城鎮(zhèn)生活污水碳源濃縮及資源化方法，用于城鎮(zhèn)生活污水碳源的可持續(xù)資源化處理，該方法包括如下步驟：將污水與活性污泥混合制成混合水;制備磁種懸浮液，所述磁種懸浮液通過(guò)等量多次的方式與所述混合水混合，形成含有磁性絮體的混合液;利用永磁體將所述混合液進(jìn)行固液分離，所述磁性絮體經(jīng)過(guò)磁鼓篩選分離出所述磁種并回收，殘余的固體為濃縮碳源;對(duì)所述濃縮碳源進(jìn)行厭氧消化處理，實(shí)現(xiàn)污水碳源資源化;本發(fā)明提供中的城鎮(zhèn)生活污水碳源濃縮及資源化方法，實(shí)現(xiàn)了更高的污水碳源濃縮率和分離效率。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種城鎮(zhèn)生活污水碳源濃縮及資源化方法，用于城鎮(zhèn)生活污水碳源的可持續(xù)資源化處理，該方法包括如下步驟：

　　將污水與活性污泥混合制成混合水;

　　制備磁種懸濁液，所述混合水在曝氣或攪拌的過(guò)程中與所述磁種懸濁液混凝，形成含有磁性絮體的混合液;

　　利用永磁體將所述混合液進(jìn)行固液分離，所述磁性絮體經(jīng)過(guò)磁鼓篩選分離出所述磁種并回收，殘余的固體為濃縮碳源;

　　對(duì)所述濃縮碳源進(jìn)行厭氧消化處理，其特征在于，

　　所述磁種懸濁液通過(guò)等量多次的方式與所述混合水混合。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城鎮(zhèn)生活污水碳源濃縮及資源化方法，其特征在于，所述磁種懸濁液中的磁種的粒徑為1000目或者500目或者325目。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城鎮(zhèn)生活污水碳源濃縮及資源化方法，其特征在于，所述磁種懸濁液每次總量的十五分之一加入所述混合水，相鄰兩次的加入間隔為2分鐘。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城鎮(zhèn)生活污水碳源濃縮及資源化方法，其特征在于，所述磁種懸濁液每次總量的十分之一加入所述混合水，相鄰兩次的加入間隔為3分鐘。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城鎮(zhèn)生活污水碳源濃縮及資源化方法，其特征在于，所述磁種懸濁液每次總量的六分之一加入所述混合水，相鄰兩次的加入間隔為5分鐘。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的城鎮(zhèn)生活污水碳源濃縮及資源化方法，其特征在于，所述磁種懸濁液中的磁種的粒徑為325目，所述混合水在攪拌的過(guò)程中與所述磁種懸濁液混凝。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的城鎮(zhèn)生活污水碳源濃縮及資源化方法，其特征在于，所述磁種懸濁液中的磁種的粒徑為500目，所述混合水在攪拌的過(guò)程中與所述磁種懸濁液混凝。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城鎮(zhèn)生活污水碳源濃縮及資源化方法，其特征在于，所述混合水在曝氣的過(guò)程中與所述磁種懸濁液混凝，所述曝氣的強(qiáng)度為1L/min。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城鎮(zhèn)生活污水碳源濃縮及資源化方法，其特征在于，所述混合水在通過(guò)攪拌槳攪拌的過(guò)程中與所述磁種懸濁液混凝，所述攪拌槳的轉(zhuǎn)速為300r/min。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求1-10任一所述的城鎮(zhèn)生活污水碳源濃縮及資源化方法，其特征在于，所述磁種懸濁液的磁種濃度為250mg/L、500mg/L、750mg/L或1000mg/L中的任意一種。

　　說(shuō)明書(shū)

　　一種城鎮(zhèn)生活污水碳源濃縮及資源化方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是提供一種城鎮(zhèn)生活污水碳源濃縮及資源化方法。

　　背景技術(shù)

　　在全球水資源與能源日趨緊缺的背景下，污水全面資源化是今后污水處理的重要發(fā)展方向，城市污水的資源化和可再生利用不僅可以緩解城市水資源緊缺的狀況，而且還可以減輕對(duì)水環(huán)境的破壞，同時(shí)還可以帶來(lái)較大的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。充分挖掘污水中本身攜帶的能源和資源是最為徹底的可持續(xù)發(fā)展模式。污水蘊(yùn)含能源的具體載體是碳源，因此實(shí)現(xiàn)污水中碳源高效回收利用是學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)。大量研究表明，碳源資源化中厭氧技術(shù)被認(rèn)為是應(yīng)用前景最好的能源回收技術(shù)之一，但是城市污水(尤其我國(guó))中有機(jī)物濃度較低導(dǎo)致厭氧技術(shù)優(yōu)勢(shì)難以發(fā)揮，因此對(duì)污水碳源進(jìn)行高效預(yù)濃縮與回收是碳源厭氧途徑高效能源化的重要保障。

　　目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)碳源濃縮的主要途徑包括基于生化途徑的碳源濃縮技術(shù)和基于物化途徑的碳源濃縮技術(shù)?；谏緩降奶荚礉饪s技術(shù)主要是利用活性污泥在較短停留時(shí)間內(nèi)的生物絮凝和吸附功能，從而實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的富集。雖然生物絮凝可以平均富集約60%以上的生活污水有機(jī)物，然而生物絮凝法效率有限，在溫度影響下會(huì)造成一定程度上的有機(jī)物的好氧消耗而無(wú)法利用，且連續(xù)曝氣的能耗仍然會(huì)成為工藝的缺陷。基于物化途徑的碳源濃縮技術(shù)包含有膜分離和磁分離技術(shù)，其中膜分離利用膜特征孔徑大小而實(shí)現(xiàn)選擇性分離濃縮，但膜分離存在膜污染以及成本高等缺點(diǎn);磁分離是利用磁種為核形成磁性絮團(tuán)，利用重力進(jìn)行自然沉淀分離，該技術(shù)存在沉淀效率低且不能富集溶解性有機(jī)物的缺點(diǎn)。

　　CN201910869031.4公開(kāi)了一種生物吸附強(qiáng)化磁分離污水碳源濃縮資源化系統(tǒng)及方法，污水與活性污泥混合后直接流入磁混凝池，投加磁種和高效助凝劑在慢速攪拌下形成強(qiáng)化絮凝。該方法添加的絮凝劑對(duì)污水產(chǎn)生了二次污染，同時(shí)磁種一次投放，使得產(chǎn)生的生物絮體分布不均，影響了后續(xù)的分離效率及污水碳源濃縮率。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種城鎮(zhèn)生活污水碳源濃縮及資源化方法，實(shí)現(xiàn)了更高的污水碳源濃縮率和分離效率。

　　為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種城鎮(zhèn)生活污水碳源濃縮及資源化方法，用于城鎮(zhèn)生活污水碳源的可持續(xù)資源化處理，該方法包括如下步驟：

　　將污水與活性污泥混合制成混合水;

　　制備磁種懸濁液，所述混合水在曝氣或攪拌的過(guò)程中與所述磁種懸濁液混凝，形成含有磁性絮體的混合液;

　　利用永磁體將所述混合液進(jìn)行固液分離，所述磁性絮體經(jīng)過(guò)磁鼓篩選分離出所述磁種并回收，殘余的固體為濃縮碳源;

　　對(duì)所述濃縮碳源進(jìn)行厭氧消化處理，

　　所述磁種懸濁液通過(guò)等量多次的方式與所述混合水混合。

　　本發(fā)明中城鎮(zhèn)生活污水碳源濃縮及資源化方法，無(wú)需添加化學(xué)絮凝劑，獲得的濃縮碳源利于后續(xù)厭氧消化過(guò)程，以此實(shí)現(xiàn)污水碳源資源化處理，使城鎮(zhèn)生活污水碳源資源化效率得到提升;采用磁種的等量多次投加模式，等量即為少量，在混凝時(shí)分批次投加少量磁種，易于分散，便于污泥更好抓取磁種，并將磁種作為“核”形成磁性絮體從而進(jìn)行后續(xù)分離操作。

　　在一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述磁種懸濁液中的磁種的粒徑為1000目或者500目或者325目。不同粒徑的磁種，可以適應(yīng)不同濃度的污水，提高碳源截留率和資源化效率。

　　在一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述磁種懸濁液每次總量的十五分之一加入所述混合水，相鄰兩次的加入間隔為2分鐘。

　　在一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述磁種懸濁液每次總量的十分之一加入所述混合水，相鄰兩次的加入間隔為3分鐘。

　　在一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述磁種懸濁液每次總量的六分之一加入所述混合水，相鄰兩次的加入間隔為5分鐘。

　　在一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述磁種懸濁液中的磁種的粒徑為325目，所述混合水在攪拌的過(guò)程中與所述磁種懸濁液混凝。

　　在一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述磁種懸濁液中的磁種的粒徑為500目，所述混合水在攪拌的過(guò)程中與所述磁種懸濁液混凝。在上述兩種粒徑下，通過(guò)攪拌的模式更加經(jīng)濟(jì)，而且具有更好的分散效果。

　　在一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述混合水在曝氣的過(guò)程中與所述磁種懸濁液混凝，所述曝氣的強(qiáng)度為1L/min。

　　在一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述混合水在通過(guò)攪拌槳攪拌的過(guò)程中與所述磁種懸濁液混凝，所述攪拌槳的轉(zhuǎn)速為300r/min。

　　在一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述磁種懸濁液的磁種濃度為250mg/L、500mg/L、750mg/L或1000mg/L中的任意一種。

　　本發(fā)明的有益效果有：

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的城鎮(zhèn)生活污水碳源濃縮及資源化方法，無(wú)需添加化學(xué)絮凝劑，避免了添加混凝劑后對(duì)污水產(chǎn)生的二次污染，獲得的濃縮碳源利于后續(xù)厭氧消化過(guò)程，以此實(shí)現(xiàn)污水碳源資源化處理，使城鎮(zhèn)生活污水碳源資源化效率得到提升;采用磁種的等量多次投加模式，等量即為少量，在混凝時(shí)分批次投加少量磁種，易于分散，便于污泥更好抓取磁種，并將磁種作為“核”形成磁性絮體從而進(jìn)行后續(xù)分離操作。

　　此外，本方法選用不同粒徑及不同濃度的磁種，采用不同的組合可以適應(yīng)不同濃度的污水，提高碳源截留率和資源化效率，節(jié)約資源。經(jīng)過(guò)本方法處理后的污水碳源濃縮率與CN201910869031.4公開(kāi)的技術(shù)方案相比提高了14.83%。