隨著水資源的短缺和環境污染的加劇,現有污水處理廠的出水指標更加嚴格,對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,從而通過硝化反硝化去除總氮。進水碳源不能滿足生物脫氮除磷所需。與此同時,隨著污水排放標準的進一步提高,碳源不足對生物系統穩定去除氮、磷的影響更加突出。大量污水處理廠存在出水氮、磷不達標或不能同時達標的問題,如何在充分挖掘內部碳源的同時,合理選擇外部碳源成為眾多污水處理廠需要面對的問題。
現在很多污水處理廠面臨碳源不足的問題,為了使出水總氮達標,不得不人為投加碳源。目前,解決碳源不足的問題,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于水廠運行管理成本的70%之多,或者將富含可生物降解有機物的工業廢水投加到城市污水中,然后這樣會增加額外的運輸費用。污泥碳化產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足自身總氮的去除需要,按去除1個TN需要4個BOD計算,即去除1mg/L的TN需要4mg/L的BOD,裂解液經過濃縮回收,作為碳源利于總氮的去除,從而不僅使出水總氮達標,而且大大的降低了污水處理的成本。
為實現上述目的,本發明采用的技術方案是提供一種污水處理優質碳源的濃縮方法,該方法包括以下步驟:
步驟一:將含水率為80%的市政污泥經過低溫碳化或者熱水解使污泥中的生物質裂解,將其中的水分釋放出來,通過機械脫水將污泥中75%的水分脫除,將釋放出來的水分稱其為裂解液;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裂解,強制脫除污泥中水分;所述的熱水解為對所述污泥經150℃—170℃溫度加熱,使污泥中的微生物絮體解體,微生物細胞破裂,同時污泥中的蛋白質、脂肪和碳水化合物水解,將污泥中的水分釋放出來;
步驟二:將步驟一的裂解液收集,然后進入氨氮吹脫塔進行氨氮吹脫,使氨氮的去除率達到75%-85%;
步驟三:將經過步驟二氨氮吹脫的裂解液通過間隙為30μm的粗濾過濾器,將裂解液中較大的顆粒截留;所述30μm粗濾過濾器的濾芯為熔噴濾芯,熔噴濾芯結構采用熱熔自粘,無化學粘合劑,呈現多層結構,且外層疏松,內層緊密的漸變徑漸緊結構;
步驟四:經過步驟三的裂解液再通過間隙為5μm的精細過濾器,進一步過濾較細小的顆粒;所述5μm精密過濾器的濾芯仍為同步驟三的熔噴濾芯結構;
步驟五:經過步驟三和步驟四兩次過濾后的裂解液進入孔徑為0.08μm的超濾膜,經過超濾膜過濾后的清液外排或進行再處理,未透過超濾膜的為濃縮液,將濃縮液進行收集即第一濃縮液;
步驟六:經過步驟五收集的第一濃縮液進入軟化膜進行濃縮液軟化,所述的軟化膜采用的是孔徑為50nm的管式軟化膜;
步驟七:經過步驟六軟化的濃縮液進入反滲透濃縮系統濃縮,經過反滲透濃縮后的清液外排或回用,將經過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質碳源。