隨著水資源的短缺和環(huán)境污染的加劇,現(xiàn)有污水處理廠的出水指標(biāo)更加嚴(yán)格,對(duì)出水總氮有了更明確的要求。這就需要污水中有比較充足的碳源,從而通過(guò)硝化反硝化去除總氮。進(jìn)水碳源不能滿(mǎn)足生物脫氮除磷所需。與此同時(shí),隨著污水排放標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步提高,碳源不足對(duì)生物系統(tǒng)穩(wěn)定去除氮、磷的影響更加突出。大量污水處理廠存在出水氮、磷不達(dá)標(biāo)或不能同時(shí)達(dá)標(biāo)的問(wèn)題,如何在充分挖掘內(nèi)部碳源的同時(shí),合理選擇外部碳源成為眾多污水處理廠需要面對(duì)的問(wèn)題。
現(xiàn)在很多污水處理廠面臨碳源不足的問(wèn)題,為了使出水總氮達(dá)標(biāo),不得不人為投加碳源。目前,解決碳源不足的問(wèn)題,主要考慮外加碳源(如甲醇、乙醇、乙酸鈉和葡萄糖等),但是這樣會(huì)大大增加污水處理廠的處理成本。研究表明,采用甲醇作為碳源的成本相當(dāng)于水廠運(yùn)行管理成本的70%之多,或者將富含可生物降解有機(jī)物的工業(yè)廢水投加到城市污水中,然后這樣會(huì)增加額外的運(yùn)輸費(fèi)用。污泥碳化產(chǎn)生的裂解液脫出水由于具有非常高的BOD濃度,這部分碳源除了能夠滿(mǎn)足自身總氮的去除需要,按去除1個(gè)TN需要4個(gè)BOD計(jì)算,即去除1mg/L的TN需要4mg/L的BOD,裂解液經(jīng)過(guò)濃縮回收,作為碳源利于總氮的去除,從而不僅使出水總氮達(dá)標(biāo),而且大大的降低了污水處理的成本。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種污水處理優(yōu)質(zhì)碳源的濃縮方法,該方法包括以下步驟:
步驟一:將含水率為80%的市政污泥經(jīng)過(guò)低溫碳化或者熱水解使污泥中的生物質(zhì)裂解,將其中的水分釋放出來(lái),通過(guò)機(jī)械脫水將污泥中75%的水分脫除,將釋放出來(lái)的水分稱(chēng)其為裂解液;所述的低溫碳化是在溫度為210℃—260℃,壓力4—6MPa條件下將所述污泥中的生物質(zhì)裂解,強(qiáng)制脫除污泥中水分;所述的熱水解為對(duì)所述污泥經(jīng)150℃—170℃溫度加熱,使污泥中的微生物絮體解體,微生物細(xì)胞破裂,同時(shí)污泥中的蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物水解,將污泥中的水分釋放出來(lái);
步驟二:將步驟一的裂解液收集,然后進(jìn)入氨氮吹脫塔進(jìn)行氨氮吹脫,使氨氮的去除率達(dá)到75%-85%;
步驟三:將經(jīng)過(guò)步驟二氨氮吹脫的裂解液通過(guò)間隙為30μm的粗濾過(guò)濾器,將裂解液中較大的顆粒截留;所述30μm粗濾過(guò)濾器的濾芯為熔噴濾芯,熔噴濾芯結(jié)構(gòu)采用熱熔自粘,無(wú)化學(xué)粘合劑,呈現(xiàn)多層結(jié)構(gòu),且外層疏松,內(nèi)層緊密的漸變徑漸緊結(jié)構(gòu);
步驟四:經(jīng)過(guò)步驟三的裂解液再通過(guò)間隙為5μm的精細(xì)過(guò)濾器,進(jìn)一步過(guò)濾較細(xì)小的顆粒;所述5μm精密過(guò)濾器的濾芯仍為同步驟三的熔噴濾芯結(jié)構(gòu);
步驟五:經(jīng)過(guò)步驟三和步驟四兩次過(guò)濾后的裂解液進(jìn)入孔徑為0.08μm的超濾膜,經(jīng)過(guò)超濾膜過(guò)濾后的清液外排或進(jìn)行再處理,未透過(guò)超濾膜的為濃縮液,將濃縮液進(jìn)行收集即第一濃縮液;
步驟六:經(jīng)過(guò)步驟五收集的第一濃縮液進(jìn)入軟化膜進(jìn)行濃縮液軟化,所述的軟化膜采用的是孔徑為50nm的管式軟化膜;
步驟七:經(jīng)過(guò)步驟六軟化的濃縮液進(jìn)入反滲透濃縮系統(tǒng)濃縮,經(jīng)過(guò)反滲透濃縮后的清液外排或回用,將經(jīng)過(guò)反滲透濃縮后的濃縮液收集即第二濃縮液,收集的該濃縮液中C/N即BOD/COD大于0.3,作為污水處理的碳源,即第二濃縮液為該濃縮方法收集的污水處理優(yōu)質(zhì)碳源。