[发明专利]一种回收污水中碳氮磷资源的低耗绿色系统及其方法有效
申请号: | 202110384139.0 | 申请日: | 2021-04-09 |
公开(公告)号: | CN113173676B | 公开(公告)日: | 2023-03-03 |
发明(设计)人: | 张建;谢慧君;梁爽;王玉洁;胡振;庄林岚;吴海明 | 申请(专利权)人: | 山东大学 |
主分类号: | C02F9/00 | 分类号: | C02F9/00;C12N1/12;C02F1/00;C02F3/02;C02F3/12;C02F1/52;C02F3/32 |
代理公司: | 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 | 代理人: | 王志坤 |
地址: | 266237 *** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 回收 污水 中碳氮磷 资源 低耗 绿色 系统 及其 方法 | ||
本发明涉及环境保护、污水处理技术领域,具体为一种回收污水中碳氮磷资源的低耗绿色系统及其方法,所述系统包括微氧生物吸附池、斜板沉淀池和微藻培养池依次连接;所述微藻培养池中的跑道塘以共壁方式连接;所述微藻培养池底部的曝气装置采用微纳米曝气管,基于该系统,采用微氧生物吸附‑微藻培养的耦合工艺方法。该方法能在低能耗、无化学药剂添加、无二次环境污染的条件下,通过回收剩余污泥和微藻生物质的方式实现污水中碳氮磷资源的回收。
技术领域
本发明涉及环境保护、污水处理技术领域,具体为一种回收污水中碳氮磷资源的低耗绿色系统及其方法。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
随着人口的迅速增长和城市化快速发展,污水排放量迅猛增长,城镇污水中碳、氮、磷等主要污染物的含量也日益增加。污水中的碳、氮、磷等污染物其实质是“放错地方的资源”。在全球资源短缺的大背景下,改变城市污水的处置方式,由原来以污染物去除为单一目标的污水处理方式转变为以资源回收且出水达标的新型污水处置方式,实现污水处理的可持续发展是未来污水处理的发展趋势。
污水资源回收主要包括有机质回收和营养回收。有机质回收可以通过污水中碳源回收实现,常见的从污水中回收碳源的工艺主要有膜分离浓缩技术、化学强化混凝技术和生物吸附技术等;营养回收则主要是氮磷的回收,常见的回收方法有正渗透法、电渗析法、磷酸铵镁沉淀法及微藻处理等方法。然而,上述单一的回收技术均无法实现污水中碳氮磷资源的全回收,必然需要通过不同工艺进行组合来实现污水中碳氮磷资源的回收。目前,已有专利文献报道了能够实现污水中碳氮磷资源全回收的组合工艺。中国专利CN110550833A公开了一种高负荷膜生物反应器-正渗透组合工艺用于污水中碳氮磷资源的回收,分别通过膜的截留作用和选择透过性实现污水中碳源和氮磷资源的回收。但存在能耗高、膜污染问题严重、回收成本高等缺点。中国专利CN112399886公开了一种磁混凝-微藻培养的两段系统用于污水中碳氮磷资源的回收,通过化学强化混凝和微藻处理实现污水中碳源和氮磷的回收,其回收过程中需要投加混凝剂和磁种,不仅增加药剂成本,还存在对环境造成二次污染的风险。此外,磁混凝-微藻培养技术对污水中磷的去除效果高达50%,出水磷浓度过低易对微藻生长造成抑制,影响氮磷回收效果。
发明内容
为了解决现有碳氮磷资源全回收工艺存在的能耗高、运行成本高、易产生二次污染等问题,本发明提供了一种回收污水中碳氮磷资源的低耗绿色系统及其方法,该方法为一种基于污水中资源回收的生物-生态组合工艺,通过微氧生物吸附池快速吸附污水中碳源,并在斜板沉淀池实现泥水分离,以剩余污泥的形式回收污水中的碳源;斜板沉淀池出水进入微藻培养池,通过微藻生长不断吸收污水中氮磷,以微藻生物质的形式回收污水中的氮磷资源。
具体地,本发明的技术方案如下所述:
在本发明的第一方面,一种回收污水中碳氮磷资源的低耗绿色系统,微氧生物吸附池、斜板沉淀池和微藻培养池依次连接;所述微藻培养池出水区前端安装有附着超细纤维材料的滤网。
微氧生物吸附池和斜板沉淀池构成生物吸附系统,微藻培养池构成微藻培养系统,所述生物吸附系统通过活性污泥的絮凝沉淀实现污水中碳源的回收,生物吸附系统出水进入微藻培养系统,实现污水中氮磷的回收。
在本发明的第二方面,一种回收污水中碳氮磷资源的低耗绿色方法,基于上述回收污水中碳氮磷资源的系统,采用微氧生物吸附-微藻培养的耦合工艺方法。
本发明中的一个或多个技术方案具有如下有益效果:
(1)、本发明提供了一种基于污水中资源回收的生物-生态组合工艺,该生物吸附-微藻培养的耦合工艺在低能耗、无化学药剂添加、无二次环境污染的条件下通过回收剩余污泥和微藻生物质的方式,实现污水中碳氮磷资源的回收,能够实现极大的环境效益和经济效益。
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