公布日：2022.08.02
申请日：2022.05.27
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C02F1/44(2006.01)N;C02F3/20(2006.01)N;C02F3/30(2006.01)N;C02F3/28(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N;
C02F101/16(2006.01)N
摘要
本申请污水处理技术领域，具体而言，涉及一种污水中碳磷回收设备及回收工艺。该回收设备包括碳磷分离池，以及依次设置且连通的碳磷浓缩区、短程硝化区、厌氧氨氧化区、第一好氧区、缺氧区、第二好氧区和二沉池。碳磷浓缩区内设置有膜组件，膜组件被配置成分离碳磷浓缩区内污水中的氮和碳磷。碳磷分离池被配置成接收碳磷浓缩区分离出来的碳磷，并将碳磷分离成碳和磷。短程硝化区被配置成接收碳磷浓缩区分离出来的氮并进行亚硝化处理。该回收设备可以分别实现碳和磷的分离，以便使磷可以单独进行回收，后续可以广泛进行利用；同时，还可以对碳进行回收，回收效果更好。
权利要求书
1.一种污水中碳磷回收设备，其特征在于，包括碳磷分离池，以及依次设置且连通的碳磷浓缩区、短程硝化区、厌氧氨氧化区、第一好氧区、缺氧区、第二好氧区和二沉池；所述碳磷浓缩区内设置有膜组件，所述膜组件被配置成分离所述碳磷浓缩区内污水中的氮和碳磷；所述碳磷分离池被配置成接收所述碳磷浓缩区分离出来的所述碳磷，并将所述碳磷分离成碳和磷；所述短程硝化区被配置成接收所述碳磷浓缩区分离出来的氮并进行亚硝化处理。
2.根据权利要求1所述的回收设备，其特征在于，所述膜组件为孔径为0.1-1μm的微滤膜。
3.根据权利要求1所述的回收设备，其特征在于，所述碳磷分离池与所述缺氧区通过第一回流管连通，所述第一回流管上设置有第一回流泵；所述第一回流泵被配置成将所述碳磷分离池中的上层液体回流至所述缺氧区内。
4.根据权利要求3所述的回收设备，其特征在于，所述二沉池与所述短程硝化区通过第二回流管连通，所述第二回流管上设置有第二回流泵；所述第二回流泵被配置成将所述二沉池中的污泥混合液回流至所述短程硝化区。
5.根据权利要求1-4任一项所述的回收设备，其特征在于，所述回收设备满足以下条件的至少一者：a)所述碳磷浓缩区上还设置有进水管、投加管以及射流循环器，所述射流循环器设置于所述碳磷浓缩区内的下方；b)厌氧氨氧化区内置附有厌氧氨氧化菌的固定床填料；c)所述固定床填料的填充容积率为10％-30％；d)所述回收设备还包括鼓风机，所述鼓风机被配置成通过气路和空气扩散器分别向所述短程硝化区、所述第一好氧区和所述第二好氧区内曝气；e)所述短程硝化区内的所述空气扩散器为射流曝气器；f)所述第一好氧区内和所述第二好氧区内的所述空气扩散器为盘式曝气器。
6.一种污水中碳磷回收工艺，其特征在于，适用于权利要求1-5任一项所述的回收设备，所述回收工艺包括：将污水通入所述碳磷浓缩区进行浓缩并经过膜组件的分离，使含有碳磷的污水被所述膜组件阻挡，并通过管路进入到碳磷分离池内，含有氮的污水经过所述膜组件并进入到所述短程硝化区；含有氮的污水依次通过所述短程硝化区、所述厌氧氨氧化区、所述第一好氧区、所述缺氧区、所述第二好氧区和所述二沉池进行处理；含有碳磷的污水进入到所述碳磷分离池内进行重力沉淀，分离含磷污泥和含碳污泥。
7.根据权利要求6所述的回收工艺，其特征在于，所述回收工艺满足以下条件的至少一者：a)所述碳磷浓缩区的pH为6-9，ORP小于-150mV，HRT为0.5-2h，SRT为3-10d，并投加铁盐/零价铁混合物；b)短程硝化区曝气形式采用间歇曝气模式，曝气/停气时间比1:2-2:1，HRT为1.5-3h；c)所述厌氧氨氧化区的HRT为2-5h；d)所述第一好氧区:缺氧区:第二好氧区的HRT比例为1:1:1-4:4:1，总HRT为1.5-4.5h，好氧区DO控制在1-2mg/L，缺氧区DO为0.2-0.7mg/L；e)所述碳磷分离池的HRT为3-6h；f)碳磷浓缩区的液位比其他区域高1.5-2.5m。
8.根据权利要求7所述的回收工艺，其特征在于，碳磷浓缩区内投加铁盐/零价铁混合物包括铁粉，以及硫酸亚铁、氯化亚铁、硫酸铁、氯化铁中的至少一种。
9.根据权利要求6所述的回收工艺，其特征在于，所述回收工艺还包括：所述二沉池中的污泥混合液回流至所述短程硝化区；所述碳磷分离池中的上层液体回流至所述缺氧区。
10.根据权利要求9所述的回收工艺，其特征在于，所述二沉池内底部污泥混合液的回流比为70％-150％。
发明内容
本申请提供一种污水中碳磷回收设备及回收工艺，改善磷回收中含有大量氮的问题，可以使磷回收物的后续利用更加广泛。
第一方面，本申请提供一种污水中碳磷回收设备，包括碳磷分离池，以及依次设置且连通的碳磷浓缩区、短程硝化区、厌氧氨氧化区、第一好氧区、缺氧区、第二好氧区和二沉池；
碳磷浓缩区内设置有膜组件，膜组件被配置成分离碳磷浓缩区内污水中的氮和碳磷；
碳磷分离池被配置成接收碳磷浓缩区分离出来的碳磷，并将碳磷分离成碳和磷；
短程硝化区被配置成接收碳磷浓缩区分离出来的氮并进行亚硝化处理。
在本申请的一种实施例中，膜组件为孔径为0.1-1μm的微滤膜。
在本申请的一种实施例中，碳磷分离池与缺氧区通过第一回流管连通，第一回流管上设置有第一回流泵；
第一回流泵被配置成将碳磷分离池中的上层液体回流至缺氧区内。
在本申请的一种实施例中，二沉池与短程硝化区通过第二回流管连通，第二回流管上设置有第二回流泵；
第二回流泵被配置成将二沉池中的污泥混合液回流至短程硝化区。
在本申请的一种实施例中，回收设备满足以下条件的至少一者：
a)碳磷浓缩区上还设置有进水管、投加管以及射流循环器，射流循环器设置于碳磷浓缩区的下方；
b)厌氧氨氧化区内置附有厌氧氨氧化菌的固定床填料；
c)固定床填料的填充容积率为10％-30％；
d)回收设备还包括鼓风机，鼓风机被配置成通过气路和空气扩散器分别向短程硝化区、第一好氧区和第二好氧区内曝气；
e)短程硝化区内的空气扩散器为射流曝气器；
f)第一好氧区内和第二好氧区内的空气扩散器为盘式曝气器。
第二方面，本申请提供一种污水中碳磷回收工艺，适用于第一方面任一项提供的回收设备，回收工艺包括：
将污水通入碳磷浓缩区进行浓缩并经过膜组件的分离，使含有碳磷的污水被膜组件阻挡，并通过管路进入到碳磷分离池内，含有氮的污水经过膜组件并进入到短程硝化区；
含有氮的污水依次通过短程硝化区、厌氧氨氧化区、第一好氧区、缺氧区、第二好氧区和二沉池进行处理；
含有碳磷的污水进入到碳磷分离池内进行重力沉淀，分离含磷污泥和含碳污泥。
在本申请的一种实施例中，回收工艺满足以下条件的至少一者：
a)碳磷浓缩区的pH为6-9，ORP小于-150mV，HRT为0.5-2h，SRT为3-10d，并投加铁盐/零价铁混合物；
b)短程硝化区曝气形式采用间歇曝气模式，曝气/停气时间比1:2-2:1，HRT为1.5-3h；
c)厌氧氨氧化区的HRT为2-5h；
d)第一好氧区:缺氧区:第二好氧区的HRT比例为1:1:1-4:4:1，总HRT为1.5-4.5h，好氧区DO控制在1-2mg/L，缺氧区DO为0.2-0.7mg/L；
e)碳磷分离池的HRT为3-6h；
f)碳磷浓缩区的液位比其他区域高1.5-2.5m。
在本申请的一种实施例中，碳磷浓缩区内投加铁盐/零价铁混合物包括铁粉，以及硫酸亚铁、氯化亚铁、硫酸铁、氯化铁中的至少一种。
在本申请的一种实施例中，回收工艺还包括：二沉池中的污泥混合液回流至短程硝化区；
碳磷分离池中的上层液体回流至缺氧区。
在本申请的一种实施例中，二沉池内底部污泥混合液的回流比为70％-150％。
本申请的有益效果是：
(1)在碳磷浓缩区内设置膜组件，可以将碳磷和氮分离，以便后续回收的磷中不会含有大量的氮，将碳磷在碳磷分离池中进行分离以后，可以分别实现碳和磷的分离，以便使磷可以单独进行回收，后续可以广泛进行利用；同时，还可以对碳进行回收，回收效果更好。
(2)膜组件渗透侧的含氮污水，通过短程硝化-厌氧氨氧化技术，以及多级AO处理，可实现低能耗、短时间内的高效脱氮。
此外，使用微滤膜既可以将碳磷与氮分离，分离较为容易；碳磷分离池中的上层液体回流至缺氧区，可以回收上层液体中的碳，以便进行深度反硝化脱氮；二沉池中的污泥回收至短程硝化区，以便回收污泥中的微生物，再次进行高效脱氮。
（发明人：高放;李凌云;张建星;姚晓琰;薛晓飞）
