一种热碱解-磷酸铵镁固定磷氮-脱出水利用的联合工艺处理剩余污泥的方法

摘要

本发明提供了一种热碱解‑磷酸铵镁固定磷氮‑脱出水利用的联合工艺处理剩余污泥的方法，属于污泥处理技术领域。本发明通过将剩余污泥进行浓缩处理提高含固率，然后与碱混合进行热碱解反应破胞，促进污泥中细胞的细胞壁破裂使胞内物质释放，溶出正磷酸盐、氨氮和有机物，正磷酸盐、氨氮和外加的镁盐反应生成磷酸铵镁沉淀，得到含MAP泥饼，能够用作缓释肥，实现污泥中的释放的氮和磷的资源化利用；热碱解混合物脱水产生的脱出水可由厌氧消化反应产生甲烷，并将产生的甲烷用于沼气蒸汽锅炉产出蒸汽，得到的蒸汽作为热碱解反应的热源；或脱出水可直接回流到污水处理的反硝化单元进行补碳。本发明的方法可实现剩余污泥的减量化、无害化和资源化。

说明书

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，尤其涉及一种热碱解-磷酸铵镁固定磷氮-脱出水利用的联合工艺处理剩余污泥的方法。

背景技术

随着我国经济发展和城镇化进程的加快，城市污水排放量日益增加，污水处理厂产生的剩余污泥量也越来越大。据统计，2020年剩余污泥量将达到5432万吨，这个数值在一段时间内估计还会持续增加，为此剩余污泥的减量化具有迫切要求。一般地，污泥处理与处置费用占污水处理厂总运行费用的50％以上，故剩余污泥量的资源化利用具有重要的现实意义。

目前国内外所采用污泥资源化技术主要有：污泥堆肥、消化制沼气、污泥燃料化、制成建筑材料等。申请公布号为CN 103693828 A的中国专利公开了碱解预处理—磷酸铵镁法回收磷氮—厌氧消化产甲烷的集成工艺处理剩余污泥的方法，利用碱解，获得磷酸铵镁粗品同时回收甲烷，但存在溶胞后氮、磷和有机物释放效率不高，以及反应速率慢等缺馅。申请公布号为CN 110117148A的中国专利公开了一种污水厂生化污泥的低温热碱消解方法，在低温条件下热解与碱解联合作用使污水厂污泥中的微生物细胞体破解从而降低污泥产量，但没有将溶胞后的氮、磷和有机物进一步的资源化利用。因此，亟需研发既能够充分破胞释放剩余污泥中的氮、磷和有机物，又能够将释放的氮、磷和有机物资源化利用的剩余污泥处理方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热碱解-磷酸铵镁固定磷氮-脱出水利用的联合工艺处理剩余污泥的方法，本发明提供的处理剩余污泥的方法既能够充分释放剩余污泥中的氮、磷和有机物，又能够将释放的氮、磷和有机物资源化利用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种热碱解-磷酸铵镁固定磷氮-脱出水利用的联合工艺处理剩余污泥的方法，包括以下步骤：

(1)将剩余污泥进行浓缩处理，得到浓缩污泥；

(2)将所述步骤(1)得到的浓缩污泥与碱混合，进行热碱解反应，得到热碱解混合物；

(3)将所述步骤(2)得到的热碱解混合物与镁盐混合，进行磷酸铵镁沉淀反应，得到含MAP混合物；

(4)将所述步骤(3)得到的含MAP混合物进行脱水，得到脱出水和含MAP泥饼；

(5)将所述步骤(4)得到的脱出水回流到污水处理的反硝化单元进行补碳；

或者，将所述步骤(4)得到的脱出水进行厌氧消化产甲烷，然后将得到的甲烷用于沼气蒸汽锅炉产出蒸汽，将所述蒸汽作为所述步骤(2)中热碱解反应的热源。

优选地，所述步骤(1)中的浓缩处理包括重力浓缩、气浮浓缩或离心浓缩。

优选地，所述步骤(1)中的浓缩污泥的含固率为2.0％～5.0％。

优选地，所述步骤(2)中碱包括氢氧化钠或氢氧化钙。

优选地，所述步骤(2)中热碱解反应的温度为70.0～90.0℃，热碱解反应的时间为30.0～90.0min。

优选地，所述步骤(2)中热碱解反应的初始pH值为10.0～11.0。

优选地，所述步骤(3)中的镁盐包括氯化镁、硫酸镁或碳酸镁。

优选地，所述步骤(3)中镁盐与热碱解混合物中的磷的物质的量之比为(1.5～1.8):1。

优选地，所述步骤(3)中的磷酸铵镁沉淀反应的初始pH值为9.4～9.9，磷酸铵镁沉淀反应的时间为30.0～60.0min。

优选地，所述步骤(4)中的脱水包括压滤或离心。

本发明提供了一种热碱解-磷酸铵镁固定磷氮-脱出水利用的联合工艺处理剩余污泥的方法，包括以下步骤：将剩余污泥进行浓缩处理，得到浓缩污泥；将得到的浓缩污泥与碱混合，进行热碱解反应，得到热碱解混合物；将得到的热碱解混合物与镁盐混合，进行磷酸铵镁沉淀反应，得到含MAP混合物；将得到的含MAP混合物进行脱水，得到脱出水和含MAP泥饼；将得到的脱出水回流到污水处理的反硝化单元进行补碳；或者，将得到的脱出水进行厌氧消化产甲烷，然后将得到的甲烷用于沼气蒸汽锅炉产出蒸汽，将所述蒸汽作为热碱解反应的热源。本发明通过将剩余污泥进行浓缩处理，提高剩余污泥含固率后与碱混合，再通过热碱解反应进行破胞，使剩余污泥内细胞的细胞壁破裂和胞内物质释放，溶出剩余污泥中的正磷酸盐、氨氮和有机物；正磷酸盐、氨氮和外加的镁盐进行磷酸铵镁沉淀反应生成含MAP混合物，脱水后得到碱性含MAP泥饼，能够用作缓释肥，实现剩余污泥中氮和磷的资源化利用；含MAP混合物脱水产生的脱出水可由厌氧消化反应产甲烷，并将产生的甲烷用于沼气蒸汽锅炉产出蒸汽，得到的蒸汽作为热碱解反应的热源，或可直接回流到污水处理的反硝化单元进行补碳，实现剩余污泥的减量化、无害化和资源化。实施例的结果表明，本发明提供的处理剩余污泥的方法，热碱解混合物：氨氮释放率422.6％，正磷酸盐释放率94.4％，COD释放率957.5％；MAP反应后：氨氮转化率22.3％，正磷酸盐转化率53.3％；含MAP混合物脱水后：氨氮回收率54.0％，正磷酸盐回收率93.1％；UASB反应器产甲烷：COD前后差值为1069mg/L，UASB反应器容积12m

附图说明

图1为本发明提供的热碱解-磷酸铵镁固定磷氮-脱出水利用的联合工艺处理剩余污泥的方法的流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种热碱解-磷酸铵镁固定磷氮-脱出水利用的联合工艺处理剩余污泥的方法，包括以下步骤：

(1)将剩余污泥进行浓缩处理，得到浓缩污泥；

(2)将所述步骤(1)得到的浓缩污泥与碱混合，进行热碱解反应，得到热碱解混合物；

(3)将所述步骤(2)得到的热碱解混合物与镁盐混合，进行磷酸铵镁沉淀反应，得到含MAP混合物；

(4)将所述步骤(3)得到的含MAP混合物进行脱水，得到脱出水和含MAP泥饼；

(5)将所述步骤(4)得到的脱出水回流到污水处理的反硝化单元进行补碳；

或者，将所述步骤(4)得到的脱出水进行厌氧消化产甲烷，然后将得到的甲烷用于沼气蒸汽锅炉产出蒸汽，将所述蒸汽作为所述步骤(2)中热碱解反应的热源。

本发明将剩余污泥进行浓缩处理，得到浓缩污泥。在本发明中，所述浓缩处理能够脱除部分剩余污泥中的水，提高污泥的含固率。

在本发明中，所述浓缩处理优选包括重力浓缩、气浮浓缩或离心浓缩。本发明对所述浓缩处理的装置没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的污泥浓缩单元的装置即可。在本发明中，所述污泥浓缩单元优选包括重力浓缩池、气浮浓缩池或离心浓缩器。

在本发明中，所述浓缩污泥的含固率优选为2.0％～5.0％，更优选为2.5％～3.0％。本发明对所述浓缩污泥的COD、正磷酸盐和氨氮的浓度没有特殊限定，将所述浓缩污泥的含固率能够达到2.0％～5.0％时记录浓缩污泥的COD、正磷酸盐和氨氮的浓度即可。在本发明中，当所述浓缩污泥的含固率能够达到2.0％～5.0％时，所述浓缩污泥的COD优选为178～295.6mg/L，更优选为200～258mg/L；所述浓缩污泥的正磷酸盐优选为15.1～28.5mg/L，更优选为20～25mg/L；所述浓缩污泥的氨氮优选为13.8～39.8mg/L，更优选为20～30mg/L。在本发明中，经浓缩处理后，所述浓缩污泥的参数为上述范围，通过记录浓缩污泥的上述参数，能够监测后续处理过程对各参数的影响。

得到的浓缩污泥后，本发明将所述浓缩污泥与碱混合，进行热碱解反应，得到热碱解混合物。

在本发明中，所述碱优选包括氢氧化钠或氢氧化钙。在本发明中，所述碱能够为所述热碱解反应提供所需碱性条件，使预浓缩污泥充分破胞。本发明对所述碱的用量没有特殊限定，能够将所述热碱解反应的初始反应的pH值调节至所需即可。

在本发明中，所述热碱解反应的初始pH值优选为10.0～11.0。在本发明中，所述热碱解反应的初始pH值为上述范围时有利于提高破胞速率，使浓缩污泥充分破胞。

在本发明中，所述热碱解反应的温度优选为70.0～90.0℃，更优选为75.0～80.0℃；热碱解反应的时间优选为30.0～90.0min，更优选为40.0～50.0min。在本发明中，所述热碱解反应的温度和时间为上述范围时，能够使浓缩污泥的细胞充分破胞，促进剩余污泥内微生物细胞壁破裂和胞内物质释放，溶出剩余污泥中的正磷酸盐、氨氮和有机物。

本发明对所述热碱解反应的加热方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的加热方式，能够使所述热碱解反应的温度为70.0～90.0℃即可。在本发明中，所述热碱解反应的加热方式优选包括电加热、蒸汽加热或导热油加热，更优选为蒸汽加热。在本发明中，所述加热方式为上述类型时能够保证热碱解反应在所需的温度。

本发明对所述热碱解反应的装置没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的热碱解反应釜即可。本发明优选在热碱解反应釜外设置保温材料，保证热碱解反应釜中的反应温度为70.0～90.0℃。在本发明中，所述保温材料优选包括玻璃棉、岩棉、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料或聚氨酯硬质泡沫塑料。

在本发明中，所述热碱解反应的装置优选为2个以上的热碱解反应釜并联，以实现系统的连续运行。本发明对所述热碱解反应釜的个数没有特殊限定，根据需要处理的剩余污泥的用量进行调整即可。在本发明中，所述热碱解反应釜的个数优选为2个以上，更优选为2～3个。

在本发明中，所述热碱解混合物的COD优选为2589～4508mg/L，更优选为3000～4000mg/L；所述热碱解混合物的正磷酸盐优选为52.5～68.6mg/L，更优选为60～65mg/L；所述热碱解混合物的氨氮优选为64.6～136.3mg/L，更优选为80～120mg/L。在本发明中，所述热碱解反应能够充分促进剩余污泥中的细胞破胞，释放剩余污泥内细胞内物质释放，溶出剩余污泥中的正磷酸盐、氨氮和有机物。

得到热碱解混合物后，本发明将所述热碱解混合物与镁盐混合，进行磷酸铵镁沉淀反应，得到含MAP混合物。

在本发明中，所述镁盐与热碱解混合物中的磷的物质的量之比优选为(1.5～1.8):1，更优选为(1.6～1.7):1。在本发明中，所述磷酸铵镁沉淀反应为非均相反应体系，投加的镁盐可能形成多种沉淀物，镁磷摩尔比小于1.5将因镁不足导致磷的资源化利用率降低，但镁磷摩尔比大于1.8则因镁大大过剩导致镁盐的浪费。在本发明中，当所述镁盐与热碱解混合物中的磷的物质的量之比为上述范围时有利于提高磷酸铵镁沉淀反应的效率，提高磷的回收率。

本发明对所述镁盐的种类没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知市售镁盐即可。在本发明中，所述镁盐优选包括氯化镁、硫酸镁和碳酸镁中的一种或多种。在本发明中，所述镁盐的种类为上述类型时，更有利于使磷酸铵镁沉淀反应充分完成。

在本发明中，所述磷酸铵镁沉淀反应的初始pH值优选为9.4～9.9，更优选为9.5～9.8。在本发明中，所述磷酸铵镁沉淀反应为复杂的非均相反应体系，由于存在其它的缓冲盐，当pH小于9.4时MAP生成率很低；但pH大于9.9时，不但增加药剂费用，而且对后续的脱水产生不利影响。在本发明中，所述磷酸铵镁沉淀反应的初始pH值为上述范围时使磷酸铵镁沉淀反应充分完成。

在本发明中，所述磷酸铵镁沉淀反应的温度优选为45～55℃，更优选为48～50℃；所述磷酸铵镁沉淀反应的时间优选为30.0～45.0min，更优选为35.0～40.0min。在本发明中，所述磷酸铵镁沉淀反应的温度和时间为上述范围时能够促进磷酸铵镁沉淀反应充分完成，将热碱解混合物中的磷充分反应生成磷酸铵镁。

本发明对所述磷酸铵镁沉淀反应的装置没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的沉淀反应的装置即可。在本发明中，所述沉淀反应装置优选为夹套冷却反应釜。

在本发明中，所述磷酸铵镁沉淀反应的装置优选为2个以上的反应釜并联，以实现联合工艺的连续运行。本发明对所述反应釜的个数没有特殊限定，根据需要处理的热碱解混合物的量进行调整即可。在本发明中，所述反应釜的个数优选为2个以上，更优选为2～3个。

得到含MAP混合物后，本发明将所述含MAP混合物进行脱水，得到脱出水和含MAP泥饼。

在本发明中，所述脱水优选包括压滤或离心。本发明对所述脱水时采用的装置没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的脱水单元的装置即可。在本发明中，所述污泥脱水单元优选包括板框压滤机、带式压滤机或离心机。在本发明中，所述污泥脱水单元为上述类型时，能够充分实现含MAP混合物的固液分离。

在本发明中，所述脱水优选为调理脱水。在本发明中，所述调理脱水采用的药剂优选包括氯化铁、氯化钙或阳离子聚丙烯酰胺。本发明对所述调理脱水的操作方法没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的调理脱水的方法即可。在本发明中，所述调理脱水能够提高含MAP混合物的脱水率。

在本发明中，所述含MAP泥饼优选作为缓释肥进行直接应用。在本发明中，所述含MAP混合物脱水得到的泥饼呈碱性，且包括大量磷酸铵镁，能够作为碱性缓释肥，用于酸性土壤的改良。本发明对所述含MAP泥饼作为缓释肥进行直接应用的方法没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的应用方法即可。

本发明优选将所述含MAP泥饼进行干燥后进行应用。在本发明中，所述干燥的温度优选为55～70℃，更优选为60～65℃；所述干燥的时间优选为2.0～4.0h，更优选为2.5～3.0h。在本发明中，所述干燥的温度和时间为上述范围时，能够充分去除脱水得到的固体中的水分。

得到脱出水后，本发明将所述脱出水回流到污水处理的反硝化单元进行补碳。在本发明中，所述脱出水中包括有机质，能够为反硝化单元提供碳源，实现脱出水中有机质的资源化利用。

本发明对所述反硝化单元的装置和操作方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的反硝化单元的装置和操作方式即可。

或者，本发明将所述脱出水进行厌氧消化反应产甲烷，然后将得到的甲烷用于沼气蒸汽锅炉产出蒸汽，将所述蒸汽作为热碱解反应的热源。

本发明对所述厌氧消化反应的装置没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的厌氧消化反应的装置即可。在本发明中，所述厌氧消化反应的装置优选包括UASB反应器、IC反应器或厌氧流化床，更优选为UASB反应器。本发明对所述厌氧消化反应的操作方法和参数没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的厌氧消化反应的操作方法和参数，根据实验需要进行调整即可。

得到甲烷后，本发明将所述甲烷用于沼气蒸汽锅炉产出蒸汽，然后将所述蒸汽作为热碱解反应的热源。

在本发明中，所述甲烷能够作为燃料，将其用于沼气蒸汽锅炉能够产出蒸汽。本发明对所述沼气蒸汽锅炉没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的沼气蒸汽锅炉即可。

在本发明中，所述沼气蒸汽锅炉产出的蒸汽具有较高的热量，能够为热碱解反应提供热量，作为热碱解的热源，实现脱出水中有机质的资源化利用。

在本发明中，所述热碱解-磷酸铵镁固定磷氮-脱出水利用的联合工艺处理剩余污泥的方法的工艺的流程图优选如图1所示。从图1可以看出，将剩余污泥在污泥浓缩单元中进行浓缩处理，将得到的浓缩污泥在热碱解反应釜加碱加热进行破胞，然后将得到的热碱解混合物在反应釜中加入镁盐进行磷酸铵镁沉淀反应，然后将得到的磷酸铵镁混合物在脱水单元中进行脱水，得到脱出水和含MAP泥饼；将脱出水回流到污水处理的反硝化单元进行补碳；或者，将脱出水进入产甲烷装置中，通过厌氧消化反应产甲烷，然后将所述厌氧消化反应得到的甲烷用于沼气蒸汽锅炉产出蒸汽，然后将所述蒸汽作为热碱解反应的热源，进而实现了剩余污泥中正磷酸盐、氨氮和有机物的资源化利用。

本发明提供了一种热碱解-磷酸铵镁固定磷氮-脱出水利用的联合工艺处理剩余污泥的方法，本发明通过将剩余污泥进行浓缩处理，提高了剩余污泥含固率后，与碱混合后进行热碱解反应破胞，促进污泥中的微生物细胞破壁和胞内物质释放；溶出剩余污泥中的正磷酸盐、氨氮和有机物，正磷酸盐、氨氮和外加的镁盐进行磷酸铵镁沉淀反应，得到含MAP混合物，脱水后的含MAP泥饼能够用作缓释肥，实现污泥中的释放的氮、磷和有机物的资源化利用；污泥脱水产生的脱出水可由厌氧消化反应产生甲烷，可将产生的甲烷用于沼气蒸汽锅炉产出蒸汽，得到的蒸汽作为热碱解反应的热源，或可直接回流到污水处理的反硝化单元进行补碳，实现剩余污泥的减量化、无害化和资源化。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

实施例中的热碱解反应釜、磷酸铵镁反应釜(MAP反应釜)、板框压滤机(污泥脱水单元)和UASB反应器的供应商均为广州市广环环保科技有限公司，重力浓缩池(污泥浓缩单元)为东莞市虎门绿源水务有限公司现有设施。

(1)将剩余污泥在重力浓缩池中进行浓缩处理，得到浓缩污泥，其含固率(TS)为3.2％，氨氮为26.5mg/L、正磷酸盐为27.0mg/L、COD为278.8mg/L；

(2)将所述步骤(1)得到的浓缩污泥在夹套加热反应釜中，与氢氧化钠混合，进行破胞，得到热碱解混合物；

其中，热碱解反应的加热方式为导热油夹套加热，热碱解反应温度为80.0℃，热碱解反应初始反应pH值为10.0，热碱解反应时间的为45.0min，保温材料为玻璃棉；热碱解混合物的上清液中氨氮为138.5mg/L、正磷酸盐为52.5mg/L、COD为2948.2mg/L；

(3)将所述步骤(2)得到的热碱解混合物在夹套冷却反应釜中冷却至50℃后加入氯化镁，进行磷酸铵镁沉淀反应，得到含MAP混合物；

其中，镁盐与热碱解混合物中的磷的物质的量之比为1.8：1，沉淀反应的初始反应pH值为9.9，沉淀反应时间为30.0min；沉淀反应后上清液氨氮为107.6mg/L、正磷酸盐为24.5mg/L、COD为2652.3mg/L；

(4)在所述步骤(3)得到的含MAP混合物中添加阳离子聚丙烯酰胺调理后再在板框压滤机中进行脱水，得到脱出水和含MAP泥饼；

其中，脱出水中氨氮为63.7mg/L、正磷酸盐为3.6mg/L、COD为1865.8mg/L；

(5)将所述步骤(4)得到的脱出水进入UASB反应中，进行厌氧消化产甲烷，然后将所述厌氧消化得到的甲烷用于沼气蒸汽锅炉产出蒸汽，然后将所述蒸汽为所述步骤(2)的热碱解反应釜提供热源；

其中，厌氧消化反应后出水中氨氮为41.2mg/L、正磷酸盐为2.2mg/L、COD为796.8mg/L。

由实施例1可以看出，热碱解反应后：氨氮释放率422.6％，正磷酸盐释放率94.4％，COD释放率957.5％；磷酸铵镁沉淀反应后：氨氮转化率22.3％，正磷酸盐转化率53.3％；含MAP混合物脱水处理后：氨氮回收率54.0％，正磷酸盐回收率93.1％；UASB产甲烷：COD前后差值为1069mg/L，UASB反应器容积12m

实施例2

(1)将剩余污泥在重力浓缩池中进行浓缩处理，得到浓缩污泥，其含固率(TS)为3.0％，氨氮为36.8mg/L、正磷酸盐为28.5mg/L、COD为295.6mg/L；

(2)将所述步骤(1)得到的浓缩污泥在夹套加热反应釜中，与氢氧化钠混合，进行破胞，得到热碱解混合物；

其中，热碱解反应的加热方式为导热油夹套加热，热碱解反应温度为80.0℃，热碱解反应的初始反应pH值为10.0，热碱解反应时间为45.0min，保温材料为玻璃棉；热碱解混合物上清液的氨氮为117.8mg/L、正磷酸盐为63.0mg/L、COD为3067.8mg/L；

(3)将所述步骤(2)得到的热碱解混合物在夹套冷却反应釜中冷却至50℃后加入氯化镁进行磷酸铵镁沉淀反应，得到含MAP混合物；

其中，镁盐与热碱解混合物中的磷的物质的量之比为1.8：1，沉淀的初始反应pH值为9.9，沉淀反应时间为30.0min；沉淀反应后上清液氨氮为80.6mg/L、正磷酸盐为23.5mg/L、COD为2865.8mg/L；

(4)在所述步骤(3)得到的含MAP混合物中添加阳离子聚丙烯酰胺调理后再在板框压滤机中进行脱水，得到脱出水和含MAP泥饼；

其中，脱出水中氨氮为45.6mg/L、正磷酸盐为2.8mg/L、COD为1713.2mg/L；

(5)将所述步骤(4)得到的脱出水进入UASB反应中，进行厌氧消化产甲烷，然后将所述厌氧消化反应产的甲烷用于沼气蒸汽锅炉产出蒸汽，然后将所述蒸汽为所述步骤(2)的热碱解反应釜提供热源；

其中，厌氧消化反应出水中氨氮为28.6mg/L、正磷酸盐为1.5mg/L、COD为697.6mg/L。

由实施例2可以看出：热碱解反应后：氨氮释放率220.1％，正磷酸盐释放率121.1％，COD释放率937.8％；沉淀反应后：氨氮转化率37.1％，正磷酸盐转化率62.7％；含MAP混合物脱水处理后：氨氮回收率31.6％，正磷酸盐回收率95.6％；UASB产甲烷：COD前后差值为1015.6mg/L，UASB反应器容积12m

实施例3

(1)将剩余污泥在重力浓缩池中进行浓缩处理，得到浓缩污泥，其含固率(TS)为2.9％，氨氮为39.8mg/L、正磷酸盐为26.5mg/L、COD为278.6mg/L；

(2)将所述步骤(1)得到的浓缩污泥在夹套加热反应釜中，与氢氧化钠混合，进行破胞，得到热碱解混合物；

其中，热碱解反应的加热方式为导热油夹套加热，热碱解反应温度为80.0℃，热碱解反应的初始反应pH值为10.0，热碱解反应的时间为45.0min，保温材料为玻璃棉；热碱解混合物上清液的氨氮为158.6mg/L、正磷酸盐为56.0mg/L、COD为2587.8mg/L；

(3)将所述步骤(2)得到的热碱解混合物在夹套冷却反应釜中冷却至50℃后加入氯化镁进行磷酸铵镁沉淀反应，得到含MAP混合物；

其中，镁盐与热碱解混合物中的磷的物质的量之比为1.8：1，沉淀反应的初始反应pH值为9.9，沉淀反应时间为30.0min；沉淀反应后上清液氨氮为108.6mg/L、正磷酸盐为30.0mg/L、COD为2265.8mg/L；

(4)在所述步骤(3)得到的含MAP混合物中添加阳离子聚丙烯酰胺调理后再在板框压滤机中进行脱水，得到脱出水和含MAP泥饼；

其中，脱出水中氨氮为56.7mg/L、正磷酸盐为2.0mg/L、COD为1513.2mg/L；

(5)将所述步骤(4)得到的脱出水进入UASB反应中，进行消化反应产甲烷，然后将所述厌氧消化反应产的甲烷用于沼气蒸汽锅炉产出蒸汽，然后将所述蒸汽为所述步骤(2)的热碱解反应釜提供热源；

其中，厌氧消化反应出水中氨氮为38.5mg/L、正磷酸盐为1.2mg/L、COD为630.5mg/L。

由实施例3可以看出：热碱解反应后：氨氮释放率298.5％，正磷酸盐释放率111.3％，COD释放率828.8％；沉淀反应后：氨氮转化率31.5％，正磷酸盐转化率46.4％；含MAP混合物脱水处理后：氨氮回收率64.2％，正磷酸盐回收率96.4％；UASB产甲烷：COD前后差值为882.7mg/L，UASB反应器容积12m

从上述数据可以看出，通过热碱解、磷酸铵镁固定磷氮及脱出水利用的联合工艺处理剩余污泥，能够充分将剩余污泥中的N、P和有机物等溶出，然后将N、P与镁盐反应生成磷酸铵镁污泥可用作缓释肥，有机物可通过厌氧消化反应产甲烷，甲烷用于沼气蒸汽锅炉产出蒸汽，然后将所述蒸汽为热碱解反应釜提供热源蒸汽。或者可以直接回流污水处理反硝化脱氮单元补碳。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。