[發(fā)明專利]一種基于碳源分類回收的倒置吸附沉淀系統(tǒng)及工藝

在審

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• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113045111A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張建;梁爽;王寧;孫豐凱
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張曉鵬

本發(fā)明公開了一種基于碳源分類回收的倒置吸附沉淀系統(tǒng)及工藝，待處理污水先經(jīng)前置的斜板沉淀池回收顆粒態(tài)碳源，之后進(jìn)入后置的微氧曝氣的活性污泥吸附池吸附回收污水中的膠體及溶解態(tài)碳源；所述待處理污水為經(jīng)過格柵和沉砂池處理去除其中垃圾和泥沙后的污水。整體工藝通過間歇運(yùn)行的方式進(jìn)一步降低活性污泥吸附池的曝氣能耗。前置的沉淀池主要針對污水中易沉淀的顆粒態(tài)碳源進(jìn)行回收，通過最簡單的沉淀方式最大限度地降低了顆粒態(tài)碳源的回收成本。顆粒態(tài)碳源的去除顯著降低了后置活性污泥吸附池的負(fù)荷壓力，使得后置活性污泥吸附池只針對污水中剩余的膠體及溶解態(tài)碳源進(jìn)行回收，回收能力大幅增加，回收效率顯著提升。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)和污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于碳源分類回收的倒置吸附沉淀系統(tǒng)及工藝。

背景技術(shù)

公開該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)成為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

人口的迅速增長以及城市化的快速發(fā)展使得污水排放量迅猛增長，污水是資源的有效載體，其中蘊(yùn)含著大量的碳源，對這些碳源進(jìn)行充分回收及資源轉(zhuǎn)化，是實(shí)現(xiàn)污水處理能源中和與可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。污水中各種形態(tài)的碳源(顆粒態(tài)(粒徑＞12μm)、膠體態(tài)(粒徑0.45-12μm)和溶解態(tài)(粒徑＜0.45μm))分別占總體碳源的50％、20％和30％左右，顆粒態(tài)碳源又可分為易沉淀和不易沉淀兩種，易沉淀的顆粒態(tài)碳源一般粒徑較大，約占污水中碳源的30％左右，這部分碳源可通過沉淀作用直接回收利用，不易沉淀的碳源為污水中粒徑較小的顆粒膠體及溶解態(tài)碳源，約占70％左右，這部分碳源需要通過污泥吸附沉淀以及污泥吸收轉(zhuǎn)化為內(nèi)源有機(jī)碳進(jìn)行回收。

污水中碳源的回收及資源化過程一般分為三步：首先，污水經(jīng)格柵和沉砂池處理，將其中的垃圾和泥沙去除，為回收污水中的碳源提供基礎(chǔ)；其次，通過不同的碳源回收工藝對污水中的碳源進(jìn)行回收；最后，回收的碳源可通過厭氧消化等方式實(shí)現(xiàn)資源、能源的轉(zhuǎn)化。其中，碳源的回收工藝是整個過程中的核心，其創(chuàng)新改進(jìn)對實(shí)現(xiàn)污水資源化具有重要意義。

傳統(tǒng)活性污泥法是目前應(yīng)用最廣泛的污水處理技術(shù)，利用活性污泥微生物的新陳代謝作用，在較長的污泥停留時間(5-7d)和水力停留時間(＞2h)，較低的有機(jī)負(fù)荷(0.2-0.4kgBOD₅/kgMLSS/d)以及充足的氧氣(DO＞2mg/L)條件下將污水中大量的碳源礦化，無法實(shí)現(xiàn)污水中碳源的有效回收，“以能耗能”使得傳統(tǒng)活性污泥法不具有可持續(xù)發(fā)展的潛力。

高負(fù)荷活性污泥法是目前回收污水中碳源的主流工藝，由前置的吸附池和后置的沉淀池組成。污水經(jīng)格柵和沉砂池預(yù)處理后，先進(jìn)入吸附池中與活性污泥混合，被活性污泥吸附或吸收，并在沉淀池中沉淀濃縮，最終通過剩余污泥排放進(jìn)行回收利用。高負(fù)荷活性污泥法在極短的污泥停留時間(0.3-0.5d)、水力停留時間(30min)和極高的有機(jī)負(fù)荷(2-6kgBOD₅/kgMLSS/d)下，利用活性污泥的生物絮凝吸附作用及沉淀濃縮實(shí)現(xiàn)污水中碳源的富集回收，但發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，這樣的回收過程是對污水中碳源的一種混合回收(即污水中各種形態(tài)的碳源混合在一起被污泥吸附或吸收后回收)，這樣的回收方式導(dǎo)致大量碳源流失(流失的碳源約占總碳源的30-50％)，碳源回收率很低，約30％左右。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于碳源分類回收的倒置吸附沉淀系統(tǒng)及工藝。整體工藝由前置的沉淀池和后置的活性污泥吸附池組成。前置的沉淀池主要針對污水中易沉淀的顆粒態(tài)碳源進(jìn)行回收，通過最簡單的沉淀方式最大限度地降低了顆粒態(tài)碳源的回收成本。顆粒態(tài)碳源的去除一方面顯著降低了后置活性污泥吸附池的負(fù)荷壓力，另一方面使得后置活性污泥吸附池只針對污水中剩余的膠體及溶解態(tài)碳源進(jìn)行吸附回收，回收效率顯著提升。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的以下一個或多個實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供一種基于碳源分類回收的倒置吸附沉淀系統(tǒng)，包括：斜板沉淀池和活性污泥吸附池，其中，