【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水处理，尤其是一种基于碳磷资源回收利用的低碳污水处理系统及工艺。
技术介绍
1、目前国内污水处理工程工艺基本采用长水力停留时间的脱氮除磷a2o工艺形式及其变形，为满足氮磷达标要求，往往需要投加大量碳源和化学除磷药剂及投入高能耗等；在“双碳”时代背景下，污水处理面临逐步由污染物达标排放转向绿色低碳可持续发展的技术挑战；污水中有机碳、磷等高值资源的回收利用，降低传统生物脱氮工艺能耗物耗和长停留时间，是解决传统污水处理高能耗、高物耗、资源利用率低的有效手段；如何将污水中的碳磷资源高效、环境友好型地转向转移，转移后的碳磷资源如何高效地提取回收利用，碳磷资源转移后的低有机物和磷、高氨氮污水如何高效地处理达标，是目前污水处理行业亟需提出及实现工程化应用的一种新型污水处理工艺系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是在于克服、补充现有技术中存在的不足，提供一种基于碳磷资源回收利用的低碳污水处理系统及工艺，实现污水中的碳磷资源高效、环境友好型地转向转移与提取回收利用，提取碳磷资源后的低有机物、磷、高氨氮污水短流程、高效处理达标，符合“双碳”战略要求。
2、系统由碳磷资源转移模块、碳磷资源提取模块、磷资源回收模块、短流程脱氮模块、水质提升模块组成，经格栅、沉砂池预处理后的污水进入碳磷资源转移模块，经厌氧生物释磷和好氧过量吸磷及吸附有机物，污水中的碳磷资源从污水转移到污泥中；碳磷资源转移后的富碳磷生物污泥进入水深6～12m的碳磷资源提取模块进行酸化，释放磷酸盐和vfas，
3、本专利技术采用的技术方案是：
4、一种基于碳磷资源回收利用的低碳污水处理系统，其中：包括碳磷资源转移模块、碳磷资源提取模块、磷资源回收模块、短流程脱氮模块、水质提升模块；
5、所述碳磷资源转移模块包括厌氧池、低氧池、固液分离池和第一控制系统；
6、所述碳磷资源提取模块包括碳磷提取池和第二控制系统；
7、所述磷资源回收模块包括磷回收池；
8、所述短流程脱氮模块包括第一生物膜法脱氮池、第二生物膜法脱氮池、生物膜法硝化池、第三生物膜法脱氮池和第三控制系统；
9、所述水质提升模块包括混凝池和沉淀池；
10、所述厌氧池的进口端分别与污水预处理单元沉砂池的出口、磷回收池的上清液出口端及固液分离池的排泥口端连接，所述厌氧池的出口与低氧池的进口连接，所述低氧池的进口还与碳磷提取池的排泥口端连接，所述低氧池的出口与固液分离池的进口连接，所述固液分离池的出水口分别与第一生物膜法脱氮池的进口及碳磷提取池的洗涤污泥水进口连接，所述固液分离池的排泥口与碳磷提取池的进口连接；
11、所述厌氧池的进水口设置第一po43--p监测探头，所述厌氧池内设置第一orp监测探头和第二po43--p监测探头，所述低氧池内设置第一溶解氧监测探头，所述固液分离池内设置第一污泥泥位计，所述第一控制系统与第一po43--p监测探头、第一orp监测探头、第二po43--p监测探头、第一溶解氧监测探头、第一污泥泥位计连接，所述第一控制系统还连接第一鼓风机、第一回流泵、第二回流泵；
12、所述碳磷提取池的进口还与碳磷提取池的碳磷释放污泥回流排出口连接，所述碳磷提取池的上清液出口与磷回收池的进口连接；
13、所述碳磷提取池内设置第三po43--p监测探头、vfas监测探头、第二污泥泥位计、第二orp监测探头，所述第二控制系统与第三po43--p监测探头、vfas监测探头、第二污泥泥位计、第二orp监测探头连接，所述第二控制系统还连接第三回流泵、第四回流泵、排泥泵；
14、所述磷回收池的上清液出口还与第三生物膜法脱氮池的进口连接；
15、所述第一生物膜法脱氮池的出口与所述第二生物膜法脱氮池的进口端连接；所述第二生物膜法脱氮池的出口端与所述生物膜法硝化池的进口端连接；所述生物膜法硝化池的出口端与所述第三生物膜法脱氮池的进口端连接；所述第三生物膜法脱氮池的出口端与所述混凝池的进口端连接；所述第一生物膜法脱氮池内设置第二溶解氧监测探头、第一氨氮监测探头和第一硝态氮监测探头，所述第二生物膜法脱氮池的出水端设置第二氨氮监测探头和第二硝态氮监测探头，所述生物膜法硝化池的出口端设置第三氨氮监测探头，所述第三生物膜法脱氮池的出水端设置第三硝态氮监测探头，所述第三控制系统与第二溶解氧监测探头、第一氨氮监测探头、第一硝态氮监测探头、第二氨氮监测探头、第二硝态氮监测探头、第三氨氮监测探头、第三硝态氮监测探头连接；所述第三控制系统还连接第五回流泵、第二鼓风机、第三鼓风机；
16、所述磷回收池的上清液出口端与第二生物膜法脱氮池的进口之间设置应急管道；
17、所述混凝池的出口端与沉淀池的进口端连接。
18、优选的是，所述的基于碳磷资源回收利用的低碳污水处理系统，其中：所述厌氧池内设有搅拌器，所述低氧池内设有曝气装置；第一回流泵设置于厌氧池的进口与所述磷回收池的上清液出口之间的管道上，所述第二回流泵设置于低氧池的进口与碳磷提取池的排泥口之间的管道上。
19、优选的是，所述的基于碳磷资源回收利用的低碳污水处理系统，其中：所述碳磷提取池的上部中心设置进水管，所述进水管伸入碳磷提取池内，所述进水管伸入碳磷提取池内的一端部和碳磷提取池的底部距离为0.2m～0.4m；所述碳磷提取池的底部设有碳磷释放污泥排放口、下部设置出水回流洗涤污泥的进水口、侧面靠近底端设置碳磷释放污泥回流排出口；所述碳磷提取池的靠近底部设有配水管，所述配水管与出水回流洗涤污泥的进水口连接，所述碳磷提取池内设置刮泥机和浮泥刮板，所述刮泥机上设有搅拌栅条；所述碳磷提取池上清液出水堰前设有浮泥挡板。
20、优选的是，所述的基于碳磷资源回收利用的低碳污水处理系统，其中：磷回收池设置磷回收产物排放口、镁盐投加口、co2吹脱空气进口、上清液排放口；第三回流泵设置于碳磷提取池的进口与碳磷提取池的碳磷释放污泥回流排出口之间的管道上，所述第四回流泵设置于固液分离池的出水口与碳磷提取池的洗涤污泥水进口之间的管道上，所述第五回流泵设置于磷回收池上清液的出口与第三生物膜法脱氮池的进口之间的管道上，所述应急管道上设置阀门。
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1.一种基于碳磷资源回收利用的低碳污水处理系统，其特征在于：包括碳磷资源转移模块、碳磷资源提取模块、磷资源回收模块、短流程脱氮模块、水质提升模块；
2.根据权利要求1所述的基于碳磷资源回收利用的低碳污水处理系统，其特征在于：所述厌氧池（1）内设有搅拌器，所述低氧池（2）内设有曝气装置；第一回流泵（21）设置于厌氧池（1）的进口与所述磷回收池（7）的上清液出口之间的管道上，所述第二回流泵（22）设置于低氧池（2）的进口与碳磷提取池（5）的排泥口之间的管道上。
3.根据权利要求1所述的基于碳磷资源回收利用的低碳污水处理系统，其特征在于：所述碳磷提取池（5）的上部中心设置进水管，所述进水管伸入碳磷提取池（5）内，所述进水管伸入碳磷提取池（5）内的一端部和碳磷提取池（5）的底部距离为0.2m～0.4m；所述碳磷提取池（5）的底部设有碳磷释放污泥排放口、下部设置出水回流洗涤污泥的进水口、侧面靠近底端设置碳磷释放污泥回流排出口；所述碳磷提取池（5）的靠近底部设有配水管，所述配水管与出水回流洗涤污泥的进水口连接，所述碳磷提取池（5）内设置刮泥机和浮泥刮板，所述刮泥机上设
4.根据权利要求1所述的基于碳磷资源回收利用的低碳污水处理系统，其特征在于：磷回收池（7）设置磷回收产物排放口、镁盐投加口、CO2吹脱空气进口、上清液排放口；第三回流泵（27）设置于碳磷提取池（5）的进口与碳磷提取池（5）的碳磷释放污泥回流排出口之间的管道上，所述第四回流泵（28）设置于固液分离池（3）的出水口与碳磷提取池（5）的洗涤污泥水进口之间的管道上，所述第五回流泵（37）设置于磷回收池（7）的上清液出口与第三生物膜法脱氮池（11）的进口之间的管道上，所述应急管道（40）上设置阀门。
5.根据权利要求1所述的基于碳磷资源回收利用的低碳污水处理系统，其特征在于：第一生物膜法脱氮池（8）、第二生物膜法脱氮池（9）、生物膜法硝化池（10）、第三生物膜法脱氮池（11）均采用生物膜流化床，生物膜流化床内投加比表面积不低于500m2/m3的轻质载体；所述第一生物膜法脱氮池（8）、第二生物膜法脱氮池（9）、生物膜法硝化池（10）的载体填充率均为40%～45%，所述第一生物膜法脱氮池（8）和生物膜法硝化池（10）设有曝气装置；所述第三生物膜法脱氮池（11）的载体填充率为45%～55%，所述第二生物膜法脱氮池（9）和第三生物膜法脱氮池（11）内均设置流化混合装置。
6.根据权利要求1所述的基于碳磷资源回收利用的低碳污水处理系统，其特征在于：混凝池（13）包括混合区和絮凝区，混合区设有搅拌器和混凝剂投加口，絮凝区设置搅拌器；所述沉淀池（14）设有出水排放口和污泥排放口。
7.一种使用根据权利要求1-6任一项所述的基于碳磷资源回收利用的低碳污水处理系统的污水处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的污水处理工艺，其特征在于：步骤S1中厌氧池（1）水力停留时间为0.5h～1.0h，步骤S2中低氧池（2）水力停留时间为1.5h～3.0h，所述厌氧池（1）和低氧池（2）的总固体停留时间为2.5d～3.5d；步骤S4中第一生物膜法脱氮池（8）的水力停留时间为2.5h～4.0h；步骤S5中第二生物膜法脱氮池（9）的水力停留时间为1.5h～2.0h；步骤S6中生物膜法硝化池（10）的水力停留时间为0.5h～1.0h；步骤S7中第三生物膜法脱氮池（11）的水力停留时间为1.0 h～1.5h。
...【技术特征摘要】
1.一种基于碳磷资源回收利用的低碳污水处理系统，其特征在于：包括碳磷资源转移模块、碳磷资源提取模块、磷资源回收模块、短流程脱氮模块、水质提升模块；
2.根据权利要求1所述的基于碳磷资源回收利用的低碳污水处理系统，其特征在于：所述厌氧池（1）内设有搅拌器，所述低氧池（2）内设有曝气装置；第一回流泵（21）设置于厌氧池（1）的进口与所述磷回收池（7）的上清液出口之间的管道上，所述第二回流泵（22）设置于低氧池（2）的进口与碳磷提取池（5）的排泥口之间的管道上。
3.根据权利要求1所述的基于碳磷资源回收利用的低碳污水处理系统，其特征在于：所述碳磷提取池（5）的上部中心设置进水管，所述进水管伸入碳磷提取池（5）内，所述进水管伸入碳磷提取池（5）内的一端部和碳磷提取池（5）的底部距离为0.2m～0.4m；所述碳磷提取池（5）的底部设有碳磷释放污泥排放口、下部设置出水回流洗涤污泥的进水口、侧面靠近底端设置碳磷释放污泥回流排出口；所述碳磷提取池（5）的靠近底部设有配水管，所述配水管与出水回流洗涤污泥的进水口连接，所述碳磷提取池（5）内设置刮泥机和浮泥刮板，所述刮泥机上设有搅拌栅条；所述碳磷提取池（5）的上清液出水堰前设有浮泥挡板。
4.根据权利要求1所述的基于碳磷资源回收利用的低碳污水处理系统，其特征在于：磷回收池（7）设置磷回收产物排放口、镁盐投加口、co2吹脱空气进口、上清液排放口；第三回流泵（27）设置于碳磷提取池（5）的进口与碳磷提取池（5）的碳磷释放污泥回流排出口之间的管道上，所述第四回流泵（28）设置于固液分离池（3）的出水口与碳磷提取池（5）的洗涤污泥水进口之间的管道上，所述第五回流泵（37）设置于磷回收池（7）的上清液出口与第三生物膜法脱氮池（11）的进...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭兴芳，张玲玲，孙永利，熊会斌，申世峰，李劢，
申请(专利权)人：中国市政工程华北设计研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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