[发明专利]一种城市污水碳氮磷全回收的两段资源化系统

权利要求书

1.一种城市污水碳氮磷全回收的两段资源化系统，其特征在于，包括磁混凝段和微藻培养段；

所述磁混凝段包括加药箱（1）、混凝反应池（2）、沉淀池（3）、絮体破碎系统（6）、碳磁分离器（7）以及厌氧发酵罐（8）；所述微藻培养段包括一体化微藻培养与分离系统（4）以及藻水再分离器（5）；

污水和絮凝剂经不同管道进入混凝反应池（2），在混凝反应池（2）反应处理后进入沉淀池（3）进行固液分离，固液分离后的絮凝体从沉淀池（3）的池底排出进入絮体破碎系统（6）进行处理，处理后再进入碳磁分离器（7）进行分离，分离得到的磁种回流进入混凝反应池（2）回用，分离得到的含碳絮凝体进入厌氧发酵罐（8）进行发酵得到沼气；沉淀池（3）上部流出的上清液依次经过一体化微藻培养与分离系统（4）与藻水再分离器（5）处理后排出，一体化微藻培养与分离系统（4）分离得到的微藻按预先设定的比例进行回用，一体化微藻培养与分离系统（4）和藻水再分离器（5）中的剩余生物量用于生物质能生产；

所述一体化微藻培养与分离系统（4）集微藻培养与藻水分离于一体；

所述一体化微藻培养与分离系统（4）为集微藻培养与藻水分离于一体的箱体，箱体内壁设置成螺旋式球形冷凝管状，螺旋式球形冷凝管末端出口设有挡板，且末端出口与挡板垂直；箱体内部空间基于水力学原理设置成藻水分离区；

所述螺旋式球形冷凝管状的输入端采用“Y”型结构连接进水管与进气管，通过所述进水管输入初始藻浓度为1×10⁶~ 1.5×10⁶cells/mL的藻水，通过进气管输入CO₂浓度为3%~5%的工业废气，通气量为200~300 mL/min；

所述一体化微藻培养与分离系统（4）的排藻口设置于底部，经回流泵回流至一体化微藻培养与分离系统（4），微藻回流比为100%~200%，剩余微藻生物量排出用于生物质能生产；

所述藻水再分离器（5）用于控制进入其内部的藻水混合物做旋流运动，产生离心力促进藻液分离，水从藻水再分离器（5）上部的三角堰溢流而出，微藻从底部排藻管排出。

2.根据权利要求1所述的城市污水碳氮磷全回收的两段资源化系统，其特征在于，所述絮凝剂采用聚合氯化铝，投加浓度范围为20~50 mg/L，磁种投加浓度为污水悬浮物浓度的1~1.5倍；混凝反应池采用单点投加絮凝剂，多点投加磁种的方式，水力停留时间为3~5 min，搅拌桨转速为100~200 r/min。

3.根据权利要求1所述的城市污水碳氮磷全回收的两段资源化系统，其特征在于，所述碳磁分离器（7）内的励磁线圈（72）通电条件下产生磁性对磁种进行吸附，当吸附量达到预先设定的程度时则断开电源，励磁线圈（72）失去磁性，磁种依靠重力沉降在集磁盘（75）经排磁口排出。

4.根据权利要求1所述的一种城市污水碳氮磷全回收的两段资源化系统，其特征在于，所述厌氧发酵罐（8）用于发酵高碳含量污水，产生沼气用于发电以满足系统能源需求；所述发酵的温度范围为30~39℃，时间在15~30天。