[发明专利]碳捕捉污泥用于反硝化同步再生的污水处理系统及方法

权利要求书

1.一种碳捕捉污泥用于反硝化同步再生的污水处理系统的处理方法，包括碳源捕捉池（1）、碳源收集池（2）和污泥沉淀池（6），碳源捕捉池的进水口用于通入待处理污水，碳源捕捉池的出水口与碳源收集池的进水口相连通，碳源收集池与污泥沉淀池之间沿污水流向依次设置有一次好氧池（3）、反硝化池（4）和二次好氧池（5）；碳源捕捉池中活性污泥快速絮凝污水中有机物质及其他颗粒物质，污水在碳源收集池中经自然沉降将高有机物浓度污泥与上清液分离；所述碳源收集池（2）上的污泥出口经污泥管线与反硝化池（4）上的污泥进口相连通，用于将碳源收集池中富含有机物的污泥补充至反硝化池中，为反硝化细菌的反硝化过程提供碳源；所述污泥沉淀池（6）的污泥出口经污泥管路与碳源捕捉池（1）上的污泥进口和一次好氧池（3）上的污泥进口均相连通，污泥中的有机物在反硝化池和二次好氧池中被消耗后实现碳捕捉污泥的同步再生，再生的碳捕捉污泥在污泥沉淀池（6）中沉淀后回流至碳源捕捉池（1）和一次好氧池（3），实现污泥和微生物的补充；

其特征在于，通过以下步骤来实现：

a).曝气和有机物絮凝；经格栅过滤的污水进入碳源捕捉池，碳源捕捉池中的曝气将原污水与进入的污水充分混合，污水中原有微生物会自发分泌黏性物质，自发吸附污水中的有机物及悬浮颗粒并发生絮凝；同时，由于污水中有机物浓度较高及曝气补充的氧气，微生物繁殖速度也较快，微生物对污水中的污染物质也存在一定去除效果；

b).自然沉降和分离；污水进入碳源收集池后，经自然沉降将富含有机物的污泥与污水分离，形成高有机物浓度污泥和上清液；含有铵根离子及其他易溶于水污染物质的上清液污水进入一次好氧池；

c).一次好氧作用，污水进入一次好氧池后在曝气条件下，利用一次好氧池中好氧细菌的氧化作用将污水中铵根离子氧化为硝酸根离子，并将可溶于水的有机物氧化，同时，噬磷菌在好氧条件下吸收大量的磷酸盐；经微生物氧化作用处理后的污水进入反硝化池；

d).反硝化作用，污水进入反硝化池后，反硝化池的缺氧状态适合反硝化细菌的生长和繁殖，根据反硝化池中硝酸盐的浓度加入过量碳源收集池收集的富含有机物的污泥，反硝化细菌以污泥中的有机物为碳源，经反硝化作用将硝酸根转化为氮气排入空气中；经反硝化反应的污水进入二次好氧池；

e).二次好氧作用，由于在反硝化池中加入了过量的碳源收集池收集的污泥，进而二次好氧池的污水中含有少量铵根离子及有机物，进入二次好氧池的污水在曝气条件下，好氧细菌将剩余的铵根离子和有机物去除，经二次好氧处理后的污水进入污泥沉淀池；

f).沉淀和污泥回流，污水在污泥沉淀池中沉淀，上部的液体作为处理后的污水排出，底部含有大量微生物的污泥回流至碳源捕捉池和一次好氧池，以补充碳源捕捉池和一次好氧池中污泥浓度和微生物含量，提高污水处理效果。

2.根据权利要求1所述的碳捕捉污泥用于反硝化同步再生的污水处理系统的处理方法，其特征在于：所述碳源捕捉池（1）、一次好氧池（3）和二次好氧池（5）中均设置有曝气装置，反硝化池（4）为缺氧状态。

3.根据权利要求1所述的碳捕捉污泥用于反硝化同步再生的污水处理系统的处理方法，其特征在于：碳源捕捉池中的曝气装置产生大气泡，主要起搅拌作用；污水在碳源捕捉池中停留时间较短，以尽可能多的保留有机物，有机物作为反硝化作用的碳源使用。

4.根据权利要求1所述的碳捕捉污泥用于反硝化同步再生的污水处理系统的处理方法，其特征在于：在碳源捕捉池和碳源收集池中污泥吸附能力较强，但吸附能力存在一个饱和值，饱和后的污泥进入反硝化池进行利用和培养，将污泥中吸附的有机物氧化分解并恢复污泥的吸附能力的同时，将污水中的氧化态氮元素还原为氮气，此时从污泥沉淀池回流的污泥即达到了吸附污泥再生的效果。

5.根据权利要求1所述的碳捕捉污泥用于反硝化同步再生的污水处理系统的处理方法，其特征在于：所述一次好氧池和二次好氧池中均进行大量曝气，以保证池中溶解氧在较高浓度，保证出水水质。

6.根据权利要求1所述的碳捕捉污泥用于反硝化同步再生的污水处理系统的处理方法，其特征在于：碳源收集池中收集的多余富含有机物的污泥进行加工，实现资源化再利用。