公布日：2022.04.19
申請日：2022.01.11
分類(lèi)號：C02F3/32(2006.01)I;C12N1/12(2006.01)I;C12N1/20(2006.01)I;C12R1/89(2006.01)N;C12R1/01(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101
/30(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種氮磷廢水的處理方法，包括以下步驟：(1)氮磷廢水進(jìn)入藻類(lèi)生產(chǎn)裝置，富集廢水中的氮磷，將無(wú)機碳轉化為有機碳；(2)將步驟(1)中藻類(lèi)生產(chǎn)裝置中收獲的藻液排入濃縮裝置濃縮；(3)經(jīng)步驟(2)濃縮處理后得到的藻類(lèi)排入藻類(lèi)預處理裝置預處理，預處理后的藻類(lèi)進(jìn)入厭氧膜生物反應器進(jìn)行厭氧生物處理；(4)步驟(3)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣經(jīng)預處理，進(jìn)入沼氣儲柜進(jìn)行壓力調節、暫存，然后進(jìn)入沼氣熱電聯(lián)產(chǎn)裝置產(chǎn)生電能和蒸汽；(5)步驟(3)厭氧膜生物反應器出水回流至藻類(lèi)生產(chǎn)裝置，與沼氣熱電聯(lián)產(chǎn)裝置排放的煙氣共同加熱氮磷廢水。本發(fā)明提供的處理方法，可實(shí)現減污降碳，能源再生利用。
權利要求書(shū)
1.一種氮磷廢水的處理方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)氮磷廢水進(jìn)入藻類(lèi)生產(chǎn)裝置，通過(guò)光照和吸收二氧化碳生產(chǎn)藻類(lèi)，富集廢水中的氮磷，將無(wú)機碳轉化為有機碳；(2)將步驟(1)中藻類(lèi)生產(chǎn)裝置中收獲的藻液排入濃縮裝置濃縮，不含氮磷的上清液直接排入市政管網(wǎng)、或排入超濾裝置去除懸浮物后進(jìn)入回用系統；(3)經(jīng)步驟(2)濃縮處理后得到的藻類(lèi)排入藻類(lèi)預處理裝置預處理，預處理后的藻類(lèi)進(jìn)入厭氧膜生物反應器進(jìn)行厭氧生物處理；(4)步驟(3)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣經(jīng)預處理后，進(jìn)入沼氣儲柜進(jìn)行壓力調節、暫存，然后進(jìn)入沼氣熱電聯(lián)產(chǎn)裝置產(chǎn)生電能和蒸汽，含二氧化碳的煙氣進(jìn)入藻類(lèi)生產(chǎn)裝置提供無(wú)機碳供藻類(lèi)生長(cháng)，同時(shí)加熱氮磷廢水；(5)步驟(3)厭氧膜生物反應器出水回流至藻類(lèi)生產(chǎn)裝置，與沼氣熱電聯(lián)產(chǎn)裝置排放的煙氣共同加熱氮磷廢水，厭氧膜生物反應器內藻渣以液體有機肥或固體有機肥的方式利用。
2.根據權利要求1所述的氮磷廢水的處理方法，其特征在于：所述步驟(1)中藻類(lèi)生產(chǎn)裝置為采用透光材質(zhì)制成的垂直柱狀模塊式反應器，設置人工模擬太陽(yáng)光照系統。
.根據權利要求2所述的氮磷廢水的處理方法，其特征在于：所述垂直柱狀模塊式反應器中單柱反應器的高度為20m-30m、直徑500mm-1000mm，通過(guò)循環(huán)泵對柱內廢水進(jìn)行循環(huán)，流速為0.05m/s-0.1m/s，廢水在反應器內停留時(shí)間為24h-48h。
4.根據權利要求1所述的氮磷廢水的處理方法，其特征在于：所述步驟(2)中濃縮裝置采用氣浮濃縮、離心濃縮或重力濃縮。
5.根據權利要求1所述的氮磷廢水的處理方法，其特征在于：所述步驟(2)中超濾裝置采用浸沒(méi)式或者管式超濾，膜通量為10-20L/(m2.h)。
6.根據權利要求1所述的氮磷廢水的處理方法，其特征在于：所述步驟(3)中藻類(lèi)預處理裝置采用超聲波、熱水解或酸堿浸出的方式。
7.根據權利要求1所述的氮磷廢水的處理方法，其特征在于：所述步驟(3)中厭氧膜生物反應器運行溫度為35-39℃，停留時(shí)間為50-100天。
8.根據權利要求1所述的氮磷廢水的處理方法，其特征在于：所述步驟(4)中沼氣采用噴淋水洗去除沼氣中的顆粒雜質(zhì)和硫化氫，采用冷凍機或分子篩去除沼氣中的水份。
9.根據權利要求1所述的氮磷廢水的處理方法，其特征在于：所述步驟(4)中沼氣儲柜采用濕式鐘罩式氣柜或者干式雙膜氣柜，調整出氣壓力為3000-5000Pa。
發(fā)明內容
本發(fā)明目的是提供一種氮磷廢水的處理方法，可減少污染物的排放，提高能源的利用率。
基于上述問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：
一種氮磷廢水的處理方法，包括以下步驟：
(1)氮磷廢水進(jìn)入藻類(lèi)生產(chǎn)裝置，通過(guò)光照和吸收二氧化碳生產(chǎn)藻類(lèi)，富集廢水中的氮磷，將無(wú)機碳轉化為有機碳；
(2)將步驟(1)中藻類(lèi)生產(chǎn)裝置中收獲的藻液排入濃縮裝置濃縮，不含氮磷的上清液直接排入市政管網(wǎng)、或排入超濾裝置去除懸浮物后進(jìn)入回用系統；
(3)經(jīng)步驟(2)濃縮處理后得到的藻類(lèi)排入藻類(lèi)預處理裝置預處理，預處理后的藻類(lèi)進(jìn)入厭氧膜生物反應器進(jìn)行厭氧生物處理；
(4)步驟(3)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣經(jīng)預處理去除顆粒雜質(zhì)和硫化物，進(jìn)入沼氣儲柜進(jìn)行壓力調節、暫存，然后進(jìn)入沼氣熱電聯(lián)產(chǎn)裝置產(chǎn)生電能和蒸汽，含二氧化碳的煙氣進(jìn)入藻類(lèi)生產(chǎn)裝置提供無(wú)機碳供藻類(lèi)生長(cháng)，同時(shí)加熱氮磷廢水；
(5)步驟(3)厭氧膜生物反應器出水回流至藻類(lèi)生產(chǎn)裝置，與沼氣熱電聯(lián)產(chǎn)裝置排放的煙氣共同加熱氮磷廢水，厭氧膜生物反應器內藻渣以液體有機肥或固體有機肥的方式利用。
在其中的一些實(shí)施方式中，所述步驟(1)中藻類(lèi)生產(chǎn)裝置為采用透光材質(zhì)制成的垂直柱狀模塊式反應器，設置人工模擬太陽(yáng)光照系統。
在其中的一些實(shí)施方式中，所述垂直柱狀模塊式反應器中單柱反應器的高度為20m-30m、直徑500mm-1000mm，通過(guò)循環(huán)泵對柱內廢水進(jìn)行循環(huán)，流速為0.05m/s-0.1m/s，廢水在反應器內停留時(shí)間24h-48h。
在其中的一些實(shí)施方式中，所述步驟(2)中濃縮裝置采用氣浮濃縮、離心濃縮或重力濃縮。
在其中的一些實(shí)施方式中，所述步驟(2)中超濾裝置采用浸沒(méi)式或者管式超濾，膜通量為10-20L/(m2.h)。
在其中的一些實(shí)施方式中，所述步驟(3)中藻類(lèi)預處理裝置采用超聲波、熱水解或酸堿浸出的方式。
在其中的一些實(shí)施方式中，所述步驟(3)中厭氧膜生物反應器運行溫度35-39℃，停留時(shí)間50-100天。
在其中的一些實(shí)施方式中，所述步驟(4)中沼氣采用噴淋水洗去除沼氣中的顆粒雜質(zhì)和硫化氫，采用冷凍機或分子篩去除沼氣中的水份。
在其中的一些實(shí)施方式中，所述步驟(4)中沼氣儲柜采用濕式鐘罩式氣柜或者干式雙膜氣柜，調整出氣壓力在3000-5000Pa。
與現有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：
1、通過(guò)藻類(lèi)吸收氮磷和二氧化碳，產(chǎn)生碳水和化合物，減少曝氣能耗、碳源及化學(xué)藥品的投加，并固定二氧化碳，產(chǎn)生可再生能源，整個(gè)過(guò)程在去除污染物的同時(shí)也降低二氧化碳的排放，是減污降碳實(shí)現碳中和的正確方式；
2、藻類(lèi)濃縮、上清液處理不投加化學(xué)藥劑，產(chǎn)生的尾水可中和回用，沼液或沼渣可作為有機肥加以利用，不產(chǎn)生二次污染；
3、藻類(lèi)生產(chǎn)裝置采用透光材質(zhì)制成的模塊式柱狀反應器，比表面積大，光能利用率高，藻類(lèi)生產(chǎn)速率高，采用封閉式、循環(huán)泵流速可控，光照強度可控，生長(cháng)速率穩定；
4、藻類(lèi)生產(chǎn)裝置采用垂直結構，是水平池體占地的1/10左右；
5、藻類(lèi)生產(chǎn)裝置設置人工模擬太陽(yáng)光照系統，光照時(shí)間是自然光照的2-3倍，藻類(lèi)產(chǎn)量是自然光照的2-3倍；
6、熱電聯(lián)產(chǎn)尾氣進(jìn)入藻類(lèi)生產(chǎn)裝置，以廢氣治理廢水，且高溫煙氣與厭氧膜生物反應器出水共同加熱藻類(lèi)生產(chǎn)裝置內廢水，使廢水溫度提高5℃左右，藻類(lèi)生長(cháng)速率提高約1倍；
7、厭氧膜生物反應器產(chǎn)水水質(zhì)好，可直接回用或排入市政管網(wǎng)，出水不攜帶污泥，反應器運行穩定，自動(dòng)化程度高。
（發(fā)明人：楊海亮;周新宇;胡洋;徐敏;馬三劍）
