CN106277599A - 一种利用微藻类处理污水从而获取能量和肥料的方法 - Google Patents

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    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Abstract

本发明公开了一种利用微藻类获取能量和肥料的方法，该工艺集曝气、生物作用、沉淀、回流功能为一体，以污水处理厂为污水处理现场，生活废水经由用于藻类生长的生物反应器，得到低氮磷的再利用水，而藻类生物量经过厌氧硝化和脱水产生生物气体和固体，最后分离的消化液通过沉淀得到氮磷肥，剩余液体回流至反应器。将藻类应用于污水处理中，通过分离‑释放‑回收（PRR）过程，产生清洁水和高等级的肥料。同时，对比传统污水处理使用少得多的能量和产生更少的剩余污泥。该工艺一旦采用，将同时解决食物短缺问题和降低污水处理厂的运行成本，复合当前可持续发展的要求。

Description

一种利用微藻类处理污水从而获取能量和肥料的方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种利用微藻类处理污水从而获取能量和肥料的方法。
背景技术
污水处理为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业，交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。但是传统的污水处理，需要大量能量和产生大量的剩余污泥。
发明内容
鉴于以上内容，本发明提供了一种利用微藻类处理污水从而获取能量和肥料的方法。
为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种利用微藻类处理污水从而获取能量和肥料的方法，包括以下步骤：
（1）对污水中营养物质的去除：藻类进行光合作用释放氧气，细菌利用藻类产生的氧气分解流入塘内的污水中的有机物，分解产物中的CO2、N、P等无机物及一小部分小分子有机物成为藻类的营养源；
（2）厌氧硝化：厌氧菌在厌氧条件下将藻类生物量分解产生CH4、CO2，同时脱水后产生稳定的生物固体。
（3）回收：将带有极高氮磷浓度的消化液引入到一个带沉淀区的流化床反应器内，添加浓度为60%的Mg（OH）2泥浆，获得足够的Mg2+和碱度，反应得到的磷酸铵镁（MgNH4PO4·6H2O）。
其进一步特征如下：
所述藻类选择螺旋藻。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列有益效果：
将藻类应用于污水处理中，通过分离-释放-回收（PRR）过程，产生清洁水和高等级的肥料。同时，对比传统污水处理使用少得多的能量和产生更少的剩余污泥。该工艺一旦采用，将同时解决食物短缺问题和降低污水处理厂的运行成本，复合当前可持续发展的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种利用微藻类处理污水从而获取能量和肥料的方法的原理示意图。
图2是本发明一种利用微藻类处理污水从而获取能量和肥料的方法中的藻菌共生净化污水示意图。
图3是本发明一种利用微藻类处理污水从而获取能量和肥料的方法中的气体封闭式反应器示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：
一种利用微藻类处理污水从而获取能量和肥料的方法，包括以下步骤：
参阅图1，
（1）对污水中营养物质的去除：藻类进行光合作用释放氧气，细菌利用藻类产生的氧气分解流入塘内的污水中的有机物，分解产物中的CO2、N、P等无机物及一小部分小分子有机物成为藻类的营养源；（参阅图2）
（2）厌氧硝化：厌氧菌在厌氧条件下将藻类生物量分解产生CH4、CO2，同时脱水后产生稳定的生物固体。
（3）回收：将带有极高氮磷浓度的消化液引入到一个带沉淀区的流化床反应器内，添加浓度为60%的Mg（OH）2泥浆，获得足够的Mg2+和碱度，反应得到的磷酸铵镁（MgNH4PO4·6H2O）。俗称“鸟粪石”，可用作肥料。
鸟粪石的形成过程可以用如下方程式描述：
Mg2++PO43-+NH4++6H2O→MgNH4PO4·6H2O
Mg2++HPO42-+NH4++6H2O→MgNH4PO4·6H2O+H+
Mg2++H2PO42-+NH4++6H2O→MgNH4PO4·6H2O+2H+
所述藻类选择螺旋藻。螺旋藻的优势：（1）可絮凝，降低收货成本；（2）在氮源充足的条件下，藻细胞中蛋白质含量高（60~70%干质量）；（3）可作为哺乳动物的饲料；（4）高价值化合物（如多聚不饱和脂肪酸）含量高；（5）多聚糖含量高，可作为重金属的生物吸附剂；（6）可在高pH条件下生长；（7）一些藻种可在高浓度的NH3-N下生长；（8）一些藻种可在异养或兼养条件下生长。
图3是气体封闭式生物反应器示意图的结构图，其中：1—培养罐；2—气体提升管；3—密封管式内光源；4—外光源；5—气体分布器；6—配气装置；7—pH、溶氧探头；8—热交换装置；9—加料接种管；10—排气管；11—内光源密封管；12—排料管。
具体反应原理和详细结构可以参阅专利号CN992113569.9，在此不再赘述。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种利用微藻类处理污水从而获取能量和肥料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)对污水中营养物质的去除：藻类进行光合作用释放氧气，细菌利用藻类产生的氧气分解流入塘内的污水中的有机物，分解产物中的CO2、N、P等无机物及一小部分小分子有机物成为藻类的营养源；
(2)厌氧硝化：厌氧菌在厌氧条件下将藻类生物量分解产生CH4、CO2，同时脱水后产生稳定的生物固体；
(3)回收：将带有极高氮磷浓度的消化液引入到一个带沉淀区的流化床反应器内，添加浓度为60％的Mg(OH)2泥浆，获得足够的Mg2+和碱度，反应得到的磷酸铵镁(MgNH4PO4·6H2O)。
2.根据权利要求1所述的一种利用微藻类处理污水从而获取能量和肥料的方法，其特征在于：所述藻类选择螺旋藻。
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