[发明专利]能源输出型污水处理工艺

说明书

本发明提供了一种能源输出型污水处理工艺，属于污水处理技术领域。能源输出型污水处理工艺包括复合生态浮床、后续污水处理装置、沉淀池、干式厌氧发酵装置、好氧生物热耦干化装置、烘焙装置、成型装置和燃烧气化装置。首先通过复合生态浮床吸附大量的氮磷营养化元素以及有机物，再进入后续污水处理工艺进行二次处理，沉淀池后排放的清水水质良好，符合国家污水综合一级A排放标准。本发明具有污水处理效果好，实现二氧化碳零排放和污染物转化为能源的特点。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体为一种能源输出型污水处理工艺。

背景技术

随着经济社会的快速发展，水资源的消耗大幅增加，同时产生大量的工业和生活污水，对其进行合理的处理已经成为关系环境质量和人们健康的关键。污水的危害主要源于其中高含量的有机污染物(常用化学需氧量衡量)、氮磷等营养元素或者重金属等污染物。污水处理工艺主要的目的是有效去除上述污染物。活性污泥法是一种最为典型的污水处理工艺，由英国的克拉克(Clark)和盖奇(Gage)于1912年发明，主要利用好氧微生物的生物催化作用，将有机物氧化降解掉。传统活性污泥法由曝气池、二沉池和污泥回流管线组成，其原理是液流有回流的推流式。初次沉淀后的废水与二沉池回流的活性污泥混合后进入曝气池，大约曝气6小时，进水与回流污泥通过扩散曝气或机械曝气作用进行混合。一般地，从曝气池流出的混合液在二沉池沉淀后，沉淀池内的活性污泥以进水量的25～50％返回曝气池(即污泥回流比为25～50％)。这种方法常用于低浓度生活污水处理，对冲击负荷很敏感。生化需氧量(BOD5)的去除率达85～95％。为了满足日益提高的污水中有机物和营养元素的排放要求，在传统活性污泥工艺的基础上，开发了A/O(厌氧/好氧)、A2/O工艺(缺氧/厌氧/好氧)、SBR(序批式活性污泥法)等工艺，该类方法在传统的好氧工艺基础上，在一定程度上增加缺氧和厌氧阶段，可以提高氮磷等营养元素的去除，改善了污水处理的水质。

城市污水处理属于高能耗行业，污水厂的直接成本中，所占比例最大的是动力费。虽然不同的污水处理厂采用的工艺不尽相同，但典型工艺流程包括：污水提升泵站→格栅→沉砂池→初次沉淀池→曝气池→二次沉淀池→受纳水体或深度处理。总体来看，污水处理厂的能耗主要分布在以下几个环节：a)污水提升系统；b)污水预处理系统；c)污水处理系统；d)污泥回流系统：e)污泥处理系统：f)污水处理厂照明及附属设施能耗。目前典型污水处理系统都设有好氧单元-曝气池，其是污水处理的核心。曝气池是好氧处理工艺的能耗大户，常规的曝气池供氧方式有鼓风曝气和机械曝气两种，需要用鼓风机或表曝机向污水中鼓入空气，使空气与污水充分混合，提高污水溶解氧，满足好氧细菌的生长条件，提高其净化污水的能力。此过程需要用到鼓风机、机械搅拌器等，因鼓风机或搅拌机的功率大，且要昼夜运行，其能耗约占污水处理厂总能耗的50％～70％。另外，污泥处理阶段的浓缩、消化、脱水及传输等，耗能也比较大，其能耗约占污水处理厂总能耗的10％～25％。由此可见，传统的污水处理普遍存在能耗和运行成本高的弊端，另外，氮磷等营养元素去除效果难以满足日益严格的排放要求。

另一方面，当前污水处理厂的主要问题是污泥排放问题。由于生物处理方法主要是微生物将有机物氧化成二氧化碳和水，另外30-50％的有机物被合成生物体，以污泥的形式存在，经脱水后含水率为80％左右，其产生量大。目前，污水处理厂产生的脱水污泥直接外运，尚未进行厂区内有效处理。在其后续的转运、处理处置等环节存在着成本高和技术瓶颈等问题。

近年来生态化污水处理得到了广泛关注，人工湿地等方法的应用更为普遍，该类方法可有效降低曝气的成本，但该类方法存在的主要问题是处理效率低，湿地处理后植物的二次污染问题。由此可见，急需开发一种新型高效的、能量消耗低(甚至能量供给)大污水处理工艺，同时可有效避免污水处理过程中的副产物(如污泥、生物质)的二次污染，甚至对其进行资源化和能源化利用。本专利引用了专利号为201610629633.8中国专利申请一种生活垃圾热风耦合生物干化的处理方法。

一种生活垃圾热风耦合生物干化的处理方法，步骤如下：

(1)阶段式升温驯化