[发明专利]一种基于碳源回收的市政污泥物化生化联合处理减量化方法

说明书

本发明涉及一种基于碳源回收的市政污泥物化生化联合处理减量化方法，步骤包括：重力浓缩、机械破碎、厌氧水解酸化。剩余污泥浓缩后获得第一上清液和浓缩污泥，在第一上清液中加入药剂后进行沉淀，沉淀后获得第二上清液和化学沉淀污泥；浓缩污泥进入破碎池中采用低耗能的机械方法进行破碎；最后将破碎后的污泥采用厌氧水解酸化进行处理，厌氧池顶部排水。本发明采用低耗能的机械方法研磨对剩余污泥进行预处理，然后再以厌氧进行生化处理，经过该方法处理后污泥细胞有机质可部分转化为可生物利用的低分子量有机物，能够作为生物处理工艺的补充碳源使用，碳源回收率高。与原剩余污泥相比，二次剩余污泥排放量显著减少，含水率低，处理处置成本低。

技术领域

本发明属于水环境保护技术领域，具体涉及一种基于碳源回收的市政污泥物化生化联合处理减量化方法。

背景技术

目前市政污水处理厂碳源不足成为影响污水处理效率的主要制约因素，随着对出水水质要求的提高，对碳源的需求也进一步增加了。同时，在污水厂污水经过处理后，有数量不菲的剩余污泥需要处理和处置，而污泥的主要成分是有机物，由于未经处理的生污泥不可能直接作为碳源利用，故开发污泥的碳源释放是近年来研究的热点。将剩余污泥碳源释放出来主要方法是物理破解、化学氧化破解和生物水解酸化等，其中破解方法较多，如物理方法有超声波、热解、微波和球磨等，化学方法有臭氧、NaOH、石灰和芬顿试剂等多种氧化剂。但现有的处理方法碳源释放不充分，而且成本常常较高。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述处理后污泥碳源释放不充分，重量体积较大等问题而提供一种设计合理的基于碳源回收的市政污泥物化生化联合处理减量化方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种基于碳源回收的市政污泥物化生化联合处理减量化方法，具体包括以下步骤：

步骤S1.重力浓缩：将待处理污泥导入重力浓缩池进行重力浓缩处理，浓缩后获得第一上清液和浓缩污泥，在第一上清液中加入第一药剂后导入沉淀池中进行化学沉淀，沉淀后获得第二上清液和以无机成分为主的化学沉淀污泥，将第二次上清液导入缺氧池中；当污泥采用碳源回收方法减量化时，污泥中含有的磷必须采用化学沉淀方法从系统单独去除，所以需要设置释放磷的浓缩池，并且对浓缩的上清液进行化学沉淀处理。同时，污泥即使浓缩后仍呈现液态不影响后续处理过程，而且污泥浓度高，有利于后续处理节省能耗，故首先对污泥采用浓缩处理；

步骤S2.机械破碎处理：将上述步骤S1中获得的浓缩污泥导入机械破碎池中进行破碎处理；污泥一般为生物聚集体，内部传质率低，若不进行破碎，厌氧过程需要的反应时间长，反应效率低，且过长的HRT容易导致产甲烷，对于碳源回收是不利的，所以需要对污泥进行破碎处理；

步骤S3.厌氧水解酸化处理：将经步骤S2破碎后的污泥导入厌氧水解酸化池内进行水解酸化处理，获得顶部排放厌氧出水，底部沉淀的污泥属于以生物膜为主的厌氧污泥，将厌氧出水导入缺氧池中，将厌氧污泥一部分导入机械破碎池中再次进行机械破碎处理，一部分排出厌氧池；而厌氧生物反应，可对呈现颗粒状态的非溶解性有机质进行水解酸化反应，可得到分子量相对较小的有机质，有利于有机质在缺氧环节被反硝化过程所利用。另外，对于污泥采用碳源回收的减量化方法，污泥中的细小无机质(颗粒)需要尽可能从污泥中分离出来，否则无机质不断积累会导致工艺不能稳定运行。在特殊构造的厌氧生物膜-悬浮污泥一体化的反应器内，无机细颗粒容易在通过生物膜层时被粘附/吸附在生物膜上，生物膜不断积累无机质，最终脱落而将无机细颗粒从系统中去除，二次剩余污泥的无机质含量也较高；

步骤S4.将步骤S1与步骤S3中获得的化学沉淀污泥和厌氧污泥混合后加入第二药剂并进行脱水处理，获得泥饼和脱出水，将脱出水也导入缺氧池中。