[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

说明书

本发明的碳捕捉污泥用于反硝化同步再生的污水处理系统，包括碳源捕捉池、碳源收集池、一次好氧池、反硝化池和二次好氧池以及污泥沉淀池，碳源收集池上的污泥出口与反硝化池相通，污泥沉淀池的污泥出口与碳源捕捉池和一次好氧池上均相通。污水处理方法包括：a).曝气和有机物絮凝；b).自然沉降和分离；c).一次好氧作用；d).反硝化作用；e).二次好氧作用；f).沉淀和污泥回流。本发明的污水处理系统及方法，污水中的有机物作为反硝化细菌的碳源使用，无需外加补充碳源，实现了资源和能源的充分利用，同时实现了“碳捕捉污泥”的同步再生，整个污水处理过程无额外化学物质添加，降低了污水处理成本。

技术领域

本发明涉及一种污水处理系统及方法，更具体的说，尤其涉及一种碳捕捉污泥用于反硝化同步再生的污水处理系统及方法。

背景技术

目前的城市污水处理过程通常旨在去除污染物质，而这些污染物质（如有机物、氮元素、磷元素等）不仅是水质指标，同时也是人类生产、生活中需要的能源和资源。

现在的城市污水生物处理过程去除了污水中的污染物质，却造成能源和资源的浪费，与可持续发展相背。在削减污染物排放的同时，实现污水中能源回收和资源利用是未来污水处理技术的基本要求。经絮凝和沉降富含有机物的污泥（本文称之为碳捕捉污泥），不仅可为反硝化细菌提供有机物（碳源），而且当污泥中有机物被消耗后，所产生的污泥又可重新捕捉新的有机物（碳源），实现了碳捕捉污泥的再生。因此，能将污水处理过程中含有有机物的污泥、污泥中有机物出去后的污泥进行利用，无疑会实现污水中能源和资源的充分利用，降低能源和资源的消耗。

本文旨在发明一种充分利用污水中原有资源，实现污染物质的合理分配，利用生物方法净化污水，避免不必要能源消耗，降低污水处理成本，同时还能达到较好的污水处理效果的污水处理工艺。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种碳捕捉污泥用于反硝化同步再生的污水处理系统及方法。

本发明的碳捕捉污泥用于反硝化同步再生的污水处理系统，包括碳源捕捉池、碳源收集池和污泥沉淀池，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、反硝化池和二次好氧池；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；其特征在于：所述碳源收集池上的污泥出口经污泥管线与反硝化池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；所述污泥沉淀池的污泥出口经污泥管路与碳源捕捉池上的污泥进口和一次好氧池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中沉淀后回流至碳源捕捉池和一次好氧池，实现污泥和微生物的补充。

本发明的碳捕捉污泥用于反硝化同步再生的污水处理系统，所述碳源捕捉池、一次好氧池和二次好氧池中均设置有曝气装置，反硝化池为缺氧状态。

本发明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，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；