一种去除污泥厌氧酸化液中氮磷的方法技术

本发明专利技术属于环保技术领域，具体为一种去除污泥厌氧酸化液中氮磷的方法。本发明专利技术采用稀NaOH调节酸化液的pH值至10~12，配合使用化学反应剂CaO、FeCl3混凝剂和助凝剂PAM，混凝沉淀去除酸化液中磷，用氨吹脱工艺去除酸化液中的氮。本发明专利技术方法对酸化液中的氮磷有较高的去除效果。经本发明专利技术处理的酸化液具有较高的作为反硝化碳源的能力，可作为污水处理厂脱氮的外加碳源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环保
，具体涉及一种对污水处理厂的污泥厌氧酸化液中的氮磷去除方法。
技术介绍
随着社会经济和城市化的发展，城市污水处理厂正如雨后春笋般的在各城市建成并投入运行，截止2011年12月份，我国已建成并运行的污水处理已超过3000多座，污水处理量为1.36亿吨/天，其产生的干污泥量约为1.37 1.7万吨03((1巧solid)/天。大量的污泥产生，不但加大了处理难度，还提高了处置费用，污泥的处置问题更加困扰着污水处理厂。因此如何将污泥资源化利用和处置是目前国内外亟需解决的问题和研究热点。近年来不断有研究发现，剩余污泥发酵液含有丰富的短链脂肪酸可成为优质的碳源，可以提高低碳高氮城市污水生物脱氮效率，尤其在中国的南方地区，上海、深圳等地的污水处理厂，普遍存在生物脱氮除磷过程中碳源不足的情况，成为抑制生物脱氮除磷的重要因素。因此要想获得理想的脱氮效果，必须提供充足的碳源来补充反硝化脱氮的电子供体的要求。根据文献报道，要达到满意的反硝化效果，要求C/N比必须达到一定的值，通常在5 15，因此为了提高污水厂脱氮效果，要补充碳源。目前最常用的外加碳源是甲醇，其成本较高，增加了污水处理的费用。而污泥厌氧酸化产生的大量短链脂肪酸是低廉质优的碳源，因此污泥厌氧酸化被认为是一种资源型污泥处置方式而受到广泛的关注。但是污泥碱性厌氧酸化液中不但含有大量的溶解性有机物还含有大量的氮磷，如果直接作为补充碳源，会增加污水处理系统的负荷，削弱甚至会恶化氮磷的去除效果。因此如能将发酵液中的氮磷在酸化液回用前进行处理回收，既能降低发酵液作为碳源给污水处理带来的负面影响，又能实现污泥的资源化利用。通过大量的文献调研表明，目前国内尚缺乏针对剩余污泥碱性厌氧酸化液进行脱氮除磷的有效处理的方法。若不去除污泥厌氧酸化液中的氮磷直接将其回用作为污水处理厂的反硝化碳源，会导致反硝化效果不佳，并且增加污水处理系统脱氮除磷的负担。目前研究较多的是鸟粪石法，通过投加MgC12等镁盐生成磷酸铵镁沉淀同时去除氮和磷，但是其结晶体细小不易于沉淀、固液分离困难，导致实际操作中较难规模化。去除水中氮的方法主要有吹脱法、离子交换法、吸附法、生物法等，其中离子交换法和吸附法的去除效果极易受到水中其它物质的影响，并且对前处理要求较高，投入成本较高且维护运行成本也较高；生物法去除氮的运行成本虽然较低，但是其处理设施所占土地面积较大，并且一次性投入的成本也较高。相对而言，吹脱法占地面积小、成本低，且去除氮的效果较好。去除废水中的营养物质磷(P)，主要的处理方法包括化学法和生物法。化学法是最早采用的一种除磷方法，它是以磷酸盐能和某些化学物质如铝盐、铁盐、石灰等反应生成不溶的沉淀物为基础进行的。生物法是利用微生物在好氧条件下对污水中溶解性磷酸盐的过量吸收作用，然后沉淀分离而除磷，但是污泥中的磷极易在厌氧条件下释放出来。化学法的特点是磷的去除率较高，处理结果稳定，污泥在处理和处置过程中不会重新释放磷而造成二次污染，但污泥的产量比较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种高效的去除污泥厌氧酸化液中氮磷的方法，以降低酸化液中氮磷的浓度及高氮磷浓度对污水的负面影响，提高酸化液作为反硝化碳源的应用。本专利技术提出的去除污泥厌氧酸化液中氮磷的方法，采用pH调节、混凝沉淀、氨吹脱的方法来处理污泥厌氧酸化液中的氮磷。首先在第一 PH调节池中投加NaOH溶液(质量浓度为30%)调节pH值，使污泥厌氧酸化液的pH值升至1(Γ12，搅拌l(T30min使其充分混勻。接着酸化液流入混凝沉淀池，在混凝沉淀池中，先加入CaO与酸化液中的的磷进行反应生成磷酸钙沉淀以去除磷；接着加入狗(13，快速搅拌后加入助凝剂PAM 0. 5^1 mg/L。静置45飞Omin，大量的絮体在重力作用下沉降到沉淀池底部。在混凝沉淀池中，总磷的去除磷高达95%以上，总氮去除在30%左右，酸化液中COD的去除率为15%。沉淀池中的上清液进入第二 pH调节池，加入NaOH调节pH值至1(Γ 2，混合均勻，然后进入吹脱塔进行吹脱去除氨，气液体积比为2000飞000，以去除酸化液中的氮，经吹脱后的酸化液直接收集以用于污水处理厂的反硝化碳源。本专利技术的工艺流程如图1所示，具体步骤如下(1)在第一PH调节池中投加NaOH，以调节PH值，使污泥厌氧酸化液的PH值升至1(Γ12， 搅拌l(T30min，使其充分混勻；(2)加入CaO，与酸化液中的的磷进行反应生成磷酸钙沉淀，以去除磷，CaO的投加量相当于总磷浓度的1. 6^2倍(摩尔浓度)，中速(15(T200 r/min)搅拌，时间为l(T20min ；接着加入!^eCl3，投加量为70 100 mg/L，快速搅拌(30(T500r/min)广3min，以便!^eCl3形成絮凝物；接着加入助凝剂PAM (聚丙烯酰胺)0. 5 1 mg/L，慢速搅拌(5(T70 r/min) 15 30min，以保证大颗粒絮体的形成。静置45飞Omin，大量的絮体在重力作用下沉降到沉淀池底部。在混凝沉淀池中，总磷的去除磷高达95%以上，总氮去除在30%左右，酸化液中COD的去除率为 15% ；(3)除磷后的酸化液上清液进入第二pH值调节池，投加NaOH，调节pH值至1(Γ 2，充分混合均勻；(4)接着酸化液进入逆流式氨吹脱塔的上部，从上部淋洒到填料上形成水滴，顺着填料的间隙次第落下，与由风机从氨吹脱塔底部鼓入的空气逆流接触，完成传质过程，使氨由液相转为气相，从而彻底去除酸化液中的氨氮；经吹脱后的酸化液直接收集用于污水处理厂的反硝化碳源。氨吹脱塔的气液体积比为2000飞000，填料层的厚度为2 5m，填料为拉西环，吹脱时间为3(Tl20min ；(5)被吹脱出的氨随空气排放至含有稀硫酸的氨吸收设备中，以防止对环境产生二次污染。 经测定，酸化液出水中，总氮、总磷的浓度分别小于15mg/L和5mg/L，COD的浓度在 5000mg/L以上，C0D/TN的比值大于200，远高于15，说明酸化液具有较高的作为反硝化碳源的能力，可作为污水处理厂脱氮的外加碳源。 本专利技术中，当酸化液中的悬浮颗粒物过多时，需增加酸化液在贮存池的停留时间。本专利技术的优点在于采用PH调节+混凝沉淀+氨吹脱的方法来去除污泥厌氧酸化液中的氮磷，使得污泥酸化液具有较高的作为反硝化碳源的潜力，并且最大限度的降低了酸化液对污水处理系统的负面影响。采用CaO化学沉淀和无机混凝剂，其成本低廉，沉淀效果较好，对酸化液的温度、碱度和有机物含量的适应范围较宽，并且与助凝剂PAM配合使用效果较好。采用氨吹脱塔工艺可以高效的去除酸化液中的氮，吹脱出的氨氮由含有稀硫酸的吸收设备吸收，不会对环境产生二次污染。附图说明图1为本专利技术的流程图。具体实施例方式实施例1 取自南方某污水处理厂的剩余污泥，经厌氧发酵后取其上清液，酸化液首先进入贮存池进行调节和稳定，然后进入第一 PH值调节池，在第一 pH调节池中加入30%的NaOH调节pH 值至11左右，搅拌均勻并使其充分混合。然后进入混凝沉淀池，先投加摩尔浓度相当于1. 6 倍总磷浓度的CaO，中速(150r/min)混合IOmin进行化学沉淀反应；接着加入i^eCl370mg/ L，快速搅拌(300r/min) lm本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：代瑞华，刘燕，陆颢文，黄丽娜，宋安安，周蓓，吕黎辉，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：