專利名稱：化學固碳與生態(tài)組合污水低碳處理方法
技術領域：
本發(fā)明屬于污水處理、環(huán)境保護技術領域，具體涉及化學固碳與生態(tài)組合技術處理污水，處理后污水水質達到排放標準，同時相對傳統(tǒng)的污水生物處理技術實現(xiàn)減碳50% 以上的要求。
背景技術：
傳統(tǒng)的城鎮(zhèn)水系統(tǒng)模式將水進行收集，通過長距離的輸送提升后，進行污染物的集中去除，再進行利用或排放。在整個水系統(tǒng)循環(huán)過程中耗費大量的水輸送能耗，同時將水中的有機物通過耗能曝氣的方式轉為(X)2排放，傳統(tǒng)的城鎮(zhèn)水系統(tǒng)的高碳排放型運營模式已引起國內(nèi)外學者的反思。國際上，經(jīng)濟適用和減碳技術已是城鎮(zhèn)水系統(tǒng)的發(fā)展方向，核心是將成熟的技術在系統(tǒng)上進行集成。如日本的分散式小規(guī)模就地污水處理達標排放可以降低長距離的輸送能耗，美國、德國等重視污泥的厭氧消耗，回收污水中的有機質，轉化為可收集利用的沼氣能源，以色列、美國等重視再生水利用，將污水處理到一定程度后大量回用于農(nóng)林、工業(yè)等， 實現(xiàn)污水中的營養(yǎng)物質和水的雙回用。而目前我國的城鎮(zhèn)水系統(tǒng)重點考慮城鎮(zhèn)飲用水安全保障、污水的污染物減排和水體的環(huán)境改善，離國際上的低碳發(fā)展方向還有較長一段距離。我國目前我國已建成污水處理廠城鎮(zhèn)污水廠2010座，處理能力10574萬m3/日，污水處理廠電耗每年80多億度，并且呈年增加2. 7%的趨勢，每年削減774萬噸COD，C02排放總量達1058萬噸。目前超過90%的污水處理工藝采用鼓風好氧曝氣方式，將污水中的有機質分解為CO2排入大氣，近年來，國家對城市污水治理的非常重視，城鎮(zhèn)供排水設施的建設步伐大大加快，我國城鎮(zhèn)水系統(tǒng)技術也取得了長足進步，在引進消化國外新工藝技術的同時，不斷研發(fā)適合我國情況的工藝技術，特別是在高效低耗的工藝和技術研發(fā)方面取得了較多成果。今后，研發(fā)經(jīng)濟適用型的水系統(tǒng)低碳技術，以及如何系統(tǒng)地在空間尺度進行低碳水系統(tǒng)技術的集成，將成為學術界普遍認同的發(fā)展趨勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對傳統(tǒng)的城鎮(zhèn)污水處理過程中采用供氧曝氣的方式，將污水中的有機物進行氧化分解，生成二氧化碳排放到大氣中這種高碳排放的運行方式，發(fā)明了一種新的污水低碳處理方法，通過在污水處理反應器中投加化學藥劑，將污水中的有機物進行吸附固定，使污水中的有機物不被氧化分解而生成二氧化碳；未去除的有機物再經(jīng)過污水生態(tài)處理設施，部分有機物被植物吸收轉化，剩余有機物被生態(tài)處理設施降解，實現(xiàn)污水處理減碳 50%以上，符合低碳生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展理念的要求。本發(fā)明提出化學固碳與生態(tài)組合污水低碳處理方法，其技術方案如下
目前污水處理技術一般是以處理水質及其經(jīng)濟性為目標的，而不是已二氧化碳減排為目標。本發(fā)明提供的化學固碳與生態(tài)組合污水低碳處理方法，集成了化學固碳和生態(tài)處理技術，使之不僅能達到污水處理水質和經(jīng)濟性的目標，同時能夠實現(xiàn)二氧化碳的減排。本發(fā)明目前實現(xiàn)減碳和水質處理的雙重目標提供了一種新到技術思路。它由污水化學固碳處理與污水生態(tài)處理兩部分組成。所述污水化學固碳處理，是指在污水處理過程時，在反應器投加聚合氯化鋁、聚合氯化鐵、硫酸鋁或聚丙烯酰胺等化學藥劑，使污水中的有機物被化學藥劑所吸收，并經(jīng)過沉淀后去除，降低固定污水中的有機物，減少傳統(tǒng)污水生物處理時有機物被氧化分解排除二氧化碳，達到污水處理低碳運行。所述污水生態(tài)處理，是指經(jīng)過化學固碳技術處理后的污水，通過排入人工濕地、生態(tài)塘等污水生態(tài)處理設施，污水中剩余的有機物一方面被生態(tài)植物吸收轉化為植物，另一方面，污水中的有機物被生態(tài)處理設施去除降解。本發(fā)明的主要優(yōu)點如下
1、低碳傳統(tǒng)的城鎮(zhèn)污水處理中，采用供氧曝氣的方式，將污水中的有機物進行氧化分解，生成二氧化碳排放到大氣中，是一種高碳排放的處理方法；本發(fā)明將污水中的大部分含碳有機物固定在化學污泥和生態(tài)植物中，實現(xiàn)了污水處理的低碳排放。
2、運行方式靈活本發(fā)明中，可以根據(jù)污水水質和水量變化，投加不同種類和含量的化學藥劑，尾水再經(jīng)過生態(tài)處理設施凈化，在保障出水水質的前提下，運行方式靈活，便于操作。
具體實施例方式1、污水化學固碳處理，在污水處理過程時，在反應器投加聚合氯化鋁、聚合氯化鐵、硫酸鋁或聚丙烯酰胺等化學藥劑，使污水中的有機物被化學藥劑所吸收，并經(jīng)過沉淀后去除，降低固定污水中的有機物。該處理過程可以在機械攪拌澄清池、網(wǎng)格絮凝池等常規(guī)污水混凝沉淀反應池中進行。2、污水生態(tài)處理，可以通過人工濕地、生態(tài)塘等常規(guī)生態(tài)處理技術實現(xiàn)。將經(jīng)過化學固碳技術處理后的污水，通過排入人工濕地、生態(tài)塘等污水生態(tài)處理設施，污水中剩余的有機物一方面被生態(tài)植物吸收轉化為植物，另一方面，污水中的有機物被生態(tài)處理設施去除降解。處理后污水可以達到排放標準和回用水標準；
3、污水經(jīng)過化學固碳后產(chǎn)生的化學污泥，可以采用濃縮、機械脫水和填埋的方式進行處理處置。主要技術參數(shù)
常溫下
污水化學固碳處理裝置HRT=30-60min，聚合氯化鋁、聚合氯化鐵等的加藥量10-30 mg/L ；
污水生態(tài)處理裝置HRT = l-3d，水力負荷為0. 1-0. 5m3/m2 · d。
權利要求
1. 一種化學固碳與生態(tài)組合污水低碳處理方法，其特征在于所述方法由污水化學固碳處理與污水生態(tài)處理相結合，其步驟如下 (1)污水化學固碳處理先對需處理的污水投加化學藥劑聚合氯化鋁、聚合氯化鐵、硫酸鋁或聚丙烯酰胺，使污水中的有機物被化學藥劑吸收，并經(jīng)過沉淀后去除，降低固定污水中的有機物，減少傳統(tǒng)污水生物處理時有機物被氧化分解排除二氧化碳，達到污水處理低碳運行；所述化學固碳處理是在機械攪拌澄清池和網(wǎng)格絮凝池這些常規(guī)污水混凝沉淀反應池中進行處理；(2)污水生態(tài)處理將經(jīng)過化學固碳處理后的污水排入污水生態(tài)處理設施，讓污水中剩余的有機物一方面被生態(tài)植物吸收轉化，另一方面，污水中的有機物被生態(tài)處理設施去除降解；本方法在進行污水處理凈化的同時，實現(xiàn)污水的低碳處理，污水中的大部分有機物被化學藥劑固定后沉淀去除，或者被生態(tài)植物吸收，實現(xiàn)減碳。
全文摘要
本發(fā)明公開化學固碳與生態(tài)組合污水低碳處理方法，該技術由污水化學固碳處理技術與污水生態(tài)處理技術兩部分組成污水化學固碳處理技術通過在污水處理反應器中投加聚合氯化鋁、聚合氯化鐵等化學藥劑，使污水中的含碳有機物被化學藥劑所吸附固定，并經(jīng)過沉淀后去除；污水后續(xù)排入人工濕地、生態(tài)塘等污水生態(tài)處理設施，污水中剩余的一部分有機物被生態(tài)植物吸收轉化，一部分被生態(tài)處理設施去除降解，剩余少部分殘留在污水中。該方法一方面可以滿足污水排放標準和回用水標準，另一方面，相對傳統(tǒng)的污水生物處理技術，污水中的有機物大部分化學藥劑吸附固定和被生態(tài)植物吸收轉化，而未被傳統(tǒng)生物處理技術氧化分解成二氧化碳排放，可實現(xiàn)減碳50%以上。
文檔編號C02F9/14GK102161556SQ20111014764
公開日2011年8月24日 申請日期2011年6月2日 優(yōu)先權日2011年6月2日
發(fā)明者何強, 吳正松, 彭述娟, 徐海燕, 方俊華, 柴宏祥, 王 琦, 胡學斌, 趙芳, 鄧曉莉, 鄧軻, 魏英華 申請人:重慶大學