[发明专利]一种基于亚硫酸钠辅助热水解处理污泥的方法

说明书

本发明为一种基于亚硫酸钠辅助热水解处理污泥的方法，该方法包括以下步骤：将亚硫酸钠和剩余污泥一起注入反应釜中，将反应釜内温度维持在100‑140℃，持续30分钟，反应结束后，将反应釜取出自然冷却，完全冷却后打开反应釜，获得热水解后的污泥。本发明工艺是利用热水解和亚硫酸钠联合作用处理污泥，促进污泥中有机物的溶出，从而达到降低污泥热水解处理温度，减少能耗。

技术领域

本发明涉及一种基于亚硫酸钠辅助热水解处理污泥的方法，属于污泥处理技术领域。

背景技术

热水解技术作为污泥处理技术的一种有效方法，被广泛的投入工程实践中。热水解过程中，污泥受到一定温度和压力的作用下，污泥絮体结构和微生物细胞遭到破坏，释放出间隙水和大量有机物，大分子有机物进一步水解成小分子物质，因此，污泥热水解技术可以提高污泥中有机物的溶出效果和可生物降解性，为后续的厌氧消化创造有利的条件。

研究表明，热水解的温度和时间是影响污泥热水解工艺效果的重要因素。在一定温度和时间范围内，随着温度和时间的升高，污泥中有机物的溶出效果也会得到提升。为了在污泥预处理技术中达到较高的污泥破胞效果，热水解技术往往采用较高的处理温度。目前，普遍认为热水解工艺运行的最佳条件为160-180℃，30-60min。而较高的热水解处理温度会促进类黑精等有色难降解物质的产生和造成能耗过高的问题，因此，为了达到更高效的污泥溶解率，可以将热水解技术与其他预处理技术联合使用，从而降低热水解反应温度。

如中国专利CN112624555A公开的《一种污泥热碱水解处理的方法和系统》，是将调配好的含水率为80％-90％的污泥，输送至调配釜中，添加包含碱性钙盐及碳骨架材料的水解药剂，调配釜和药剂混料釜的温度应控制在20℃，并且搅拌30-40min。将调配釜中调配好的污泥泵入水解反应釜中，水解温度控制在120℃，保温时间为60min。该方法通过热水解技术和加入碱性物质破坏污泥絮体和微生物细胞，促进有机物的溶出。但该方法添加的药剂成分和操作条件要求复杂，反应持续时间较长，能耗较大。如何能在相对较低的热水解反应温度下利用单一的化学药剂实现污泥中有机物的高效溶出，降低运行成本，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于亚硫酸钠辅助热水解处理污泥的方法，解决污泥热水解能耗大、耗时长和污泥处理效率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种基于亚硫酸钠辅助热水解处理污泥的方法，具体包括以下步骤：

(1)将亚硫酸钠和剩余污泥一起注入反应釜中；所述剩余污泥是指活性污泥系统中从二沉池排出系统外的污泥；所述剩余污泥含水率为97-98％，亚硫酸钠的添加量为0.05-0.2g/gTS，TS为污泥的总固体含量；所述剩余污泥的pH为6.5-7.5；

(2)将反应釜内温度维持在100-140℃，持续30分钟，反应结束后，将反应釜取出自然冷却，完全冷却后打开反应釜，获得热水解后的污泥。

步骤(1)中反应釜的设计工作温度≤230℃，工作压力≤3Mpa。

步骤(2)采用电加热的方式使反应釜维持高温。

所述热水解反应后至少达到以下性能：溶解性化学需氧量(SCOD)溶出率增加不低至20％，溶解性蛋白增加了不低于2200mg/L，色度低于1250度。

所述亚硫酸钠的添加量为0.08-0.15g/gTS，反应釜内温度维持在110-125℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：