[發明專利]一種高含固厭氧消化污泥中氮磷同步回收處理方法

在審

• 申請號: 202010899194.9
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112125483A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 戴曉虎;丁燕燕;華煜;楊東海;于鴻宇
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F11/122;C02F9/04;C02F101/16;C02F101/10
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 顧艷哲

本發明公開了一種高含固厭氧消化污泥中氮磷同步回收處理方法，包括以下步驟：(1)取厭氧消化污泥進行酸溶，得到酸溶產物；(2)將步驟(1)得到的酸溶產物進行固液分離，得到泥餅和壓濾液；(3)在步驟(2)得到的壓濾液中加入陽離子交換樹脂，去除金屬雜質，過濾得到濾液；(4)在步驟(3)得到的濾液中加入鎂鹽，并調節pH，形成鳥糞石沉淀進行回收。本發明通過酸溶將厭氧消化污泥中的磷釋放到沼液中，然后除雜，最終利用廢棄物形成鳥糞石晶體，從而同步實現厭氧消化污泥中氮和磷的高效回收。

技術領域

本發明屬于污泥資源化技術領域，具體涉及一種高含固厭氧消化污泥中氮磷同步回收處理方法。

背景技術

磷是所有生物必需的營養元素之一。因其有限且不可再生性，磷資源回收成為全球可持續發展的戰略性需求。全球每年大約有130萬噸的磷通過污水進入污水處理廠，這相當于全球需磷量的15％-20％。為了防止富營養化，最終污水中90％以上的磷轉移到污泥中，因此，污泥成為磷回收的重要來源。

考慮到污泥的污染屬性，富磷污泥不能直接作磷肥使用，一般先將污泥中的磷釋放到液相再進行后續的回收使用。在污泥的處理處置過程中實現磷回收是污泥無害化和資源化的發展趨勢。

厭氧消化是目前國際上最常用的污泥處理方法之一，然而污泥中的磷在厭氧消化過程中僅有少量釋放。因此，沼液中氮磷摩爾比較高，大部分銨氮不能回收，需要后續處理。以厭氧消化為核心的改進技術，如投加硫酸鹽，酸化污泥等，雖然在一定程度上提高了污泥中磷的釋放，但是對產甲烷的抑制作用限制了該技術的推廣應用。基于此，從厭氧消化污泥中提高磷的釋放，同步回收沼液中的氨氮是實現污泥資源回收最大化的有效手段。

發明內容

本發明的目的就是為了解決目前污泥在厭氧消化過程中磷的釋放效率低和沼液中氨氮濃度高的矛盾，導致無法有效同步實現厭氧消化污泥中氮和磷的回收的問題，而提供一種高含固厭氧消化污泥中氮磷同步回收處理方法，以實現污泥資源回收最大化的工藝效果。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種高含固厭氧消化污泥中氮磷同步回收處理方法，包括以下步驟：

(1)取厭氧消化污泥進行酸溶，得到酸溶產物；

(2)將步驟(1)得到的酸溶產物進行固液分離，得到泥餅和壓濾液；

(3)在步驟(2)得到的壓濾液中加入陽離子交換樹脂，去除金屬雜質，過濾得到濾液；

(4)在步驟(3)得到的濾液中加入鎂鹽，并調節pH，形成鳥糞石沉淀進行回收。

優選地，所述的厭氧消化污泥為高含固厭氧消化污泥，含固率為10％～20％。

優選地，所述的厭氧消化污泥為污水處理廠的初沉污泥。

優選地，步驟(1)中所述酸溶采用硫酸，硫酸的加入量調節pH至pH≤2，反應時間為0.5～1h。

優選地，所述硫酸的濃度為2～4M。

優選地，步驟(2)得到的酸溶產物采用板框壓濾實現固液分離。

優選地，步驟(3)中，所述陽離子交換樹脂的投加量控制固液比在0.5～1g/mL之間，陽離子交換樹脂優選采用型號為CER732的陽離子交換樹脂。

優選地，步驟(3)中，加入陽離子交換樹脂后以250～350rpm攪拌20-40min，更優選以300rpm攪拌30min。

優選地，步驟(4)中，鎂鹽為MgCl₂·6H₂O，加入MgCl₂·6H₂O溶液后使濾液中Mg：P摩爾比為(1.2～1.4)：1。