[发明专利]一种污水深度处理装置与方法

权利要求书

1.一种污水深度处理装置，其特征在于：包括反应池、膜池、第一曝气装置和第二曝气装置，所述反应池和所述膜池中接种微藻，所述微藻为旋转单针藻；

所述反应池上设有入水口和微藻回流入口，所述反应池的出口与所述膜池的入口连通，所述反应池和所述膜池紧邻设置，且所述反应池的液位高于膜池的液位，经过所述反应池处理后的污水和微藻混合液通过溢流方式溢流至膜池，所述反应池内为全混流反应形式，进水形式为连续进水，出水形式为连续出水，膜池内出藻方式为连续出藻；

所述膜池上设有排藻口与微藻回流出口，所述膜池上的微藻回流出口与所述反应池上的微藻回流入口通过回流泵和回流管连通，所述膜池内设有膜过滤组件，所述膜过滤组件上设有排水口，通过所述膜过滤组件过滤出水；

所述第一曝气装置设于所述反应池下方，用于向所述反应池内提供气体；所述第二曝气装置设于所述膜池下方，用于向所述膜池内提供气体；

所述第一曝气装置向所述反应池内提供气体，以及所述第二曝气装置向所述膜池内提供气体均为：提供空气与二氧化碳的混合气体，所述混合气体中，二氧化碳的体积浓度为1％～2％；曝气速率为0.2v/v·min^-1～0.4v/v·min^-1，以始终维持膜池和反应池内的pH在6.5-7.5之间；

所述污水深度处理装置的光源为太阳光和/或冷荧光光源，所述冷荧光光源作为无太阳光源时的替代光源，或者作为当太阳光源强度不足时的补充光源。

2.如权利要求1所述的污水深度处理装置，其特征在于：所述膜池与反应池的体积比为1:1～1:4。

3.如权利要求1所述的污水深度处理装置，其特征在于：还包括气体混匀器，所述气体混匀器的入口分别与空气输送管和二氧化碳输送管连通，所述气体混匀器的出口分别通过管道与所述第一曝气装置和第二曝气装置连通。

4.如权利要求1所述的污水深度处理装置，其特征在于：还包括微藻收集池，所述膜池上的排藻口与所述微藻收集池连通。

5.一种污水深度处理方法，其特征在于，所述方法利用权利要求1所述的污水深度处理装置在预定的光照条件下进行，所述污水深度处理装置的反应池和膜池中均含有微藻，所述微藻为旋转单针藻；包括如下步骤：

(1)污水通过入水口进入反应池，第一曝气装置向所述反应池内提供气体，经过反应池处理后的污水和微藻混合液通过溢流方式溢流至膜池，所述反应池内为全混流反应形式，进水形式为连续进水，出水形式为连续出水，膜池内出藻方式为连续出藻；

(2)第二曝气装置向所述膜池内提供气体，膜池内的膜过滤组件将微藻和水分离，处理后的水通过膜过滤组件上的排水口排出，膜池内的微藻和污水混合液一部分回流至所述反应池内，一部分通过排藻口排出；

其中，所述第一曝气装置向所述反应池内提供气体，以及所述第二曝气装置向所述膜池内提供气体均为：提供空气与二氧化碳的混合气体，所述混合气体中，二氧化碳的体积浓度为1％～2％；曝气速率为0.2v/v·min^-1～0.4v/v·min^-1，以始终维持膜池和反应池内的pH在6.5-7.5之间；

所述的污水深度处理装置的光源为太阳光和/或冷荧光光源，所述冷荧光光源作为无太阳光源时的替代光源，或者作为当太阳光源强度不足时的补充光源。

6.如权利要求5所述的污水深度处理方法，其特征在于，步骤(2)中，所述微藻和污水混合液的回流比为50％～200％。

7.如权利要求5所述的污水深度处理方法，其特征在于，所述污水深度处理装置的水力停留时间为2h～6h；所述微藻停留时间为1天～4天。

8.如权利要求5所述的污水深度处理方法，其特征在于，所述预定的光照条件为：光照强度为350～1000μmol·m^-2·s^-1，光暗周期比为12h:12h～24h:0h。

9.如权利要求5所述的污水深度处理方法，其特征在于，步骤(1)中，通过入水口进入反应池的污水中：总氮浓度为2～15mg/L，总磷浓度为0.2～1.5mg/L，化学需氧量60mg/L。