一种污水污泥协同处理以及资源化利用的方法

本发明实施例涉及环保，特别是涉及一种污水污泥协同处理以及资源化利用的方法。

背景技术：

1、近年来，市政污水富营养化日益严峻，氮磷元素严重超标。现有污水处理技术主要有物理法、化学法和生物法。其中生物法由于成本低、处理效果好、无二次污染等原因，成为目前污水处理的主要工艺。该生物法污水处理工艺包括反硝化过程。反硝化过程是指反硝化菌将硝酸盐中的氮通过一系列中间产物还原为氮气的生物化学过程。反硝化菌利用碳源完成呼吸作用以获得能量。

2、对市政污水进行反硝化处理，随之将产生污泥，对污泥进行湿式氧化处理不仅仅可大幅度减少污泥的量和体积，还可得到有机物和鸟粪石，成本低，污染小，可实现污泥的减量化和资源化。污泥湿式氧化是指利用湿式氧化法来对污泥进行处理，通常是将污泥置于密闭反应器中，在高温、高压条件下通入空气或氧气做氧化剂，按浸没燃料原理使污泥中的高分子有机物氧化分解，将高分子有机物转化为小分子有机物、无机物，包括水解、裂解和氧化等过程。在此类条件下，水是一种很好的反应介质，具有扩散系数高、传质速率高、粘度低、混合性好、介电常数低、与有机物、气体组分完全互溶等理化特性，能在数十分钟内对污泥进行改性、除臭、脱毒、降污，快速达到污泥减量的目的。此外，对污泥进行湿式氧化处理获得的小分子有机物可以作为碳源供给污水处理中的发硝化过程。

3、但是，发明人发现：对污水处理产生的污泥进行湿式氧化处理后，其小分子有机物/有机酸的浓度偏低，传统的处理方式是额外添加商用有机碳源，以满足实际污水处理的需求，不能实现污泥资源化的小分子有机物的替代目标。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明实施例提供了一种污水污泥协同处理以及资源化利用的方法，克服了上述问题或者至少部分地解决了上述问题。

2、根据本发明实施例的一个方面，提供了一种污水污泥协同处理以及资源化利用的方法，包括：利用碳源对污水进行反硝化处理，获得污泥，所述污泥包括第一有机物；在所述污泥中添加厨余垃圾，得到混合物，其中，所述混合物包括第二有机物，所述第二有机物包括所述第一有机物，且所述第二有机物的浓度高于所述第一有机物；对所述混合物进行湿式氧化处理，所述第二有机物被分解为第三有机物，所述第三有机物供给所述碳源。

3、在一种可选的方式中，所述厨余垃圾包括第四有机物，所述第四有机物的浓度高于所述第一有机物，所述第四有机物的浓度高于所述第二有机物。

4、在一种可选的方式中，所述第一有机物包括高分子有机物，所述第二有机物包括高分子有机物。

5、在一种可选的方式中，所述第三有机物包括乙酸和/或丙酸。

6、在一种可选的方式中，所述厨余垃圾的粒径小于预设值。

7、在一种可选的方式中，在所述污泥中添加厨余垃圾，得到混合物的步骤之前，所述方法还包括：对原料厨余垃圾进行粉碎处理，得到厨余垃圾。

8、在一种可选的方式中，在对所述混合物进行湿式氧化处理的步骤之前，所述方法还包括：对所述混合物加热和混合。

9、在一种可选的方式中，所述对所述混合物加热时的温度为50-80℃，优选为60℃。

10、在一种可选的方式中，所述利用碳源对污水进行反硝化处理，获得污泥，所述污泥包括第一有机物的步骤，进一步包括：对污水进行预处理，所述预处理包括过滤、ph调节和曝气；利用碳源和反硝化菌对经过预处理的污水进行反硝化处理。

11、在一种可选的方式中，所述对所述混合物进行湿式氧化处理，所述第二有机物被分解为第三有机物，所述第三有机物供给所述碳源的步骤，进一步包括：对所述混合物和微生物细胞脱水剂进行混合，获得均质混合物；对所述均质混合物进行湿式氧化反应，控制温度为120℃至320℃，控制压力为0.5mpa至20mpa，所述第二有机物被分解为所述第三有机物，所述第三有机物供给所述碳源。

12、本发明实施例的有益效果是：区别于现有的污水处理的方法，本发明实施例通过利用碳源对污水进行反硝化处理，获得污泥，所述污泥包括第一有机物；在所述污泥中添加厨余垃圾，得到混合物，其中，所述混合物包括第二有机物，所述第二有机物包括所述第一有机物，且所述第二有机物的浓度高于所述第一有机物；对所述混合物进行湿式氧化处理，所述第二有机物被分解为第三有机物，所述第三有机物供给所述碳源的方法，产生的第三有机物可作为碳源供给污水处理的反硝化过程，污水处理效率高、经济效益好，且可有效缓解厨余垃圾的处理压力，并可实现资源的合理化利用。

13、具体的，其一，由于污泥中添加厨余垃圾后形成的混合物中的第二有机物的浓度高于单纯的污泥中的第一有机物的浓度，在第二有机物被分解为第三有机物后，第三有机物中的有机物浓度高于现有技术中仅仅将单纯的污泥中的第一有机物分解后产生的有机物，从而利用本申请实施例的污水处理方法产生的有机物供给污水处理的碳源，碳源充足，污水处理的效率高。

14、其二，利用本发明实施例的污水处理方法，至少在污水处理程序启动后，利用该方法自身产生的第三有机物作为碳源，不需要另行购买高昂的商用碳源，本申请的污水处理的方法经济效益好。

15、其三，由于所述第二有机物的浓度高于所述第一有机物，即在污泥中添加厨余垃圾后，其热值高，本申请提供的污水污泥协同于资源化利用的方法的运行成本低。

16、其四，一般的，厨余垃圾中的砂粒较其他类型污水污泥中的砂粒少，在对厨余垃圾进行处理是，不需要额外地除砂，从而可减少能量消耗，获得更低的运行成本。

17、此外，本发明实施例利用厨余垃圾增加污水处理后产生的第三有机物的浓度，从而作为碳源供给污水反硝化处理，可实现厨余垃圾的高效利用，实现污泥资源化利用的小分子有机物(碳源)的替代目标，不仅变废为宝，且可缓解厨余垃圾的处理压力。

18、最后，本发明实施例提供的污水处理的方法，在添加了厨余垃圾后，仍然可利用现有的污泥湿式氧化处理技术，换而言之，不需要增加复杂的设备即可对污水和厨余垃圾进行协同处理，且处理产生的物质可回用于污水处理，实现了资源的合理化、高效利用。

技术特征：

1.一种污水污泥协同处理以及资源化利用的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述厨余垃圾包括第四有机物，所述第四有机物的浓度高于所述第一有机物，所述第四有机物的浓度高于所述第二有机物。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一有机物包括高分子有机物，所述第二有机物包括高分子有机物。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述第三有机物包括乙酸和/或丙酸。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述厨余垃圾的粒径小于预设值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述污泥中添加厨余垃圾，得到混合物的步骤之前，所述方法还包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述混合物进行湿式氧化处理的步骤之前，所述方法还包括：对所述混合物加热和混合。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对所述混合物加热时的温度为50-80℃，优选为60℃。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用碳源对污水进行反硝化处理，获得污泥，所述污泥包括第一有机物的步骤，进一步包括：

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述混合物进行湿式氧化处理，所述第二有机物被分解为第三有机物，所述第三有机物供给所述碳源的步骤，进一步包括：

技术总结本发明涉及一种污水污泥协同处理以及资源化利用的方法。该方法包括：利用碳源对污水进行反硝化处理，获得污泥，所述污泥包括第一有机物；在所述污泥中添加厨余垃圾，得到混合物，其中，所述混合物包括第二有机物，所述第二有机物包括所述第一有机物，且所述第二有机物的浓度高于所述第一有机物；对所述混合物进行湿式氧化处理，所述第二有机物被分解为第三有机物，所述第三有机物供给所述碳源。通过上述方法，污水处理产生的第三有机物可作为碳源供给污水处理的反硝化过程，污水处理效率高、经济效益好，且可有效缓解厨余垃圾的处理压力，并可实现资源的合理化利用。技术研发人员：李兵受保护的技术使用者：清华大学深圳国际研究生院技术研发日：技术公布日：2024/7/23