一种污水处理体系以及一种污水处理的方法

本发明涉及污水处理，尤其涉及一种污水处理体系以及一种污水处理的方法。

背景技术：

1、气候变暖导致全球自然灾害频发，碳中和是应对全球变暖的有效途径；同时水资源的短缺以及由于人为因素不断加剧的水污染，给环境造成了严峻的挑战。然而，目前污水处理系统仍存在能耗高、污泥产量高和温室气体排放等问题。

2、近年来，菌藻共生污水处理系统受到广泛关注。相比于传统活性污泥系统，微藻可进行生物固碳，并且利用光合作用为菌群提供氧气；同时，细菌的存在增强藻类絮凝能力，可改善纯藻系统收获难的问题。菌藻共生污水处理系统能够进一步降低污水处理能耗、实现高效固碳和菌藻生物质资源利用等，该技术可促使污水处理由正碳耗能过程转变为负碳可持续过程。但是，目前常见的菌藻共生体系是由小球藻-硝化细菌组成，比如常用的小球藻-传统活性污泥。菌藻间对氨氮的竞争使得细菌硝化作用产生的no2-和no3-不能被微藻及时去除，需要通过反硝化过程或者增加水力停留时间来强化总氮的去除。菌藻间的竞争不但增加了处理过程的成本和复杂性，而且在一定程度上限制了微藻生长。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种污水处理体系以及一种污水处理的方法，用于解决现有的菌藻共生污水处理系统效果有待改进的问题。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种污水处理体系，包括小球藻和自养脱氮活性污泥；

4、所述小球藻和自养脱氮活性污泥的体积比为1:0.2～5。

5、优选的，所述小球藻的藻种为fachb-10小球藻。

6、优选的，所述小球藻通过包括以下步骤的方法得到：

7、将小球藻接种到bg11培养基，进行培养。

8、优选的，所述培养的温度为24～26℃；

9、所述培养的光照强度为3000～5000lx。

10、优选的，所述培养的光暗周期为12h/12h；

11、所述培养的湿度为40～60％。

12、优选的，所述自养脱氮活性污泥经过配水培养处理，所述配水培养包括以下步骤：

13、①将自养脱氮活性污泥静置5～6h，得到上清液和沉淀；

14、②去除上清液，将沉淀与模拟高氨氮污水混合，所述模拟高氨氮污水与去除的上清液的体积比为1:0.8～1.2；

15、③每1～3天重复一次步骤①～②，直至所得上清液的氨氮浓度小于模拟高氨氮污水氨氮浓度的20％，完成配水培养。

16、本发明还提供了一种利用上述污水处理体系进行污水处理的方法，包括以下步骤：

17、将小球藻和自养脱氮活性污泥接种到反应器中，加入待处理污水；

18、搅拌3～5h，然后静置0.5～1.5h，完成污水处理；

19、所述污水处理体系与待处理污水的重量体积比为1g:0.5～1.5l。

20、优选的，所述搅拌的转速为300～350rmp。

21、优选的，所述污水处理的温度为24～26℃，光照强度为3000～5000lx，光暗周期为12h/12h，湿度为40～60％。

22、优选的，所述待处理污水为城市污水。

23、本发明结合使用小球藻与自养脱氮活性污泥，能够强化对污水的脱氮处理，而且该系统含有大量反硝化菌，可在夜间进行反硝化过程，实现对总氮浓度的控制。本发明采用的小球藻-自养脱氮活性污泥的菌藻共生污水处理系统对scod的去除率可高达95.87％，对磷酸盐的去除率可达到91.11％，对氨氮的去除率可高达100％，同时出水总氮浓度可控制在12mg/l以下，处理后的污水可稳定达到国家一级a排放标准。本发明不仅对污染物去除率高，而且微藻通过光合作用为活性污泥提供氧气，减少系统能耗；同时系统中产生的co2可以被微藻利用，实现生物固碳；藻类生物质中富含脂质和氮磷等营养物质，为生物柴油、动物饲料等提供原材料，该系统可以实现污水的负碳可持续处理。该发明操作简单，处理效果好，而且在维持系统稳定性方便极具优势。

技术特征：

1.一种污水处理体系，其特征在于，包括小球藻和自养脱氮活性污泥；

2.根据权利要求1所述的污水处理体系，其特征在于，所述小球藻的藻种为fachb-10小球藻。

3.根据权利要求2所述的污水处理体系，其特征在于，所述小球藻通过包括以下步骤的方法得到：

4.根据权利要求3所述的污水处理体系，其特征在于，所述培养的温度为24～26℃；

5.根据权利要求4所述的污水处理体系，其特征在于，所述培养的光暗周期为12h/12h；

6.根据权利要求5所述的污水处理体系，其特征在于，所述自养脱氮活性污泥经过配水培养处理，所述配水培养包括以下步骤：

7.一种利用权利要求1～6任一项所述的污水处理体系进行污水处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的污水处理的方法，其特征在于，所述搅拌的转速为300～350rmp。

9.根据权利要求8所述的污水处理的方法，其特征在于，所述污水处理的温度为24～26℃，光照强度为3000～5000lx，光暗周期为12h/12h，湿度为40～60％。

10.根据权利要求9所述的污水处理的方法，其特征在于，所述待处理污水为城市污水。

技术总结
本发明提供了一种污水处理体系以及一种污水处理的方法，属于污水处理技术领域。本发明结合使用小球藻与自养脱氮活性污泥，克服了现有的菌藻共生污水处理系统效果有待改进的问题。本发明能够强化对污水的脱氮处理，而且该系统含有大量反硝化菌，可在夜间进行反硝化过程，实现对总氮浓度的控制。本发明采用的小球藻‑自养脱氮活性污泥的菌藻共生污水处理系统对SCOD的去除率可高达95.87％，对磷酸盐的去除率可达到91.11％，对氨氮的去除率可高达100％，同时出水总氮浓度可控制在12mg/L以下，处理后的污水可稳定达到国家一级A排放标准。

技术研发人员：刘秀红,亓林雪,王梓恒,张楠
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12