[发明专利]一种基于碳源直接转化、氮生物脱除的污水低耗处理与能源回收组合处理工艺有效

专利信息
申请号: 201610828075.8 申请日: 2016-09-19
公开(公告)号: CN106430565B 公开(公告)日: 2019-04-02
发明(设计)人: 王志伟;孙亚东;傅炜程;王巧英;文越;虞雪晴;平梦;徐少萍;吴志超 申请(专利权)人: 同济大学
主分类号: C02F3/28 分类号: C02F3/28;C02F3/06;C02F3/10;C02F3/30
代理公司: 上海正旦专利代理有限公司 31200 代理人: 张磊
地址: 200092 *** 国省代码: 上海;31
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摘要: 发明涉及一种基于碳源直接转化、氮生物脱除的污水低耗处理与能源回收组合处理工艺,属于污(废)水处理技术领域。该发明工艺涉及的装置主要由厌氧发酵反应区、膜分离区、缺氧滤池和好氧滤池组成。城市污水经预处理后在厌氧发酵反应区进行碳源直接转化为甲烷,实现能源回收利用;在膜分离区实现固液分离;在缺氧滤池中利用厌氧发酵出水中的残余有机物、硫化物、溶解性甲烷等物质进行反硝化脱氮,在好氧滤池中进行高速硝化,从而使工艺出水TN达到国家一级B标准。本发明工艺具有运行能耗低、碳源能源化回收、氮脱除无外加碳源、避免温室气体排放等优点。
搜索关键词: 一种 基于 碳源 直接 转化 生物 脱除 污水 低耗 处理 能源 回收 组合 工艺
【主权项】:
1.一种基于碳源直接转化、氮生物脱除的污水低耗处理与能源回收组合处理工艺,其特征在于所述处理工艺通过处理装置实现,所述处理装置包括厌氧膜‑生物反应器、缺氧滤池(3)和好氧滤池(4);厌氧膜‑生物反应器包括厌氧发酵反应区(1)和膜分离区(2),其特征在于:预处理水箱(5)底部连接厌氧发酵反应区(1),污水经预处理水箱(5)后依靠液位差重力自流进入厌氧发酵反应区(1),厌氧发酵反应区(1)内设有搅拌混合装置(6),厌氧发酵反应区(1)底部通过污泥循环泵(7)和管道连接膜分离区(2)底部一侧进口,膜分离区(2)内设有中空纤维膜或平板膜(10),厌氧发酵反应区(1)上部和膜分离区(2)上部设有污泥循环连接管(8),通过污泥循环泵(7)和污泥循环连接管(8)在厌氧发酵反应区(1)与膜分离区(2)之间形成污泥循环;中空纤维膜或平板膜(10)顶部通过膜出水泵(9)进行抽吸,中空纤维膜或平板膜(10)通过膜出水泵(9)和管道连接缺氧滤池(3)底部进水口,缺氧滤池(3)和好氧滤池(4)均采用升流式,缺氧滤池(3)上部溢流口连接好氧滤池(4)底部进水口,升流式好氧滤池(4)上部溢流出水,好氧滤池(4)内的好氧滤池混合液通过回流泵(11)回流到缺氧滤池(3);具体步骤如下:(1) 经预处理后的污水在厌氧发酵反应区(1)进行厌氧发酵,在膜分离区(2)进行固液分离;污水中的碳源在厌氧发酵过程中转化为甲烷,实现污水中碳源直接转化为能源;其中:厌氧膜‑生物反应器水力停留时间为2~4 h;中空纤维膜或平板膜的膜运行通量为6 ~ 10 L/(m2·h);厌氧发酵反应区(1)的有机负荷为3 ~ 5 kg/(m3·d),污水中的污泥龄为60 ~100天;污泥循环泵(7)和污泥循环连接管(8)在厌氧发酵反应区(1)与膜分离区(2)之间形成污泥循环;污泥循环的量为200%~ 400%;(2) 经厌氧发酵能源回收后的污水中含有氨氮、少量剩余碳源、硫化物和溶解性甲烷等物质,在缺氧滤池(3)和好氧滤池(4)中进一步脱氮,控制缺氧滤池(3)和好氧滤池(4)的回流比为100% ~ 200%;(3) 缺氧滤池(3)中脱氮途径主要包括以残余COD为碳源的异养反硝化、以甲烷为碳源的异养反硝化和以硫化物为电子供体的自养反硝化;厌氧发酵后污水中的氨氮在好氧滤池(4)中进行快速硝化;缺氧滤池(3)和好氧滤池(4)总水力停留时间为4 ~ 8 h;好氧滤池(4)出水TN稳定在20 mg/L以下,氨氮稳定在8 mg/L以下,水质稳定达到国家一级B排放标准。
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