专利名称：化学固碳与生态组合污水低碳处理方法
技术领域：
本发明属于污水处理、环境保护技术领域，具体涉及化学固碳与生态组合技术处理污水，处理后污水水质达到排放标准，同时相对传统的污水生物处理技术实现减碳50% 以上的要求。
背景技术：
传统的城镇水系统模式将水进行收集，通过长距离的输送提升后，进行污染物的集中去除，再进行利用或排放。在整个水系统循环过程中耗费大量的水输送能耗，同时将水中的有机物通过耗能曝气的方式转为(X)2排放，传统的城镇水系统的高碳排放型运营模式已引起国内外学者的反思。国际上，经济适用和减碳技术已是城镇水系统的发展方向，核心是将成熟的技术在系统上进行集成。如日本的分散式小规模就地污水处理达标排放可以降低长距离的输送能耗，美国、德国等重视污泥的厌氧消耗，回收污水中的有机质，转化为可收集利用的沼气能源，以色列、美国等重视再生水利用，将污水处理到一定程度后大量回用于农林、工业等， 实现污水中的营养物质和水的双回用。而目前我国的城镇水系统重点考虑城镇饮用水安全保障、污水的污染物减排和水体的环境改善，离国际上的低碳发展方向还有较长一段距离。我国目前我国已建成污水处理厂城镇污水厂2010座，处理能力10574万m3/日，污水处理厂电耗每年80多亿度，并且呈年增加2. 7%的趋势，每年削减774万吨COD，C02排放总量达1058万吨。目前超过90%的污水处理工艺采用鼓风好氧曝气方式，将污水中的有机质分解为CO2排入大气，近年来，国家对城市污水治理的非常重视，城镇供排水设施的建设步伐大大加快，我国城镇水系统技术也取得了长足进步，在引进消化国外新工艺技术的同时，不断研发适合我国情况的工艺技术，特别是在高效低耗的工艺和技术研发方面取得了较多成果。今后，研发经济适用型的水系统低碳技术，以及如何系统地在空间尺度进行低碳水系统技术的集成，将成为学术界普遍认同的发展趋势。
发明内容
本发明针对传统的城镇污水处理过程中采用供氧曝气的方式，将污水中的有机物进行氧化分解，生成二氧化碳排放到大气中这种高碳排放的运行方式，发明了一种新的污水低碳处理方法，通过在污水处理反应器中投加化学药剂，将污水中的有机物进行吸附固定，使污水中的有机物不被氧化分解而生成二氧化碳；未去除的有机物再经过污水生态处理设施，部分有机物被植物吸收转化，剩余有机物被生态处理设施降解，实现污水处理减碳 50%以上，符合低碳生态和可持续发展理念的要求。本发明提出化学固碳与生态组合污水低碳处理方法，其技术方案如下
目前污水处理技术一般是以处理水质及其经济性为目标的，而不是已二氧化碳减排为目标。本发明提供的化学固碳与生态组合污水低碳处理方法，集成了化学固碳和生态处理技术，使之不仅能达到污水处理水质和经济性的目标，同时能够实现二氧化碳的减排。本发明目前实现减碳和水质处理的双重目标提供了一种新到技术思路。它由污水化学固碳处理与污水生态处理两部分组成。所述污水化学固碳处理，是指在污水处理过程时，在反应器投加聚合氯化铝、聚合氯化铁、硫酸铝或聚丙烯酰胺等化学药剂，使污水中的有机物被化学药剂所吸收，并经过沉淀后去除，降低固定污水中的有机物，减少传统污水生物处理时有机物被氧化分解排除二氧化碳，达到污水处理低碳运行。所述污水生态处理，是指经过化学固碳技术处理后的污水，通过排入人工湿地、生态塘等污水生态处理设施，污水中剩余的有机物一方面被生态植物吸收转化为植物，另一方面，污水中的有机物被生态处理设施去除降解。本发明的主要优点如下
1、低碳传统的城镇污水处理中，采用供氧曝气的方式，将污水中的有机物进行氧化分解，生成二氧化碳排放到大气中，是一种高碳排放的处理方法；本发明将污水中的大部分含碳有机物固定在化学污泥和生态植物中，实现了污水处理的低碳排放。
2、运行方式灵活本发明中，可以根据污水水质和水量变化，投加不同种类和含量的化学药剂，尾水再经过生态处理设施净化，在保障出水水质的前提下，运行方式灵活，便于操作。
具体实施例方式1、污水化学固碳处理，在污水处理过程时，在反应器投加聚合氯化铝、聚合氯化铁、硫酸铝或聚丙烯酰胺等化学药剂，使污水中的有机物被化学药剂所吸收，并经过沉淀后去除，降低固定污水中的有机物。该处理过程可以在机械搅拌澄清池、网格絮凝池等常规污水混凝沉淀反应池中进行。2、污水生态处理，可以通过人工湿地、生态塘等常规生态处理技术实现。将经过化学固碳技术处理后的污水，通过排入人工湿地、生态塘等污水生态处理设施，污水中剩余的有机物一方面被生态植物吸收转化为植物，另一方面，污水中的有机物被生态处理设施去除降解。处理后污水可以达到排放标准和回用水标准；
3、污水经过化学固碳后产生的化学污泥，可以采用浓缩、机械脱水和填埋的方式进行处理处置。主要技术参数
常温下
污水化学固碳处理装置HRT=30-60min，聚合氯化铝、聚合氯化铁等的加药量10-30 mg/L ；
污水生态处理装置HRT = l-3d，水力负荷为0. 1-0. 5m3/m2 · d。
权利要求
1. 一种化学固碳与生态组合污水低碳处理方法，其特征在于所述方法由污水化学固碳处理与污水生态处理相结合，其步骤如下 (1)污水化学固碳处理先对需处理的污水投加化学药剂聚合氯化铝、聚合氯化铁、硫酸铝或聚丙烯酰胺，使污水中的有机物被化学药剂吸收，并经过沉淀后去除，降低固定污水中的有机物，减少传统污水生物处理时有机物被氧化分解排除二氧化碳，达到污水处理低碳运行；所述化学固碳处理是在机械搅拌澄清池和网格絮凝池这些常规污水混凝沉淀反应池中进行处理；(2)污水生态处理将经过化学固碳处理后的污水排入污水生态处理设施，让污水中剩余的有机物一方面被生态植物吸收转化，另一方面，污水中的有机物被生态处理设施去除降解；本方法在进行污水处理净化的同时，实现污水的低碳处理，污水中的大部分有机物被化学药剂固定后沉淀去除，或者被生态植物吸收，实现减碳。
全文摘要
本发明公开化学固碳与生态组合污水低碳处理方法，该技术由污水化学固碳处理技术与污水生态处理技术两部分组成污水化学固碳处理技术通过在污水处理反应器中投加聚合氯化铝、聚合氯化铁等化学药剂，使污水中的含碳有机物被化学药剂所吸附固定，并经过沉淀后去除；污水后续排入人工湿地、生态塘等污水生态处理设施，污水中剩余的一部分有机物被生态植物吸收转化，一部分被生态处理设施去除降解，剩余少部分残留在污水中。该方法一方面可以满足污水排放标准和回用水标准，另一方面，相对传统的污水生物处理技术，污水中的有机物大部分化学药剂吸附固定和被生态植物吸收转化，而未被传统生物处理技术氧化分解成二氧化碳排放，可实现减碳50%以上。
文档编号C02F9/14GK102161556SQ20111014764
公开日2011年8月24日 申请日期2011年6月2日 优先权日2011年6月2日
发明者何强, 吴正松, 彭述娟, 徐海燕, 方俊华, 柴宏祥, 王 琦, 胡学斌, 赵芳, 邓晓莉, 邓轲, 魏英华 申请人:重庆大学