本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種資源能源回收利用型的污泥處理方法。

背景技術(shù)：

目前，在城市生活污水處理過程中，會產(chǎn)生大量的剩余污泥，如果處理處置不當，則很容易產(chǎn)生二次污染。比如將剩余污泥集中堆放，會對堆放地的土壤產(chǎn)生較大的污染，同時還會有污染地下水的可能。

因此，現(xiàn)有的剩余污泥處理方法存在一些不足，導(dǎo)致了污水廠剩余污泥的處理率非常低，這些不足主要包括以下幾個：

1)處理成本過高，有的處理成本甚至超過整個污水廠運營成本的50％；

2)處理工藝落后，容易產(chǎn)生二次污染；

3)污水處理裝置占地面積較大，導(dǎo)致已建成污水處理廠無剩余土地建設(shè)污泥處理裝置；

4)處理效果差，處理后的剩余污泥中碳氮磷的含量依然很高，仍具有較大的潛在污染性和危害性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種污泥處理方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題。

基于上述目的，本發(fā)明提供的污泥處理方法采用以下污泥處理裝置進行污泥處理，污泥處理裝置內(nèi)部設(shè)置擋板，所述擋板將污泥處理裝置的內(nèi)部分割為污泥發(fā)酵格室和短程硝化格室，所述擋板與污泥處理裝置的頂部之間留有缺口，所述污泥發(fā)酵格室的頂部設(shè)置有鳥糞石回收格室，所述鳥糞石回收格室與所述缺口連通，所述短程硝化格室的頂部設(shè)置有ph調(diào)節(jié)格室，所述ph調(diào)節(jié)格室與所述缺口連通，所述ph調(diào)節(jié)格室在與所述缺口相對的一側(cè)開設(shè)有出口，所述出口的高度低于所述缺口的高度。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述污泥處理裝置還包括與所述污泥發(fā)酵格室相連的進樣泵，用于將污泥泵入污泥發(fā)酵格室中，所述污泥發(fā)酵格室的底部設(shè)置有排污泵，用于排出污泥發(fā)酵格室中的廢料。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述污泥處理裝置還包括與所述污泥發(fā)酵格室相連的甲烷回收機構(gòu)，用于回收污泥發(fā)酵格室中產(chǎn)生的甲烷。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述污泥處理裝置還包括與所述污泥發(fā)酵格室相連的輸送泵，用于將污泥發(fā)酵格室中的上清液泵入鳥糞石回收格室中。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述污泥處理裝置還包括與所述鳥糞石回收格室相連的藥品添加機構(gòu)，用于將藥品加入所述鳥糞石回收格室中。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述短程硝化格室的底部設(shè)置有廢料排放泵，用于排出短程硝化格室中的廢料；

所述短程硝化格室的中部設(shè)置有亞硝酸產(chǎn)品收集泵，用于將亞硝酸泵入亞硝酸收集裝置中。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述污泥發(fā)酵格室內(nèi)設(shè)置有第一攪拌器，所述ph調(diào)節(jié)格室內(nèi)設(shè)置有第二攪拌器，所述短程硝化格室內(nèi)設(shè)置有第三攪拌器。

所述污泥處理方法包括以下步驟：

1)將剩余污泥通過進樣泵添加到污泥發(fā)酵格室中，然后將污泥發(fā)酵格室中發(fā)酵液的ph調(diào)節(jié)到9-11；

2)在第一攪拌器的攪拌下，厭氧發(fā)酵10-15天，發(fā)酵液的ph控制在9-11，發(fā)酵過程產(chǎn)生的甲烷通過甲烷回收機構(gòu)13收集并儲存；

3)在發(fā)酵結(jié)束后停止攪拌2-5個小時，待泥水分離后，將上清液通過輸送泵輸送到鳥糞石回收格室中，藥品添加機構(gòu)根據(jù)上清液中的總磷的濃度向鳥糞石回收格室3添加適當量的氯化鎂溶液，使鎂的濃度是磷的1-2倍，鎂離子和上清液中的氮磷離子反應(yīng)生成的鳥糞石在鳥糞石回收格室3中沉淀回收；

4)與此同時，鳥糞石回收格室中反應(yīng)后的溶液通過缺口從鳥糞石回收格室溢流出來，并流入ph調(diào)節(jié)格室，在第二攪拌器的攪拌下，溶液ph調(diào)節(jié)為6-8后，溶液再溢流到短程硝化格室中；

5)溶液進入短程硝化格室后，短程硝化格室的ph維持在5-8，通過曝氣機構(gòu)使溶液的溶氧濃度維持在2-3mg/l，反應(yīng)時間控制為1-3天；溶液中剩余的氨氮在短程硝化污泥的作用下，轉(zhuǎn)化為亞硝酸，反應(yīng)完成后，停止曝氣和攪拌，待泥水分離后，含有高濃度亞硝酸根的上清液通過產(chǎn)品收集泵進入產(chǎn)品回收裝置回收。

從上面所述可以看出，本發(fā)明提供的污泥處理方法大大降低了剩余污泥的處理成本和副產(chǎn)物的剩余量；也大大減少了污泥處理設(shè)備的占地面積；而且，在污泥處理工藝的基礎(chǔ)上加入了能源(甲烷)和資源(鳥糞石和亞硝酸)回收，使原本需要消耗成本的工藝轉(zhuǎn)變?yōu)橛薪?jīng)濟收益的工藝。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的污泥處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例的污泥處理裝置的甲烷產(chǎn)量、鳥糞石產(chǎn)量和亞硝酸產(chǎn)量示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。

作為本發(fā)明的一個實施例，本發(fā)明提供的污泥處理方法采用以下污泥處理裝置進行污泥處理，如圖1所示，其為本發(fā)明實施例采用的污泥處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，所述污泥處理裝置的內(nèi)部設(shè)置擋板5，所述擋板5將污泥處理裝置的內(nèi)部分割為污泥發(fā)酵格室1和短程硝化格室2，所述擋板5與污泥處理裝置的頂部之間留有缺口6，所述污泥發(fā)酵格室1的頂部設(shè)置有鳥糞石回收格室3，所述鳥糞石回收格室3與所述缺口6連通，所述短程硝化格室2的頂部設(shè)置有ph調(diào)節(jié)格室4，所述ph調(diào)節(jié)格室4與所述缺口6連通，所述ph調(diào)節(jié)格室4在與所述缺口6相對的一側(cè)開設(shè)有出口41，所述出口41的高度低于所述缺口6的高度。

進一步地，所述污泥處理裝置還包括與所述污泥發(fā)酵格室1相連的進樣泵11，所述進樣泵11用于將污泥泵入污泥發(fā)酵格室1中，所述污泥發(fā)酵格室1的底部設(shè)置有排污泵12，用于排出污泥發(fā)酵格室1中的廢料。所述污泥處理裝置還包括與所述污泥發(fā)酵格室1相連的甲烷回收機構(gòu)13，用于回收污泥發(fā)酵格室1中產(chǎn)生的甲烷。所述污泥處理裝置還包括與所述污泥發(fā)酵格室1相連的輸送泵15，用于將污泥發(fā)酵格室1中的上清液泵入鳥糞石回收格室3中。所述污泥處理裝置還包括與所述鳥糞石回收格室3相連的藥品添加機構(gòu)31，用于將藥品加入所述鳥糞石回收格室3中。進一步地，所述短程硝化格室2的底部設(shè)置有廢料排放泵22，用于排出短程硝化格室2中的廢料；所述短程硝化格室2的中部設(shè)置有亞硝酸產(chǎn)品收集泵23，用于將亞硝酸泵入亞硝酸收集裝置(圖中未示出)中。

優(yōu)選地，所述污泥發(fā)酵格室1內(nèi)設(shè)置有第一攪拌器14，所述ph調(diào)節(jié)格室4內(nèi)設(shè)置有第二攪拌器42，所述短程硝化格室2內(nèi)設(shè)置有第三攪拌器21，從而使各個格室內(nèi)的物料更加均勻。

所述污泥處理裝置的使用方法包括：

1)將剩余污泥通過進樣泵11添加到污泥發(fā)酵格室1中，然后將污泥發(fā)酵格室1中發(fā)酵液的ph調(diào)節(jié)到9-11；

2)在第一攪拌器14的攪拌下，厭氧發(fā)酵10-15天，發(fā)酵液的ph通過ph調(diào)節(jié)裝置控制在9-11，發(fā)酵過程產(chǎn)生的甲烷通過甲烷回收機構(gòu)13收集并儲存；

3)在發(fā)酵結(jié)束后停止攪拌2-5個小時，待泥水分離后，將上清液通過輸送泵15輸送到鳥糞石回收格室3中，藥品添加機構(gòu)31根據(jù)上清液中的總磷的濃度向鳥糞石回收格室3添加適當量的氯化鎂溶液，使鎂的濃度是磷的1-2倍，鎂離子和上清液中的氮磷離子反應(yīng)生成的鳥糞石在鳥糞石回收格室3中沉淀回收；

4)與此同時，鳥糞石回收格室3中反應(yīng)后的溶液通過缺口6從鳥糞石回收格室3溢流出來，并流入ph調(diào)節(jié)格室4，在第二攪拌器42的攪拌下，溶液ph調(diào)節(jié)為6-8后，溶液再溢流到短程硝化格室2中；

5)溶液進入短程硝化格室2后，短程硝化格室的ph維持在5-8，通過曝氣機構(gòu)使溶液的溶氧濃度維持在2-3mg/l，反應(yīng)時間控制為1-3天。溶液中剩余的氨氮在短程硝化污泥的作用下，轉(zhuǎn)化為亞硝酸，反應(yīng)完成后，停止曝氣和攪拌，待泥水分離后，含有高濃度亞硝酸根的上清液通過亞硝酸收集泵23進入亞硝酸回收裝置回收。

因為發(fā)酵產(chǎn)甲烷格室的反應(yīng)時間為10-15天，而短程硝化格室的反應(yīng)時間為1-3天，因此為提高反應(yīng)速率和裝置利用率，一個短程硝化格室可以和5個污泥發(fā)酵格室相連，共用同一個鳥糞石回收格室和ph調(diào)節(jié)格室。

由圖2可見，在為期60天的實驗過程中使用本裝置和方法處理剩余污泥可以穩(wěn)定高效的資源和能源回收，其中每處理1升污泥平均可獲得1958mg的鳥糞石，同時短程硝化格室出水中的亞硝酸氮平均濃度可以維持在326mg/l左右，另外，在污泥發(fā)酵格室也可獲得平均值為80ml/gvss的甲烷產(chǎn)量。此結(jié)果說明，使用本發(fā)明的裝置可以高效的從污泥中回收資源和能源。

作為本發(fā)明的一個實施例，各格室有效體積如下：污泥發(fā)酵格室20l、鳥糞石回收格室5l、ph調(diào)節(jié)格室5l和短程硝化格室20l。實驗開始前，在污泥發(fā)酵格室接種已經(jīng)馴化好的在堿性條件下可高效發(fā)酵污泥產(chǎn)甲烷的污泥，在短程硝化格室接種已經(jīng)馴化好的可將氨氮高效轉(zhuǎn)化為亞硝酸的短程硝化污泥。

如上所述，本發(fā)明提供的污泥處理方法大大降低了剩余污泥的處理成本和處理后污泥副產(chǎn)物中碳氮磷元素的剩余量；也大大減少了污泥處理設(shè)備的占地面積；而且，在污泥處理工藝的基礎(chǔ)上加入了能源(甲烷)和資源(鳥糞石和亞硝酸)回收，使原本需要消耗成本的工藝轉(zhuǎn)變?yōu)橛薪?jīng)濟收益的工藝。

所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：以上任何實施例的討論僅為示例性的，并非旨在暗示本公開的范圍(包括權(quán)利要求)被限于這些例子；在本發(fā)明的思路下，以上實施例或者不同實施例中的技術(shù)特征之間也可以進行組合，步驟可以以任意順序?qū)崿F(xiàn)，并存在如上所述的本發(fā)明的不同方面的許多其它變化，為了簡明它們沒有在細節(jié)中提供。因此，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何省略、修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。