[发明专利]一种微藻拟植物用于处理反渗透浓水的系统

说明书

本发明涉及污水净化技术领域，具体涉及一种微藻拟植物用于处理反渗透浓水的系统和方法。所述系统由亲水材料和微藻组成，微藻接种在亲水材料表面和/或其内部；亲水材料的一端浸入反渗透浓水中，其余部分位于反渗透浓水之上暴露在空气中。通过将微藻接种在亲水材料上，仅使亲水材料的端部与反渗透浓水接触，利用亲水材料的毛细蒸腾作用，将反渗透浓水中的水分和污染物成分向上传输，附着在亲水材料上的微藻对反渗透浓水中的氮磷等污染物进行吸收，实现污染物的生物质资源转化，水分则蒸发进入大气中，实现了反渗透浓水的零排放处理；微藻不用分散在反渗透浓水中，也省去了微藻与废水的分离过程，使得微藻的收获成本更低，效率也更高。

技术领域

本发明涉及污水净化技术领域，具体涉及一种微藻拟植物用于处理反渗透浓水的系统。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

随着人口的增长和城市化进程的加快，生活污水及工业废水的产量不断增长，其中往往含有大量氮磷元素，若未经处理排放于江河湖海中，极易造成水华的爆发，影响环境质量及用水安全。

在众多污水再生处理技术中，反渗透(Reverse osmosis，RO)技术应用于再生水生产具有再生水质量高、产水水质稳定、自动化程度高、占地面积小等优势，已在城市污水再生处理等领域得到广泛应用，以满足高品质再生水的生产需求。RO技术主要利用压力推动，借助RO膜的选择透过性分离溶液中的溶剂和溶质。RO膜的孔径范围为0.1-1nm，对污水中无机盐、难降解有机物、病原微生物等均具有良好的去除效果。典型城市污水RO再生处理的布置通常为一级两段式，总回收率(即产水量)约为50-75％，RO浓水的生成量约占进水总量的25-50％，即污染物被浓缩至进水浓度的2-4倍。RO浓水中污染物的组成成分较为复杂，主要包括氮磷等营养物质、高浓度无机盐、RO工艺投加药剂、难降解有机物等。大量RO浓水处理技术问题是膜污染技术限制以外的制约RO技术进一步扩大应用的关键因素之一。

若这些含有高盐度、高浓度有机物的浓水未经妥善处理直接排放，既会造成水资源的严重浪费，还会带来严重的环境污染。若排入市政污水处理系统，会对生化系统产生不利影响。因此在浓水排放到自然水体和回收前，应对反渗透浓水中高浓度的氮磷进行适当的处理。

微藻是一类具有光合自养能力的单细胞微生物，广泛分布于河流、湖泊、海洋等各类水环境中。微藻可通过光合作用同化吸收环境中的CO₂等无机碳与氮磷等营养元素合成油脂、蛋白、多糖等有机物，将光能转化为化学能储存至细胞中，是生物柴油、功能食品、饲料、生物燃料的原材料。基于该原理，将微藻生物质生产与污水深度脱氮除磷进行耦合，微藻可在高效脱除污水中氮磷等营养物的同时，积累高价值微藻生物质，具有广阔的应用前景。利用微藻污水脱氮除磷具有诸多优势，诸如：可同时脱氮除磷且无需有机碳源，生长速度快，光合作用效率高，能在可控条件下实现氮磷的高效脱除和生物质的快速积累；抗污染能力强，生物质应用前景广泛。因此，基于微藻的脱氮除磷工艺在去除污水中污染物的同时获得高价值生物质产品，避免了污水处理后污泥处置与二次污染等问题，稳定高效且生态安全。

但是，利用微藻处理污水的应用仍存在一些问题，现有技术中一般将微藻添加到污水中悬浮生长，后续为了获得微藻生物质需要将微藻进行采收，往往存在采收能耗大、成本高的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的反渗透浓水需要降解处理以及微藻处理污水后采收难度大、成本高的技术问题，本发明提供了一种微藻拟植物用于处理反渗透浓水的系统，能够在不将微藻分散在反渗透浓水中的情况下实现反渗透浓水的处理和微藻生物质的高效、低成本采收，并且实现了反渗透浓水的零排放处理。