[发明专利]一种具有碳氮磷资源化回用特性的污水处理系统及方法

权利要求书

1.一种具有碳氮磷资源化回用特性的污水处理系统，其特征在于，包括预处理系统(1)、微藻反应系统(2)、藻水分离系统(3)和浓缩系统(4)、厌氧反应系统(5)、磷回收系统(7)、氨回收系统(8)、沼气发电系统(6)以及初级化肥储存池(9)，预处理系统(1)包括格栅和沉砂池，预处理系统出口与微藻反应系统(2)相连；微藻反应系统(2)中混合液含有悬浮的微藻，微藻反应系统出口与藻水分离系统(3)的入口相连；藻水分离系统(3)设有膜分离装置，藻水分离系统第一出口与浓缩系统(4)的入口相连，用于排出经过处理的污水，藻水分离系统第二出口分别与微藻反应池(2)和厌氧反应系统(5)的入口相连，用于排出浓缩藻液；浓缩系统(4)设有反渗透膜装置，浓缩系统第一出口排出达标出水，浓缩系统第二出口与厌氧反应系统(5)的入口相连，用于排出浓水；厌氧反应系统(5)设有搅拌装置，厌氧反应系统第一出口用于排出气体，与沼气发电系统(6)的入口相连，厌氧反应系统第二出口用于排出上清液，与磷回收系统(7)的入口相连，厌氧反应系统第三出口用于排出底部残渣；沼气发电机组(6)包括气体预处理系统和发电机组，发电机组与电网相连；磷回收系统(7)包括流化床反应装置，流化床反应装置第一出口用于排出反应上清液，与氮回收系统(8)的入口相连，流化床反应装置第二出口用于排出底部鸟粪石晶体沉淀；氮回收系统(8)设置有膜分离系统，膜分离装置第一出口排出高浓度氨水，膜分离装置第二出口排出淡水，鸟粪石晶体沉淀、高浓度氨水及厌氧反应残渣进入产品加工单元进行再加工。

2.根据权利要求1所述污水处理系统，其特征在于，所述微藻反应系统配有光照装置和曝气鼓风机，用于提供悬浮微藻生长代谢所需的光照条件及气体环境；所述微藻反应系统利用微藻进行污水中含氮、含磷污染物和部分有机物的去除。

3.根据权利要求1所述污水处理系统，其特征在于，所述藻水分离系统由一定孔径的无机膜系统组成，用于截留一定尺寸的微藻，实现微藻与水的分离，主要产物包括浓缩藻液和出水；所述无机膜系统分别与真空泵和反冲洗装置相连，分别用于提供膜过滤的动力以及膜装置的清洗。

4.根据权利要求1所述污水处理系统，其特征在于，所述浓缩系统由一定孔径的无机膜系统组成，由多组膜装置构成多级浓缩系统，用于去除污水中的有机物及尺寸较小的微藻，主要产物包括浓水和淡水；所述无机膜系统分别与真空抽滤泵和反冲洗装置相连，分别用于提供膜过滤的动力以及膜装置的清洗。

5.根据权利要求1所述污水处理系统，其特征在于，所述厌氧反应系统中主要包含浓缩藻液和膜系统所产生的浓水，经过厌氧消化反应的主要产物包括沼气、消化上清液和消化残渣。

6.根据权利要求1所述污水处理系统，其特征在于，所述磷回收系统为流化床反应装置，用于回收消化上清液中含量较高的磷元素，主要产物为鸟粪石晶体沉淀和上清液；所述上清液进入氮回收装置进行处理。

7.根据权利要求1所述污水处理系统，其特征在于，所述氮回收系统设有膜分离装置，用于去除进水含量较高的氨氮，主要产物为高浓度氨水和淡水。

8.根据权利要求1所述污水处理系统，其特征在于，所述沼气发电机系统包括气体分离纯化装置和发电机组。