公布日：2023.11.17
申請日：2023.08.20
分類號：C02F3/30(2023.01)I;G16C20/10(2019.01)I;G16C20/20(2019.01)I;G16C20/30(2019.01)I;G16C20/70(2019.01)I;C02F1/52(2023.01)I;C02F101/10(2006.01)N;
C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發明公開了一種提高生物法捕獲碳磷后泥水沉淀分離效果的方法，第一步：獲取進入沉淀分離區泥水混合液的沉降性能，第二步：獲取沉淀污泥和出水中碳磷及其溶解態組分濃度、污泥濃度、污泥排放流量和出水流量，第三步：以碳磷捕獲量與轉移量的比值為核算值獲取碳磷分離效果，第四步：當碳磷捕獲量與轉移量比值低于目標值時，判定為需要進一步提高捕獲后泥水沉淀分離效果，第五步：按能否滿足目標值確定是否依次采用調整溶解氧濃度、調整水力停留時間和污泥齡、投加輔助藥劑三種方法提高捕獲碳磷后泥水沉淀分離效果。采用本方法提升了捕獲污水中碳磷后泥水分離的技術水平，提高了分離效果，且綠色低碳。
權利要求書
1.一種提高生物法捕獲碳磷后泥水沉淀分離效果的方法，其特征在于包括以下步驟：第一步，測定進入沉淀分離區的捕獲碳磷后厭氧-好氧工藝泥水混合液的污泥濃度MLSS、污泥沉降比SV30，核算污泥體積指數SVI；第二步，測定沉淀分離區污泥的COD、總磷TP和MLSS，出水的COD、溶解性化學需氧量SCOD和溶解性總磷STP，分別獲取沉淀分離區的沉淀污泥和出水中碳、磷及溶解態組分濃度、沉淀污泥的污泥濃度及污泥排放流量和出水的出水流量；第三步，分別核算碳捕獲量與轉移量的比值A以及磷捕獲量與轉移量的比值B；
其中，碳捕獲量與轉移量比值公式：
磷捕獲量與轉移量比值公式：
公式中Q沉淀污泥為沉淀分離區的污泥排放流量，Q出水為沉淀分離區的出水流量，COD沉淀污泥為沉淀分離區的污泥的COD值，TP沉淀污泥為沉淀分離區的污泥的TP值，(COD-SCOD)出水為沉淀分離區的出水中的COD-SCOD值，(TP–STP)出水為沉淀分離區的出水中的TP–STP值；第四步，當A和B值中的一個值低于設定的目標值時，判定為需要進一步提高捕獲后泥水沉淀分離效果；第五步，依次采取以下步驟提高分離區捕獲碳磷后泥水分離效果，具體如下：步驟501：若SVI值≥150mL/g，以1.5mg/L為上限值、按照0.3mg/L的間隔增加混合液中的溶解氧濃度，直至分離區沉淀污泥的MLSS與進入分離區的泥水混合液MLSS的比值≥2.0，然后采用調整后的溶解氧濃度運行碳磷生物捕獲及分離系統；若SVI值<150mL/g，則執行步驟502；步驟502：核算進入分離區之前的生物捕獲碳磷單元的水力停留時間HRT和污泥齡SRT，將HRT和SRT分別控制為2.5～3h和2～3d；并判斷A、B是否分別大于目標值，若是，則采用501中的溶解氧濃度以及調整后的HRT和SRT維持運行，否則執行下一步；步驟503：在進入分離區的混合液中投加低劑量混凝劑三氯化鐵輔助沉淀，以出水SCOD/COD≥0.8為目標值、總Fe投加量≤20mg/L為上限控制三氯化鐵投加量，直至A、B分別均大于目標值。
發明內容
本發明的目的在于克服已有技術的缺點，提供一種提高生物法捕獲碳磷后泥水沉淀分離效果的污水處理方法，可以減少化學藥劑量，更加有利于污水中的碳磷資源高效富集到污泥中實現資源化及能源化利用。
本發明的一種提高生物法捕獲碳磷后泥水沉淀分離效果的方法，包括以下步驟：
第一步，測定進入沉淀分離區的捕獲碳磷后厭氧-好氧工藝泥水混合液的污泥濃度MLSS、污泥沉降比SV30，核算污泥體積指數SVI；
第二步，測定沉淀分離區污泥的COD、總磷TP和MLSS，出水的COD、溶解性化學需氧量SCOD和溶解性總磷STP，分別獲取沉淀分離區的沉淀污泥和出水中碳、磷及溶解態組分濃度、沉淀污泥的污泥濃度及污泥排放流量和出水的出水流量；
第三步，分別核算碳捕獲量與轉移量的比值A以及磷捕獲量與轉移量的比值B；
其中，碳捕獲量與轉移量比值公式：
磷捕獲量與轉移量比值公式：
公式中Q沉淀污泥為沉淀分離區的污泥排放流量，Q出水為沉淀分離區的出水流量，COD沉淀污泥為沉淀分離區的污泥的COD值，TP沉淀污泥為沉淀分離區的污泥的TP值，(COD-SCOD)出水為沉淀分離區的出水中的COD-SCOD值，(TP–STP)出水為沉淀分離區的出水中的TP–STP值；
第四步，當A和B值中的一個值低于設定的目標值時，判定為需要進一步提高捕獲后泥水沉淀分離效果；
第五步，依次采取以下步驟提高分離區捕獲碳磷后泥水分離效果，具體如下：
步驟501：若SVI值≥150mL/g，以1.5mg/L為上限值、按照0.3mg/L的間隔增加混合液中的溶解氧濃度，直至分離區沉淀污泥的MLSS與進入分離區的泥水混合液MLSS的比值≥2.0，然后采用調整后的溶解氧濃度運行碳磷生物捕獲及分離系統；若SVI值<150mL/g，則執行步驟502；
步驟502：核算進入分離區之前的生物捕獲碳磷單元的水力停留時間HRT和污泥齡SRT，將HRT和SRT分別控制為2.5～3h和2～3d；并判斷A、B是否分別大于目標值，若是，則采用501中的溶解氧濃度以及調整后的HRT和SRT維持運行，否則執行下一步；
步驟503：在進入分離區的混合液中投加低劑量混凝劑三氯化鐵輔助沉淀，以出水SCOD/COD≥0.8為目標值、總Fe投加量≤20mg/L為上限控制三氯化鐵投加量，直至A、B分別均大于目標值。
本發明的有益效果：
1.本發明針對污水碳磷生物法捕獲后泥水分離效果不穩定、直接投加化學混凝劑輔助沉淀時藥劑投加量大、降低后續回收碳資源的厭氧消化反應產甲烷效率等問題，通過建立涵蓋沉淀分離效果評價方法，以及首先依據SVI值調整混合液溶解氧、進而調整生物捕獲系統HRT和SRT運行值、最終投加低劑量混凝劑的提高泥水分離效果的方法，提升了捕獲污水中碳磷后泥水分離的技術水平，彌補了生物法捕獲并富集污水中碳磷資源新技術在獲得高濃度污泥技術方面的不足。
2.本發明方法通過優化參替代直接投加輔助沉淀化學藥劑的方法，有利于提升后續碳磷回收效率，技術更為綠色低碳。
3.采用本發明方法提高了分離效果，方法中的參數簡單易操作，可用于生物法捕獲碳磷資源并實現高效分離技術的工程實踐推廣。
（發明人：劉茜;熊會斌;張玲玲;郭興芳;張文安;李鵬峰;李勱）
