一种用于污水中碳源和磷回收以及自养脱氮的工艺方法与流程

本发明涉及一种用于污水中碳源和磷回收以及自养脱氮的工艺方法，属于污水处理技术领域，适用于城市和农村的生活污水处理，也可用于处理高有机浓度废水，既能解决污水中氮磷的污染问题，同时回收资源和能源。

背景技术：

污水中的有机物含有巨大的化学能。以cod浓度500mg/l为例，含有的能量大约为17.7～28.7kj/gcod，折合到最大吨水电耗约22.55kw·h/m³，可提取的化学能约1.5~1.9kw·h/m³，而目前处理一吨污水所需能耗约0.45kw·h/m³，这意味着污水中所蕴含的有机化学能是对其进行处理所需能耗的近5倍，捕获提取其中部分cod化学能然后通过热电联产转化为电能，理论上可以实现能耗的完全自给甚至可以变成能量输出厂。全球磷枯竭危机越来越严峻，而污水中含有大量的磷。目前全球陆地磷储量500x10⁸t，预计100年内会耗尽，因此挖掘“第二磷矿”—从污水中回收磷正成为研究热点，通过磷的循环利用，可缓解磷资源枯竭危机。

通过“碳捕捉”、“磷回收”技术，将“污染物去除”和“能源、资源回收”合二为一，改变碳源的能量转化，不产生污染转嫁，真正实现可持续发展理念，将碳源最大程度的“捕捉”用于厌氧甲烷化提取能量，通过鸟粪石回收技术等生产磷肥，通过厌氧氨氧化实现无需碳源、降低能耗和污泥产量的自养脱氮方式。

技术实现要素：

本发明提供的是一种用于污水中碳源和磷回收以及自养脱氮的工艺方法，解决了水污染的同时，进行资源和能源回收。

一种用于污水中碳源和磷回收以及自养脱氮的工艺方法，其装置组成主要包括hl-sbr进水泵、高负荷碳捕捉装置hl-sbr、hl-sbr搅拌器、pr-sbr进水泵、磷回收pr-sbr装置、pr-sbr搅拌器、amx-sbr进水泵、厌氧氨氧化自养脱氮装置amx-sbr、生物填料、曝气泵。

一种用于污水中碳源和磷回收以及自养脱氮的工艺方法，其特征在于，（2）高负荷碳捕捉装置hl-sbr含有活性污泥，（9）生物填料附着厌氧氨氧化菌。

一种用于污水中碳源和磷回收以及自养脱氮的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：原水首先进入hl-sbr反应器，按照厌氧/微曝气模式运行，进行碳源吸附，“碳捕捉”过程结束后沉淀，排出剩余污泥为后期厌氧消化产甲烷提供底物，上清液流入pr-sbr反应器进行鸟粪石磷回收，反应结束后进入amx-sbr反应器进行短程硝化+厌氧氨氧化一体化自养脱氮反应，结束后排水。

hl-sbr按照厌氧hrt为30min运行，微曝气hrt按照10min运行，溶解氧do按照0.5mg/l运行；srt按照12h运行。

pr-sbr将ph调整为9.0/，搅拌时间为40min；沉淀结晶时间分别为1.0h。

amx-sbr温度按照30℃运行；溶解氧do按照1.0mg/l运行，hrt为60min运行。

附图说明

图1是一种用于污水中碳源和磷回收以及自养脱氮的工艺方法图，图1中：1-hl-sbr进水泵，2-高负荷碳捕捉装置hl-sbr，3-hl-sbr搅拌器，4-pr-sbr进水泵，5-磷回收pr-sbr装置，6-pr-sbr搅拌器，7-amx-sbr进水泵，8-厌氧氨氧化自养脱氮装置amx-sbr，9-生物填料，10-曝气泵。

具体实施方式

结合图1详细说明本发明的实施方案：

原水首先进入hl-sbr反应器，按照厌氧/微曝气模式运行，进行碳源吸附，hl-sbr按照厌氧hrt为30min运行，微曝气hrt按照10min运行，溶解氧do按照0.5mg/l运行；srt按照12h运行；

“碳捕捉”过程结束后沉淀，排出剩余污泥为后期厌氧消化产甲烷提供底物，上清液流入pr-sbr反应器进行鸟粪石磷回收，pr-sbr将ph调整为9.0/，搅拌时间为40min；沉淀结晶时间分别为1.0h，反应结束后排水，然后进入amx-sbr反应器进行短程硝化+厌氧氨氧化一体化自养脱氮反应，amx-sbr温度按照30℃运行；溶解氧do按照1.0mg/l运行，hrt为60min运行。

以实际生活污水为试验对象，考察了本方法的可行性和去除能力，出水数据指标显示，磷回收率达到95%，tn去除率达到90%。

以上内容是结合具体的试验实施方式对本发明做的具体说明，以便有关人员更好地理解，不能认为本发明的具体实施局限于这些，因此该领域技术人员基于此方法做出的简单改进都在本发明保护范围之内。

技术特征：

技术总结
一种用于污水中碳源和磷回收以及自养脱氮的工艺方法，属于污水处理技术领域。系统由“高负荷碳捕捉”装置（HL‑SBR）、“磷回收”（PR‑SBR）装置和“厌氧氨氧化”自养脱氮装置（AMX‑SBR）组成，原水首先进入HL‑SBR反应器，按照厌氧/微曝气模式运行，进行碳源吸附，“碳捕捉”过程结束后沉淀，排出剩余污泥为后期厌氧消化产甲烷提供底物，上清液流入PR‑SBR反应器进行鸟粪石磷回收，反应结束后进入AMX‑SBR反应器进行短程硝化+厌氧氨氧化一体化自养脱氮反应，结束后出水达标排放。

技术研发人员：赵伟华;张瑛洁;王凯;程喜全
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学（威海）;山东中欧膜技术研究有限公司
技术研发日：2019.05.08
技术公布日：2019.08.23