[发明专利]一种利用膜回收利用剩余污泥中氨氮的方法

说明书

本发明公开了一种利用膜回收利用剩余污泥中氨氮的方法，包括顺序相接的以下步骤：①向剩余污泥中加入溶剂，并对其进行预处理，使剩余污泥中的氨氮和COD释放到溶剂中；②将步骤①所得物料中的上层清液转移出来，并用膜对上层清液进行脱氨氮处理，至上层清液中的氨氮不大于20mg/L；③将步骤②所得脱氨氮后的上层清液循环用作步骤①中的溶剂，并对脱氨氮后的剩余污泥进行后期处理。本发明利用膜回收利用剩余污泥中氨氮的方法具有普适性，能够显著降低剩余污泥的氨氮值，并由此降低了部分COD值，同时实现资源的回收和环境的保护；本发明消耗少，成本低，经济性好。

技术领域

本发明涉及一种利用膜回收利用剩余污泥中氨氮的方法，属于剩余污泥处理领域。

背景技术

伴随着经济的发展、人口数量的剧增，污水处理厂数量也日益增多，在污水处理过程当中，会产生大量的剩余污泥(含水率按97％计)，约占处理水量的0.3％～0.5％。剩余污泥作为污水处理的副产物,常含有大量有毒、有害物质，如果不经过妥善处理就将造成二次污染，剩余污泥的处理运行费用约占污水处理厂总运营费用的20％-50％，甚至70％。

随着国内外对资源的需求量的不断增长，大力发展循环经济，开发利用城市污水处理厂污泥资源将成为循环经济发展的重要方面。

发明内容

本发明提供一种利用膜回收利用剩余污泥中氨氮的方法，使剩余污泥中的有效资源得到充分的利用，同时实现了资源的循环利用，降低了剩余污泥的COD(化学需氧量)，为剩余污泥的后期处理提供了便利。

一种利用膜回收利用剩余污泥中氨氮的方法，包括顺序相接的以下步骤：

①向剩余污泥中加入溶剂，并对其进行预处理，使剩余污泥中的氨氮和COD释放到溶剂中，污泥与溶剂的质量比为(1:0.1)-(1:50)；

②将步骤①所得物料中的上层清液分离和转移，并用膜设备对上层清液进行脱氨氮处理，至上层清液中的氨氮不大于20mg/L；

③将步骤②所得脱氨氮后的上层清液循环用作步骤①中的溶剂，并对脱氨氮后的剩余污泥进行后期处理。

上述利用膜技术降低和回收了利用剩余污泥中的氨氮，并部分降低其COD(化学需氧量)。

步骤③中对溶剂进行了回收循环利用，以达到节能减排的目的。

污泥处理的主要目的是稳定化、无害化、减量化、资源化，本申请先将剩余污泥资源化后，再利用土地卫生填埋、焚烧、土地利用等方法进行后期处理，来实现污泥的稳定化、无害化和减量化。

本申请步骤②中使用的是气态膜法(也称支撑气膜法、透膜解吸-吸收法)，利用微孔膜将气、液两相分隔开来，其膜孔是气、液两相传质的场所，利用水性的微孔膜和化学吸收液反应，回收废水中的氨氮，具有低成本、效率高、过程简单、无二次污染、分离系数大、无相变、高效、节能等优点，操作无需特许条件，可在常温下进行，也可直接放大。

为节约成本，本申请溶剂通常为水，包括自来水、河水、湖水、井水等水源均可。也可以根据污泥体系的性质，为加快剩余污泥中氨氮的释放速度，向溶剂中适当添加其它成分，如酸性的硫酸、盐酸、硝酸等，碱性的氢氧化钠，碳酸钠等，中性的乙醇、丙酮等。

步骤①中的预处理为机械搅拌、热解、臭氧氧化、二氧化氯氧化、超声、酸碱解、密闭加压微波辐射、二氧化氯/超声联合或微波辐射/过氧化氢中的至少一种。

为了进一步提高氨氮的回收利用率，步骤②所用膜为聚丙烯(PP)膜、聚偏氟乙烯(PVDF)膜、聚四氟乙烯(PTFE)膜或聚四氟乙烯改性膜。

为了更进一步提高氨氮的回收利用率，步骤②中用膜设备对上层清液进行脱氨氮处理时将步骤①所得物料中的上层清液与吸收液分隔于膜两侧，调节上层清液的pH值至5-16，上层清液中的氨氮在膜两侧浓度差的推动下，转移至吸收液中。