本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)中的污水處理領(lǐng)域，具體涉及到一種在好氧水處理過程中捕集co2的方法。

背景技術(shù)：

污廢水中含有大量有機(jī)物，經(jīng)微生物處理后轉(zhuǎn)化為co2、水和以參與微生物合成的形式轉(zhuǎn)移到剩余污泥中，其中以co2形式直接排放到大氣中的碳排放量要占到80%左右，且分散難以集中處理。據(jù)報(bào)道，2008年cod排放量為1321萬噸，污廢水生化處理直接排放到大氣中的co2量為1830萬噸，據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局資料，2014年cod排放量為2295萬噸，簡單換算后，相應(yīng)的co2排放量為3179萬噸。實(shí)現(xiàn)污廢水生化處理過程中co2的減排有重要的意義。

co2固定技術(shù)主要有地質(zhì)固定、海洋封存、生物固碳、co2礦物碳酸化固定等，礦物碳酸化固定技術(shù)是co2捕集的重要方式之一，與其他固定技術(shù)相比，礦物碳酸化固定環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)性小，可實(shí)現(xiàn)co2的永久封存，而地質(zhì)固定則存在co2逃逸進(jìn)入大氣環(huán)境、地下水等風(fēng)險(xiǎn)，海洋封存則明顯受到地域限制，同時(shí)對海洋生物可能存在一定影響，生物固碳則需要較長時(shí)間才能顯示效果。礦物碳酸化固定技術(shù)主要是利用含鈣和鎂的二價(jià)金屬離子與co2反應(yīng)生成穩(wěn)定的碳酸鹽物質(zhì)。co2礦物碳酸化固定過程存在障礙:以硅酸鹽礦石為原料的直接過程，礦物原料需要預(yù)處理，過程的能耗高，同時(shí)也很難得到高附加值的產(chǎn)物，經(jīng)濟(jì)性不好；采用間接工藝過程，媒質(zhì)的回收困難，能耗和經(jīng)濟(jì)成本也很難降低。污廢水生化處理過程中產(chǎn)生的co2也較難收集。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種在好氧水處理過程中捕集co2的方法，以解決水處理好氧過程中co2的排放問題。

本發(fā)明公開了一種在好氧水處理過程中捕集co2的方法，其技術(shù)方案如下：

通過反硝化過程和添加cao營造堿性環(huán)境，使水中的鈣離子與微生物降解有機(jī)物產(chǎn)生的co2反應(yīng)形成caco3沉淀，其中反硝化過程由顆粒污泥強(qiáng)化，顆粒污泥內(nèi)部有良好的堿性環(huán)境，而以脫水造粒形成的物理顆粒污泥為接種污泥時(shí)，可快速培養(yǎng)出好氧顆粒污泥；cao的添加用于直接快速地調(diào)節(jié)ph到堿性環(huán)境，且cao與co2反應(yīng)形成的caco3還可作為內(nèi)核促進(jìn)顆粒污泥的形成，實(shí)現(xiàn)co2捕集與污泥顆粒化的良性循環(huán)。其特征在于：添加的cao的質(zhì)量占污泥干重的2%-4%；脫水造粒形成的物理顆粒污泥，控制其含水率為55%-81%，最佳污泥含水率為65%-75%；脫水造粒制成的污泥為長條形，長寬高比例為2:1:1，寬和高控制在1.0-1.5mm。

本發(fā)明的有益效果是：以顆粒污泥內(nèi)部為co2礦物碳酸化場所，可有效解決水處理中微生物降解有機(jī)物釋放的co2分散難捕集的問題。污泥顆?；^程中ca²⁺和caco3分別會以eps-ca-eps和誘導(dǎo)核的形式促進(jìn)污泥顆粒化，并且使污泥有更佳的物理特性，如粒徑大。投加的ca²⁺最終以caco3的的形式儲存于顆粒污泥內(nèi)部，保證了固碳效果，提高ca²⁺利用率，同時(shí)也有利于好氧污泥顆?；耐耆珜?shí)現(xiàn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明工藝方法示意圖。

圖2是本發(fā)明中篩網(wǎng)局部放大圖。

圖3是本發(fā)明污泥顆粒形成示意圖。

圖中：1.帶式壓濾機(jī)，2.泥餅輸送斗，3.傳送滾筒，4.傳送帶，5.泥餅厚度控制輪，6.泥餅輾壓臺，7.泥餅切割篩網(wǎng)，8.泥餅擠壓筒，9.篩網(wǎng)位置控制臂，10.沖洗水槍，11.馴化池，12支撐柱，13.氣體攪動(dòng)式給料池。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對上述方案做進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說明本發(fā)明而不是限制本發(fā)明的應(yīng)用范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體情況做進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。

一種制作用于捕集co2的物理顆粒污泥系統(tǒng)如圖1所示，接種污泥來自某生活污水處理廠的曝氣池或二沉池，將接種污泥初步沉降濃縮后投入氣體攪動(dòng)式給料池1，加入適量cao，加入cao與污泥的質(zhì)量比為2%-4%左右，適量cao與水反應(yīng)后可形成ca(oh)2營造堿性環(huán)境，且對污泥具有一定的脫水作用，過多cao會使污泥ph和溫度升高，破壞微生物活性。充分?jǐn)嚢韬筮M(jìn)入帶式壓濾機(jī)2，將污泥含水率控制在81%以下。帶式壓濾機(jī)產(chǎn)生的泥餅經(jīng)其出口的泥餅輸送斗2，將泥餅輸送至傳送帶4，傳送帶4在傳送滾筒3的轉(zhuǎn)動(dòng)下，帶動(dòng)泥餅經(jīng)過泥餅切割篩網(wǎng)7，泥餅切割篩網(wǎng)7下方有泥餅擠壓筒8，通過泥餅擠壓筒8的來回?cái)D壓，使傳送帶4上的泥餅擠入泥餅切割篩網(wǎng)7內(nèi)。泥餅擠入泥餅切割篩網(wǎng)7后，經(jīng)篩網(wǎng)位置控制臂9的轉(zhuǎn)動(dòng)，將切割篩網(wǎng)轉(zhuǎn)至馴化池11上方，在可轉(zhuǎn)動(dòng)沖洗水槍10的沖洗作用下，泥餅切割篩網(wǎng)7網(wǎng)格內(nèi)的污泥被沖落至馴化池11內(nèi)，進(jìn)行一段時(shí)間的馴化培養(yǎng)后，進(jìn)入生化處理系統(tǒng)。經(jīng)過篩網(wǎng)后脫水密實(shí)的污泥切割為長條形物理顆粒污泥，投入反應(yīng)器中，長條形物理顆粒污泥長寬高比例為2:1:1，寬和高控制在1.0-1.5mm。與正方體的物理顆粒污泥相比，在反應(yīng)器中經(jīng)過水力剪切后，長條形物理顆粒污泥更容易破碎成小顆粒，破碎過程中會將原先顆粒內(nèi)部的ca²⁺暴露于污泥表面，此時(shí)暴露于污泥表面的ca²⁺可與co2反應(yīng)生成caco3沉淀，其沉淀可作為污泥顆粒化過程中的惰性內(nèi)核，加快顆?；M(jìn)程，被剪切下來的污泥也可作為誘導(dǎo)核，隨著微生物附著形成好氧顆粒污泥。

當(dāng)泥餅過厚時(shí)，帶式壓濾機(jī)1產(chǎn)生的泥餅在泥餅切割篩網(wǎng)7切割前，先經(jīng)過泥餅厚度控制輪5，泥餅厚度控制輪5下方有硬質(zhì)泥餅輾壓臺6，以支撐傳送帶4在泥餅厚度控制輪5的來回滾動(dòng)下，使傳送帶4不發(fā)生變形，泥餅得到碾壓達(dá)到所需厚度后再進(jìn)行切割。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種在好氧水處理過程中捕集CO2的方法，屬于污水處理領(lǐng)域。本發(fā)明涉及的方法為通過反硝化過程和添加CaO營造堿性環(huán)境，使水中的鈣離子與微生物降解有機(jī)物產(chǎn)生的CO2反應(yīng)形成CaCO3沉淀，其中反硝化過程由顆粒污泥強(qiáng)化，顆粒污泥內(nèi)部有良好的堿性環(huán)境，而以脫水造粒形成的物理顆粒污泥為接種污泥時(shí)，可快速培養(yǎng)出好氧顆粒污泥；CaO的添加用于直接快速地調(diào)節(jié)pH到堿性環(huán)境，且CaO與CO2反應(yīng)形成的CaCO3還可作為內(nèi)核促進(jìn)顆粒污泥的形成，實(shí)現(xiàn)CO2捕集與污泥顆?；牧夹匝h(huán)。本發(fā)明制備工藝簡單，成本低廉，可大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：湛含輝;劉沙;王晴晴;王良杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國礦業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.18
技術(shù)公布日：2017.08.15