CN105110580B - 一种污水处理工艺及其污水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种污水处理工艺及其污水处理系统，所述的污水处理工艺包括如下步骤，S1.通过格栅去除污水中的悬浮物和杂质；S2.在厌氧条件下，通过活性污泥中的厌氧微生物降解污水中的有机物产生营养物质和含碳气体，通过吸附材料吸附污水中的重金属和难降解有机物，通过膜将活性污泥与含营养物质的水分离；S3.收集降解时产生的含碳气体，利用含碳气体以及水中的营养物质进行微藻培养；S4.藻水分离。该工艺能有效利用污水中有机碳源和营养物质进行资源回收、耗能小、CO2排放量小、剩余污泥少。
Description
技术领域
本发明涉及一种污水处理工艺及其污水处理系统。
背景技术
污水处理通常伴随高耗能及大量的CO2排放，如何实现污水处理过程中节能及CO2减量排放是目前亟待解决的问题，我国污水处理普遍采用常规活性污泥法，即通过消耗大量能源满足污水提升、氧气供给、化学需氧量生物转化、脱氮除磷、污泥浓缩等需要，其中浪费了大量可回收利用的有机碳资源及营养物质，同时产生了大量难以处理的污泥。
发明内容
针对现有的污水处理工艺存在的高耗能、CO2排放量大和大量剩余污泥的问题，本发明的目的是提供一种可有效利用污水中有机碳源和营养物质进行资源回收、耗能小、CO2排放量小、剩余污泥少的污水处理工艺。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：
一种污水处理工艺，其特征在于：包括如下步骤，S1.通过格栅去除污水中的悬浮物和杂质；S2.在厌氧条件下，通过活性污泥中的厌氧微生物降解污水中的有机物产生营养物质和含碳气体，通过吸附材料吸附污水中的重金属和难降解有机物，通过膜将活性污泥与含营养物质的水分离；S3.收集降解时产生的含碳气体，利用含碳气体以及水中的营养物质进行微藻培养；S4.藻水分离。
进一步地，藻水分离后将一部分水与亚铁溶液反应，并将反应后的水回流与吸附材料和厌氧微生物反应。
进一步地，污水在与吸附材料和厌氧微生物反应的过程中，采用内回流的方式利用吸附材料冲刷膜的表面。
进一步地，所述的吸附材料优选为活性炭。
一种基于上述污水处理工艺的污水处理系统，其特征在于：包括沿着污水处理方向依次设置的进水管、粗格栅、细格栅、活性炭厌氧膜处理池、藻处理池、藻沉淀池、配水井和出水管；所述活性炭厌氧膜处理池内包含活性炭、含厌氧微生物的活性污泥和膜，活性炭厌氧膜处理池上设有用于收集含碳气体的集气罩，集气罩收集的含碳气体通过导气管导入藻处理池；所述配水井通过回流管依次与亚铁池和活性炭厌氧膜处理池连接。
进一步地，所述藻处理池上设有用于回收可燃气体的气体回收系统。
进一步地，所述藻沉淀池上设有用于回收藻的藻回收系统。
本发明的有益效果是：
1.通过膜将活性污泥与含营养物质的水分离，提高了活性污泥浓度、降低了后续污水中的剩余污泥量、耗能低；通过微藻培养吸取降解时产生的含碳气体以及水中的营养物质，既处理了污水，又培养了微藻，资源回收率高，降低了CO2等含碳气体的排放量；通过吸附材料吸附微藻不能吸收利用的重金属和难降解有机物，净化污水的同时，保证了微藻的培养环境。
2.藻水分离后的水，溶解性有机物可能提高并含有H2O2，因此将一部分水与亚铁溶液反应，提高水的氧化能力，然后将反应后的具有高度氧化能力的水回流与吸附材料和厌氧微生物反应，提高污水处理的效率。
3.内回流利用吸附材料冲刷膜的表面可以防止膜堵塞，提高膜通量和使用寿命。
4.活性炭具有良好的吸附性能，处理效果好。
5.通过集气罩收集活性炭厌氧膜处理池的含碳气体为藻处理池提供碳源，通过气体回收系统收集藻处理池上的气体可以用作燃气，通过藻回收系统收集藻沉淀池上的微藻可以用作生物柴油或蛋白制剂，充分回收污水处理过程中的有用物质，资源利用率高。
附图说明
图1是本发明的污水处理的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，一种基于上述污水处理工艺的污水处理系统，其特征在于：包括沿着污水处理方向依次设置的进水管、粗格栅、细格栅、活性炭厌氧膜处理池、藻处理池、藻沉淀池、配水井和出水管；所述活性炭厌氧膜处理池内包含活性炭、含厌氧微生物的活性污泥和膜，活性炭厌氧膜处理池上设有用于收集含碳气体的集气罩，集气罩收集的含碳气体通过导气管导入藻处理池；所述配水井通过回流管依次与亚铁池和活性炭厌氧膜处理池连接。
如图1所示，本发明的污水处理步骤是：
1)收集待处理污水，调节冲击负荷。
2)污水从进水管进入，经过粗格栅，利用粗格栅去除污水中较大的悬浮物。
3)污水经过细格栅，利用细格栅去除污水中较小的悬浮物。
4)污水进入活性炭厌氧膜处理池，在厌氧条件下，通过活性污泥中的厌氧微生物降解污水中的有机物产生营养物质和含碳气体，通过活性炭(活性炭具有良好的吸附性能，处理效果好)吸附污水中的重金属和难降解有机物(吸附微藻不能吸收利用的重金属和难降解有机物，净化污水的同时，保证了微藻的培养环境)，通过膜将活性污泥与含营养物质的水分离(提高了活性污泥浓度、降低了后续污水中的剩余污泥量、耗能低)；集气罩收集活性炭厌氧膜处理池上降解时产生的含碳气体(主要是微生物厌氧过程中产生的CO2和CH4等气体)，并通过导气管导入藻处理池。
污水在与活性炭和厌氧微生物反应的过程中，采用内回流的方式利用活性炭冲刷膜的表面(防止膜堵塞，提高膜通量和使用寿命)。
5)含营养物质的水进入藻处理池，利用水中的营养物质和含碳气体进行微藻培养(既处理了污水，又培养了微藻，资源回收率高，降低了CO2等含碳气体的排放量)；通过气体回收系统收集藻处理池上微藻产生的气体用作燃气(主要是藻产生的O2，充分回收污水处理过程中的有用物质，资源利用率高)。
6)藻液进入藻沉淀池，进行藻水分离；通过藻回收系统收集分离后的微藻用作生物柴油或蛋白制剂(充分回收污水处理过程中的有用物质，资源利用率高)。
7)分离后的水通过配水井一部分从出水管排出，一部分通过回流管进入亚铁池与亚铁溶液反应，反应后通过回流管进入活性炭厌氧膜处理池与活性炭厌氧膜反应(藻水分离后的水，溶解性有机物可能提高并含有H2O2，因此将一部分水与亚铁溶液反应，提高水的氧化能力，然后将反应后的具有高度氧化能力的水回流与活性炭和厌氧微生物反应，提高污水处理的效率)。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种污水处理工艺，其特征在于：包括如下步骤，S1.通过格栅去除污水中的悬浮物和杂质；S2.在厌氧条件下，通过活性污泥中的厌氧微生物降解污水中的有机物产生营养物质和含碳气体，通过吸附材料吸附污水中的重金属和难降解有机物，通过膜将活性污泥与含营养物质的水分离；S3.收集降解时产生的含碳气体，利用含碳气体以及水中的营养物质进行微藻培养；S4.藻水分离，藻水分离后将一部分水与亚铁溶液反应，并将反应后的水回流与吸附材料和厌氧微生物反应。
2.如权利要求1所述的一种污水处理工艺，其特征在于：污水在与吸附材料和厌氧微生物反应的过程中，采用内回流的方式利用吸附材料冲刷膜的表面。
3.一种基于权利要求1至2任一所述的污水处理工艺的污水处理系统，其特征在于：包括沿着污水处理方向依次设置的进水管、粗格栅、细格栅、活性炭厌氧膜处理池、藻处理池、藻沉淀池、配水井和出水管；所述活性炭厌氧膜处理池内包含活性炭、含厌氧微生物的活性污泥和膜，活性炭厌氧膜处理池上设有用于收集含碳气体的集气罩，集气罩收集的含碳气体通过导气管导入藻处理池；所述配水井通过回流管依次与亚铁池和活性炭厌氧膜处理池连接。
4.如权利要求3所述的一种污水处理系统，其特征在于：所述藻处理池上设有用于回收可燃气体的气体回收系统。
5.如权利要求3所述的一种污水处理系统，其特征在于：所述藻沉淀池上设有用于回收藻的藻回收系统。
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