公布日：2024.02.13
申請日：2023.11.01
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F11/04(2006.01)I;C02F11/127(2019.01)I;C02F11/00(2006.01)I;C05F17/90(2020.01)I;C05F7/00(2006.01)I;C05F17/20(2020.01)I;C05C3
/00(2006.01)I;C01C1/24(2006.01)I;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/20(2023.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
一種資源化利用生活污水的方法和裝置，屬于污水處理技術領域，由污水提升單元、污水處理單元、污泥處理單元和碳氮磷回收單元組成。生活污水經污水提升單元進入污水處理單元，污水處理單元完成生活污水的處理與回用，PHA微生物胞內合成，氨氮和磷酸鹽濃縮富集。污泥處理單元完成對污水處理單元剩余污泥的濃縮，化學消解及PHA分離回收。而后污水處理單元產生的氨氮和磷酸鹽濃縮液和污泥處理單元產生的污泥裂解液及污泥殘渣被輸送至碳氮磷回收單元，液體中有機物被轉化為揮發(fā)酸作為PHA合成的原料，氨氮被轉化為硫酸銨肥料，污泥殘渣被轉化為有機肥。在實現(xiàn)污水處理的同時，回收利用了水資源，有機物，氮磷元素。
權利要求書
1.一種資源化利用生活污水的裝置，其特征在于：包括相互連通的污水提升單元(1)、污水處理單元(2)、污泥處理單元(3)和碳氮磷回收單元(4)；污水提升單元(1)包括污水儲存池(1-1)，污水儲存池(1-1)內設置污水提升泵I(1-2)，污水提升泵I(1-2)通過進水管路(1-3)與AO生化池(2-2)前部的厭氧段連接；污水處理單元(2)包括AO生化池(2-2)、中間水池(2-8)和RO裝置(2-10)；AO生化池(2-2)分為底部連通的兩段，其中前部為厭氧段，設置攪拌器I(2-1)，后部為好氧段，設置微孔曝氣器(2-4)，微孔曝氣器(2-4)通過氣體管路(2-15)與鼓風機I(2-3)連接；AO生化池(2-2)后部好氧段內設置MBR膜組件(2-5)，MBR膜組件(2-5)的出水口通過產水泵(2-6)及產水管路(2-18)與中間水池(2-8)連接；AO生化池(2-2)后部的好氧段設置污泥回流泵I(2-7)，污泥回流泵I(2-7)通過污泥回流管路(2-16)與AO生化池(2-2)前部的厭氧段連接，同時AO生化池(2-2)前部的厭氧段污泥出口端設有污泥回流泵II(2-12)，污泥回流泵II(2-12)通過剩余污泥排放管路(2-17)與污泥處理單元(3)中污泥濃縮池(3-1)連接；中間水池(2-8)與加壓進水泵(2-9)進口連接，加壓進水泵(2-9)的出口分為兩支路，一支路通過進水管路(2-19)經由電磁閥III(2-13)與RO裝置(2-10)進水口連接，另一支路通過出水管路(2-20)經由電磁閥IV(2-14)與碳氮磷回收單元(4)的產酸發(fā)酵池(4-1)進水口連接；電磁閥III(2-13)和電磁閥IV(2-14)不同時開啟；RO裝置(2-10)濃縮液出口通過濃縮液循環(huán)管路(2-21)與中間水池(2-8)連接。污泥處理單元(3)包括污泥濃縮池(3-1)、污泥化學消解池(3-5)、加藥裝置(3-10)、離心分離機(3-12)、PHA收集桶(3-14)、污泥裂解液收集池(3-17)；污泥濃縮池(3-1)通過濃縮液回流管路(3-4)與污水儲存池(1-1)進水口連接，污泥濃縮池(3-1)內設置污泥泵II(3-2)，污泥泵II(3-2)通過污泥輸送管路I(3-3)與污泥化學消解池(3-5)進口連接；加藥裝置(3-10)通過加藥管路(3-11)與污泥化學消解池(3-5)進口連接；污泥化學消解池(3-5)配有加熱裝置(3-9)，污泥化學消解池(3-5)內部設置攪拌器II(3-6)和污泥泵III(3-7)，污泥泵III(3-7)出口通過污泥輸送管路II(3-8)與離心分離機(3-12)進口連接；離心分離機(3-12)固體出口分為兩支路，一支路通過PHA輸送管路III(3-13)與PHA收集桶(3-14)進口連接，另一支路通過污泥排放管路(3-15)與肥料生產系統(tǒng)(4-6)連接，離心分離機(3-12)分離液體出口通過污泥裂解液輸送管路(3-16)與污泥裂解液收集池(3-17)連接；污泥裂解液收集池(3-17)內設置污泥裂解液提升泵(3-18)，污泥裂解液提升泵(3-18)的出口分為兩支路，一支路通過離心液輸送管路I(3-19)經由電磁閥Ⅴ(3-21)與產酸發(fā)酵池(4-1)進口連接，另一支路通過離心液輸送管路II(3-20)經由電磁閥Ⅵ(3-22)與離心分離機(3-12)進口連接；電磁閥Ⅴ(3-21)和電磁閥Ⅵ(3-22)不同時開啟；碳氮磷回收單元(4)包括產酸發(fā)酵池(4-1)、肥料生產系統(tǒng)(4-6)、吹脫塔(4-7)、氨氣吸收裝置(4-16)和水解液投加泵(4-18)；產酸發(fā)酵池(4-1)內部設置攪拌器III(4-2)和水解液提升泵(4-3)，水解液提升泵(4-3)通過水解液輸送管路I(4-4)與吹脫塔(4-7)內上部設置的配水裝置(4-8)連接；產酸發(fā)酵池(4-1)通過發(fā)酵污泥排放管路(4-5)與肥料生產系統(tǒng)(4-6)連接；吹脫塔(4-7)底部出水口通過水解液輸送管路II(4-19)經由水解液投加泵(4-18)與AO生化池(2-2)前部厭氧段進水口連接，吹脫塔(4-7)下部側面進風口(4-12)通過氣體管路II(4-11)與鼓風機II(4-10)連接，吹脫塔(4-7)上部出風口(4-14)通過氨氣輸送管路(4-15)與氨氣吸收裝置(4-16)連接，氨氣吸收裝置(4-16)通過硫酸銨輸送管路(4-17)與肥料生產系統(tǒng)(4-6)連接。
2.按照權利要求1所述的一種資源化利用生活污水的裝置，其特征在于：產酸發(fā)酵池(4-1)內還接種生長水解酸化細菌的懸浮填料(4-20)，懸浮填料(4-20)為圓形柱狀填料，材質為高密度聚乙烯，尺寸Φ10×10，比重0.96，比表面積800m2/m3，孔隙率＞85％，填料填充比15-20％。
3.按照權利要求1所述的一種資源化利用生活污水的裝置，其特征在于：吹脫塔(4-7)內進風口(4-12)的上方設有填料(4-9)，吹脫塔(4-7)內配水裝置(4-8)上方且在出風口(4-14)處設置除霧器(4-13)。
4.按照權利要求1所述的一種資源化利用生活污水的裝置，其特征在于：加藥裝置(3-10)分為兩個獨立的加藥罐，分別通過加藥管路(3-11)與污泥化學消解池(3-5)進口連接。
5.采用權利要求1-4任一項所述的裝置實現(xiàn)資源化利用生活污水的方法，其特征在于，包含以下過程：(1)污水處理單元運行：生活污水由污水儲存池(1-1)經污水提升泵I(1-2)由進水管路(1-3)進入AO生化池(2-2)厭氧段，AO生化池(2-2)活性污泥濃度6000-7000mg/L，厭氧段HRT1-2h，AO生化池(2-2)好氧段活性污泥由污泥回流泵I(2-7)經污泥回流管路(2-16)進入AO生化池(2-2)厭氧段，污泥回流比100-150％，同時吹脫塔(4-7)中經過吹脫的水解液經水解液投加泵(4-18)和水解液輸送管路II(4-19)輸送進入AO生化池(2-2)厭氧段，在攪拌器I(2-1)的作用下，回流的活性污泥同進水及水解液混合，活性污泥中聚磷菌吸收進水及水解液中的有機物完成釋磷，同時活性污泥微生物細胞內部合成PHA；而后污泥混合液進入好氧段，好氧段HRT4-6h，鼓風機I(2-3)通過氣體管路(2-15)向微孔曝氣器(2-4)供氧，控制好氧池DO2-3mg/L，活性污泥完成吸磷反應并去除部分有機物；好氧段設置MBR膜單元(2-5)，可采用PVDF中空纖維膜，陶瓷平板膜，膜孔徑0.1，處理后的生活污水在產水泵(2-6)的抽吸作用下經MBR膜組件(2-5)過濾，通過產水管路(2-18)進入中間水池(2-8)；剩余污泥每天從剩余污泥泵(2-12)經剩余污泥排放管路(2-17)排放進入污泥濃縮池(3-1)，控制AO生化池(2-2)污泥泥齡為4-5d。中間水池(2-8)中的污水經加壓進水泵(2-9)和進水管路(2-19)進入RO裝置(2-10)過濾，污水中的有機物、氨氮及磷酸鹽被截留濃縮，濃縮液經濃縮液循環(huán)管路(2-21)回流至中間水池(2-8)，RO裝置(2-10)產水回收率控制在75％左右，產水經RO裝置(2-10)出水排放管路(2-11)排放作為再生水回用；中間水池(2-8)中的濃縮液在RO裝置(2-10)運行間歇經加壓進水泵(2-9)和出水管路(2-20)排入產酸發(fā)酵池(4-1)；RO裝置(2-10)進水時，開啟電磁閥III(2-13)；RO裝置(2-10)排放濃縮液時，開啟電磁閥IV(2-14)；電磁閥III(2-13)和電磁閥IV(2-14)不同時開啟；(2)污泥處理單元運行：AO生化池(2-2)排放的剩余污泥進入污泥濃縮池(3-1)，濃縮18-24h，濃縮后的剩余污泥通過污泥泵II(3-2)輸送，經污泥輸送管路I(3-14)進入污泥化學消解池(3-5)。污泥濃縮池(3-1)上清液經濃縮液回流管路(3-4)進入污水儲存池(1-2)；加藥裝置(3-10)中分別貯存質量百分比濃度10％的十二烷基硫酸鈉(SDS)溶液和質量百分比濃度40％的NaOH溶液，加藥裝置(3-10)通過加藥管路(3-11)向污泥化學消解池(3-5)中投加NaOH和SDS，污泥化學消解池(3-5)中NaOH投加量為0.2mol/L，SDS投加量為剩余污泥干重的0.1-0.2倍，加熱裝置(3-9)控制污泥化學消解池(3-3)溫度為30±2℃，剩余污泥在攪拌器II(3-6)作用下和NaOH、SDS接觸反應1h，微生物細菌胞在化學試劑作用下菌體細胞破裂，胞內有機物包括蛋白質、多糖、聚磷酸鹽、PHA等釋放；經過化學處理的剩余污泥經污泥泵III(3-7)輸送至離心分離機(3-12)進口，在100-200xg離心力的條件下離心20-30min，離心后沉淀下來的細胞殘渣經污泥排放管路(3-15)排放進入肥料生產系統(tǒng)(4-6)，經過堆肥發(fā)酵生產有機肥；污泥裂解液經離心分離機(3-12)出口和污泥裂解液輸送管路(3-16)進入污泥裂解液收集池(3-17)，而后開啟電磁閥Ⅵ(3-22)同時關閉電磁閥Ⅴ(3-21)將污泥裂解液回送至離心分離機(3-12)進口，在離心力(如10000xg)的條件下再次離心10-15min，離心后沉淀下來的PHA粗提物經PHA輸送管路III(3-13)輸送至PHA收集桶(3-14)儲存；再次離心后的污泥裂解液經離心分離機(3-12)出口和污泥裂解液輸送管路(3-16)再次進入污泥裂解液收集池(3-17)，關閉電磁閥Ⅵ(3-22)同時開啟電磁閥Ⅴ(3-21)將污泥裂解液由污泥裂解液提升泵(3-18)經離心液輸送管路I(3-19)輸送至產酸發(fā)酵池(4-1)；(3)碳氮磷回收單元運行：產酸發(fā)酵池(4-1)接種生長水解酸化細菌的懸浮填料(4-20)，懸浮填料(4-20)為圓形柱狀填料，材質為高密度聚乙烯，尺寸Φ10×10，比重0.96，比表面積800m2/m3，孔隙率＞85％，填料填充比15-20％，水力停留時間為1-2d，排水比50％，利用NaOH和SDS對產甲烷細菌的抑制作用，在攪拌器III(4-2)作用下水解酸化污泥將污泥化學消解池(3-7)產生的污泥裂解液和RO裝置(2-10)產生濃縮液中的有機物轉為短鏈揮發(fā)性脂肪酸，同時將有機氮轉化為氨氮，磷酸鹽轉化為化學污泥沉淀；產酸發(fā)酵池(4-1)中的堿性發(fā)酵液經水解液提升泵(4-3)和水解液輸送管路I(4-4)進入吹脫塔(4-7)中的配水裝置(4-8)，經配水裝置(4-8)均勻噴灑在填料(4-9)表面形成薄層液膜，鼓風機II(4-10)通過氣體管路II(4-11)向吹脫塔(4-7)鼓風，氣水比為2400-3000，空氣和液膜充分接觸，發(fā)酵液中的氨氮被空氣吹脫，含有氨氮的空氣經除霧器(4-13)除霧后，從出風口(4-14)經氨氣輸送管路(4-15)進入氨氣吸收裝置(4-16)，氨氣吸收裝置中填充質量百分比濃度15-20％的稀硫酸，當稀硫酸吸收飽和后生成稀硫銨溶液，經硫酸銨輸送管路(4-17)送入肥料生產系統(tǒng)(4-6)經過蒸發(fā)、結晶、離心、干燥工序生產硫酸銨肥料；經過吹脫的發(fā)酵液經水解液投加泵(4-18)和水解液輸送管路(4-19)輸送至AO生化池(2-2)厭氧段，被活性污泥中聚磷菌進一步利用合成PHA；產酸發(fā)酵池(4-3)中含有磷酸鹽化學沉淀的剩余污泥每天經發(fā)酵經污泥排放管路(4-5)進入肥料生產系統(tǒng)(4-6)，經過堆肥發(fā)酵生產有機肥，控制產酸發(fā)酵池(4-3)污泥泥齡15-20d。
發(fā)明內容
為了解決現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種資源化利用生活污水的方法和裝置，能夠同時實現(xiàn)污水處理和資源化利用。
本發(fā)明的技術方案是：
一種資源化利用生活污水的裝置，其特征在于：包括相互連通的污水提升單元(1)、污水處理單元(2)、污泥處理單元(3)和碳氮磷回收單元(4)；
污水提升單元(1)包括污水儲存池(1-1)，污水儲存池(1-1)內設置污水提升泵I(1-2)，污水提升泵I(1-2)通過進水管路(1-3)與AO生化池(2-2)前部的厭氧段連接；
污水處理單元(2)包括AO生化池(2-2)、中間水池(2-8)和RO裝置(2-10)；AO生化池(2-2)分為底部連通的兩段，其中前部為厭氧段，設置攪拌器I(2-1)，后部為好氧段，設置微孔曝氣器(2-4)，微孔曝氣器(2-4)通過氣體管路(2-15)與鼓風機I(2-3)連接；AO生化池(2-2)后部好氧段內設置MBR膜組件(2-5)，MBR膜組件(2-5)的出水口通過產水泵(2-6)及產水管路(2-18)與中間水池(2-8)連接；AO生化池(2-2)后部的好氧段設置污泥回流泵I(2-7)，污泥回流泵I(2-7)通過污泥回流管路(2-16)與AO生化池(2-2)前部的厭氧段連接，同時AO生化池(2-2)前部的厭氧段污泥出口端設有污泥回流泵II(2-12)，污泥回流泵II(2-12)通過剩余污泥排放管路(2-17)與污泥處理單元(3)中污泥濃縮池(3-1)連接；中間水池(2-8)與加壓進水泵(2-9)進口連接，加壓進水泵(2-9)的出口分為兩支路，一支路通過進水管路(2-19)經由電磁閥III(2-13)與RO裝置(2-10)進水口連接，另一支路通過出水管路(2-20)經由電磁閥IV(2-14)與碳氮磷回收單元(4)的產酸發(fā)酵池(4-1)進水口連接；電磁閥III(2-13)和電磁閥IV(2-14)不同時開啟；RO裝置(2-10)濃縮液出口通過濃縮液循環(huán)管路(2-21)與中間水池(2-8)連接。
污泥處理單元(3)包括污泥濃縮池(3-1)、污泥化學消解池(3-5)、加藥裝置(3-10)、離心分離機(3-12)、PHA收集桶(3-14)、污泥裂解液收集池(3-17)；污泥濃縮池(3-1)通過濃縮液回流管路(3-4)與污水儲存池(1-1)進水口連接，污泥濃縮池(3-1)內設置污泥泵II(3-2)，污泥泵II(3-2)通過污泥輸送管路I(3-3)與污泥化學消解池(3-5)進口連接；加藥裝置(3-10)通過加藥管路(3-11)與污泥化學消解池(3-5)進口連接；污泥化學消解池(3-5)配有加熱裝置(3-9)，污泥化學消解池(3-5)內部設置攪拌器II(3-6)和污泥泵III(3-7)，污泥泵III(3-7)出口通過污泥輸送管路II(3-8)與離心分離機(3-12)進口連接；離心分離機(3-12)固體出口分為兩支路，一支路通過PHA輸送管路III(3-13)與PHA收集桶(3-14)進口連接，另一支路通過污泥排放管路(3-15)與肥料生產系統(tǒng)(4-6)連接，離心分離機(3-12)分離液體出口通過污泥裂解液輸送管路(3-16)與污泥裂解液收集池(3-17)連接；污泥裂解液收集池(3-17)內設置污泥裂解液提升泵(3-18)，污泥裂解液提升泵(3-18)的出口分為兩支路，一支路通過離心液輸送管路I(3-19)經由電磁閥Ⅴ(3-21)與產酸發(fā)酵池(4-1)進口連接，另一支路通過離心液輸送管路II(3-20)經由電磁閥Ⅵ(3-22)與離心分離機(3-12)進口連接；電磁閥Ⅴ(3-21)和電磁閥Ⅵ(3-22)不同時開啟；
碳氮磷回收單元(4)包括產酸發(fā)酵池(4-1)、肥料生產系統(tǒng)(4-6)、吹脫塔(4-7)、氨氣吸收裝置(4-16)和水解液投加泵(4-18)；產酸發(fā)酵池(4-1)內部設置攪拌器III(4-2)和水解液提升泵(4-3)，水解液提升泵(4-3)通過水解液輸送管路I(4-4)與吹脫塔(4-7)內上部設置的配水裝置(4-8)連接；產酸發(fā)酵池(4-1)通過發(fā)酵污泥排放管路(4-5)與肥料生產系統(tǒng)(4-6)連接；吹脫塔(4-7)底部出水口通過水解液輸送管路II(4-19)經由水解液投加泵(4-18)與AO生化池(2-2)前部厭氧段進水口連接，吹脫塔(4-7)下部側面進風口(4-12)通過氣體管路II(4-11)與鼓風機II(4-10)連接，吹脫塔(4-7)上部出風口(4-14)通過氨氣輸送管路(4-15)與氨氣吸收裝置(4-16)連接，氨氣吸收裝置(4-16)通過硫酸銨輸送管路(4-17)與肥料生產系統(tǒng)(4-6)連接；
產酸發(fā)酵池(4-1)內還接種生長水解酸化細菌的懸浮填料(4-20)，懸浮填料(4-20)為圓形柱狀填料，材質為高密度聚乙烯，尺寸Φ10×10，比重0.96，比表面積800m2/m3，孔隙率＞85％，填料填充比15-20％。
吹脫塔(4-7)內進風口(4-12)的上方設有填料(4-9)，吹脫塔(4-7)內配水裝置(4-8)上方且在出風口(4-14)處設置除霧器(4-13)。
加藥裝置(3-10)分為兩個獨立的加藥罐，分別通過加藥管路(3-11)與污泥化學消解池(3-5)進口連接。
采用上述的裝置實現(xiàn)資源化利用生活污水的方法，包含以下過程：
(1)污水處理單元運行：生活污水由污水儲存池(1-1)經污水提升泵I(1-2)由進水管路(1-3)進入AO生化池(2-2)厭氧段，AO生化池(2-2)活性污泥濃度6000-7000mg/L，厭氧段HRT1-2h，AO生化池(2-2)好氧段活性污泥由污泥回流泵I(2-7)經污泥回流管路(2-16)進入AO生化池(2-2)厭氧段，污泥回流比100-150％，同時吹脫塔(4-7)中經過吹脫的水解液經水解液投加泵(4-18)和水解液輸送管路II(4-19)輸送進入AO生化池(2-2)厭氧段，在攪拌器I(2-1)的作用下，回流的活性污泥同進水及水解液混合，活性污泥中聚磷菌吸收進水及水解液中的有機物完成釋磷，同時活性污泥微生物細胞內部合成PHA；而后污泥混合液進入好氧段，好氧段HRT4-6h，鼓風機I(2-3)通過氣體管路(2-15)向微孔曝氣器(2-4)供氧，控制好氧池DO2-3mg/L，活性污泥完成吸磷反應并去除部分有機物；好氧段設置MBR膜單元(2-5)，可采用PVDF中空纖維膜，陶瓷平板膜，膜孔徑0.1，處理后的生活污水在產水泵(2-6)的抽吸作用下經MBR膜組件(2-5)過濾，通過產水管路(2-18)進入中間水池(2-8)；剩余污泥每天從剩余污泥泵(2-12)經剩余污泥排放管路(2-17)排放進入污泥濃縮池(3-1)，控制AO生化池(2-2)污泥泥齡為4-5d。
中間水池(2-8)中的污水經加壓進水泵(2-9)和進水管路(2-19)進入RO裝置(2-10)過濾，污水中的有機物、氨氮及磷酸鹽被截留濃縮，濃縮液經濃縮液循環(huán)管路(2-21)回流至中間水池(2-8)，RO裝置(2-10)產水回收率控制在75％左右，產水經RO裝置(2-10)出水排放管路(2-11)排放作為再生水回用；中間水池(2-8)中的濃縮液在RO裝置(2-10)運行間歇經加壓進水泵(2-9)和出水管路(2-20)排入產酸發(fā)酵池(4-1)；RO裝置(2-10)進水時，開啟電磁閥III(2-13)；RO裝置(2-10)排放濃縮液時，開啟電磁閥IV(2-14)；電磁閥III(2-13)和電磁閥IV(2-14)不同時開啟；
(2)污泥處理單元運行：AO生化池(2-2)排放的剩余污泥進入污泥濃縮池(3-1)，濃縮18-24h，濃縮后的剩余污泥通過污泥泵II(3-2)輸送，經污泥輸送管路I(3-14)進入污泥化學消解池(3-5)。污泥濃縮池(3-1)上清液經濃縮液回流管路(3-4)進入污水儲存池(1-2)；加藥裝置(3-10)中分別貯存質量百分比濃度10％的十二烷基硫酸鈉(SDS)溶液和質量百分比濃度40％的NaOH溶液，加藥裝置(3-10)通過加藥管路(3-11)向污泥化學消解池(3-5)中投加NaOH和SDS，污泥化學消解池(3-5)中NaOH投加量為0.2mol/L，SDS投加量為剩余污泥干重的0.1-0.2倍，加熱裝置(3-9)控制污泥化學消解池(3-3)溫度為30±2℃，剩余污泥在攪拌器II(3-6)作用下和NaOH、SDS接觸反應1h，微生物細菌胞在化學試劑作用下菌體細胞破裂，胞內有機物包括蛋白質、多糖、聚磷酸鹽、PHA等釋放；經過化學處理的剩余污泥經污泥泵III(3-7)輸送至離心分離機(3-12)進口，在100-200xg離心力的條件下離心20-30min，離心后沉淀下來的細胞殘渣經污泥排放管路(3-15)排放進入肥料生產系統(tǒng)(4-6)，經過堆肥發(fā)酵生產有機肥；污泥裂解液經離心分離機(3-12)出口和污泥裂解液輸送管路(3-16)進入污泥裂解液收集池(3-17)，而后開啟電磁閥Ⅵ(3-22)同時關閉電磁閥Ⅴ(3-21)將污泥裂解液回送至離心分離機(3-12)進口，在離心力(如10000xg)的條件下再次離心10-15min，離心后沉淀下來的PHA粗提物經PHA輸送管路III(3-13)輸送至PHA收集桶(3-14)儲存；再次離心后的污泥裂解液經離心分離機(3-12)出口和污泥裂解液輸送管路(3-16)再次進入污泥裂解液收集池(3-17)，關閉電磁閥Ⅵ(3-22)同時開啟電磁閥Ⅴ(3-21)將污泥裂解液由污泥裂解液提升泵(3-18)經離心液輸送管路I(3-19)輸送至產酸發(fā)酵池(4-1)；
(3)碳氮磷回收單元運行：產酸發(fā)酵池(4-1)接種生長水解酸化細菌的懸浮填料(4-20)，懸浮填料(4-20)為圓形柱狀填料，材質為高密度聚乙烯，尺寸Φ10×10，比重0.96，比表面積800m2/m3，孔隙率＞85％，填料填充比15-20％，水力停留時間為1-2d，排水比50％，利用NaOH和SDS對產甲烷細菌的抑制作用，在攪拌器III(4-2)作用下水解酸化污泥將污泥化學消解池(3-7)產生的污泥裂解液和RO裝置(2-10)產生濃縮液中的有機物轉為短鏈揮發(fā)性脂肪酸，同時將有機氮轉化為氨氮，磷酸鹽轉化為化學污泥沉淀；產酸發(fā)酵池(4-1)中的堿性發(fā)酵液經水解液提升泵(4-3)和水解液輸送管路I(4-4)進入吹脫塔(4-7)中的配水裝置(4-8)，經配水裝置(4-8)均勻噴灑在填料(4-9)表面形成薄層液膜，鼓風機II(4-10)通過氣體管路II(4-11)向吹脫塔(4-7)鼓風，氣水比為2400-3000，空氣和液膜充分接觸，發(fā)酵液中的氨氮被空氣吹脫，含有氨氮的空氣經除霧器(4-13)除霧后，從出風口(4-14)經氨氣輸送管路(4-15)進入氨氣吸收裝置(4-16)，氨氣吸收裝置中填充質量百分比濃度15-20％的稀硫酸，當稀硫酸吸收飽和后生成稀硫銨溶液，經硫酸銨輸送管路(4-17)送入肥料生產系統(tǒng)(4-6)經過蒸發(fā)、結晶、離心、干燥工序生產硫酸銨肥料；經過吹脫的發(fā)酵液經水解液投加泵(4-18)和水解液輸送管路(4-19)輸送至AO生化池(2-2)厭氧段，被活性污泥中聚磷菌進一步利用合成PHA；產酸發(fā)酵池(4-3)中含有磷酸鹽化學沉淀的剩余污泥每天經發(fā)酵經污泥排放管路(4-5)進入肥料生產系統(tǒng)(4-6)，經過堆肥發(fā)酵生產有機肥，控制產酸發(fā)酵池(4-3)污泥泥齡15-20d。
本發(fā)明將污水處理單元，污泥處理單元和碳氮磷回收單元耦合在一個系統(tǒng)里，具有以下有益效果：
(1)在實現(xiàn)污水處理達標排放的同時，污水中的有機物被轉化為高附加值的PHA，產生的剩余污泥被轉化為有機肥，氮元素被轉化為硫酸銨，實現(xiàn)了污水資源化利用。
(2)利用NaOH藥劑，同時實現(xiàn)了剩余污泥細胞溶解PHA回收，有機物發(fā)酵產酸積累，以及發(fā)酵液中氨氮的吹脫，減少了污水資源回收過程中藥劑投加的種類的數(shù)量，節(jié)約了藥劑成本。
（發(fā)明人：蘇高強;王建華;張琛）
