加量是采用氢氧化钠将热水解反应器内的污泥溶液pH调节至12-13为依据，且投加量为0.15-0.25gNaOH/gVS。

进一步的，所述步骤S4中钙盐投加量按照摩尔比OH^-：Ca²⁺＝2:1作为依据，且投加量为0.2-0.35gCaCl₂/gVS或0.1-0.175gCaO/VS。