一种磁性强化污水碳源捕集方法技术

本发明专利技术提供了一种磁性强化污水碳源捕集方法，目的是解决现有污水处理过程中碳源资源化利用率低，碳排放量高的问题。包括：将混凝剂和磁性介体投至污水中，混凝成中间出水一；第一磁分离装置对中间出水一进行分离，获得浓缩碳源一和中间出水二；向中间出水二中加生物絮凝剂和磁性介体，进行生物吸附反应，获得中间出水三；加入助凝剂和活性炭，进行絮凝吸附，获得中间出水四；第二磁分离装置对中间出水四进行分离，获得浓缩碳源二和出水；将浓缩碳源一和浓缩碳源二进行厌氧消化，获得甲烷和消化后泥水混合物；磁回收装置对消化后泥水混合物进行分散回收，获得回收磁性介体和污泥。该方法对碳源有机物捕集率高，能实现低碳节能减排的效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种磁性强化污水碳源捕集方法


[0001]本专利技术属于水处理
，具体涉及一种磁性强化污水碳源捕集方法。

技术介绍

[0002]传统污水处理厂多采用活性污泥法及其衍生法来处理城镇污水，而这些传统的污水处理技术，大多采用“高能耗换水质”“以能耗能”的形式，利用高耗能好氧处理技术降解碳源有机物，直接将污水中的碳源有机物氧化为二氧化碳等温室气体排放到大气中，与当下低碳节能减排的可持续发展理念相悖。
[0003]目前，城市污水处理厂采用的能源回收方式主要是通过对剩余污泥进行厌氧消化，将污泥中的碳源有机物转化为甲烷，并进一步转化成电能或热能实现能源回收。但从整个污水污泥处理过程来看，只有大约25%的污水碳源有机物被转化成能源物质，污水中大部分的碳源有机物在污水厂处理过程中通过耗能曝气被转化成了二氧化碳而没有得到有效的捕集利用。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种磁性强化污水碳源捕集方法，该方法通过加入磁性介体进行碳源捕集、并与生物吸附反应及活性炭吸附相结合，实现对污水中颗粒态、胶体态和溶解态碳源有机物的分步捕集，碳源捕集率高、处理快速高效，节约药耗。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种磁性强化污水碳源捕集方法，所述方法包括如下步骤：步骤S100、将混凝剂和磁性介体投加至污水中，搅拌混凝，形成含有絮体的中间出水一；步骤S200、利用第一磁分离装置对所述中间出水一进行絮体分离，获得浓缩碳源一和中间出水二；步骤S300、向所述中间出水二中投加生物絮凝剂和磁性介体，搅拌混合，进行生物絮凝吸附碳源，获得含有絮体的中间出水三；步骤S400、在所述中间出水三中投加助凝剂和活性炭，搅拌混合进行絮凝和吸附，获得中间出水四；步骤S500、利用第二磁分离装置对所述中间出水四进行絮体分离，获得浓缩碳源二和出水；步骤S600、将所述浓缩碳源一和所述浓缩碳源二进行厌氧消化反应，获得甲烷和消化后泥水混合物；步骤S700、利用磁回收装置对所述消化后泥水混合物进行分散、回收，获得回收磁性介体和污泥。
[0006]在本申请的一种实施例中，还包括步骤S710、将所述步骤S700获得的回收磁性介
体作为所述步骤S100和/或步骤S300中的磁性介体投加至所述污水和/或中间出水二中，循环利用。
[0007]在本申请的一种实施例中，还包括步骤S720、将所述步骤S700获得的污泥，部分投加至所述步骤S300的中间出水二中，作为回流污泥使用；另一部分外排。
[0008]在本申请的一种实施例中，还包括步骤S610、将所述步骤S600获得的消化后泥水混合物部分输送回流至所述步骤S300的中间出水二中进行生物絮凝吸附碳源；另一部分进行所述步骤S700的分散回收处理。
[0009]在本申请的一种实施例中，所述步骤S100的污水中，混凝剂的投加浓度为15~50 mg/L，搅拌混凝反应时长为3~5 min。
[0010]在本申请的一种实施例中，所述步骤S100的污水中，所述磁性介体的投加浓度为所述污水中初始固体悬浮物浓度的0.8~2倍。
[0011]在本申请的一种实施例中，所述步骤S300中，投加的所述生物絮凝剂的初始浓度为5~10 g/L，投加至所述中间出水二后的生物絮凝剂浓度为0.1~1 g/L；生物吸附反应时长为10~30 min，溶解氧浓度为0~0.5 mg/L。
[0012]在本申请的一种实施例中，在所述步骤S300中，所述中间出水二中的磁性介体浓度为生物絮凝剂浓度的0.01~0.5倍。
[0013]在本申请的一种实施例中，所述步骤S400中，投加至所述中间出水三中的活性炭浓度为5~20 mg/L，助凝剂浓度为1~3 mg/L，絮凝和吸附反应时长为3~5 min。
[0014]在本申请的一种实施例中，所述混凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铁、氯化铁、硫酸铝中的一种或多种；和/或，所述助凝剂为聚丙烯酰胺；和/或，所述活性炭为150~300目的粉末活性炭；和/或，所述生物絮凝剂为活性污泥、厌氧消化污泥、污泥提取物中的一种或多种。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本申请的方法，首先加入磁性介体和混凝剂对污水进行处理，快速捕集和分离出污水中的颗粒态和胶体态碳源有机物，有效降低后续处理碳源的运行负荷，降低生物吸附所需生物絮凝剂的量，减少后续单元药剂的投加量；其次进行磁混凝强化生物絮凝吸附，捕集污水中剩余的胶体态和溶解态碳源有机物；然后利用活性炭和助凝剂进一步捕集污水中残留的溶解态碳源有机物；即本申请采用磁加载化学混凝、生物吸附和活性炭吸附相结合的三级碳源捕集，实现了对颗粒态、胶体态和溶解态碳源有机物的针对性、分步捕集，充分发挥了各级碳源捕集环节的技术优势，大幅提高了碳源有机物的浓缩捕集率。
[0016]与现有磁加载处理技术不同之处还在于，捕集的碳源有机物与磁性介体和活性炭一起进行厌氧消化产甲烷，实现了捕集碳源的资源化利用；且磁性介体可作为微生物种间电子传递的载体，提高电子传递效率，改变乙酸降解途径来提高产甲烷的效率，同时，磁性介体也可以释放Fe
2+
来促进产甲烷；此外，先进行厌氧消化，可将磁性介体表面的粘性碳源有机物消耗殆尽，转变为低粘度的无机物，有利于后续的磁性介体回收。活性炭可以提升厌氧消化系统的稳定性、缓解氨氮抑制现象，同时也能作为厌氧消化中微生物的载体提供附着位点。
[0017]2、使用第一磁分离装置、第二次分离装置和磁回收装置分离含磁性介体的浓缩碳
源和水体，大幅缩短了泥水分离时间，使得整个污水处理流程时间缩短，运行负荷更高，设备占地面积更小。
[0018]3、磁性介体回收后再投加至污水和中间出水二中，实现了磁性介体的循环利用，可有效减少磁性介体及后续药剂（混凝剂、助凝剂等）的投加量；消化后泥水混合物包含厌氧污泥和磁性介体，经磁回收装置分离出的污泥也为厌氧污泥，厌氧污泥部分投加至中间出水二中，作为回流污泥使用，能够避免污水中碳源有机物被好氧降解消耗，同时能够对污水中的碳源有机物提前进行水解酸化，有利于后续厌氧消化。
[0019]4、本申请的磁性强化污水碳源捕集方法，可处理COD（Chemical Oxygen Demand）浓度在150~500 mg/L的城镇污水，对COD的捕集率为77%~85%，捕集的浓缩碳源COD浓度达到10000~20000 mg/L，同时可以有效捕集90%以上的总磷（Total Phosphorus，TP）和固体悬浮物（Suspended
‑
solid，SS），可有效降低后续处理工艺的负荷，提高处理效率。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁性强化污水碳源捕集方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤S100、将混凝剂和磁性介体投加至污水中，搅拌混凝，形成含有絮体的中间出水一；步骤S200、利用第一磁分离装置对所述中间出水一进行絮体分离，获得浓缩碳源一和中间出水二；步骤S300、向所述中间出水二中投加生物絮凝剂和磁性介体，搅拌混合，进行生物絮凝吸附碳源，获得含有絮体的中间出水三；步骤S400、在所述中间出水三中投加助凝剂和活性炭，搅拌混合进行絮凝和吸附，获得中间出水四；步骤S500、利用第二磁分离装置对所述中间出水四进行絮体分离，获得浓缩碳源二和出水；步骤S600、将所述浓缩碳源一和所述浓缩碳源二进行厌氧消化反应，获得甲烷和消化后泥水混合物；步骤S700、利用磁回收装置对所述消化后泥水混合物进行分散、回收，获得回收磁性介体和污泥。2.根据权利要求1所述的磁性强化污水碳源捕集方法，其特征在于，还包括步骤S710、将所述步骤S700获得的回收磁性介体作为所述步骤S100和/或步骤S300中的磁性介体投加至所述污水和/或中间出水二中，循环利用。3.根据权利要求1或2所述的磁性强化污水碳源捕集方法，其特征在于，还包括步骤S720、将所述步骤S700获得的污泥，部分投加至所述步骤S300的中间出水二中，作为回流污泥使用；另一部分外排。4.根据权利要求1所述的磁性强化污水碳源捕集方法，其特征在于，还包括步骤S610、将所述步骤S600获得的消化后泥水混合物部分输送回流至所述步骤S300的中间出水二中进行生物絮凝吸附碳源；另一部分进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹤清，田彩星，孙磊，于金旗，薛松，杨童，
申请(专利权)人：中建环能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：