[发明专利]藻类、微生物及生活污水处理系统及其工艺

说明书

本发明公开了一种藻类、微生物及生活污水处理系统及其工艺，所述系统与城市生活污水管连接，它包括厌氧池；所述厌氧池依次连接有兼氧池、好氧池、沉淀过滤器和微藻反应器；所述微藻反应器的出口与好氧微生物反应器连接，所述好氧微生物反应器分别连接有一号藻泥分离器和二号藻泥分离器；所述一号藻泥分离器和二号藻泥分离器分别与藻液分离器和泥气反应器连接，所述泥气反应器污泥出口与好氧池进口连接，所述好氧池的排气口与泥气反应器进气口连接，所述泥气反应器气体出口与微藻反应器连接。本发明实现溶解O₂脱出和CO₂固定分步强化实施；微藻的代谢物对系统也有一定的抑制作用，与微生物协同消耗微藻合成代谢物促进微藻卡尔文循环生产。

技术领域

本发明涉及污水处理和二氧化碳捕捉的节能减排技术领域， 具体涉及一种藻类、微生物及生活污水处理系统及其工艺。

背景技术

在污水处理领域，正在进行的低能耗低排放革新运动，将 使污水处理乃至环境治理行业掀起新一轮技术更新换代的革 命。

目前在污水处理领域存在以下突出的问题：

1)污水处理中存在将大量CO₂未作处理，直接散排大气； 初步估计全国污水处理厂年直排CO₂约为2千万吨；

2)部分纯微藻处理污水工艺，尚存在培养浓度低，光源 利用效率低，处理效率低的问题；在独立培养的高浓度藻液中， 因为溶解O₂浓度高，产生抑制作用，不利于连续运行；直接 投入污水中与污泥同池内运行，存在光源利用率较低，微生物 溶解O₂不易调节，整体效率低：

首先，微藻直接投入活性污泥污水处理系统中，微藻浓度 不高且不易控制，由于污泥存在散光效应，光源利用率不高， 不到藻类独立培养有效光源的10％；且系统O₂浓度不易控制， 太高O₂对微藻生长不利。系统溶解O₂不易控制原因：一是因 为好氧系统充O₂抑制微藻生长，一是因为兼氧系统要求溶液 低电位(一般为0mV左右)控制反硝化过程，进而与藻类释 放溶解O₂提高系统电位冲突；同时CO₂浓度不高，没有适宜 的pH环境，HCO₃^-不高，CO₂固定率不高，不易控制；

其次，微藻直接投入活性污泥污水处理系统中，导致污泥 量不易控制，不易减量化运行，导致填埋和丢弃困难，最终无 害化处置成本高，处理费用增加30％；

再次，微藻培养独立进行存在外加碳源补充NaHCO3,然 后加入污水中进行光合作用，吸收水中氮磷化合物；首先需要 不断补充NaHCO₃，其次需要不断鼓气脱出O₂，消耗额外动力 能源，并且藻类副产物明显增加，导致后处理费用增加30％；

最后，没有微藻协同处理的污水处理系统，因为污水排放 标准的提高，尤其是总氮的处理，直接增加辅助碳源消耗；个 别污水处理水厂碳源的单耗超过0.5元/吨，同时碳源的增加导 致大幅增加污泥处理负荷，部分水厂投加碳源后污泥产量增加 50％以上。

因此，随着水质指标的提升和运行费用增加的矛盾更加突 出，在节能减排和碳中和的要求下，必须开发更加节能且系统 零排的污水处理工艺。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种藻类、 微生物及生活污水处理系统及其工艺，该方法能够将微藻固碳与污 水处理相结合，通过污泥外循环与微藻液循环耦合处理、微藻与污 水处理废气循环吸收处理、污水好氧池废气与好氧污泥外循环分级吸收的脱O₂释CO₂协同处理；整个污水处理过程中，减少CO₂排 放，减少外部碳源投加；提高微藻培养效率，同时提高脱氮除磷效 果。