一种生物-生态耦合污水处理方法技术

本发明专利技术公开了一种生物

【技术实现步骤摘要】
一种生物
‑
生态耦合污水处理方法
[0001]本申请是申请日为2021年01月14日、申请号为202110045417.X、专利技术名称为《一种生物
‑
生态耦合污水处理装置及方法》的分案申请。


[0002]本专利技术涉及污水处理
，特别涉及一种生物
‑
生态耦合污水处理方法。

技术介绍

[0003]近年来随着社会经济的快速发展，各行各业对水资源的需求不断增加，使得水资源的污染和浪费加剧，水资源短缺问题愈发凸显，严重阻碍了社会经济的发展。因地制宜、就地节水是补齐城市水资源供需矛盾短板更为经济有效的方式。污水是稳定的再生水补给水源，提高污水处理厂出水再生回用率是提升水资源利用效率的重要措施，是缓解水资源短缺的重要战略和必要途径。
[0004]作为市政污水处理的主体设施，当前污水处理厂的污水处理工艺虽然能够针对性的去除碳氮磷等污染物，然而从整个工艺系统来看，由于工艺单元的冗杂堆积和曝气水泵等的高能耗以及大量外加药剂等，大大增加了污水处理厂的建设运行和管理运营成本。而且在传统的污水处理工艺的基础上，不合理的“提标增效”措施在污水再生回用的角度来看也极大地增加了某些地区在污水处理上的财力负担。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种生物
‑
生态耦合污水处理方法，能够以“生物质循环”+“水循环”的方式在低耗能下高效率的去除污水中的碳氮磷等污染物，实现再生水回用并具有资源能源回收的潜力和环境景观效益，同时大大降低建设运行和管理运营成本。
[0006]为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种生物
‑
生态耦合污水处理方法，所述生物
‑
生态耦合污水处理方法所用的装置，包括依次连接的微氧吸附曝气池1、竖流沉淀池2、人工湿地3和微藻培养池4，所述竖流沉淀池2底部通过回流管道连接微氧吸附曝气池1，所述微氧吸附曝气池1、人工湿地3和微藻培养池4底部均设置曝气装置，所述微氧吸附曝气池底部设置磁力搅拌器5，所述竖流沉淀池顶部设置溢流堰6，所述微藻培养池内部交错设置导流板7，在微藻培养池的出水区前端安装多个附着超细纤维材料28的铁丝网8；所述导流板7的数量为3～5个；
[0008]所述微氧吸附曝气池1、竖流沉淀池2、人工湿地3均为圆柱形结构，所述竖流沉淀池2底部为圆锥形；所述微藻培养池4为方形结构；
[0009]所述竖流沉淀池2上方设置中心管10，所述中心管10通过管路连接微氧吸附曝气池1，中心管10下方设置反射板11；
[0010]所述微藻培养池4底部的曝气装置采用微纳米曝气管15；
[0011]所述微氧吸附曝气池1采用连续曝气的方式，微氧吸附曝气池1内的活性污泥浓度
为2000
‑
3000mg/L，水力停留时间为30
‑
60min，溶解氧浓度为0.5
‑
1.0mg/L，微氧吸附曝气池1的磁力搅拌强度为700
‑
800r/min；
[0012]所述竖流沉淀池2的水力停留时间为60
‑
90min；所述竖流沉淀池2的最适污泥回流比为80％；
[0013]所述人工湿地3种植植物为菖蒲，种植密度为80株/m2；所述人工湿地3的填料采用砾石和生物陶粒；所述砾石的直径为10
‑
20mm；所述生物陶粒的直径为4
‑
8mm；
[0014]所述人工湿地3采用垂直流的方式运行，人工湿地3的水力停留时间为1d，水力负荷为12.5mm/h；
[0015]所述微藻培养池4采用连续曝气的方式运行，所述微藻培养池4的水力停留时间为6d，所述微藻培养池4的曝气量为0.8
‑
1.2L/min，光照强度为6000
‑
7000lux，光暗比为16:8，温度为25
±
3℃；
[0016]所述生物
‑
生态耦合污水处理方法包括如下过程：
[0017](1)将待处理的污水通入微氧吸附曝气池，通过活性污泥的生物吸附絮凝作用将污水中的非溶解态的有机物、悬浮物快速吸附用于自身增殖过程，并将污水中的一小部分有机污染物转化成二氧化碳和水，以及将部分氨氮转化为硝氮和吸附磷酸盐；
[0018](2)将微氧吸附曝气池出水通入竖流沉淀池进行泥水分离，部分污泥浓缩液回流至微氧吸附曝气池以补充活性污泥量；
[0019](3)将竖流沉淀池出水通过溢流堰通入人工湿地，通过微生物、填料和植物的协同作用去除污水中剩余的溶解态有机污染物、悬浮物和氮磷化合物；
[0020](4)将人工湿地出水通入微藻培养池，通过微藻的吸收转化进一步深度处理剩余的碳氮磷化合物。
[0021]优选的，所述竖流沉淀池2底部为圆锥形的污泥漏斗9，倾斜角为60
°
。
[0022]优选的，所述竖流沉淀池2的水力停留时间为80min。
[0023]优选的，所述微藻培养池4的曝气量为1.0L/min，光照强度为6500lux。
[0024]上述方案中，所述微藻培养池底部的曝气装置采用微纳米曝气管，通过微纳米曝气减小气泡体积，延长气泡在水体中的停留时间，增加水体中溶解氧的含量以加强硝化作用。
[0025]通过上述技术方案，本专利技术提供的生物
‑
生态耦合污水处理装置及方法具有如下有益效果：
[0026]本专利技术打破了传统的以活性污泥为核心的“能耗换水质”的再生水生产思路，采取了生物絮凝吸附、固液分离、生物膜法和悬浮附着法相耦合的工艺技术路线，使得污水中的非溶解态有机物通过低耗能的生物絮凝吸附过程去除，在减轻后续工艺单元的有机负荷同时增加能源资源的回收潜力。而后，污水中部分剩余的溶解态有机物、悬浮物和大部分氮磷等污染物通过后续人工湿地中植物吸收、基质吸附和微生物同化的协同作用去除，最后剩余的部分氮磷污染物等通过微藻的吸收转化过程而去除。从整个工艺体系来看，该污水处理方式不仅大幅度降低了曝气、水泵等电力能耗和外加药剂等的电耗/物耗成本，同时并具有资源回收潜力和景观效益。而且，该工艺出水满足《城市污水再生利用
‑
景观环境用水水质》，可用于城市生活用水(洗车冲厕等)和市政用水(道路清扫、建筑施工、城市绿化和生态景观)等。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术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。
[0028]图1为本专利技术实施例所公开的一种生物
‑
生态耦合污水处理装置示意图。
[0029]图中，1、微氧吸附曝气池；2、竖流沉淀池；3、人工湿地；4、微藻培养池；5、磁力搅拌器；6、溢流堰；7、导流板；8、铁丝网；9、污泥漏斗；10、中心管；11、反射板；12、植物；13、填料；14、微纳米曝气盘；15、微纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物
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生态耦合污水处理方法，其特征在于，所述生物
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生态耦合污水处理方法所用的装置，包括依次连接的微氧吸附曝气池(1)、竖流沉淀池(2)、人工湿地(3)和微藻培养池(4)，所述竖流沉淀池(2)底部通过回流管道连接微氧吸附曝气池(1)，所述微氧吸附曝气池(1)、人工湿地(3)和微藻培养池(4)底部均设置曝气装置，所述微氧吸附曝气池底部设置磁力搅拌器(5)，所述竖流沉淀池顶部设置溢流堰(6)，所述微藻培养池内部交错设置导流板(7)，在微藻培养池的出水区前端安装多个附着超细纤维材料(28)的铁丝网(8)；所述导流板(7)的数量为3～5个；所述微氧吸附曝气池(1)、竖流沉淀池(2)、人工湿地(3)均为圆柱形结构，所述竖流沉淀池(2)底部为圆锥形；所述微藻培养池(4)为方形结构；所述竖流沉淀池(2)上方设置中心管(10)，所述中心管(10)通过管路连接微氧吸附曝气池(1)，中心管(10)下方设置反射板(11)；所述微藻培养池(4)底部的曝气装置采用微纳米曝气管(15)；所述微氧吸附曝气池(1)采用连续曝气的方式，微氧吸附曝气池(1)内的活性污泥浓度为2000
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3000mg/L，水力停留时间为30
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60min，溶解氧浓度为0.5
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1.0mg/L，微氧吸附曝气池(1)的磁力搅拌强度为700
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800r/min；所述竖流沉淀池(2)的水力停留时间为60
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90min；所述竖流沉淀池(2)的最适污泥回流比为80％；所述人工湿地(3)种植植物为菖蒲，种植密度为80株/m2；所述人工湿地(3)的填料采用砾石和生物陶粒；所述砾石的直径为10
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20mm；所述生物陶...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建，纪明德，胡振，梁爽，王洁，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：