[發明專利]一種回收污水處理廠剩余污泥中蛋白質和磷的系統及方法

在審

• 申請號: 201710154908.1
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN107082541A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 楊成;馬龍;袁菊;蔣秀婭;王志康;周培富;曾廣能;王銘;范百齡
• 申請（專利權）人: 貴州民族大學
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F11/10;C05C11/00;C05B17/00;C05F7/00;C07K1/14;C02F101/10;C02F101/38
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所52100
• 代理人: 李余江,程新敏

技術領域

本發明涉及固廢處理與資源化利用技術領域，具體為一種回收污水處理廠剩余污泥中蛋白質和磷的系統及方法。

背景技術

隨著城市化進程的加快，城市污水處理量大幅增長。據資料統計顯示，截至2015年年末，我國城市污水處理廠日處理能力達到13784萬立方米，比上年末增長5.3％，城市污水處理率達到91％，在污水處理過程中，伴隨著大量污泥的排放，2015年污水處理廠排放的污泥量為3500萬噸，隨著“十三五”的到來，污泥量還會增加，預計到2020年，我國污泥產量將達到6000萬噸至9000萬噸。污泥產生量的與日俱增與污泥處理能力的嚴重不足、處理手段的嚴重落后形成尖銳的矛盾，污泥的處理問題已經成為我國無法回避的城市環境問題。我國當前亟待更經濟、更環保的污泥處理與資源化利用的處理方法。

剩余污泥本身含有大量的蛋白質和磷，據文獻報道，剩余污泥中的粗蛋白含量高達污泥干重的40％，磷的含量可高達污泥干重的6.9％。因此，剩余污泥中的蛋白質和磷具有較高的利用價值，如能對剩余污泥中的蛋白質和磷加以回收利用，可以為生活污水處理廠剩余污泥的處理處置和資源化利用開辟一個新的方向，減輕污泥處置帶來的二次污染，促進蛋白質和磷資源的可以持續利用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種回收污水處理廠剩余污泥中蛋白質和磷的系統，由污泥水解系統、蛋白質回收系統和磷回收系統組成，能同步對污泥中的蛋白質和磷進行回收，實現污泥高價值資源化利用。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種回收污水處理廠剩余污泥中蛋白質和磷的系統，包括污泥水解系統、蛋白質回收系統和磷回收系統；所述污泥水解系統包括污泥水解反應罐，且污泥水解反應罐的進料口通過輸送帶與污泥儲存池的出料口連接；所述污泥水解反應罐的出料口通過輸送管與第一離心機的進料口連接；所述污泥水解反應罐上依次設置有加熱裝置、超聲波裝置、第一攪拌裝置、溫度計和第一試劑儲罐，污水處理廠污泥通過計量裝置由輸送帶進入污泥水解反應罐，通過試劑儲罐加入試劑，通過超聲波裝置、加熱裝置、攪拌裝置共同作用下對污泥進行水解反應，使污泥中的蛋白質和磷釋放出來。污泥水解液通過離心機進行固液分離后，棄去沉淀，上清液進入蛋白質回收系統進行蛋白質的回收；所述蛋白質回收系統包括蛋白質回收反應罐，且蛋白質回收反應罐的進料口通過輸送管與第一離心機的出料口連接；所述蛋白質回收反應罐的出料口通過輸送管與第二離心機的進料口連接，且蛋白質回收反應罐上設置有第二攪拌裝置、第一pH測試計和第二試劑儲罐，污泥通過污泥水解反應系統后，上清液進入蛋白質回收反應罐中，通過試劑儲罐加入試劑，由pH計進行酸堿度的監控，在攪拌條件下讓體系反應充分，反應結束后進入離心機進行分離，下層沉淀物進入烘干裝置烘干后得到污泥蛋白質，上清液進入磷回收系統進行磷的回收；所述磷回收系統包括磷回收反應罐，且磷回收反應罐的進料口通過輸送管與第二離心機的出料口連接；所述磷回收反應罐的出料口通過輸送管與靜置裝置的進料口連接，且磷回收反應罐上分別設置有第三攪拌裝置、第二pH測試計和第三試劑儲罐，蛋白質回收系統出來的上清液進入污泥磷回收反應裝置中，通過試劑儲罐加入試劑，由pH計進行酸堿度的監控，在攪拌條件下讓體系反應充分，反應結束后進入靜置裝置靜置沉淀，棄去上清液，下層沉淀物通過壓濾機壓濾后進入烘干裝置烘干后得到污泥磷回收物；所述靜置裝置的出料口通過輸送管與壓濾機的進料口連接，且壓濾機的出料口通過輸送帶與烘干裝置的進料口連接。

作為本發明的一種優選技術方案，所述蛋白質回收反應罐通過第二離心機與烘干裝置連接。

作為本發明的一種優選技術方案，所述第一離心機和第二離心機結構一致。

作為本發明的一種優選技術方案，所述污泥儲存池與污泥水解反應罐之間的輸送帶上設置有計量裝置。

一種實現同步回收污水處理廠剩余污泥中蛋白質和磷的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)污水處理廠的污泥由污泥儲存池通過傳送帶進入污泥水解反應罐中；

(2)污泥進入污泥水解反應罐后，由第一試劑儲罐加入試劑，在超聲波裝置、加熱裝置及第一攪拌裝置共同作用下對污泥進行水解反應；

(3)污泥在污泥水解反應罐中反應結束后，水解液通過第一離心機進行固液分離，棄去沉淀，上清液進入污泥蛋白質回收系統的蛋白質回收反應罐中；

(4)第二試劑儲罐向蛋白質回收反應罐中加入試劑，由第一pH計進行酸堿度的監控，并在第二攪拌裝置攪拌下讓體系反應充分，反應結束后進入由第二離心機進行分離；