本发明涉及市政污水和污泥处理技术领域，尤其涉及城市污水和污泥协同循环处理的方法及装置。
背景技术：
现在我国随着城镇化的发展和人民生活水平的不断提高，城镇每天产生大量的市政污水和污泥，给城市的环境和可持续发展造成非常大的压力，实现污泥的减量化、无害化、稳定化、资源化必须改变传统的技术方法，大力创新，不断采用新工艺和新技术来解决这一迫切的问题。
技术实现要素：
本发明提供了一种城市污水和污泥协同循环处理的方法，包括如下步骤：
第一步：城市污水经过处理，污水变成了达标排放水和污泥；
第二步：污泥经过浆化预热，进入到污泥热水解反应釜内完成污泥有机物热水解反应，在热水解反应过程中，污泥中的大分子有机物热解成小分子和易生化有机物；
第三步：热解后的高温泥浆经鸟粪石除磷工艺除磷和部分氨氮，经冷却器冷却到常压，回流到污水厂进水口，和城市污水混合后进入污水处理系统。
作为本发明的进一步改进，城市污水经过格栅、沉砂池和污水处理系统的处理，污水变成了达标排放水和污泥。
作为本发明的进一步改进，在所述第二步骤中污泥浆化预热后的温度：55℃-80℃，污泥进入污泥热水解反应釜，注入过热蒸汽，最终热解泥浆温度加热到：140℃-170℃，污泥在污泥热水解反应釜内停留时间13分钟至20分钟。
作为本发明的进一步改进，在所述第二步中，污泥经过污泥热水解反应釜反应，变成了液态状泥浆，可溶性COD占到了95％，BOD/COD≥0.6。
作为本发明的进一步改进，在所述第二步中，污泥与蒸汽比例为每吨污泥加入110至130千克蒸汽。
作为本发明的进一步改进，在所述第二步中，污泥在污泥热水解反应釜内停留时间15分钟或18分钟，最终热解泥浆温度加热到155℃。
作为本发明的进一步改进，在所述第三步中，鸟粪石除磷工艺中氯化镁的加药量为含水80％原污泥的万分之1.2。
作为本发明的进一步改进，在所述第三步中，鸟粪石除磷工艺中药剂选用氢氧化镁。
本发明还提供了一种城市污水和污泥协同循环处理的装置，包括依次相连的污水处理系统、污浆脱水机、污泥预热浆化罐、污泥热水解反应釜、鸟粪石除磷系统、冷却器，该装置还包括为所述污泥热水解反应釜提供蒸汽的锅炉系统，所述锅炉系统与所述污泥热水解反应釜相连。
作为本发明的进一步改进，该装置还包括设置于城市污水出水口与所述污水处理系统之间的格栅和沉砂池，该装置还包括闪蒸罐、冷凝器、除臭系统，所述闪蒸罐分别连接所述污泥热水解反应釜和所述污泥预热浆化罐，所述冷凝器输入端连接所述污泥预热浆化罐，所述冷凝器输出端连接所述除臭系统，所述除臭系统分别连接所述污浆脱水机和所述污水处理系统。
本发明的有益效果是：本发明的污泥处理工艺解决了污泥监督管理难题，解决了污泥违法乱倒污染环境的难题，且本发明对污水处理、污泥处理和臭气治理一并综合考虑，形成了一个闭环的解决方案，和传统的污水和污泥项目比较，降低了项目总投资费用。
附图说明
图1是本发明的装置原理框图。
具体实施方式
本发明公开了一种城市污水和污泥协同循环处理的方法，包括如下步骤：
第一步：城市污水经过格栅、沉砂池和污水处理系统的处理，污水变成了达标排放水和污泥；
第二步：污泥经过浆化预热，进入到污泥热水解反应釜内完成污泥有机物热水解反应，在热水解反应过程中，污泥中的大分子有机物热解成小分子和易生化有机物，具体如下：污泥蛋白质有机物水解成多肽和氨基酸，污泥细胞壁纤维类有机物水解成果糖和葡萄糖，污泥脂肪类有机物水解成脂肪酸和甘油三脂等；
第三步：热解后的高温泥浆经鸟粪石除磷工艺除磷和部分氨氮，经冷却器冷却到常压，回流到污水厂进水口，和城市污水混合后进入污水处理系统，依次协同循环往复处理。
在所述第二步骤中，产生的污泥经过浆化预热罐5处理后，进入到污泥热水解反应釜6内完成污泥有机物热水解反应，在热水解反应过程中，污泥中的大分子有机物热解成小分子和易生化有机物，污泥浆化预热后的温度：55℃-80℃，污泥进入污泥热水解反应釜，注入过热蒸汽，最终热解泥浆温度加热到：140℃-170℃，污泥在污泥热水解反应釜内停留时间13分钟至20分钟，整个过程是个连续的工艺过程。
在所述第二步中，污泥经过污泥热水解反应釜6反应，变成了液态状泥浆，可溶性COD占到了95％，BOD/COD≥0.6。
在所述第二步中，污泥与蒸汽比例为每吨污泥加入110至130千克蒸汽。
作为本发明的优选实施例，在所述第二步中，污泥在污泥热水解反应釜内停留时间15分钟或18分钟，最终热解泥浆温度加热到155℃。
在所述第三步中，鸟粪石除磷工艺中氯化镁的加药量为含水80％原污泥的万分之1.2。
在所述第三步中，鸟粪石除磷工艺中药剂选用氢氧化镁。
如图1所示，本发明还公开了一种城市污水和污泥协同循环处理的装置，包括依次相连的污水处理系统3、污浆脱水机4、污泥预热浆化罐5、污泥热水解反应釜6、鸟粪石除磷系统7、冷却器8，该装置还包括为所述污泥热水解反应釜6提供蒸汽的锅炉系统9，所述锅炉系统9与所述污泥热水解反应釜6相连。
该装置还包括设置于城市污水出水口与所述污水处理系统3之间的格栅1和沉砂池2，该装置还包括闪蒸罐10、冷凝器11、除臭系统12，所述闪蒸罐10分别连接所述污泥热水解反应釜6和所述污泥预热浆化罐5，所述冷凝器11输入端连接所述污泥预热浆化罐5，所述冷凝器11输出端连接所述除臭系统12，所述除臭系统12分别连接所述污浆脱水机4和所述污水处理系统3。
热解后的高温泥浆经鸟粪石除磷系统7除磷和部分氨氮，经冷却器8冷却到常压，回流到污水厂进水口，和城市污水混合后进入污水处理系统3。
该除臭系统12处理污水处理系统3和泥浆脱水机4产生的低浓度臭气，同时处理污泥预热浆化罐5出来的高浓度臭气。
本发明具有如下技术优势：
1.本发明解决了市政污水厂污泥处理处置难题，现在的污泥处理处置不管是污泥干化焚烧还是污泥填埋还是污泥堆肥等工艺，都会对环境带来二次污染，如污泥焚烧产生二恶英致癌物和重金属气态胶等有害物质，污泥填埋产生高浓度渗透液污染地下水，同时产生大量的臭气污染周边邻近的空气环境，污泥处理项目都受到了项目落地点周围的人的领避抵制。
2.本发明解决了污泥厂污水处理过程中碳源不足的问题，热水解后的热解泥浆富碳源，和城市污水混合后补充了碳源，不用另加甲醇等，降低了运行成本。
3.本发明污水和污泥同一系统内就地处理处置，改变了现有污水处理和污泥处理模式，解决了污泥外运，另地建厂处理难题，现在我国很多城市受污泥项目落地的困难。
4.本发明的污泥处理工艺解决了污泥监督管理难题，解决了污泥违法乱倒污染环境的难题。
5.本发明的污水污泥处理处置工艺比传统的污水污泥处理处置成本节约20％以上。
6.本发明污水污泥循环协同处理处置体现了生态的文明，污泥从那里来再回那里去，格守物尽其用的生态智慧。
7.本发明的鸟粪石除磷，去除了污水污泥中的磷和部分氨氮，鸟粪石作为肥料回归自然循环。
8.本发明对污水处理、污泥处理和臭气治理一并综合考虑，形成了一个闭环的解决方案，和传统的污水和污泥项目比较，降低了项目总投资费用。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。