[发明专利]一种水热联合厌氧氨氧化的多相多级生物质污泥处理系统及方法

权利要求书

1.一种水热联合厌氧氨氧化的多相多级生物质污泥处理系统，其特征在于：包括热水解反应器、换热器、水解产酸反应器、厌氧产甲烷－除氮反应器、好氧反应器和颗粒污泥分离富集器；所述热水解反应器与换热器连通，水解产酸反应器与厌氧产甲烷－除氮反应器连通，所述厌氧产甲烷－除氮反应器分别与换热器和颗粒污泥分离富集器连通；所述好氧反应器入液端与换热器连通，出液端与厌氧产甲烷－除氮反应器连通。

2.如权利要求1所述的一种水热联合厌氧氨氧化的多相多级生物质污泥处理系统，其特征在于：所述厌氧产甲烷－除氮反应器包括进水口、出水口、出气口、回流口和好氧出水入液口；所述进水口与水解产酸反应器的出水端连通，所述回流口与换热器连通；所述好氧出水入液口与好氧反应器连通；所述进水口与回流口位于厌氧产甲烷－除氮反应器前端同侧位置，好氧出水入液口位于中后端位置。

3.如权利要求1或2所述的一种水热联合厌氧氨氧化的多相多级生物质污泥处理系统，其特征在于：所述厌氧产甲烷－除氮反应器为折流板式，所述厌氧产甲烷－除氮反应器包括多个折流腔，所述靠近进水口处的折流腔中设置有膜反应器，所述好氧出水入液口设置在靠近进水口处折流腔之后的折流腔上。

4.一种水热联合厌氧氨氧化的多相多级生物质污泥处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)将污泥进行热水解反应；

2)热水解物料与滤液进行换热；

3)水热强化水解料进入水解酸化反应器，进行厌氧产酸反应；

4)水解酸化料进入厌氧产甲烷－除氮反应器，反应器前区为强化产甲烷菌的膜反应器，中后部为厌氧氨氧化折流反应区，厌氧消化滤液一部分滤液回流进行换热后，进入好氧反应器，剩余滤液与好氧反应器出水在折流板反应区进行脱氮反应；

5)厌氧消化滤液进入好氧反应器，进行短程反硝化反应，换热器提高滤液温度，出水进入产甲烷－氨氧化反应器进行脱氮；

6)对折流区厌氧氨氧化底泥进行反应器外富集及回流。

5.如权利要求4所述的一种水热联合厌氧氨氧化的多相多级生物质污泥处理方法，其特征在于：所述步骤1)中，水热处理的温度为150～220℃，压力0.48～2.5Mpa，反应时间为30～60min，产生固液混合浆料的TS含固率：10～15％。

6.如权利要求4所述的一种水热联合厌氧氨氧化的多相多级生物质污泥处理方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述换热后出料温度为30～50℃。

7.如权利要求4所述的一种水热联合厌氧氨氧化的多相多级生物质污泥处理方法，其特征在于：所述步骤3)中，调节进料pH控制在7～7.3，温度30～45℃；反应为序批式，酸度累积至pH＝6.5，上清液进入下一个反应器；底泥定期外排。

8.如权利要求4所述的一种水热联合厌氧氨氧化的多相多级生物质污泥处理方法，其特征在于：所述步骤4)中，厌氧氨氧化反应区：NO₂^－－N：NH₄⁺－N浓度控制在1.5～1，a：c约2：1。

9.如权利要求4所述的一种水热联合厌氧氨氧化的多相多级生物质污泥处理方法，其特征在于：所述步骤5)中，所述换热提高滤液温度在30－40℃；DO：0.5～1.0mg/L，pH8以上，游离氨浓度1～10mg/L。

10.如权利要求4所述的一种水热联合厌氧氨氧化的多相多级生物质污泥处理方法，其特征在于：所述步骤5)中，所述该步骤中设置曝气装置，对亚硝酸菌絮体进行分散，增强混合强度；缩短水力停留时间，使泥龄介于亚硝酸菌和硝酸菌的最小停留时间之间，将硝酸菌冲洗去除。