[发明专利]一种城市污水有机碳富集回收利用装置及其使用方法

权利要求书

1.一种城市污水有机碳富集回收利用装置，其特征在于：所述城市污水有机碳富集回收利用装置包括通过管道依序配合连接的富集系统、分离系统和回收系统；所述富集系统包括依序配合连接的格栅(1)、有机碳富集池(2)和有机浓缩池；所述有机碳富集池内设置有活性污泥和组合化学药剂(3)；城市污水依次流经所述格栅、有机碳富集池和有机浓缩池后经过管道进入所述分离系统；所述分离系统包括二沉池(4)和污泥浓缩池(5)；所述回收系统包括厌氧消化发酵池(6)和热电联产装置(7)；其中城市污水经过厌氧消化发酵池处理后产生的甲烷通过所述热电联产装置实现热能和电能的利用。

2.根据权利要求1所述的一种城市污水有机碳富集回收利用装置，其特征在于：所述活性污泥的浓度为2-3g/l，其中所述有机碳富集池采用微孔曝气，并且所述有机碳富集池内溶解氧的浓度为0.5mg/l。

3.根据权利要求1所述的一种城市污水有机碳富集回收利用装置，其特征在于：所述组合化学药剂为三价铁盐絮凝剂和活性炭的组合物，其中以三价铁离子含量计，三价铁盐絮凝剂的浓度为30mg/l；活性炭的浓度为0.5g/l。

4.根据权利要求1所述的一种城市污水有机碳富集回收利用装置，其特征在于：所述二沉池中配设有用于将分离后得到的污泥一部分回流至所述有机碳富集池的污泥回流装置，所述污泥浓缩池采用气浮或者离心浓缩。

5.根据权利要求1所述的一种城市污水有机碳富集回收利用装置，其特征在于：所述厌氧消化发酵池的环境控制在中温或者高温条件，其中中温条件温度范围为25-40℃，高温条件温度范围为45-55℃，并且所述厌氧消化发酵池中还设置有用于对所述浓缩污泥进行搅拌混合的螺旋桨机械搅拌装置。

6.根据权利要求1所述的一种城市污水有机碳富集回收利用装置，其特征在于：所述厌氧消化发酵池中还设置有用于检测池中pH浓度值的pH自动检测仪及用于检测池中甲烷气体浓度值的自动浓度检测器。

7.根据权利要求1-6中任一项权利要求所述的一种城市污水有机碳富集回收利用装置的使用方法，其特征在于：该使用方法包括富集阶段、分离阶段、回收阶段三个步骤，其中：

1)富集阶段：首先城市污水通过管道经过所述格栅(1)拦截并清除城市污水中的一部分杂物进行预处理；其次经过格栅预处理后的城市污水流至所述有机碳富集池(2)中进行有机碳富集，其中有机碳富集池中的活性污泥可吸附并转移城市污水中50％-60％的有机碳，再利用有机碳富集池中的组合化学药剂(3)可再强化去除城市污水中的15％-20％的有机碳，最后利用有机浓缩池将城市污水中的颗粒物、胶体和溶解态三类有机碳浓缩后形成污泥混合液；

2)分离阶段：经过步骤1)处理得到的污泥混合液通过管道依次流至所述分离系统的二沉池(4)和污泥浓缩池(5)进行有机碳和废水的分离及浓缩，其中分离应达到污染物排放二级及以上标准，并且污泥经浓缩后含水率达到94％以上；其中所述二沉池得到的污泥一部分通过污泥回流装置回流至所述高效富集池，另一部分通过管道流至所述污泥浓缩池进行浓缩；

3)回收阶段：将所述厌氧发酵池中的温度控制在中温或者高温条件，其中中温条件温度范围为25-40℃，高温条件温度范围为45-55℃，经过步骤2)处理得到的浓缩污泥通过厌氧发酵池(6)产生甲烷实现有机物的转化，通过热电联产中的沼气净化系统、沼气发电机组以及废热回收系统，可将甲烷转化成热能和电能，其中所述热能用于厌氧消化的保温，所述电能用于城市污水有机碳富集回收利用装置的正常运行；最后将经过上述三个步骤得到城市污水处理后的回收水收集并被重复利用。