公布日：2022.01.04
申请日：2021.11.24
分类号：C02F11/00(2006.01)I;C02F11/12(2019.01)I;C10L5/46(2006.01)I;C01B25/45(2006.01)I;C05B7/00(2006.01)I
摘要
本发明提供了一种厌氧污泥资源化处理系统及方法，涉及厌氧污泥处理领域，包括前置脱水装置、调质池、酸化罐、至少一组水洗罐、鸟粪石反应罐以及鸟粪石分离装置，经处理沼渣中的无机物和有机物分离，无机物质中磷溶出率为80％‑90％，可以为鸟粪石沉淀反应提供磷源；经处理厌氧污泥的脱水性能改善，经过机械脱水可脱至含水率65％以下，同时有机质提升至55％‑60％，为干化至更低含水率节省了能耗，干化后可作为燃料利用；本发明节省了磷源同时降低了干化的能耗，降低了厌氧污泥氨氮的去除成本，同时解决了沼渣的出路问题；本发明的处理系统和方法可获得鸟粪石肥料，污泥的资源化利用程度最大化。
权利要求书
1.一种厌氧污泥资源化处理系统，其特征在于，包括前置脱水装置、调质池、酸化罐、至少一组水洗罐、鸟粪石反应罐以及鸟粪石分离装置，所述前置脱水装置脱水厌氧污泥；所述调质池的进泥口与前置脱水装置的出泥口相连接，所述调质池设有循环水进口，并对脱水后污泥进行稀释搅拌；所述酸化罐的进泥口与调质池的出泥口相连接，所述酸化罐连接第一加药机；所述水洗罐的进泥口与酸化罐的出泥口相连接，所述水洗罐设有循环水进口；所述鸟粪石反应罐的进水口分别与水洗罐和前置脱水装置的出水口相连接，所述鸟粪石反应罐连接第二加药机；所述鸟粪石分离装置的进口与鸟粪石反应罐的出口相连接，鸟粪石分离装置生成鸟粪石肥料。
2.根据权利要求1所述的一种厌氧污泥资源化处理系统，其特征在于，还包括中和池、后置脱水装置以及污水处理装置，其中，所述中和池的进泥口与水洗罐的出泥口相连接，所述中和池连接第三加药机；所述后置脱水装置的进泥口与中和池的出泥口相连接；所述污水处理装置的进水口与鸟粪石分离装置和后置脱水装置的出水口相连接，所述污水处理装置的出水口提供循环用水。
3.根据权利要求2所述的一种厌氧污泥资源化处理系统，其特征在于，所述前置脱水装置和后置脱水装置是板框脱水设备。
4.根据权利要求2所述的一种厌氧污泥资源化处理系统，其特征在于，沿污水处理进程，所述污水处理装置依次包括相连接的格栅、曝气池和二沉池。
5.根据权利要求2所述的一种厌氧污泥资源化处理系统，其特征在于，所述酸化罐、鸟粪石反应罐以及中和池内均设有在线检测计。
6.一种厌氧污泥资源化处理方法，其特征在于，采用权利要求2~5中任意一项所述的厌氧污泥资源化处理系统，包括以下步骤：步骤1、厌氧污泥经前置脱水装置实现脱水，脱水后的沼液进入鸟粪石反应罐；脱水后的污泥进入调质池，进行加水调质，调至含水率在95％~98％之间；步骤2、经调质后的污泥进入酸化罐，第一加药罐向酸化罐内添加酸性药剂，并对酸化罐内污泥进行搅拌、反应；步骤3、酸化后的污泥进入水洗罐，加入循环水进行水洗，第一次水洗进入循环水为1~6倍的污泥量，搅拌、反应100~120r/min，时间为30min~40min，静置60~120min，第一次水洗水进入鸟粪石反应罐，经第一水洗后污泥进入串联的另一组水洗罐；步骤4、污泥在水洗罐内进行第二次水洗，水洗条件和步骤3相同；步骤5、水洗罐内经多次水洗后的污泥进入中和池，中和池的第三加药机向中和池内添加碱性药剂，与污泥进行中和反应，碱性药剂是氧化钙、氢氧化钙和氢氧化钠中至少一种；步骤6、中和后的污泥经过后置脱水装置脱水后，进行烘干作为污泥燃料进行资源化利用；步骤7、第二加药机向鸟粪石反应罐中投加的药剂为氢氧化镁、氧化镁、硫酸镁和氯化镁中至少一种，调节pH在8.0~9.0之间，反应时间20~50min，搅拌速率80~100r/min；步骤8、步骤7生成的污泥混合物进入鸟粪石分离装置，鸟粪石分离装置采用重力沉降，停留时间在1~2天，生成鸟粪石肥料。
7.根据权利要求6所述的一种厌氧污泥资源化处理方法，其特征在于，步骤2中的所述酸性药剂是硫酸、盐酸和硝酸中至少一种。
8.根据权利要求6所述的一种厌氧污泥资源化处理方法，其特征在于，步骤2中的所述酸化罐内搅拌速率为100~120r/min，反应时间60~120min。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种厌氧污泥资源化处理系统及方法。
本发明是通过以下技术方案予以实现：一种厌氧污泥资源化处理系统，包括前置脱水装置、调质池、酸化罐、至少一组水洗罐、鸟粪石反应罐以及鸟粪石分离装置，
前置脱水装置脱水厌氧污泥；
调质池的进泥口与前置脱水装置的出泥口相连接，调质池设有循环水进口，并对脱水后污泥进行稀释搅拌；
酸化罐的进泥口与调质池的出泥口相连接，酸化罐连接第一加药机；
水洗罐的进泥口与酸化罐的出泥口相连接，水洗罐设有循环水进口；
鸟粪石反应罐的进水口分别与水洗罐和前置脱水装置的出水口相连接，鸟粪石反应罐连接第二加药机；
鸟粪石分离装置的进口与鸟粪石反应罐的出口相连接，鸟粪石分离装置生成鸟粪石肥料。
根据上述技术方案，优选的，还包括中和池、后置脱水装置以及污水处理装置，其中，
中和池的进泥口与水洗罐的出泥口相连接，中和池连接第三加药机；
后置脱水装置的进泥口与中和池的出泥口相连接；
污水处理装置的进水口与鸟粪石分离装置和后置脱水装置的出水口相连接，污水处理装置的出水口提供循环用水。
根据上述技术方案，优选的，前置脱水装置和后置脱水装置是板框脱水设备。
根据上述技术方案，优选的，沿污水处理进程，污水处理装置依次包括相连接的格栅、曝气池和二沉池。
根据上述技术方案，优选的，酸化罐、鸟粪石反应罐以及中和池内均设有在线检测计。
本发明还公开了一种厌氧污泥资源化处理方法，采用上述的厌氧污泥资源化处理系统，包括以下步骤：
步骤1、厌氧污泥经前置脱水装置实现脱水，脱水后的沼液进入鸟粪石反应罐；脱水后的污泥进入调质池，进行加水调质，调至含水率在95％~98％之间；
步骤2、经调质后的污泥进入酸化罐，第一加药罐向酸化罐内添加酸性药剂，并对酸化罐内污泥进行搅拌、反应；
步骤3、酸化后的污泥进入水洗罐，加入循环水进行水洗，第一次水洗进入循环水为1~6倍的污泥量，搅拌、反应100~120r/min，时间为30min~40min，然后静置60~120min，第一次水洗水进入鸟粪石反应罐，经第一水洗后污泥进入串联的另一组水洗罐；
步骤4、污泥在水洗罐内进行第二次水洗，水洗条件和步骤3相同；
步骤5、水洗罐内经多次水洗后的污泥进入中和池，中和池的第三加药机向中和池内添加碱性药剂，与污泥进行中和反应，碱性药剂是氧化钙、氢氧化钙和氢氧化钠中至少一种；
步骤6、中和后的污泥经过后置脱水装置脱水后，进行烘干作为污泥燃料进行资源化利用；
步骤7、第二加药机向鸟粪石反应罐中投加的药剂为氢氧化镁、氧化镁、硫酸镁和氯化镁中至少一种，调节pH在8.0~9.0之间，反应时间20~50min，搅拌速率80~100r/min；
步骤8、步骤7生成的污泥混合物进入鸟粪石分离装置，鸟粪石分离装置采用重力沉降，停留时间在1~2天，生成鸟粪石肥料。
根据上述技术方案，优选的，步骤2中的酸性药剂是硫酸、盐酸和硝酸中至少一种。
根据上述技术方案，优选的，步骤2中的酸化罐内搅拌速率为100~120r/min，反应时间60~120min。
本发明的有益效果是：
(1)经处理沼渣中的无机物和有机物分离，无机物质中磷溶出率为80％~90％，可以为鸟粪石沉淀反应提供磷源；
(2)沼液的氨氮去除效率高，成本低；
(3)经处理厌氧污泥的脱水性能改善，经过机械脱水可脱至含水率65％以下，同时有机质提升至55％~60％，为干化至更低含水率节省了能耗，干化后可作为燃料利用；
(4)本发明节省了磷源同时降低了干化的能耗，降低了厌氧污泥的处理成本，同时解决了沼渣的出路问题；
(5)本发明的处理系统和方法可获得鸟粪石肥料，污泥的资源化利用程度最大化。
（发明人：张春苗;王学科;刘春良;谢迎辉;穆童）
