[发明专利]城市污水处理厂剩余污泥厌氧消化后的深度处理方法

说明书

城市污水处理厂剩余污泥厌氧消化后的深度处理方法，应用于强化剩余污泥深度处理。本发明采用投加亚硝酸盐的方式促进消化污泥减量和稳定，同时利用厌氧氨氧化生物膜原位去除污泥降解过程中释放的氨氮。使用本方法处理后的剩余污泥挥发性悬浮固体浓度更低，污泥更加稳定，并且深度处理后的污泥无异味，后续处置安全方便。此外，污泥脱水液氨氮浓度低，可直接回流到城市污水处理厂前端处理单元，降低了对城市污水处理厂的冲击负荷。通过本发明方法处理消化污泥具有处理效率高、副产物氨氮浓度低、处理后污泥更加稳定等优点，是一种高效且经济的污泥深度处理方法。

技术领域

本发明涉及一种外源亚硝酸盐耦合厌氧氨氧化工艺强化处理剩余污泥的方法，属于城市污水处理与资源化领域。

背景技术

随着我国经济的发展，城市污水处理厂产生的剩余污泥量逐年递增。据统计，我国城市污泥年产量已达3000万吨(以80％含水率计)，其中80％未得到妥善处理。目前，厌氧消化技术因其能够实现污泥的减量的同时回收能源而得到了广泛应用。然而有利必有弊，厌氧消化技术固然带来了一些优点，但是发酵时间长，发酵效率低等问题也是必然会发生的。并且会产生大量含有氨氮的消化污泥脱水液所以必须采取相应措施。

传统的污泥厌氧消化是指污泥在无氧条件下，由兼性菌和厌氧细菌将污泥中的可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷和水等，使污泥得到稳定的过程。在此过程中无二次污染物产生，并且产生的甲烷可以产生极高的经济价值。

而本发明在传统污泥厌氧消化后向消化污泥中引入亚硝酸盐可进一步提高消化污泥内的生物降解程度使得污泥更加稳定。亚硝酸盐浓度高时会促进细胞裂解和细菌死亡。另一方面，向污泥发酵系统引入亚硝酸盐后，反硝化菌会原位利用污泥发酵产生的有机物还原亚硝酸盐，即发生反硝化作用。而反硝化作用会产生碱度补充系统内的碱度使得混合液pH升高，而在碱性条件下又能有效促进污泥中的有机物释放到液相中，即明显提高污泥发酵的速率和程度。外源亚硝酸盐的投加，为厌氧氨氧化反应的发生提供了有利条件。厌氧氨氧化工艺，即在厌氧条件下，微生物直接以氨氮做电子供体，以亚硝为电子受体,将氨氮或亚硝转变成氮气的生物氧化过程。反应方程式如下：

发明内容

本发明在强化剩余污泥发酵处理的同时原位降低氨氮浓度，利用厌氧氨氧化反应可经济高效的去除氨氮，降低污泥处置的难度。

一种城市污水处理厂剩余污泥厌氧消化后的深度处理的方法，其适用于小型城市污水处理厂的剩余污泥的处理。装置包括剩余污泥储存罐(1)，污泥厌氧消化罐(2)，污泥处理系统，厌氧氨氧化Anammox生物膜培养箱(4)和第一可编程逻辑控制器PLC系统(5)，第二可编程逻辑控制器PLC系统(6)；污泥处理系统包括污泥深度处理反应器(3)，亚硝酸盐溶液储存罐(16)、盐酸溶液储存罐(17)；

首先城市污水处理厂运行过程中产生的剩余污泥贮存在剩余污泥储存罐(1)中，剩余污泥通过第一进泥泵(7)泵入污泥厌氧消化罐(2)进行污泥厌氧消化；厌氧消化后的消化污泥通过带式污泥脱水机(8)进行脱水处理，处理后产生的脱水液进入絮凝沉淀池(9)进行泥水分离；分离的上清液进入厌氧氨氧化Anammox生物膜培养箱(4)，在厌氧氨氧化Anammox生物膜培养箱(4)中进行深度脱氮；同时产生的絮凝污泥通过絮凝沉淀池(9)下端的排泥管(10)与脱水后的消化污泥汇合一起进入消化污泥储泥罐(11)继而进入污泥深度处理反应器(3)；污泥深度处理反应器(3)中设有第一搅拌器(12)使其内污泥传质均匀；在污泥深度处理反应器(3)末端底部设置排泥口(13)与排泥泵(14)相连；处理后的污泥与板框污泥脱水机(15)相连进行脱水；二次脱水后的污泥含水率低于60％，污泥内部更加稳定；