一種高效資源化和低汙染排放的汙泥處理系統及方法

2023-08-04 00:37:41

一種高效資源化和低汙染排放的汙泥處理系統及方法
【專利摘要】本發明涉及汙泥處理領域，特別涉及一種高效資源化和低汙染排放的汙泥處理系統及方法，目的在於降低脫氨後汙泥的氨氮濃度，減少有機物消耗、提高沼氣產量，減少汙泥處理的汙染物排放，所採用技術方案為：汙泥經過熱水解和降溫後進行厭氧發酵產生沼氣，發酵汙泥經過降溫並與亞硝酸鹽溶液混合後進入厭氧氨氧化罐進行脫氨處理，一部分脫氨汙泥循環回到厭氧發酵罐，降低厭氧發酵罐的氨氮濃度，防止高濃度氨氮對沼氣生成的抑制作用，這部分脫氨汙泥所含有機物進行再次厭氧發酵產生更多沼氣；另一部分脫氨汙泥進行脫水處理，脫水汙泥和濾液的氨氮濃度和有機物含量大幅度降低。本發明具有汙泥處理的高效資源化和低汙染排放的優點，經濟效益和環境效益高。
【專利說明】一種高效資源化和低汙染排放的汙泥處理系統及方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及汙泥處理領域，特別涉及一種高效資源化和低汙染排放的汙泥處理系 統及方法。

【背景技術】
[0002] (一）汙泥厭氧發酵處理技術
[0003] 近年來，中國環保要求的提高導致汙水處理產業的快速發展，汙水處理能力和處 理量、汙泥產量都得到迅速增加。汙泥的成分和化學性質複雜，既包含有機物、植物營養成 分等，也包含重金屬、病原體和持久性有機物等有毒有害物質，未經有效處理的汙泥極易對 地下水、土壤等造成二次汙染，使汙水處理設施的環境效益大幅度降低。汙泥處理應滿足無 害化、穩定化、減量化、資源化的要求，即：殺滅汙泥中的病原體，汙泥中的重金屬和持久性 有機物等有毒有害物質得到有效控制，汙泥中所含有的有機質、各種營養元素和能量，或安 全補充到土地中，或者通過厭氧消化或焚燒等技術使能源得到回收利用。傳統的汙泥填埋 處理存在佔用大量土地、汙染土壤和地下水等不足，日益受到限制；汙泥焚燒處理也存在能 耗高、汙染大氣環境等不足。汙泥厭氧發酵處理具有能源轉化率高、殺滅病菌、減量化明顯 等優點在近年來得到大範圍推廣應用。
[0004] 目前的汙泥厭氧發酵處理工藝為：首先將汙泥加熱到150°c至190°C進行熱水解， 使汙泥中的大分子有機物水解成小分子有機物，隨後對熱水解汙泥進行厭氧發酵處理，經 過熱水解後的小分子有機物更容易經過發酵產生沼氣，每噸溼汙泥（含水率80% )可以產 沼氣50立方米至80立方米。經過厭氧發酵後剩餘汙泥的有機物含量低、更容易實現脫水 處理，汙泥的減量化率高達75%以上。
[0005] 在汙泥的厭氧消化過程中，隨著厭氧消化過程的深入，汙泥中越來越多的氮元素 以氨氮的形式釋放到液體中，液體中的氨氮濃度越來越高，當氨氮濃度達到一定值後，對汙 泥中的產甲烷菌產生毒殺作用，抑制有機物向甲烷的轉化。因此，當汙泥中的氨氮濃度達到 這一高度時，必須將汙泥從厭氧發酵罐中排放掉，伴隨這一排放過程，汙泥中含有的大量有 機物以及氨氮一同排放掉，排放掉的有機物沒有轉換成沼氣不僅造成能源的浪費，也會造 成環境汙染；排放掉的汙泥中含有高濃度的氨氮，還會造成二次環境汙染問題。
[0006] (二）厭氧氨氧化脫氨技術
[0007] 傳統的生物脫除氨氮工藝為硝化-反硝化工藝，第一步為消化過程：在好氧條件 下，利用硝化細菌將氨氮氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽；第二部為反硝化過程：在厭氧條件下， 利用反硝化菌將亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為氮氣，最終實現氨氮的脫除。這種傳統的生物脫 除氨氮工藝需要消耗大量的氧氣和碳源，汙泥的處理過程消耗大量的電能，成本高；此外， 由於該處理工藝需要消耗大量的有機碳，處理過程受到一定條件限制。
[0008] 最近十多年來，厭氧氨氧化脫氨（Anaerobic ammonium oxidation)技術得到了深 入研究，並得到了工業應用。1995年荷蘭學者Mulder首次發現氨氮隨著硝態的氮消失而 消失，同時有氮氣生成，並將這種現象命為"ΑΝΑΜΜ0Χ"。後經研究發現，厭氧氨氧化脫氨過 程是厭氧氨氧化細菌在厭氧條件下以亞硝酸根作為電子受體，將氨氮氧化為氮氣的生物 學過程。目前，厭氧氨氧化脫氨工藝主要有SHARON-ANAMMOX脫氨工藝和CANON脫氨工藝： 這兩種工藝的基本原理為：首先利用氨氮氧化菌在有氧條件下將50%左右的氨氧化成亞 硝酸根；之後利用厭氧氨氧化菌在厭氧條件下將亞硝酸根作為電子受體，將氨氮化成氮氣。 SHARON-ANAMMOX脫氨工藝和CANON脫氨工藝都需要在有氧條件下將部分氨氮氧化成亞硝 酸根，進而利用該亞硝酸根在厭氧條件下實現脫氨處理。氨氮在有氧條件下氧化成亞硝酸 根的過程中，部分有機物也會因為發生氧化反應而被消耗掉，導致有機物濃度降低。


【發明內容】

[0009] 為了解決現有技術中的問題，本發明提出一種降低脫氨後汙泥的氨氮濃度，同時 減少有機物消耗，提高沼氣產量，減少汙泥處理的汙染物排放的高效資源化和低汙染排放 的汙泥處理系統及方法。
[0010] 為了實現以上發明目的，本發明的一種高效資源化和低汙染排放的汙泥處理系統 所採用的技術方案為：包括熱水解罐，熱水解罐的汙泥進口連接汙泥管，熱水解罐的汙泥出 口與一級散熱器的進口相連通，一級散熱器的出口與厭氧發酵罐的汙泥進口相連通，厭氧 發酵罐的汙泥出口與二級散熱器的進口相連通，二級散熱器的汙泥出口與厭氧氨氧化罐相 連通，厭氧氨氧化罐的汙泥出口與脫水機的進口相連；所述的厭氧發酵罐和厭氧氨氧化罐 通過沼氣管分別與沼氣罐相連通；
[0011] 所述的二級散熱器通過計量泵與溶液罐相連通，或者所述的厭氧氨氧化罐通過計 量泵與溶液罐相連通；所述溶液罐內的溶液為亞硝酸鹽溶液。
[0012] 所述的厭氧氨氧化罐通過循環管路與一級散熱器相連通，或者厭氧氨氧化罐通過 循環管路與厭氧發酵罐相連通。
[0013] 所述的厭氧發酵罐和厭氧氨氧化罐中均設置攪拌器。
[0014] 所述的熱水解罐中設置有用於加熱汙泥的蒸汽管，熱水解罐上還設置有壓力表。
[0015] 所述的一級散熱器和二級散熱器均設置有用於冷卻汙泥的冷卻管和溫度計。
[0016] 本發明的一種高效資源化和低汙染排放的汙泥處理方法，包括以下步驟：
[0017] 首先對汙泥進行熱水解，熱水解後的汙泥經過一級散熱降溫後，進行厭氧發酵產 生沼氣並排出；然後厭氧發酵後排放的汙泥經過二級散熱降溫後，用亞硝酸鹽溶液與汙泥 混合，在厭氧條件下利用亞硝酸鹽提供的硝酸根作為電子受體，對汙泥進行脫氨氮處理，將 氨氮氧化為氮氣，並產生少量沼氣，氮氣和沼氣排出；最後脫氨氮後的汙泥輸送至脫水機， 完成汙泥處理。
[0018] 所述的脫氨氮後的汙泥一部分通過循環管路進入厭氧發酵罐再一次進行厭氧發 酵並產生沼氣，降低厭氧發酵罐的氨氮濃度。
[0019] 所述的熱水解過程中加熱溫度為150°c?190°C，加熱時間為10?50分鐘，壓力 值為 0· 5MPa ?1. 2MPa。
[0020] 所述的一級散熱降溫後汙泥溫度為35°C?55°C，二級散熱降溫後汙泥溫度為 20°C?35?。
[0021] 所述的厭氧發酵時間為15?25天。
[0022] 與現有技術相比，本發明系統中二級散熱器或厭氧氨氧化罐與溶液罐相連溶液罐 內的溶液為亞硝酸鹽溶液，向汙泥中添加亞硝酸鹽，利用亞硝酸鹽提供的亞硝酸根作為厭 氧氨氧化脫氨過程的電子供體，實現厭氧氨氧化脫氨處理。採用本發明系統實現了降低脫 氨後汙泥的氨氮濃度，又減少這一過程中有機物的消耗。本發明系統的省略了有氧條件下 的氨氮氧化過程，而是直接將亞硝酸鹽添加到汙泥當中，用以滿足厭氧氨氧化脫氮工藝所 需的亞硝酸根離子。通過厭氧氨氧化脫氨處理後排放的汙泥的氨氮濃度大幅度降低，傳統 厭氧發酵汙泥排放的汙泥氨氮濃度高到2000mg/L以上，本發明系統排放的汙泥氨氮濃度 在200mg/L以下，排放的汙泥氨氮濃度低，經過本發明處理後，更多的有機物轉化成沼氣， 排放的汙泥中有機物含量大幅度降低，汙泥處理的減量化效率高。
[0023] 更進一步，本發明系統將一部分脫氨後氨氮濃度較低的汙泥循環返回到厭氧發酵 罐，有效降低了汙泥厭氧發酵過程中的氨氮濃度，有機物轉化成沼氣的轉化率大幅度提高； 此外，脫氨汙泥中仍然含有較高濃度的有機物，這些有機物循環返回到厭氧發酵罐進行再 一次發酵後，進一步提高了有機物轉化成沼氣的轉化率。本發明系統有效消除了高濃度氨 氮對產甲烷菌的毒殺作用，同時實現了脫氨汙泥有機物的再發酵過程，有機物向沼氣的轉 化率高，處理後排放的汙泥有機物濃度大幅度降低。
[0024] 更進一步，厭氧發酵罐和厭氧氨氧化罐中均設置攪拌器，對汙泥進行攪拌，確保了 厭氧發酵罐中汙泥成分均勻，以及厭氧氨氧化罐中亞硝酸鹽溶液汙泥充分混合，提高了發 酵以及氨氮脫除過程中的均勻性，提高了汙泥利用效率。
[0025] 更進一步，熱水解罐中利用蒸汽管加熱汙泥，保證了汙泥具有足夠的溫度，提高了 汙泥的熱水解效率。
[0026] 更進一步，一級散熱器和二級散熱器中均設置的冷卻管，用於冷卻汙泥，進行散熱 降溫，促進整個系統的工作效率。一級散熱器和二級散熱器均設置溫度計，用於顯示、控制 汙泥的溫度。
[0027] 與現有技術相比，本發明的方法的有益效果為：本發明方法中向汙泥中添加亞硝 酸鹽，利用亞硝酸鹽提供的亞硝酸根作為厭氧氨氧化脫氨過程的電子供體，實現厭氧氨氧 化脫氨處理，而不是採用SHAR0N-ANAMM0X脫氨工藝和CANON脫氨工藝。採用本發明的方法 的優點在於：實現了降低脫氨後汙泥的氨氮濃度，同時又儘量減少這一過程中有機物的消 耗。SHAR0N-ANAMM0X脫氨工藝和CANON脫氨工藝都需要在有氧條件下將部分氨氮氧化成亞 硝酸根，進而利用該亞硝酸根在厭氧條件下實現脫氨處理，氨氮在有氧條件下氧化成亞硝 酸根的過程中，部分有機物也會因為發生氧化反應而被消耗掉，導致有機物濃度降低，而本 發明的方法省略了有氧條件下的氨氮氧化過程，而是直接將亞硝酸鹽添加到汙泥當中，用 以滿足厭氧氨氧化脫氮工藝所需的亞硝酸根離子。
[0028] 更進一步，目前傳統厭氧發酵處理中，當汙泥中的氨氮濃度達到一定數值後對汙 泥中的產甲烷菌產生毒殺作用抑制沼氣的生成，此時必須將汙泥從厭氧發酵罐中排放掉， 造成有機物的損失；而本發明的方法中將一部分脫氨後氨氮濃度較低的汙泥循環返回到厭 氧發酵罐，有效降低了汙泥厭氧發酵過程中的氨氮濃度，有機物轉化成沼氣的轉化率大幅 度提高；此外，脫氨汙泥中仍然含有較高濃度的有機物，這些有機物循環返回到厭氧發酵罐 進行再一次發酵後，進一步提高了有機物轉化成沼氣的轉化率。
[0029] 通過厭氧氨氧化脫氨處理後排放的汙泥的氨氮濃度大幅度降低。傳統厭氧發酵汙 泥排放的汙泥氨氮濃度高到2000mg/L以上，本發明排放的汙泥氨氮濃度在200mg/L以下， 排放的汙泥氨氮濃度低；本發明有效消除了高濃度氨氮對產甲烷菌的毒殺作用，同時實現 了脫氨汙泥有機物的再發酵過程，有機物向沼氣的轉化率高，處理後排放的汙泥有機物濃 度大幅度降低。經過本發明處理後，更多的有機物轉化成沼氣，排放的汙泥中有機物含量大 幅度降低，汙泥處理的減量化效率高。脫水濾液的氨氮濃度低，處理成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030] 圖1為本發明系統的結構示意圖；
[0031] 其中，1-熱水解罐，2- -級散熱器，3-循環管路，4-厭氧發酵罐，5-冷卻管，6-二 級散熱器，7-計量泵，8-溶液罐，9-厭氧氨氧化罐，10-脫水機，11-攪拌器，12-沼氣管， 13-溫度計，14-沼氣罐，15-壓力表，16-蒸汽管，17-汙泥管。

【具體實施方式】
[0032] 下面結合實施例對本發明做進一步說明。
[0033] 參見圖1，本發明的系統所採用的技術方案為：包括用於汙泥熱水解的熱水解罐 1，熱水解罐1中設置有用於加熱汙泥的蒸汽管16,熱水解罐1上還設置有壓力表15,熱水 解罐1的汙泥進口連接汙泥管17,熱水解罐1的汙泥出口與一級散熱器2的進口相連通，一 級散熱器2的出口與厭氧發酵罐4的汙泥進口相連通，厭氧發酵罐4的汙泥出口與二級散 熱器6的進口相連通，二級散熱器6的汙泥出口與厭氧氨氧化罐9相連通，厭氧氨氧化罐9 的汙泥出口與脫水機10的進口相連；厭氧發酵罐4和厭氧氨氧化罐9通過沼氣管12分別 與沼氣罐14相連通；二級散熱器6通過計量泵7與溶液罐8相連通，或者所述的厭氧氨氧 化罐9通過計量泵7與溶液罐8相連通，溶液罐8內的溶液為亞硝酸鹽溶液；厭氧氨氧化罐 9通過循環管路3與一級散熱器2相連通，或者厭氧氨氧化罐9通過循環管路3與厭氧發酵 罐4相連通，一級散熱器2和二級散熱器6中均設置有用於冷卻汙泥的冷卻管5和溫度計 13,厭氧發酵罐4和厭氧氨氧化罐9中均設置攪拌器11。
[0034] 本發明的一種高效資源化和低汙染排放的汙泥處理方法，包括以下步驟：
[0035] 1)汙泥通過汙泥管17進入熱水解罐1中，對汙泥進行加熱並使汙泥的溫度維持在 150°C?190°C，並維持10?50分鐘，壓力值為0· 5MPa?1. 2MPa，得到熱水解後的汙泥；
[0036] 2)經過熱水解後的汙泥進入一級散熱器2中，進行散熱降溫，使汙泥的溫度降低 到 35°C ?55°C ;
[0037] 3)經過一級散熱器2冷卻後的汙泥進入到厭氧發酵罐4中，進行厭氧發酵產生沼 氣，產生的沼氣排放到沼氣罐14中，發酵15?25天後將發酵後汙泥從厭氧發酵罐4排出；
[0038] 4)厭氧發酵罐4排放的汙泥送至二級散熱器6中，對發酵後的汙泥進行散熱降溫， 使汙泥的溫度降低到20°C?35°C，亞硝酸鹽溶液通過計量泵7輸送至二級散熱器6中與汙 泥混合，或者亞硝酸鹽溶液通過計量泵7直接輸送至厭氧氨氧化罐9中與二級散熱器6冷 卻後的汙泥混合，混合後的汙泥在厭氧氨氧化罐9中停留一段時間，在厭氧條件下利用亞 硝酸鹽提供的硝酸根作為電子受體，將氨氮氧化為氮氣，同時還產生少量沼氣，氮氣和沼 氣共同排放到沼氣罐14中；
[0039] 5)將厭氧氨氧化罐9內脫氨後的一部分低氨氮濃度的汙泥通過循環管路3循環返 回到一級散熱器2,並隨後進入到厭氧發酵罐4,或者直接將厭氧氨氧化罐9內脫氨後的一 部分低氨氮濃度的汙泥通過循環管路3循環返回到厭氧發酵罐4,低氨氮濃度的汙泥再一 次在厭氧發酵罐4內進行厭氧發酵產生沼氣，沼氣排至沼氣罐14中；厭氧氨氧化罐9內脫 氨後的低氨氮濃度的另一部分汙泥輸送至脫水機10,完成汙泥處理。
[0040] 本發明系統的具體使用過程：熱水解罐1的汙泥進口與汙泥管17相連通，熱水解 罐1的汙泥出口與一級散熱器2相連通，利用蒸汽管16對熱水解罐1內的汙泥進行加熱並 使汙泥的溫度維持在150°C至190°C範圍內的某一溫度值，並維持30分鐘（±20分鐘），熱 水解罐設置的壓力表15顯示的壓力值為0· 5MPa(表壓）至1. 2MPa(表壓）之間。具體的 溫度值和壓力值取決於汙泥的成分和有機物含量等，在熱水解罐1內實現汙泥的熱水解。
[0041] 經過熱水解後的汙泥進入一級散熱器2，通過一級散熱器2設置的冷卻管5進行散 熱降溫，使汙泥的溫度降低到35°C至55°C範圍內的某一溫度值，溫度值通過設置的溫度計 13顯示，具體的汙泥冷卻溫度取決於汙泥的成分和有機物含量等。
[0042] 經過一級散熱器2冷卻後的汙泥進入到厭氧發酵罐4進行厭氧發酵產生沼氣，當 停留時間達到15天至25天的某一數值後，將發酵後汙泥從厭氧發酵罐4排出。具體停留 時間取決於汙泥的成分、有機物含量、厭氧發酵罐4的PH值等數據。厭氧發酵罐4設置攪 拌器11對汙泥進行攪拌，確保汙泥成分均勻、厭氧發酵產生的沼氣通過沼氣管12及時排放 到沼氣罐14中。
[0043] 厭氧發酵罐4排放的汙泥送至二級散熱器6,通過二級散熱器6設置的冷卻管5進 行散熱降溫，使汙泥的溫度降低到20°C至35°C範圍內的某一溫度值，溫度值通過設置的溫 度計13顯示。具體的汙泥冷卻溫度取決於汙泥的成分和有機物含量等。溶液罐8內存放 的亞硝酸鹽溶液通過計量泵7輸送至二級散熱器6與汙泥混合，亞硝酸鹽的流量取決於進 入到二級散熱器6的汙泥的氨氮濃度和汙泥流量，儘量使亞硝酸鹽的氮量與氨氮的氮量的 摩爾比接近1並略小於1，以免亞硝酸鹽過剩產生二次汙染問題。
[0044] 經過二級散熱器6冷卻後的汙泥進入到厭氧氨氧化罐9,厭氧氨氧化罐9存在大量 厭氧氨氧化細菌，在厭氧條件下可以有效利用亞硝酸根對氨氮進行脫除並產生氮氣。在厭 氧氨氧化罐內還產生少量沼氣，與產生的氮氣共同通過沼氣管12排放到沼氣罐14中。
[0045] 為了有效控制厭氧發酵罐4的氨氮濃度，避免氨氮濃度過高造成的沼氣生成抑制 作用，將厭氧氨氧化罐9內脫氨後的一部分低氨氮濃度的汙泥通過循環管路3循環返回到 一級散熱器2並隨後進入到厭氧發酵罐4,使厭氧發酵罐4內汙泥的氨氮濃度低於產甲烷 菌的毒殺濃度範圍以下，確保汙泥中有機物向沼氣轉化、並維持較高的轉化率。伴隨部分低 氨氮濃度的汙泥循環返回厭氧發酵罐4,低氨氮濃度的汙泥中的有機物再一次在厭氧發酵 罐4內進行厭氧發酵，進一步增加了沼氣產量。厭氧氨氧化罐9內脫氨後的低氨氮濃度的 另一部分汙泥輸送至脫水機10。由於大部分氨氮在厭氧氨氧化罐內已經脫除，脫水機10產 生的泥餅及濾液的氨氮含量都很低，大幅度降低氮汙染對環境造成的影響。此外，由於汙泥 中更多的有機物轉化成沼氣，經過本發明的處理後的剩餘汙泥的體積更小，減量化更明顯。
[0046] 本發明與現有技術相比，具有以下優點：
[0047] (1)向消化汙泥中添加亞硝酸鹽，利用亞硝酸鹽提供的亞硝酸根作為厭氧氨氧化 脫氨過程的電子供體，實現厭氧氨氧化脫氨處理，而不是採用SHAR0N-ANAMM0X脫氨工藝和 CANON脫氨工藝。採用該技術方案的優點在於：同時實現了降低脫氨後汙泥的氨氮濃度，又 儘量減少這一過程中有機物的消耗。原因如下：SHAR0N-ANAMM0X脫氨工藝和CANON脫氨工 藝都需要在有氧條件下將部分氨氮氧化成亞硝酸根，進而利用該亞硝酸根在厭氧條件下實 現脫氨處理，氨氮在有氧條件下氧化成亞硝酸根的過程中，部分有機物也會因為發生氧化 反應而被消耗掉，導致有機物濃度降低。而本發明的技術方案省略了有氧條件下的氨氮氧 化過程，而是直接將亞硝酸鹽添加到汙泥當中，用以滿足厭氧氨氧化脫氮工藝所需的亞硝 酸根離子。
[0048] (2)沼氣產量提高。採用傳統厭氧發酵處理，當汙泥中的氨氮濃度達到一定數值後 對汙泥中的產甲烷菌產生毒殺作用抑制沼氣的生成，此時必須將汙泥從厭氧發酵罐中排放 掉，造成有機物的損失。本發明將一部分脫氨後氨氮濃度較低的汙泥循環返回到厭氧發酵 罐，有效降低了汙泥厭氧發酵過程中的氨氮濃度，有機物轉化成沼氣的轉化率大幅度提高； 此外，脫氨汙泥中仍然含有較高濃度的有機物，這些有機物循環返回到厭氧發酵罐進行再 一次發酵後，進一步提高了有機物轉化成沼氣的轉化率。
[0049] (3)汙泥處理排放汙染物濃度低。通過厭氧氨氧化脫氨處理後排放的汙泥的氨氮 濃度大幅度降低。傳統厭氧發酵汙泥排放的汙泥氨氮濃度高到2000mg/L以上，本發明排放 的汙泥氨氮濃度在200mg/L以下，排放的汙泥氨氮濃度低；本發明有效消除了高濃度氨氮 對產甲烷菌的毒殺作用，同時實現了脫氨汙泥有機物的再發酵過程，有機物向沼氣的轉化 率高，處理後排放的汙泥有機物濃度大幅度降低，排放的濾液中含有的有機物濃度大幅度 降低。
[0050] (4)汙泥處理的減量化效率高。經過本發明處理後，更多的有機物轉化成沼氣，排 放的汙泥質量大幅度降低。
【權利要求】
1. 一種高效資源化和低汙染排放的汙泥處理系統，其特徵在於：包括用於汙泥熱水解 的熱水解罐（1)，熱水解罐（1)的汙泥進口連接汙泥管（17)，熱水解罐（1)的汙泥出口與一 級散熱器（2)的進口相連通，一級散熱器（2)的出口與厭氧發酵罐（4)的汙泥進口相連通， 厭氧發酵罐（4)的汙泥出口與二級散熱器（6)的進口相連通，二級散熱器（6)的汙泥出口 與厭氧氨氧化罐（9)相連通，厭氧氨氧化罐（9)的汙泥出口與脫水機（10)的進口相連；所 述的厭氧發酵罐（4)和厭氧氨氧化罐（9)通過沼氣管（12)分別與沼氣罐（14)相連通； 所述的二級散熱器（6)通過計量泵（7)與溶液罐（8)相連通，或者所述的厭氧氨氧化 罐（9)通過計量泵（7)與溶液罐（8)相連通；所述溶液罐（8)內的溶液為亞硝酸鹽溶液。
2. 根據權利要求1所述的高效資源化和低汙染排放的汙泥處理系統，其特徵在於：所 述的厭氧氨氧化罐（9)通過循環管路（3)與一級散熱器（2)相連通，或者厭氧氨氧化罐（9) 通過循環管路（3)與厭氧發酵罐（4)相連通。
3. 根據權利要求1所述的高效資源化和低汙染排放的汙泥處理系統，其特徵在於：所 述的厭氧發酵罐（4)和厭氧氨氧化罐（9)中均設置攪拌器（11)。
4. 根據權利要求1所述的高效資源化和低汙染排放的汙泥處理系統，其特徵在於：所 述的熱水解罐（1)中設置有用於加熱汙泥的蒸汽管（16)，熱水解罐（1)上還設置有壓力表 (15)。
5. 根據權利要求1所述的高效資源化和低汙染排放的汙泥處理系統，其特徵在於： 所述的一級散熱器（2)和二級散熱器（6)均設置有用於冷卻汙泥的冷卻管（5)和溫度計 (13)。
6. -種高效資源化和低汙染排放的汙泥處理方法，其特徵在於：包括以下步驟： 首先對汙泥進行熱水解，熱水解後的汙泥經過一級散熱降溫後，進行厭氧發酵產生沼 氣並排出；然後厭氧發酵後排放的汙泥經過二級散熱降溫後，用亞硝酸鹽溶液與汙泥混合， 在厭氧條件下利用亞硝酸鹽提供的硝酸根作為電子受體，對汙泥進行脫氨氮處理，將氨氮 氧化為氮氣，並產生少量沼氣，氮氣和沼氣排出；最後脫氨氮後的汙泥輸送至脫水機，完成 汙泥處理。
7. 根據權利要求6所述的高效資源化和低汙染排放的汙泥處理方法，其特徵在於：所 述的脫氨氮後的汙泥一部分通過循環管路進入厭氧發酵罐再一次進行厭氧發酵並產生沼 氣，降低厭氧發酵罐的氨氮濃度。
8. 根據權利要求6所述的高效資源化和低汙染排放的汙泥處理方法，其特徵在於： 所述的熱水解過程中加熱溫度為150°C?190°C，加熱時間為10?50分鐘，壓力值為 0. 5MPa ?1. 2MPa。
9. 根據權利要求6所述的高效資源化和低汙染排放的汙泥處理方法，其特徵在於：所 述的一級散熱降溫後汙泥溫度為35°C?55°C，二級散熱降溫後汙泥溫度為20°C?35°C。
10. 根據權利要求6所述的高效資源化和低汙染排放的汙泥處理方法，其特徵在於：所 述的厭氧發酵時間為15?25天。
【文檔編號】C02F11/00GK104150729SQ201410437275
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月29日 優先權日:2014年8月29日
【發明者】李志偉, 何秀錦 申請人:鳳陽海泰科能源環境管理服務有限公司