[發明專利]碳捕捉污泥用于反硝化同步再生的污水處理系統及方法

有效

• 申請號: 202010416882.5
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111484208B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 戚偉康;施棋;劉麗芳
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/16;C02F101/30
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 褚慶森

本發明的碳捕捉污泥用于反硝化同步再生的污水處理系統，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與反硝化池相通，污泥沉淀池的污泥出口與碳源捕捉池和一次好氧池上均相通。污水處理方法包括：a).曝氣和有機物絮凝；b).自然沉降和分離；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。本發明的污水處理系統及方法，污水中的有機物作為反硝化細菌的碳源使用，無需外加補充碳源，實現了資源和能源的充分利用，同時實現了“碳捕捉污泥”的同步再生，整個污水處理過程無額外化學物質添加，降低了污水處理成本。

技術領域

本發明涉及一種污水處理系統及方法，更具體的說，尤其涉及一種碳捕捉污泥用于反硝化同步再生的污水處理系統及方法。

背景技術

目前的城市污水處理過程通常旨在去除污染物質，而這些污染物質（如有機物、氮元素、磷元素等）不僅是水質指標，同時也是人類生產、生活中需要的能源和資源。

現在的城市污水生物處理過程去除了污水中的污染物質，卻造成能源和資源的浪費，與可持續發展相背。在削減污染物排放的同時，實現污水中能源回收和資源利用是未來污水處理技術的基本要求。經絮凝和沉降富含有機物的污泥（本文稱之為碳捕捉污泥），不僅可為反硝化細菌提供有機物（碳源），而且當污泥中有機物被消耗后，所產生的污泥又可重新捕捉新的有機物（碳源），實現了碳捕捉污泥的再生。因此，能將污水處理過程中含有有機物的污泥、污泥中有機物出去后的污泥進行利用，無疑會實現污水中能源和資源的充分利用，降低能源和資源的消耗。

本文旨在發明一種充分利用污水中原有資源，實現污染物質的合理分配，利用生物方法凈化污水，避免不必要能源消耗，降低污水處理成本，同時還能達到較好的污水處理效果的污水處理工藝。

發明內容

本發明為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種碳捕捉污泥用于反硝化同步再生的污水處理系統及方法。

本發明的碳捕捉污泥用于反硝化同步再生的污水處理系統，包括碳源捕捉池、碳源收集池和污泥沉淀池，碳源捕捉池的進水口用于通入待處理污水，碳源捕捉池的出水口與碳源收集池的進水口相連通，碳源收集池與污泥沉淀池之間沿污水流向依次設置有一次好氧池、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機物質及其他顆粒物質，污水在碳源收集池中經自然沉降將高有機物濃度污泥與上清液分離；其特征在于：所述碳源收集池上的污泥出口經污泥管線與反硝化池上的污泥進口相連通，用于將碳源收集池中富含有機物的污泥補充至反硝化池中，為反硝化細菌的反硝化過程提供碳源；所述污泥沉淀池的污泥出口經污泥管路與碳源捕捉池上的污泥進口和一次好氧池上的污泥進口均相連通，污泥中的有機物在反硝化池和二次好氧池中被消耗后實現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，實現污泥和微生物的補充。

本發明的碳捕捉污泥用于反硝化同步再生的污水處理系統，所述碳源捕捉池、一次好氧池和二次好氧池中均設置有曝氣裝置，反硝化池為缺氧狀態。

本發明的碳捕捉污泥用于反硝化同步再生的污水處理系統的處理方法，其特征在于，通過以下步驟來實現：

a).曝氣和有機物絮凝；經格柵過濾的污水進入碳源捕捉池，碳源捕捉池中的曝氣將原污水與進入的污水充分混合，污水中原有微生物會自發分泌黏性物質，自發吸附污水中的有機物及懸浮顆粒并發生絮凝；同時，由于污水中有機物濃度較高及曝氣補充的氧氣，微生物繁殖速度也較快，微生物對污水中的污染物質也存在一定去除效果；

b).自然沉降和分離；污水進入碳源收集池后，經自然沉降將富含有機物的污泥與污水分離，形成高有機物濃度污泥和上清液；含有銨根離子及其他易溶于水污染物質的上清液污水進入一次好氧池；