[发明专利]一种基于资源能源回收的污水处理方法

说明书

本发明涉及一种资源能源回收的污水处理方法。提供一种污水处理系统，包括预处理系统、微藻反应池、在线环境监控系统、陶瓷膜藻水分离系统和厌氧资源回收系统，利用该污水处理系统进行污水处理的方法为：污水经预处理后进入微藻反应池，在控制的环境条件下，通过微藻的生化反应作用降低污水中的氮、磷和有机物浓度；藻水混合液经陶瓷膜藻水分离系统分离，达标出水排放，少量悬浮藻液回流，大部分藻液则通过二级浓缩处理后进入厌氧资源回收系统，经过厌氧消化反应，产生的甲烷和剩余消化液分别由沼气发电机组、鸟粪石回收器及氨氮回收器产出电能、肥料和氨水。该系统污水处理效果好，氮磷回收利用率高，可实现污水处理的资源能源平衡。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种去除污水中氮磷的处理系统及方法，尤其是一种适用于一般生活污水的处理系统及方法。

背景技术

随着我国社会、经济的快速发展，污水排放量不断增加，污水处理设施建设正成为政府环保部门的重点推进工作。当前，以活性污泥法为代表的传统生物处理技术是国内污水处理的主流工艺，但其“以能耗能”的弊端使污水处理建设投资和运行费用较为高昂，制约了污水处理厂的普及和覆盖。

传统的活性污泥法系统在运行过程中，需要额外投加物料、补充能量来降解污水中的污染物，具体表现在：(1)生化反应段的曝气、搅拌操作消耗大量电能，约占整个处理厂电耗的60％～70％；(2)许多工业废水的进水来源复杂，水质存在差异，往往需要额外投加药剂以调节水质、补充碱度等，保证生化反应的高效进行；(3)污水处理的最终结果是有机物、氮、磷等污染物的降解、矿化，资源无法得到回收利用；(4)工艺产生的大量剩余污泥处理处置难度大，毒性高，无法资源化回收其中的有机物，且对环境有二次污染的风险。

这种“以能耗能”且对环境存在二次污染风险的污水处理方法导致污水处理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。针对该问题提出的藻类污水处理，是一种具有巨大发展潜力的污水处理技术，可有效解决污水处理的能耗损失和资源回用问题。

作为一种自养型微生物，藻类可在自身生长繁殖的过程中，吸收水体中氮、磷等物质，用于生命代谢活动，有效降低水体中污染物浓度。与活性污泥法不同，大多数藻营养类型是光能自养型，无需另加碳源；结合藻类在生长过程需要氮和磷的特点和适宜的能源回收技术，可使藻类在生长过程中快速富集污水中的氮和磷，并对富集的资源进一步利用，具有极大的资源回收潜力。然而，现有的技术研究对藻类污水处理的应用多停留在微藻筛选和培育的实验室小试阶段，对藻类富集资源的研究应用不足，未能实现能量的全面回收利用，对于经济化、工艺化的运行系统及处理方法设计仍存在较大的发展空白。

目前，厌氧消化技术作为一种发展较为成熟的资源化手段，在污水处理过程的副产物污泥的处理已有所应用。通过对污泥的厌氧消化，可实现沼气产出及氮磷的释放，并以鸟粪石回收、氨水回收等形式进行氮磷的资源回收。而将藻类处理污水以及厌氧消化技术相结合，可以解决藻类处理污水中副产物回收的问题，并实现藻体内碳、氮、磷资源的全回收利用及工艺系统的资源循环与能源产出，从根本上解决污水处理的能耗问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有污水处理技术高能耗、副产物难处理的问题，提供一种用微藻处理污水的处理系统及处理方法，所述系统在保证污水中的污染物高效去除的同时，实现污水中氮、磷等营养物质的资源化、能源化。

本系统采用的技术方案为：