[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

说明书

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种污水处理系统及方法。所述污水处理系统主要包括预处理系统、微藻反应系统、藻水分离系统、浓缩系统、厌氧反应系统、沼气发电系统、磷回收系统、氮回收系统和产品加工单元。污水处理方法为，污水经预处理后进入微藻反应系统进行处理，再进入藻水分离池；出水进入浓缩系统处理至达标排放，浓水回流至微藻反应系统或厌氧反应系统；分离的微藻部分回流至微藻反应系统中，剩余进入厌氧反应系统；厌氧消化过程中产生的沼气收集后进入沼气发电系统，上清液先后进入磷回收系统和氨回收系统，生成鸟粪石和高浓度氨水，消化残渣直接作为有机肥。该工艺能同时实现污水处理和碳氮磷富集资源化，产生经济与社会效益。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种污水处理系统及方法。

背景技术

近年来，随着我国经济发展和城镇化进程的加快，污水排放量不断增加，污水处理设施的建设已经成为政府环保部门的重点推进工作。但污水处理厂的建设投资和运行费用较为高昂，是制约污水处理厂覆盖率提高的重要因素之一。

当前，活性污泥法以其运行稳定、污染物去除率高、管理方便等优势，在国内外污水处理领域广泛应用。活性污泥法主要通过微生物对污染物的吸附、降解作用，将水中的有机态碳、氮、磷转化为无机态，从而实现污染物的去除。在此过程中，为维持微生物活动所需的条件，需要额外投入药剂、能量等保证系统的正常运行，投入成本较大。此外，污水中的碳、氮、磷等元素富集在污泥中，最终以剩余污泥的形式大量外运，既增加了污泥处理处置的成本与难度，也导致碳、氮、磷等元素的极大浪费。现有的污水处理技术呈现出来“以能耗能”且对环境存在二次污染风险，这导致污水处理行业很大程度上成为一个不直接产生经济效益、高耗能、低产出的行业，难以适应可持续发展潮流。因此，探究一种能够同时实现高效去除污染物和回收碳氮磷进行资源化利用的污水处理工艺，对于污水处理行业的发展有重大意义。

藻类是自然界中常见的自养型微生物，当水体中氮磷含量较高引起出现富营养化时，藻类能够进行快速生长繁殖，吸收水体中氮、磷等营养元素用于合成自身结构并进行代谢活动，经常作为水体富营养化的产物被处理。大多数藻类属于光能自养型，利用自然界中的无机碳及大量氮和磷进行自身合成与生长代谢，藻类的这种特性在近年来被尝试应用于碳、氮、磷的富集及资源化回收。但目前的研究基本停留在实验室小试阶段，小部分仅仅被用作三级处理，而且还未实现氮磷回用、能量回收等全面、经济的工艺化运行模式。

发明内容

为了克服上述现有污水处理工艺存在的以能耗能、副产物处理困难、资源浪费的不足，本发明提供了一种以微藻为主体，具有碳氮磷资源化回用特性的高效污水处理工艺，所述工艺在保证污水中的污染物去除率的同时，实现污水中氮磷等营养物质的资源化、能源化。

本发明所采用的技术方案是：