一種污水處理工藝及其污水處理系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種污水處理工藝及其污水處理系統。
【背景技術】
[0002]污水處理通常伴隨高耗能及大量的CO2排放，如何實現污水處理過程中節能及CO 2減量排放是目前亟待解決的問題，我國污水處理普遍采用常規活性污泥法，即通過消耗大量能源滿足污水提升、氧氣供給、化學需氧量生物轉化、脫氮除磷、污泥濃縮等需要，其中浪費了大量可回收利用的有機碳資源及營養物質，同時產生了大量難以處理的污泥。
【發明內容】
[0003]針對現有的污水處理工藝存在的高耗能、CO2排放量大和大量剩余污泥的問題，本發明的目的是提供一種可有效利用污水中有機碳源和營養物質進行資源回收、耗能小、CO2排放量小、剩余污泥少的污水處理工藝。
[0004]為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案是:
[0005]—種污水處理工藝，其特征在于:包括如下步驟，S1.通過格柵去除污水中的懸浮物和雜質；S2.在厭氧條件下，通過活性污泥中的厭氧微生物降解污水中的有機物產生營養物質和含碳氣體，通過吸附材料吸附污水中的重金屬和難降解有機物，通過膜將活性污泥與含營養物質的水分離；S3.收集降解時產生的含碳氣體，利用含碳氣體以及水中的營養物質進行微藻培養；S4.藻水分離。
[0006]進一步地，藻水分離后將一部分水與亞鐵溶液反應，并將反應后的水回流與吸附材料和厭氧微生物反應。
[0007]進一步地，污水在與吸附材料和厭氧微生物反應的過程中，采用內回流的方式利用吸附材料沖刷膜的表面。
[0008]進一步地，所述的吸附材料優選為活性炭。
[0009]—種基于上述污水處理工藝的污水處理系統，其特征在于:包括沿著污水處理方向依次設置的進水管、粗格柵、細格柵、活性炭厭氧膜處理池、藻處理池、藻沉淀池、配水井和出水管；所述活性炭厭氧膜處理池內包含活性炭、含厭氧微生物的活性污泥和膜，活性炭厭氧膜處理池上設有用于收集含碳氣體的集氣罩，集氣罩收集的含碳氣體通過導氣管導入藻處理池；所述配水井通過回流管依次與亞鐵池和活性炭厭氧膜處理池連接。
[0010]進一步地，所述藻處理池上設有用于回收可燃氣體的氣體回收系統。
[0011]進一步地，所述藻沉淀池上設有用于回收藻的藻回收系統。
[0012]本發明的有益效果是:
[0013]1.通過膜將活性污泥與含營養物質的水分離，提高了活性污泥濃度、降低了后續污水中的剩余污泥量、耗能低；通過微藻培養吸取降解時產生的含碳氣體以及水中的營養物質，既處理了污水，又培養了微藻，資源回收率高，降低了 CO2等含碳氣體的排放量；通過吸附材料吸附微藻不能吸收利用的重金屬和難降解有機物，凈化污水的同時，保證了微藻的培養環境。
[0014]2.藻水分離后的水，溶解性有機物可能提高并含有H2O2,因此將一部分水與亞鐵溶液反應，提高水的氧化能力，然后將反應后的具有高度氧化能力的水回流與吸附材料和厭氧微生物反應，提高污水處理的效率。
[0015]3.內回流利用吸附材料沖刷膜的表面可以防止膜堵塞，提高膜通量和使用壽命。
[0016]4.活性炭具有良好的吸附性能，處理效果好。
[0017]5.通過集氣罩收集活性炭厭氧膜處理池的含碳氣體為藻處理池提供碳源，通過氣體回收系統收集藻處理池上的氣體可以用作燃氣，通過藻回收系統收集藻沉淀池上的微藻可以用作生物柴油或蛋白制劑，充分回收污水處理過程中的有用物質，資源利用率高。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明的污水處理的流程圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。
[0020]如圖1所示，一種基于上述污水處理工藝的污水處理系統，其特征在于:包括沿著污水處理方向依次設置的進水管、粗格柵、細格柵、活性炭厭氧膜處理池、藻處理池、藻沉淀池、配水井和出水管；所述活性炭厭氧膜處理池內包含活性炭、含厭氧微生物的活性污泥和膜，活性炭厭氧膜處理池上設有用于收集含碳氣體的集氣罩，集氣罩收集的含碳氣體通過導氣管導入藻處理池；所述配水井通過回流管依次與亞鐵池和活性炭厭氧膜處理池連接。[0021 ] 如圖1所示，本發明的污水處理步驟是:
[0022]I)收集待處理污水，調節沖擊負荷。
[0023]2)污水從進水管進入，經過粗格柵，利用粗格柵去除污水中較大的懸浮物。
[0024]3)污水經過細格柵，利用細格柵去除污水中較小的懸浮物。
[0025]4)污水進入活性炭厭氧膜處理池，在厭氧條件下，通過活性污泥中的厭氧微生物降解污水中的有機物產生營養物質和含碳氣體，通過活性炭(活性炭具有良好的吸附性能，處理效果好)吸附污水中的重金屬和難降解有機物(吸附微藻不能吸收利用的重金屬和難降解有機物，凈化污水的同時，保證了微藻的培養環境)，通過膜將活性污泥與含營養物質的水分離(提高了活性污泥濃度、降低了后續污水中的剩余污泥量、耗能低)；集氣罩收集活性炭厭氧膜處理池上降解時產生的含碳氣體(主要是微生物厭氧過程中產生的CO2和CH4等氣體)，并通過導氣管導入藻處理池。
[0026]污水在與活性炭和厭氧微生物反應的過程中，采用內回流的方式利用活性炭沖刷膜的表面(防止膜堵塞，提高膜通量和使用壽命)。
[0027]5)含營養物質的水進入藻處理池，利用水中的營養物質和含碳氣體進行微藻培養(既處理了污水，又培養了微藻，資源回收率高，降低了 CO2等含碳氣體的排放量)；通過氣體回收系統收集藻處理池上微藻產生的氣體用作燃氣(主要是藻產生的O2，充分回收污水處理過程中的有用物質，資源利用率高)。
[0028]6)藻液進入藻沉淀池，進行藻水分離；通過藻回收系統收集分離后的微藻用作生物柴油或蛋白制劑(充分回收污水處理過程中的有用物質，資源利用率高)。
[0029]7)分離后的水通過配水井一部分從出水管排出，一部分通過回流管進入亞鐵池與亞鐵溶液反應，反應后通過回流管進入活性炭厭氧膜處理池與活性炭厭氧膜反應(藻水分離后的水，溶解性有機物可能提高并含有H2O2,因此將一部分水與亞鐵溶液反應，提高水的氧化能力，然后將反應后的具有尚度氧化能力的水回流與活性炭和厭氧微生物反應，提尚污水處理的效率)。
[0030]應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種污水處理工藝，其特征在于:包括如下步驟，S1.通過格柵去除污水中的懸浮物和雜質；S2.在厭氧條件下，通過活性污泥中的厭氧微生物降解污水中的有機物產生營養物質和含碳氣體，通過吸附材料吸附污水中的重金屬和難降解有機物，通過膜將活性污泥與含營養物質的水分離；S3.收集降解時產生的含碳氣體，利用含碳氣體以及水中的營養物質進行微藻培養；S4.藻水分離。2.如權利要求1所述的一種污水處理工藝，其特征在于:藻水分離后將一部分水與亞鐵溶液反應，并將反應后的水回流與吸附材料和厭氧微生物反應。3.如權利要求1所述的一種污水處理工藝，其特征在于:污水在與吸附材料和厭氧微生物反應的過程中，采用內回流的方式利用吸附材料沖刷膜的表面。4.如權利要求1所述的一種污水處理工藝，其特征在于:所述的吸附材料優選為活性炭。5.一種基于上述污水處理工藝的污水處理系統，其特征在于:包括沿著污水處理方向依次設置的進水管、粗格柵、細格柵、活性炭厭氧膜處理池、藻處理池、藻沉淀池、配水井和出水管；所述活性炭厭氧膜處理池內包含活性炭、含厭氧微生物的活性污泥和膜，活性炭厭氧膜處理池上設有用于收集含碳氣體的集氣罩，集氣罩收集的含碳氣體通過導氣管導入藻處理池；所述配水井通過回流管依次與亞鐵池和活性炭厭氧膜處理池連接。6.如權利要求5所述的一種污水處理系統，其特征在于:所述藻處理池上設有用于回收可燃氣體的氣體回收系統。7.如權利要求5所述的一種污水處理系統，其特征在于:所述藻沉淀池上設有用于回收藻的藻回收系統。
【專利摘要】本發明涉及一種污水處理工藝及其污水處理系統，所述的污水處理工藝包括如下步驟，S1.通過格柵去除污水中的懸浮物和雜質；S2.在厭氧條件下，通過活性污泥中的厭氧微生物降解污水中的有機物產生營養物質和含碳氣體，通過吸附材料吸附污水中的重金屬和難降解有機物，通過膜將活性污泥與含營養物質的水分離；S3.收集降解時產生的含碳氣體，利用含碳氣體以及水中的營養物質進行微藻培養；S4.藻水分離。該工藝能有效利用污水中有機碳源和營養物質進行資源回收、耗能小、CO2排放量小、剩余污泥少。
【IPC分類】C12N1/12, C12M1/00, C02F9/14
【公開號】CN105110580
【申請號】CN201510632366
【發明人】程靜
【申請人】武漢理工大學
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月29日