[发明专利]一种基于碳源分类回收的倒置吸附沉淀系统及工艺

说明书

本发明公开了一种基于碳源分类回收的倒置吸附沉淀系统及工艺，待处理污水先经前置的斜板沉淀池回收颗粒态碳源，之后进入后置的微氧曝气的活性污泥吸附池吸附回收污水中的胶体及溶解态碳源；所述待处理污水为经过格栅和沉砂池处理去除其中垃圾和泥沙后的污水。整体工艺通过间歇运行的方式进一步降低活性污泥吸附池的曝气能耗。前置的沉淀池主要针对污水中易沉淀的颗粒态碳源进行回收，通过最简单的沉淀方式最大限度地降低了颗粒态碳源的回收成本。颗粒态碳源的去除显著降低了后置活性污泥吸附池的负荷压力，使得后置活性污泥吸附池只针对污水中剩余的胶体及溶解态碳源进行回收，回收能力大幅增加，回收效率显著提升。

技术领域

本发明属于环境保护和污水处理技术领域，具体涉及一种基于碳源分类回收的倒置吸附沉淀系统及工艺。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

人口的迅速增长以及城市化的快速发展使得污水排放量迅猛增长，污水是资源的有效载体，其中蕴含着大量的碳源，对这些碳源进行充分回收及资源转化，是实现污水处理能源中和与可持续发展的重要途径。污水中各种形态的碳源(颗粒态(粒径＞12μm)、胶体态(粒径0.45-12μm)和溶解态(粒径＜0.45μm))分别占总体碳源的50％、20％和30％左右，颗粒态碳源又可分为易沉淀和不易沉淀两种，易沉淀的颗粒态碳源一般粒径较大，约占污水中碳源的30％左右，这部分碳源可通过沉淀作用直接回收利用，不易沉淀的碳源为污水中粒径较小的颗粒胶体及溶解态碳源，约占70％左右，这部分碳源需要通过污泥吸附沉淀以及污泥吸收转化为内源有机碳进行回收。

污水中碳源的回收及资源化过程一般分为三步：首先，污水经格栅和沉砂池处理，将其中的垃圾和泥沙去除，为回收污水中的碳源提供基础；其次，通过不同的碳源回收工艺对污水中的碳源进行回收；最后，回收的碳源可通过厌氧消化等方式实现资源、能源的转化。其中，碳源的回收工艺是整个过程中的核心，其创新改进对实现污水资源化具有重要意义。

传统活性污泥法是目前应用最广泛的污水处理技术，利用活性污泥微生物的新陈代谢作用，在较长的污泥停留时间(5-7d)和水力停留时间(＞2h)，较低的有机负荷(0.2-0.4kgBOD₅/kgMLSS/d)以及充足的氧气(DO＞2mg/L)条件下将污水中大量的碳源矿化，无法实现污水中碳源的有效回收，“以能耗能”使得传统活性污泥法不具有可持续发展的潜力。

高负荷活性污泥法是目前回收污水中碳源的主流工艺，由前置的吸附池和后置的沉淀池组成。污水经格栅和沉砂池预处理后，先进入吸附池中与活性污泥混合，被活性污泥吸附或吸收，并在沉淀池中沉淀浓缩，最终通过剩余污泥排放进行回收利用。高负荷活性污泥法在极短的污泥停留时间(0.3-0.5d)、水力停留时间(30min)和极高的有机负荷(2-6kgBOD₅/kgMLSS/d)下，利用活性污泥的生物絮凝吸附作用及沉淀浓缩实现污水中碳源的富集回收，但发明人发现，这样的回收过程是对污水中碳源的一种混合回收(即污水中各种形态的碳源混合在一起被污泥吸附或吸收后回收)，这样的回收方式导致大量碳源流失(流失的碳源约占总碳源的30-50％)，碳源回收率很低，约30％左右。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种基于碳源分类回收的倒置吸附沉淀系统及工艺。整体工艺由前置的沉淀池和后置的活性污泥吸附池组成。前置的沉淀池主要针对污水中易沉淀的颗粒态碳源进行回收，通过最简单的沉淀方式最大限度地降低了颗粒态碳源的回收成本。颗粒态碳源的去除一方面显著降低了后置活性污泥吸附池的负荷压力，另一方面使得后置活性污泥吸附池只针对污水中剩余的胶体及溶解态碳源进行吸附回收，回收效率显著提升。

为解决以上技术问题，本发明的以下一个或多个实施例提供了如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种基于碳源分类回收的倒置吸附沉淀系统，包括：斜板沉淀池和活性污泥吸附池，其中，