高硫酸盐城市污水处理方法和系统

本发明涉及污水处理，具体而言，涉及一种高硫酸盐城市污水处理方法和系统。

背景技术：

1、含硫酸盐城市污水未经有效处理排入河流和湖泊等地表水体会对水生生物产生不利影响，污水中的硫酸根离子会促进硫酸盐的形成，从而危害水生生物并产生有毒气体。此外，硫酸根离子可以与其他化学物质反应形成腐蚀管道和其他基础设施的化合物。因此，高效处理含硫酸盐的市政废水迫在眉睫。

2、目前处理含硫酸盐城市污水的方式有化学沉淀、离子交换、反渗透和生物处理方法(sahinkaya et al.2018)。化学沉淀法可以有效去除硫酸根离子，但是会产生大量污泥并且运行成本高。离子交换和反渗透可高效去除硫酸根离子，但此类工艺运行需消耗大量能量，而且安装和维护费用昂贵。与其他处理方法相比，生物处理通常被认为是一种更可持续的选择，因为该工艺依赖自然过程，不需要添加化学品或其他处理剂。

3、鉴于此，特提出本申请

技术实现思路

1、本发明的目的包括，例如，提供了一种高硫酸盐城市污水处理方法和系统。

2、本发明的实施例可以这样实现：

3、第一方面，本发明提供一种高硫酸盐城市污水处理方法，包括：

4、将高硫城市污水通入至anmbr系统中经处理后得到第一中间污水；

5、将第一中间污水在调节池中进行曝气至污水中溶解的s2-含量降低至40mg/l后得到第二中间污水；

6、将第二中间污水通入至pn/a反应系统中进行处理；

7、高硫城市污水的水质指标为:cod 400～500mg/l，硫酸盐-硫含量为20～120mg/l。

8、在可选的实施方式中，高硫城市污水的水质指标为:cod 428.6～532.2mg/l，硫酸盐-硫含量为23.6～26.8mg/l时，anmbr系统的水力停留时间设置为11～13h；

9、高硫城市污水的水质指标为:cod 458.8～511mg/l，硫酸盐-硫含量为37.8～41.8mg/l时，anmbr系统的水力停留时间设置为11～13h；

10、高硫城市污水的水质指标为:cod 432.5～531.9mg/l，硫酸盐-硫含量为37.7～44.1mg/l时，anmbr系统的水力停留时间设置为5～7h；

11、高硫城市污水的水质指标为:cod 432.3～523.9mg/l，硫酸盐-硫含量为105.2～116.6mg/l时，anmbr系统的水力停留时间设置为5～7h。

12、在可选的实施方式中，第二中间污水的s/n为0.01～0.32时，pn/a系统水力停留时间为22～26h；

13、第二中间污水的s/n为0.25～0.34时，pn/a系统水力停留时间为10～14h。

14、在可选的实施方式中，pn/a反应系统内的曝气方式为每连续曝气25～35min则停止曝气50～70min，如此循环；

15、可选地，曝气时为好氧阶段，好氧阶段控制污水内do值为0.8～1.3mg/l；停止曝气时为缺氧阶段，缺氧阶段控制污水内do值为0.2～0.6mg/l。

16、在可选的实施方式中，anmbr系统的处理温度为30～35℃。

17、在可选的实施方式中，pn/a反应系统的处理温度为28～32℃。

18、在可选的实施方式中，anmbr系统中接种含有厌氧发酵菌和硫酸盐还原菌的污泥，污泥浓度为8～12g/l；

19、pn/a反应系统中接种含有厌氧氨氧化菌的污泥；

20、可选地，接种到所述anmbr系统中的污泥的泥龄为120～150天，所述pn/a反应系统中污泥的泥龄为14天。

21、第二方面，本发明提供一种高硫城市污水处理系统，包括anmbr系统、调节池以及pn/a反应系统；

22、anmbr系统的出水口与调节池连通，调节池的出水口与pn/a反应系统的进水口连通。

23、在可选的实施方式中，anmbr系统包括膜池、气体循环单元、膜污染检测单元和第一进出水单元；

24、膜池内设置有聚偏二氟乙烯材质的膜组件，气体循环单元用于将膜池顶空气体循环至膜组件底部，膜污染检测单元用于检测膜污染程度，第一进出水单元用于控制膜池的进出水。

25、在可选的实施方式中，pn/a反应系统包括sbr反应器、曝气单元、搅拌器以及第二进出水单元；

26、曝气单元用于定时向sbr反应器内进行曝气，搅拌器用于对sbr反应器内进行搅拌，第二进出水单元用于控制sbr反应器的进出水。

27、本发明实施例的有益效果包括，例如：

28、本发明提供的高硫城市污水的处理方法，其结合了anmbr和pn/a工艺，实现了污水中有机质、硫酸盐和总氮的高效去除；膜生物反应器部分结合了厌氧发酵和膜分离技术，通过膜生物反应器可以获得良好的出水水质，cod和硫酸盐去除率远高于传统生物处理技术，污泥产量比传统厌氧工艺降低，而且甲烷产量相对较高；同时，耦合的pn/a工艺作为膜反应器后续处理工艺，实现了高效去除出水中较高的氨氮含量。因此，该方法能有效实现硫酸盐-硫、cod和n的去除，且具有较高的甲烷产量，另外相比较传统活性污泥法，本发明提供的方法能够减少能源消耗和环境污染，并有效降低温室气体排放。

技术特征：

1.一种高硫酸盐城市污水处理方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的高硫酸盐城市污水处理方法，其特征在于，所述高硫城市污水的水质指标为:cod 428.6～532.2mg/l，硫酸盐-硫含量为23.6～26.8mg/l时，anmbr系统的水力停留时间设置为11～13h；

3.根据权利要求1所述的高硫酸盐城市污水处理方法，其特征在于，所述第二中间污水的s/n为0.01～0.32时，pn/a系统水力停留时间为22～26h；

4.根据权利要求1所述的高硫酸盐城市污水处理方法，其特征在于，所述pn/a反应系统内的曝气方式为每连续曝气25～35min则停止曝气50～70min，如此循环；

5.根据权利要求1所述的高硫酸盐城市污水处理方法，其特征在于，anmbr系统的处理温度为30～35℃。

6.根据权利要求1所述的高硫酸盐城市污水处理方法，其特征在于，pn/a反应系统的处理温度为28～32℃。

7.根据权利要求1所述的高硫酸盐城市污水处理方法，其特征在于，所述anmbr系统中接种含有厌氧发酵菌和硫酸盐还原菌的污泥，污泥浓度为8～12g/l；

8.一种高硫城市污水处理系统，其特征在于，包括anmbr系统、调节池以及pn/a反应系统；

9.根据权利要求8所述的高硫城市污水处理系统，其特征在于，所述anmbr系统包括膜池、气体循环单元、膜污染检测单元和第一进出水单元；

10.根据权利要求8所述的高硫城市污水处理系统，其特征在于，所述pn/a反应系统包括sbr反应器、曝气单元、搅拌器以及第二进出水单元；

技术总结
本发明的实施例提供了一种高硫酸盐城市污水处理方法和系统。高硫酸盐城市污水处理方法，包括：将高硫城市污水通入至AnMBR系统中经处理后得到第一中间污水；将第一中间污水在调节池中进行曝气至污水中溶解的硫化物含量降低至40mg/L后得到第二中间污水；将第二中间污水通入至PN/A反应系统中进行处理；高硫城市污水的水质指标为:COD 400～500mg/L，硫酸盐‑硫(SO<subgt;4</subgt;<supgt;2‑</supgt;‑S)含量为20～120mg/L。高硫城市污水处理系统，包括AnMBR系统、调节池以及PN/A反应系统。本发明提供的方法和装置，能有效实现硫酸盐‑硫、COD和N的去除，且具有较高的甲烷产量，另外相比较传统活性污泥法能降低能耗和污泥产量。

技术研发人员：吴子范,寄博华,孙怡颖,钱光升,邢贵川,郝天伟
受保护的技术使用者：澳门大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16