通过膜浓缩提高污水资源利用的方法技术

本发明专利技术公开了一种通过膜浓缩提高污水资源利用的方法，该方法包括：(1)将污水、吸附剂和混凝剂混合，以便形成混合液；(2)将混合液通入膜浓缩装置以便将混合液中的清液与污泥混合物分离；(3)将污泥混合物和接种物混合，进行厌氧消化反应。由此，捕获了污水中更多的有机质资源，提高了污泥的厌氧消化产能，单位VS产甲烷量比初沉污泥提高了10.2％～31.9％，比剩余污泥提高了7.8％～29.1％，从而克服了以活性污泥法为基础的传统污水处理工艺持续曝气造成的能耗高、资源未充分回收利用等难题。资源未充分回收利用等难题。资源未充分回收利用等难题。

【技术实现步骤摘要】
通过膜浓缩提高污水资源利用的方法


[0001]本专利技术属于环境保护与可再生能源利用领域，具体涉及一种通过膜浓缩提高污水资源利用的方法。

技术介绍

[0002]目前，以活性污泥法为基础的传统污水的处理工艺，虽然可以满足出水的水质达标这一目标，但是污水中的有机物通过密集曝气大量能源的投入降解为水和CO2。
[0003]厌氧消化可利用兼性菌和厌氧菌进行反应，从而分解污泥中的有机物质，是一种实现污泥稳定化、减量化、资源化的有效途径。研究表明，污水处理厂约50％的能量消耗用于向曝气池供氧，进行污水中有机物的去除和氨氮的硝化，只有有限的一部分能源资源以“剩余污泥”的方式捕获，这样的做法不仅能耗高且能源资源未得到充分的循环利用。
[0004]因此，有待开发一种低能耗、高资源利用率且高厌氧消化能力的污水资源回收利用方法，以推动污水资源的高效回收利用。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种通过膜浓缩提高污水资源利用的方法。本专利技术首先将污水、吸附剂和混凝剂混合后通过膜浓缩装置分离出清液与污泥混合物，再对污泥混合物进行厌氧消化反应。由此，捕获了污水中更多的有机质资源，提高了污泥的厌氧消化产能，单位VS产甲烷量比初沉污泥提高了10.2％～31.9％，比剩余污泥提高了7.8％～29.1％，从而克服了以活性污泥法为基础的传统污水处理工艺持续曝气造成的能耗高、资源未充分回收利用等难题。
[0006]本专利技术提出了一种通过膜浓缩提高污水资源利用的方法。根据本专利技术的实施例，所述方法包括：
[0007](1)将污水、吸附剂和混凝剂混合，以便形成混合液；
[0008](2)将所述混合液通入膜浓缩装置，以便将所述混合液中的清液与污泥混合物分离；
[0009](3)将所述污泥混合物和接种物混合，进行厌氧消化反应。
[0010]根据本专利技术实施例的通过膜浓缩提高污水资源利用的方法，首先将污水、吸附剂和混凝剂混合后通入膜浓缩装置，从而分离出清液与污泥混合物，最后对污泥混合物进行厌氧消化反应。吸附剂可以吸附污水中的可溶性有机质，使更多的碳源截留在浓缩污泥中，并且与混凝剂一起可以使得污水中有机质丰富的絮状污泥快速聚集与水相分离，且有效的减缓膜堵塞，混凝剂还可以有效地去除污水水相中的磷和金属离子，将含有吸附剂和混凝剂的污泥混合物用于厌氧消化，可以有效地提高厌氧消化效率，提高厌氧消化过程中甲烷的产出量。本专利技术的通过膜浓缩提高污水资源利用的方法相比于经传统活性污泥法得到的污泥进行厌氧消化反应，捕获了污水中更多的有机质资源，提高了污泥的厌氧消化产能，单位VS产甲烷量比初沉污泥提高了10.2％～31.9％，比剩余污泥提高了7.8％～29.1％，从而
克服了以活性污泥法为基础的传统污水处理工艺持续曝气造成的能耗高、资源未充分回收利用等难题。
[0011]另外，根据本专利技术上述实施例的方法还可以具有如下附加的技术特征：
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述吸附剂为活性炭。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，所述混凝剂选自聚合氯化铝和聚合氯化铁中的至少一种。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，所述吸附剂在所述混合液中的含量为10mg/L～50mg/L。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，所述混凝剂在所述混合液中的含量为10mg/L～50mg/L。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述膜浓缩装置包括混合液入口、膜组件、清液出口和污泥混合物出口，所述混合液入口设置在所述膜浓缩装置的一侧，所述膜组件设置在所述膜浓缩装置内部，所述清液出口设置在所述膜浓缩装置的远离所述混合液入口一侧的上部，所述污泥混合物出口设置在所述膜浓缩装置的远离所述混合液入口一侧的下部。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述膜浓缩装置还包括曝气装置，所述曝气装置设置在所述膜浓缩装置的底部。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，所述膜浓缩装置还包括真空泵，所述真空泵用于将所述清液抽出所述膜浓缩装置。
[0019]在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述污泥混合物在所述膜浓缩装置的停留时间为1d～6d。
[0020]在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，进行厌氧消化反应前的所述污泥混合物的含水率为92％～98％。
[0021]在本专利技术的一些实施例中，所用离心沉降和/或自然静置的方法使步骤(2)得到的所述污泥混合物的含水率在92％～98％范围内。
[0022]在本专利技术的一些实施例中，其特征在于，在步骤(3)中，所述厌氧消化底物和所述接种物中的VS比例为(1:3)～(3:1)。
[0023]在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，所述厌氧消化反应的温度为33℃～37℃。
[0024]在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，所述厌氧消化反应的消化系统的pH为 8.0～8.1。
[0025]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0026]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0027]图1是本专利技术一个实施例的通过膜浓缩提高污水资源利用的方法的流程示意图；
[0028]图2是本专利技术实施例的不同污泥进行厌氧消化反应的单位VS产甲烷产量对比图；
[0029]图3是本专利技术一个实施例的制备污泥混合物的装置示意图。
[0030]附图标记：
[0031]1‑
污水入口，2
‑
吸附剂入口，3
‑
混凝剂入口，4
‑
混合装置，5
‑
膜浓缩装置，6
‑
混合液入口，7
‑
曝气装置，8
‑
污泥混合物出口，9
‑
膜组件，10
‑
真空泵，11
‑
清液出口。
具体实施方式
[0032]下面详细描述本专利技术的实施例，上述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0033]本专利技术提出了一种通过膜浓缩提高污水资源利用的方法。根据本专利技术的实施例，参考附图1，上述方法包括以下操作步骤：
[0034]S100：将污水、吸附剂和混凝剂混合
[0035]在该步骤中，将污水、吸附剂和混凝剂混合，以便形成混合液。
[0036]在本专利技术的实施例中，上述吸附剂的具体种类并不受特别限定，本领域人员可根据实际需求进行选择，作为一个具体示例，上述吸附剂选自活性炭，由此，污水中的大部分可溶性有机质被吸附，使更多的碳源截留在浓缩污泥中并有效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过膜浓缩提高污水资源利用的方法，其特征在于，包括：(1)将污水、吸附剂和混凝剂混合，以便形成混合液；(2)将所述混合液通入膜浓缩装置，以便将所述混合液中的清液与污泥混合物分离；(3)将所述污泥混合物和接种物混合，进行厌氧消化反应。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸附剂为活性炭。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混凝剂选自聚合氯化铝和聚合氯化铁中的至少一种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸附剂在所述混合液中的含量为10mg/L～50mg/L。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混凝剂在所述混合液中的含量为10mg/L～50mg/L。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述膜浓缩装置包括混合液入口、膜组件、清液出口和污泥混合物出口，所述混合液入口设置在所述膜浓缩装置的一侧，所述膜组件设置在所述膜浓缩装置内部，所述清液出口设置在所述膜浓缩装置的远离所述混合液入口一侧的上部，所述污泥混合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯军，罗娟，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：