一种高效回收氨的城市污水处理系统技术方案

一种高效回收氨的城市污水处理系统，包括分离除杂单元、生化处理单元、混凝沉淀单元、氨回收单元及消毒单元；分离除杂单元的进水接入污水，出水接生化处理单元的厌氧及好氧生化池；混凝沉淀单元包括混凝沉淀池，其入水接厌氧及好氧生化池的出水；氨回收单元包括第一酸化池、氨化反应器及碱化沉淀池；第一酸化池的入水接混凝沉淀池的出水，第一酸化池的出水接氨化反应器的入水。氨化反应器中设有催化剂层，出水接碱化沉淀池的入水，碱化沉淀池的出气与收集装置连通；消毒单元的入水接碱化沉淀池的出水，消毒单元的出水作为系统的出水。本实用新型专利技术通过对污水处理系统进行优化，可简化处理流程，并可实现对污水中的各种资源进行合理回收、利用。利用。利用。

【技术实现步骤摘要】
一种高效回收氨的城市污水处理系统


[0001]本技术涉及水处理
，具体涉及一种高效回收氨的城市污水处理系统。

技术介绍

[0002]城市污水中的污染物以有机物、氨氮、硝氮、总磷等为主。在现有技术中，城市污水的处理厂秉承“从水体中去除污染物”的理念，其污水处理工艺主要以沉砂
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生物处理（去碳、脱氮、除磷）
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混凝沉淀（去除SS、精细除磷）
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过滤
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消毒为主，将有机物矿化为二氧化碳和水，将磷固结为污泥，将氨氮、硝氮中的氮元素转化为氮气，对于污泥固废采用焚烧减量的方式进行处置。上述现有技术存在以下不足：
[0003]1、有机物被直接氧化为CO2和水，N元素通过好氧硝化
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缺氧反硝化工艺被转化为N2，P元素通过厌氧
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好氧+化学除P工艺被分别转化为含P生物污泥和化学污泥。各个所谓“污染物”之间的联系不紧密，被相互独立看待。
[0004]2、传统污水处理系统的缺陷：
[0005]1）我国当前城市污水中的碳源普遍不足，但现行工艺中脱氮微生物与除磷微生物间存在泥龄、反应环境氧化还原电位、争夺碳源的矛盾，导致在污水处理的过程中不得不外加入部分碳源，以维持脱氮、除磷效率。但这往往很难精确控制碳源投加量：加入过少时达不到脱氮除磷的目的，加入过多时反而会引起新的有机污染。
[0006]2）有机物仅被视作“污染物”，最终归宿是被直接氧化为CO2和水而排入大气中；N仅被视作“污染物”，最终归宿是被转化为N2而排入大气中；P仅被视作“污染物”，最终归宿是被固结为含P污泥，或是填埋或是焚烧；同时，为达到“去碳脱氮除磷”的目标，需要充分利用污水中本就不充足的碳源，需要加多设置回流管线、泵，拉长了工艺流程，因而设备数量、电耗均较高。显然这些均增加了污水厂的成本以及碳排放，与现行的“碳达峰、碳中和”理念背道而驰。
[0007]3）现有城市污水的消毒工艺以UV
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漂白粉为主。单纯的UV消毒目前被证实效果有限，需要辅以次氯酸盐的强氧化性提高消毒效果，这就不可避免的会向水中引入卤离子，而这些卤离子无法被有效去除，进入环境水体后容易转化为卤代消毒副产物，引起潜在的“三致”风险。
[0008]值得关注的是，城市污水中的这些所谓“污染物”本身也具有资源属性。有机物具有热值，同时其中所蕴含的H是当前公认的高热值清洁能源，P是重要的农作物肥料，而氨更是重要的资源物质。
[0009]其中，氨既是很好的储氢材料，也是很好的肥料及化工原料，是保证国计民生的重要资源，正是氨肥的施用才为当前全球人口提供了充足的粮食。现有的氨生产方法主要是通过Haber
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Bosch工艺，以空气中的氮气为原料、辅以氢气，以铁或钌为催化剂，在密闭容器中通过高温、高压化合而得。该反应的原料氢气需要耗能而得，该反应本身也需要耗费大量能源。
[0010]综上所述，一方面，我们需要耗费大量能源制造氨用于满足粮食、化工的需要；而另一方面，我们却在需要耗费大量能源、药剂通过现有城市污水处理厂的处理工艺将氨氮转化为氮气，这不得不说是一种对资源和能源的双重耗费。究其原因，是在现有技术中，城市污水厂仅被视作“处理厂”这一理念所导致的，而本技术要解决的课题，正是如何通过改变处理系统，通过优化系统结构使城市污水厂不再仅是“处理厂”，而更是一座“资源生产回收厂”。

技术实现思路

[0011]本技术的目的是提供一种高效回收氨的城市污水处理系统。
[0012]为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：
[0013]一种高效回收氨的城市污水处理系统，包括分离除杂单元、生化处理单元、混凝沉淀单元、氨回收单元以及消毒单元；
[0014]所述分离除杂单元的进水接入污水，出水接所述生化处理单元中的厌氧及好氧生化池；
[0015]所述混凝沉淀单元包括混凝沉淀池，该混凝沉淀池的入水接所述厌氧及好氧生化池的出水；
[0016]所述氨回收单元包括第一酸化池、氨化反应器以及碱化沉淀池；所述第一酸化池的入水接所述混凝沉淀池的出水，第一酸化池的出水接所述氨化反应器的入水，氨化反应器中设有催化剂层，氨化反应器的出水接所述碱化沉淀池的入水，碱化沉淀池的出气与一收集装置连通；
[0017]所述消毒单元的入水接所述碱化沉淀池的出水，消毒单元的出水作为系统的出水。
[0018]上述技术方案中的有关内容说明如下：
[0019]1．进一步的技术方案，于生化处理单元中，还包括第一沉淀池，该第一沉淀池的入水接所述厌氧及好氧生化池的出水；第一沉淀池的一第一污泥管路连通所述厌氧及好氧生化池的一入口。
[0020]2．进一步的技术方案，所述第一沉淀池的一第二污泥管路连通一厌氧消化装置的入口，该厌氧消化装置的出水接所述过滤格栅的进水。
[0021]3．进一步的技术方案，还包括气体分离器和蒸汽甲烷重整器；
[0022]所述气体分离器的第一进气接所述厌氧消化装置的出气，气体分离器的第一出气接所述蒸汽甲烷重整器的进气，蒸汽甲烷重整器的第一出气接所述消毒单元的进气；
[0023]蒸汽甲烷重整器的第二出气接所述气体分离器的第二进气，气体分离器的第二出气接所述消毒单元的进气。
[0024]4．进一步的技术方案，所述消毒单元为紫外催化消毒池。
[0025]5．进一步的技术方案，还包括除湿消毒装置，该除湿消毒装置包括碱性除湿器和紫外消毒器，所述碱性除湿器的进气接所述碱化沉淀池的出气，碱性除湿器的出气接所述紫外消毒器的进气，紫外消毒器的出气接所述收集装置。
[0026]6．进一步的技术方案，还包括产氢反应器，该产氢反应器的进气接所述收集装置的一出气，产氢反应器的出气接所述消毒单元的一进气。
[0027]7．进一步的技术方案，还包括一热回收装置，该热回收装置的进水接所述消毒单元的出水，热回收装置的出水作为系统的出水。
[0028]8．进一步的技术方案，还包括一第二酸化池，该第二酸化池的污泥入口接所述碱化沉淀池的污泥出口；
[0029]第二酸化池的污泥出口接所述混凝沉淀池的一入口。
[0030]9．进一步的技术方案，所述分离除杂单元包括过滤格栅及沉砂池，所述过滤格栅的进水接入污水，过滤格栅的出水接所述沉砂池的入水，沉砂池的出水接所述生化处理单元。
[0031]相比现有技术而言，本技术的工作原理及优点如下：
[0032]1、优化了主体处理流程和构筑物设置，避免了“脱氮”和“除磷”之间的矛盾，减少碳的排放。
[0033]2、可对不同污泥进行有效分类收集、利用，便于后续资源化利用。
[0034]3、最大限度地对铁盐进行了循环利用，减少了混凝剂的使用。
[0035]4、无卤代消毒副产物的产生，减少“三致”风险的发生。
[0036]5、通过改进处理系统，不仅可减少污水处理的投资和运行成本（流程变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效回收氨的城市污水处理系统，其特征在于：包括分离除杂单元、生化处理单元、混凝沉淀单元、氨回收单元以及消毒单元；所述分离除杂单元的进水接入污水，出水接所述生化处理单元中的厌氧及好氧生化池；所述混凝沉淀单元包括混凝沉淀池，该混凝沉淀池的入水接所述厌氧及好氧生化池的出水；所述氨回收单元包括第一酸化池、氨化反应器以及碱化沉淀池；所述第一酸化池的入水接所述混凝沉淀池的出水，第一酸化池的出水接所述氨化反应器的入水，氨化反应器中设有催化剂层，氨化反应器的出水接所述碱化沉淀池的入水，碱化沉淀池的出气与一收集装置连通；所述消毒单元的入水接所述碱化沉淀池的出水，消毒单元的出水作为系统的出水。2.根据权利要求1所述的城市污水处理系统，其特征在于：于生化处理单元中，还包括第一沉淀池，该第一沉淀池的入水接所述厌氧及好氧生化池的出水；第一沉淀池的一第一污泥管路连通所述厌氧及好氧生化池的一入口。3.根据权利要求2所述的城市污水处理系统，其特征在于：所述第一沉淀池的一第二污泥管路连通一厌氧消化装置的入口，该厌氧消化装置的出水接过滤格栅的进水。4.根据权利要求3所述的城市污水处理系统，其特征在于：还包括气体分离器和蒸汽甲烷重整器；所述气体分离器的第一进气接所述厌氧消化装置的出气，气体分离器的第一出气接所述蒸汽甲烷重整器的进气，蒸汽...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘忻，金龙，刘锋，吴建华，
申请(专利权)人：佛山市南海区苏科大环境研究院，
类型：新型
国别省市：