一种尿液提取废水处理及氮磷资源回收方法

1.本发明涉及废水处理领域，特别是一种尿液提取废水处理及氮磷资源回收方法。


背景技术：

2.尿液中不仅含有大量的有机物及氮磷元素，还含有丰富的微量元素，可以作为原料用来提取生产药品，如人绒毛膜促性腺素hcg、尿促性素hmg、四烯雌酮等，尿液提取有用成分后的废水（即尿液提取废水）必须经过处理之后才能进行排放。由于尿液中提取药物有效成分比较属于小众，没有大规模提取药物的企业，现有企业多将废水收集后，与其他废水混合后一起处理。目前国内外尚没有直接完整处理尿液提取废水的完整处理工艺技术，大多数研究尚处于实验室的局部处理上，规模小，且工艺不完整，实用性差，很难直接用于规模工业化企业的生产。
3.尿液提取废水属于高氮有机废水，碳氮比低，传统的脱氮工艺不仅需要大量外碳源，提高污水处理运行成本，同时造成了尿液提取废水中氮磷资源的浪费，因此，如何对尿液提取废水的处理以及进一步回收利用，是需要认真解决的技术问题。


技术实现要素：

4.针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种尿液提取废水处理及氮磷资源回收方法，可有效解决现有技术不能对尿液提取废水有效进行处理以及不能进一步回收利用的问题。
5.为实现上述目的，本发明解决的技术方案是，一种尿液提取废水处理及氮磷资源回收方法，包括以下步骤：a、尿液提取废水预处理：a1、尿液提取废水进入格栅过滤，滤除废水中大颗粒物质，栅渣外运另行处理，过滤后的废水随后进入调节池均匀水质和水量，出水进入气浮池，在气浮池内投加50-100ppm pac和2-5ppm pam（即每l的废水中加入50-100mg的pac和2-5mg的pam），去除废水中悬浮物；a2、气浮池的气浮出水进入氨化池氨氧化8-24h，将废水中的含氮有机物转化为氨氮，同时对有机物进行初步降解，降解后的污泥浓度为5000-10000mg/l；氨化池出水调节至ph=10-11后，送入氨氮吹脱塔；a3、出水进入氨氮吹脱塔的上部进行喷淋吹脱处理，吹脱1.5-2.0h，氨氮随空气一起吹脱进入到氨氮吸附塔内进行处理，氨氮吹脱塔处理后的废水进入中间池；b、尿液提取废水有机物处理：b1、废水在中间池进行水质调节，调节ph=6-8，随后进入ha-uasb池；b2、向ha-uasb池中投加水解酸化菌、产甲烷菌菌种、亚硝化菌及厌氧氨氧化菌的活性污泥，通过水解酸化作用及产甲烷作用，去除大部分有机物，同时将难降解大分子有机物转化降解小分子有机物，同时微曝气固液分离区的亚硝化菌将氨氮转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐回流到流动污泥床和第二反应区域为悬浮污泥区时，与氨氮一起被厌氧氨氧化菌利
用产生氮气，实现部分脱氮，处理后的废水随后进入ha-dtn反应池；所述的ha-uasb池是由从下到上的3个反应区域构成：第一反应区域为下部的流动污泥床，第二反应区域为悬浮污泥区，第三反应区域为微曝气固液分离区，微曝气固液分离区内的三相分离器下部设有微曝气装置；c、尿液提取废水脱氮处理：将具有脱氮除磷功能的污泥投加至ha-dtn反应池，投加污泥浓度为3000-4000mg/l，废水在ha-dtn反应池实现脱氮除磷和有机物降解，废水随后进入二沉池；d、尿液提取废水深度处理：d1、经二沉池实现泥水分离后，二沉池的污泥一部分回到ha-dtn反应池补充污泥及除磷，另一部分进入到碳源回收池内进行回收处理，二沉池的出水进入复合滤池，过滤水中悬浮物，同时进一步去除残留的总氮，复合滤池出水进入混凝沉淀池，向混凝沉淀池内投加pac和pam，pac加药量为20-50ppm，pam加药量为1-3ppm，去除水中悬浮物及残留的磷酸盐，处理出水进入臭氧氧化池；d2、废水在臭氧氧化池内采用臭氧氧化法进行氧化及消毒，进一步去除水中的有机物，臭氧氧化后的水进入到回用水池暂存，回用水池内的大部分水回用到厂区内部绿化用水，多余水达标排放；e、污泥处理：e1、回收处理：氨化池污泥、ha-uasb池污泥及二沉池污泥排入碳源回收池中，在碳源回收池内通过碱性发酵法使大部分污泥破壁并使有机物生成挥发性脂肪酸、氨氮和磷酸盐，碳源回收池出水进入到氮磷回收池中，在氮磷回收池内加入氯化镁和磷酸二氢钠与水中的氨氮、磷酸盐进行反应，最终生成磷酸铵镁沉淀，磷酸铵镁沉淀一部分回收至ha-dtn反应池内提供碳源，另一部分进入污泥浓缩池；e2、浓缩脱水：气浮池、混凝沉淀池和臭氧氧化池及碳源回收池内的污泥进入污泥浓缩池，在污泥浓缩池内浓缩后送到脱水机进行脱水，干污泥外运处置，压滤液回流到调节池进一步处理。
6.本发明设计科学合理，方法简单易操作，处理效果好、运行成本低，不仅能深度去除尿液中的氮和磷等污染物，同时节省碳源投加运行设施的基建费用，有显著的社会和经济效益。
附图说明
7.图1是本发明工艺设备流程框示图。
8.图2是本发明氨氮吹脱工艺框示图。
9.图3是本发明ha-dtn反应池工艺框示图。
10.图4是本发明氨化池结构示意图。
11.图5是本发明ha-uasb池结构示意图。
具体实施方式
12.以下结合附图和具体情况对本发明的具体实施方式作详细说明。
13.结合附图给出，一种尿液提取废水处理及氮磷资源回收方法，包括以下步骤：
a、尿液提取废水预处理：a1、尿液提取废水通过泵送或自流进入格栅1过滤，滤除废水中大颗粒物质，栅渣外运另行处理，过滤后的废水随后进入调节池2均匀水质和水量，出水进入气浮池3，在气浮池3内投加50-100ppm pac和2-5ppm pam，混凝沉淀悬浮物，通过微气泡将悬浮物送至水面去除；a2、气浮池3的气浮出水进入氨化池4氨氧化8-24h，经厌氧微生物进行氨氧化，将废水中的含氮有机物转化为氨氮，同时对有机物进行初步降解，降解后的污泥浓度为5000-10000mg/l；氨化池4出水在暂存调碱池401内用naoh调节至ph=10-11，送入氨氮吹脱塔5；所述的氨化池4内设有混合区401、污泥回流区402和泥水分离区403，在混合区401内，经厌氧微生物进行氨氧化，泥水混合液自污泥回流区402，在回水挡板404和潜水推流器405作用下，自上而下通过回流管进入泥水分离区403进行泥水分离，在潜水推流器405作用下，将沉淀污泥回流至混合区401；a3、出水进入氨氮吹脱塔5的上部进行喷淋吹脱处理，经吹脱塔内的多孔滤料切割成0-1mm的水膜缓慢下行，吹脱风机将风送入塔内并向上吹，吹脱1.5-2.0h，氨氮随着空气一起吹脱进入到氨氮吸附塔501内，利用1-9mol/l硫酸溶液吸收，实现氮素的回收，氨氮吹脱塔5处理后的废水进入中间池6。
14.b、尿液提取废水有机物处理：b1、废水在中间池6进行水质调节，调节ph=6-8，随后进入ha-uasb池7；b2、向ha-uasb池7中投加具有水解酸化菌、产甲烷菌菌种、亚硝化菌及厌氧氨氧化菌的活性污泥，通过水解酸化作用及产甲烷作用，去除大部分有机物，同时将难降解大分子有机物转化降解小分子有机物，提高废水可生化性，同时微曝气固液分离区703的亚硝化菌将氨氮转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐回流到流动污泥床701和第二反应区域为悬浮污泥区702时，与氨氮一起被厌氧氨氧化菌利用产生氮气，实现部分脱氮，处理后的废水随后进入ha-dtn反应池8；所述的ha-uasb池7包括3个反应区域：第一反应区域为下部的流动污泥床701，流动污泥床701内的污泥富集水解酸化菌及产甲烷菌，降解水中难降解大分子有机物，并转化可生物降解小分子有机物，同时去除水中大部分有机物；第二反应区域为悬浮污泥区702，悬浮污泥区702内污泥富集产甲烷菌及厌氧氨氧化菌，进一步去除水中的有机物，同时进行厌氧氨氧化脱氮反应；第三反应区域为微曝气固液分离区703，微曝气固液分离区703内的三相分离器下部设有微曝气装置，主要富集亚硝化菌，进一步去除水中的有机物，同时进行亚硝化反应，通过空气搅动加速污泥回流至底部；控制反应池内流动污泥床701内的污泥浓度为15000-25000mg/l，悬浮污泥区的污泥浓度为10000-15000mg/l，微曝气固液分离区的污泥浓度为5000-10000mg/l，同时开启微曝气固液分离区中微曝气装置，一方面通过三相分离器实现固液分离，同时在微曝气的作用下降分离的活性污泥快速回流至第一反应区，该反应池通过微生物的水解酸化作用及产甲烷作用，不仅去除大部分有机物，同时将难降解大分子有机物转化可降解小分子有机物。
15.c、尿液提取废水脱氮处理：将具有脱氮除磷功能的污泥投加至ha-dtn反应池8，投加污泥浓度为3000-4000mg/l，在ha-dtn反应池8实现脱氮除磷和有机物降解，废水随后进入二沉池9；
所述的ha-dtn反应池8是由第一反硝化池801、释磷池802、第一硝化池803、第二反硝化池804及第二硝化池805依次连接在一起构成，ha-uasb池7的出水一部分进入ha-dtn反应池8的第一反硝化池801水力停留2-4h，在反硝化菌的作用下将水中的no
3-‑
n转化n2；另一部分与第一反硝化池801出水一同进入释磷池802水力停留2-4h，进行厌氧释磷并去除有机物，释磷池802出水进入第一硝化池803水力停留8-16h，进行硝化反应和好氧吸磷，第一硝化池803出水进入第二反硝化池804水力停留3-5h，并利用氮磷回收池15提供的碳源进行反硝化作用，去除总氮，第二反硝化池804出水进入到第二硝化池805水力停留5-8h，废水残留的氨氮在第二硝化池805进行硝化作用及有机物的降解，进一步将氨氮转化为硝酸盐，第二硝化池805的硝化液一部分回流至第一反硝化池801去除总氮，回流比为200-300%，另一部分进入到二沉池9实现泥水分离，二沉池9内的大部分污泥回流到释磷池802补充污泥浓度，并进行厌氧释磷，回流比为80-100%，少量剩余污泥则进入碳源回收池14进行碳源回收。
16.d、尿液提取废水深度处理：d1、经二沉池9实现泥水分离后，二沉池9的污泥一部分回到ha-dtn反应池8补充污泥及除磷，另一部分进入到碳源回收池14内进行回收处理，二沉池9的出水进入复合滤池10，过滤水中悬浮物，同时进一步去除残留的总氮，复合滤池下部填充有鹅卵石及陶粒，并铺设有布气和布水装置，复合滤池内滤料内外表面培养生成复合生物膜，其中含有亚硝化菌、硝化菌、反硝化菌及厌氧氨氧化菌，可确保残留的总氮进一步去除，复合滤池10出水进入混凝沉淀池11，向混凝沉淀池11内投加pac和pam，pac加药量为20-50ppm，pam加药量为1-3ppm，去除水中悬浮物及残留的磷酸盐，处理出水进入臭氧氧化池12；d2、废水在臭氧氧化池12内采用臭氧氧化法进行氧化及消毒，利用臭氧产生的羟基自由基干扰微生物新陈代谢，进而灭杀病菌，同时进一步去除水中的有机物，臭氧氧化后的水进入到回用水池13暂存，回用水池13内的大部分水回用到厂区内部绿化用水，多余水达标排放。
17.e、污泥处理：e1、回收处理：氨化池4污泥、ha-uasb池7污泥及二沉池9的污泥排入碳源回收池14中，在碳源回收池14内通过碱性发酵法使大部分污泥破壁并使有机物生成挥发性脂肪酸、氨氮和磷酸盐，碳源回收池14出水进入到氮磷回收池15中，在氮磷回收池15内加入氯化镁和磷酸二氢钠与水中的氨氮、磷酸盐进行反应，最终生成磷酸铵镁沉淀，一部分回收至ha-dtn反应池8内提供碳源，另一部分进入污泥浓缩池16；e2、浓缩脱水：气浮池3、混凝沉淀池11和臭氧氧化池12及碳源回收池14内的污泥进入污泥浓缩池16，在污泥浓缩池16内浓缩后，由泵送到脱水机17进行脱水，干污泥外运处置，压滤液回流到调节池2进一步处理。
18.本发明在具体实施时，由以下实施例给出。
19.一种尿液提取废水处理及氮磷资源回收方法，包括以下步骤：a、尿液提取废水预处理：a1、尿液提取废水通过泵送或自流进入格栅1过滤，滤除废水中大颗粒物质，栅渣外运另行处理，过滤后的废水随后进入调节池2进行水质水量调节，均匀水质和水量，出水进入气浮池3，在气浮池3内投加60ppm pac和3ppm pam，混凝沉淀悬浮物，通过微气泡将悬浮物送至水面去除；
a2、气浮池3的气浮出水进入氨化池4氨氧化16h，经厌氧微生物进行氨氧化，将废水中的尿素、多肽、蛋白质等含氮有机物转化为氨氮，有利于后续氨氮的吹脱和回收，同时对有机物进行初步降解，降解后的污泥浓度为7000mg/l；氨化池4出水暂存调碱池401内用naoh调节至ph=11，送入氨氮吹脱塔5；a3、出水进入氨氮吹脱塔5的上部进行喷淋吹脱处理，经吹脱塔内的多孔滤料切割成0-1mm的水膜缓慢下行，而吹脱风机将风送入塔内并向上吹，吹脱1.8h，将氨氮从废水中分离，氨氮随着空气一起吹脱进入到氨氮吸附塔501内，利用2mol/l硫酸溶液吸收，实现氮素的回收，氨氮吹脱塔5处理后的废水进入中间池6；水膜中的氨氮在碱性条件下很易挥发成氨气溢出水面，随风排出吹脱塔实现脱氨作用，氨氮吹脱塔5底部设有暂存池及循环泵，可实现循环喷淋及将废水送到中间池6的作用。氨氮吹脱塔5中的氨氮随着空气一起吹脱进入到氨氮吸附塔501内，并从下部向上吹，氨氮吸附塔501底部设有硫酸池及循环泵，循环泵可将稀硫酸溶液从顶部喷淋形成液膜，有利于氨氮的吸收反应生成硫酸铵实现氨氮回收，经回收氨氮的废气经烟囱排放，氨氮吸附塔设有ph计，可通过监控ph计及时排出硫酸铵副产品及补充新的稀硫酸易保证回收氨氮效果。
20.b、尿液提取废水有机物处理：b1、废水在中间池6进行水质调节，利用1mol/l的hcl溶液，调节ph=7，随后进入ha-uasb池7；b2、向ha-uasb池7中投加具有水解酸化菌、产甲烷菌菌种、亚硝化菌及厌氧氨氧化菌的活性污泥，控制ha-uasb池7中流动污泥床701的污泥浓度为20000mg/l，悬浮污泥区702的污泥浓度为12500mg/l，微曝气固液分离区703的污泥浓度为7000mg/l，同时开启微曝气固液分离区703的微曝气装置，处理后的废水随后进入ha-dtn反应池8；上述ha-uasb池7包括3个反应区域：第一反应区域为下部的流动污泥床701，流动污泥床701内的污泥富集水解酸化菌及产甲烷菌，降解水中难降解大分子有机物，并转化可生物降解小分子有机物，同时去除水中大部分有机物；第二反应区域为悬浮污泥区702，悬浮污泥区702内污泥富集产甲烷菌及厌氧氨氧化菌，进一步去除水中的有机物，同时进行厌氧氨氧化脱氮反应；第三反应区域为微曝气固液分离区703，微曝气固液分离区703内的三相分离器下部设有微曝气装置，主要富集亚硝化菌，进一步去除水中的有机物，同时进行亚硝化反应，通过空气搅动加速污泥回流至底部，微曝气设置不干扰ha-uasb反应器底部厌氧环境。
21.c、尿液提取废水脱氮处理：在ha-dtn反应池8实现脱氮除磷和有机物降解，投加污泥浓度为3500mg/l，在ha-dtn反应池8实现脱氮除磷和有机物降解，废水随后进入二沉池9；所述的ha-dtn反应池8是由第一反硝化池801、释磷池802、第一硝化池803、第二反硝化池804及第二硝化池805依次连接在一起构成，ha-uasb池7的出水一部分进入ha-dtn反应池8的第一反硝化池801水力停留3h，在反硝化菌的作用下将水中的no
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n转化n2；另一部分与第一反硝化池801出水一同进入释磷池802水力停留3.5h，进行厌氧释磷并去除有机物，释磷池802出水进入第一硝化池803水力停留12h，进行硝化反应和好氧吸磷，第一硝化池803出水进入第二反硝化池804水力停留4h，并利用氮磷回收池15提供的碳源进行反硝化
作用，去除总氮，第二反硝化池804出水进入到第二硝化池805水力停留7h，废水残留的氨氮在第二硝化池805进行硝化作用及有机物的降解，进一步将氨氮转化为硝酸盐，第二硝化池805的硝化液一部分回流至第一反硝化池801去除总氮，回流比为260%，另一部分进入到二沉池9实现泥水分离，二沉池9内的大部分污泥回流到释磷池802补充污泥浓度，并进行厌氧释磷，回流比为90%，少量剩余污泥则进入碳源回收池14进行碳源回收；ha-dtn将反硝化脱氮、厌氧释磷-好氧吸磷及好氧硝化等过程完全分离，能够有效的去除水中的氮、磷的污染物，同时两级脱氮确保脱氮效果。
22.上述ha-uasb池7的出水采用分段进水方式进入ha-dtn反应池8有如下优点：1、尿液提取废水中势必含有部分有机磷物质，经过厌氧消化后水中po
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p浓度升高，影响处理出水水质，因此，一部分出水进入第一反硝化池801，反硝化菌利用碳源进行反硝化脱氮反应，去除水中的no
3-‑
n，减小no
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n的存在影响后续除磷效果；2、另一部分出水进水释磷池802，聚磷菌在厌氧条件下利用水中的碳源进行过量释磷，在第一硝化池803内进行过量吸磷，完成初步脱氮除磷反应。
23.d、尿液提取废水深度处理：d1、经二沉池9实现泥水分离后，二沉池9的污泥一部分回到ha-dtn反应池8补充污泥及除磷，另一部分进入到碳源回收池14内进行回收处理，二沉池9的出水进入复合滤池10，过滤水中悬浮物，同时进一步去除残留的总氮，复合滤池下部填充有鹅卵石及陶粒，并铺设有布气和布水装置，复合滤池10内滤料内外表面可以培养生成复合生物膜，其中有含有亚硝化菌、硝化菌、反硝化菌及厌氧氨氧化菌，可确保残留的总氮进一步去除，实现稳定达标。复合滤池10出水进入混凝沉淀池11，向混凝沉淀池11内投加pac和pam，pac加药量为30ppm，pam加药量为1ppm，去除水中悬浮物及残留的磷酸盐，处理出水进入臭氧氧化池12；d2、废水在臭氧氧化池12内采用臭氧氧化法进行氧化及消毒，利用臭氧产生的羟基自由基干扰微生物新陈代谢，进而灭杀病菌，同时可以进一步去除水中的有机物，确保稳定达标。臭氧氧化后的水进入到回用水池13暂存，回用水池13内的大部分水回用到厂区内部绿化用水，多余水达标排放。
24.e、污泥处理：e1、回收处理：氨化池4污泥、ha-uasb池7污泥及二沉池9污泥，该部分污泥尚含有丰富的碳源及氮磷资源，如果直接脱水外运会造成资源浪费。为此这三部分污泥首先排入碳源回收池14中，在碳源回收池14内通过碱性发酵法使大部分污泥破壁并使有机物生成挥发性脂肪酸、氨氮和磷酸盐，碳源回收池14出水进入到氮磷回收池15中，在池内加入氯化镁和磷酸二氢钠与水中的氨氮、磷酸盐进行反应，最终生成磷酸铵镁沉淀，磷酸铵镁俗称鸟粪石，是优质的复合肥，可以作为肥料外售，而回收氮磷后的废水还含有大量挥发性脂肪酸，一部分回收至ha-dtn反应池8内，以保证反硝化脱氮系统的碳源需求。另一部分进入污泥浓缩池16；e2、浓缩脱水：气浮池3、混凝沉淀池11和臭氧氧化池12及碳源回收池14内的污泥进入污泥浓缩池16，在污泥浓缩池16内浓缩后，由泵送到脱水机17进行脱水，干污泥外运处置，压滤液回流到调节池2进一步处理。
25.本发明设计科学合理，方法简单易操作，与现有技术相比，由以下有益效果：（1）、将大部分有机氮转化为氨氮，而后氨氮吹脱方式回收大部分氨氮，不仅实现
氨氮资源化，同时降低后续生物处理的70-80%总氮负荷；（2）、在传统的uasb反应器基础上进行改进成ha-uasb，在反应器上部安装微曝气装置，实现尿液提取废水中有机物的高效降解，加速污泥回流，提高10-20%脱碳效率，同时使传统不具备脱氮作用的反应器具有了20%-30%的脱氮效率；（3）、将生长环境要求有很大差别的硝化菌、反硝化菌、除磷菌分别处于不同的生长环境，利于各系统的高效运行；（4）、将生化污泥进行碳源、氮磷资源回收，提高碳源利用率，解决反硝化菌碳源不足的问题，同时回收氮磷资源，降低生化污泥产量约50%-70%；（5）、利用分段进水ha-dtn技术，不仅能够深度去除尿液中的氮和磷等污染物，同时节省100%的碳源投加及10-30%的设施基建费用，处理效果好、运行成本低，有显著的社会和经济效益。

技术特征：
1.一种尿液提取废水处理及氮磷资源回收方法，其特征在于，包括以下步骤：a、尿液提取废水预处理：a1、尿液提取废水进入格栅（1）过滤，滤除废水中大颗粒物质，栅渣外运另行处理，过滤后的废水随后进入调节池（2）均匀水质和水量，出水进入气浮池（3），在气浮池（3）内投加50-100ppm pac和2-5ppm pam，去除废水中悬浮物；a2、气浮池（3）的气浮出水进入氨化池（4）氨氧化8-24h，将废水中的含氮有机物转化为氨氮，同时对有机物进行初步降解，降解后的污泥浓度为5000-10000mg/l；氨化池（4）出水调节至ph=10-11后，送入氨氮吹脱塔（5）；a3、出水进入氨氮吹脱塔（5）的上部进行喷淋吹脱处理，吹脱1.5-2.0h，氨氮随空气一起吹脱进入到氨氮吸附塔（501）内进行处理，氨氮吹脱塔（5）处理后的废水进入中间池（6）；b、尿液提取废水有机物处理：b1、废水在中间池（6）进行水质调节，调节ph=6-8，随后进入ha-uasb池（7）；b2、向ha-uasb池（7）中投加具有水解酸化菌、产甲烷菌菌种、亚硝化菌及厌氧氨氧化菌的活性污泥，通过水解酸化作用及产甲烷作用，去除大部分有机物，同时将难降解大分子有机物转化降解小分子有机物，同时微曝气固液分离区（703）的亚硝化菌将氨氮转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐回流到流动污泥床（701）和第二反应区域为悬浮污泥区（702）时，与氨氮一起被厌氧氨氧化菌利用产生氮气，实现部分脱氮，处理后的废水随后进入ha-dtn反应池（8）；所述的ha-uasb池（7）是由从下到上的3个反应区域构成：第一反应区域为下部的流动污泥床（701），第二反应区域为悬浮污泥区（702），第三反应区域为微曝气固液分离区（703），微曝气固液分离区（703）内的三相分离器下部设有微曝气装置；c、尿液提取废水脱氮处理：将具有脱氮除磷功能的污泥投加至ha-dtn反应池（8），投加污泥浓度为3000-4000mg/l，废水在ha-dtn反应池（8）实现脱氮除磷和有机物降解，废水随后进入二沉池（9）；d、尿液提取废水深度处理：d1、经二沉池（9）实现泥水分离后，二沉池（9）的污泥一部分回到ha-dtn反应池（8）补充污泥及除磷，另一部分进入到碳源回收池（14）内进行回收处理，二沉池（9）的出水进入复合滤池（10），过滤水中悬浮物，同时进一步去除残留的总氮，复合滤池（10）出水进入混凝沉淀池（11），向混凝沉淀池（11）内投加pac和pam，pac加药量为20-50ppm，pam加药量为1-3ppm，去除水中悬浮物及残留的磷酸盐，处理出水进入臭氧氧化池（12）；d2、废水在臭氧氧化池（12）内采用臭氧氧化法进行氧化及消毒，进一步去除水中的有机物，臭氧氧化后的水进入到回用水池（13）暂存，回用水池（13）内的大部分水回用到厂区内部绿化用水，多余水达标排放；e、污泥处理：e1、回收处理：氨化池（4）污泥、ha-uasb池（7）污泥及二沉池（9）污泥排入碳源回收池（14）中，在碳源回收池（14）内通过碱性发酵法使大部分污泥破壁并使有机物生成挥发性脂肪酸、氨氮和磷酸盐，碳源回收池（14）出水进入到氮磷回收池（15）中，在氮磷回收池（15）内加入氯化镁和磷酸二氢钠与水中的氨氮、磷酸盐进行反应，最终生成磷酸铵镁沉淀，磷酸铵镁沉淀一部分回收至ha-dtn反应池（8）内提供碳源，另一部分进入污泥浓缩池（16）；
e2、浓缩脱水：气浮池（3）、混凝沉淀池（11）和臭氧氧化池（12）及碳源回收池（14）内的污泥进入污泥浓缩池（16），在污泥浓缩池（16）内浓缩后送到脱水机（17）进行脱水，干污泥外运处置，压滤液回流到调节池（2）进一步处理。2.根据权利要求1所述的尿液提取废水处理及氮磷资源回收方法，其特征在于，包括以下步骤：a、尿液提取废水预处理：a1、尿液提取废水通过泵送或自流进入格栅（1）过滤，滤除废水中大颗粒物质，栅渣外运另行处理，过滤后的废水随后进入调节池（2）均匀水质和水量，出水进入气浮池（3），在气浮池（3）内投加50-100ppm pac和2-5ppm pam，混凝沉淀悬浮物，通过微气泡将悬浮物送至水面去除；a2、气浮池（3）的气浮出水进入氨化池（4）氨氧化8-24h，经厌氧微生物进行氨氧化，将废水中的含氮有机物转化为氨氮，同时对有机物进行初步降解，降解后的污泥浓度为5000-10000mg/l；氨化池（4）出水在暂存调碱池（401）内用naoh调节至ph=10-11，送入氨氮吹脱塔（5）；a3、出水进入氨氮吹脱塔（5）的上部进行喷淋吹脱处理，经吹脱塔内的多孔滤料切割成0-1mm的水膜缓慢下行，吹脱风机将风送入塔内并向上吹，吹脱1.5-2.0h，氨氮随着空气一起吹脱进入到氨氮吸附塔（501）内，利用1-9mol/l硫酸溶液吸收，实现氮素的回收，氨氮吹脱塔（5）处理后的废水进入中间池（6）；b、尿液提取废水有机物处理：b1、废水在中间池（6）进行水质调节，调节ph=6-8，随后进入ha-uasb池（7）；b2、向ha-uasb池（7）中投加具有水解酸化菌、产甲烷菌菌种、亚硝化菌及厌氧氨氧化菌的活性污泥，通过水解酸化作用及产甲烷作用，去除大部分有机物，同时将难降解大分子有机物转化降解小分子有机物，提高废水可生化性，同时微曝气固液分离区（703）的亚硝化菌将氨氮转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐回流到流动污泥床（701）和第二反应区域为悬浮污泥区（702）时，与氨氮一起被厌氧氨氧化菌利用产生氮气，实现部分脱氮，处理后的废水随后进入ha-dtn反应池（8）；c、尿液提取废水脱氮处理：将具有脱氮除磷功能的污泥投加至ha-dtn反应池（8），投加污泥浓度为3000-4000mg/l，在ha-dtn反应池（8）实现脱氮除磷和有机物降解，废水随后进入二沉池（9）；d、尿液提取废水深度处理：d1、经二沉池（9）实现泥水分离后，二沉池（9）的污泥一部分回到ha-dtn反应池（8）补充污泥及除磷，另一部分进入到碳源回收池（14）内进行回收处理，二沉池（9）的出水进入复合滤池（10），过滤水中悬浮物，同时进一步去除残留的总氮，复合滤池下部填充有鹅卵石及陶粒，并铺设有布气和布水装置，复合滤池内滤料内外表面培养生成复合生物膜，其中含有亚硝化菌、硝化菌、反硝化菌及厌氧氨氧化菌，可确保残留的总氮进一步去除，复合滤池（10）出水进入混凝沉淀池（11），向混凝沉淀池（11）内投加pac和pam，pac加药量为20-50ppm，pam加药量为1-3ppm，去除水中悬浮物及残留的磷酸盐，处理出水进入臭氧氧化池（12）；d2、废水在臭氧氧化池（12）内采用臭氧氧化法进行氧化及消毒，利用臭氧产生的羟基自由基干扰微生物新陈代谢，进而灭杀病菌，同时进一步去除水中的有机物，臭氧氧化后的
水进入到回用水池（13）暂存，回用水池（13）内的大部分水回用到厂区内部绿化用水，多余水达标排放；e、污泥处理：e1、回收处理：氨化池（4）污泥、ha-uasb池（7）污泥及二沉池（9）的污泥排入碳源回收池（14）中，在碳源回收池（14）内通过碱性发酵法使大部分污泥破壁并使有机物生成挥发性脂肪酸、氨氮和磷酸盐，碳源回收池（14）出水进入到氮磷回收池（15）中，在氮磷回收池（15）内加入氯化镁和磷酸二氢钠与水中的氨氮、磷酸盐进行反应，最终生成磷酸铵镁沉淀，一部分回收至ha-dtn反应池（8）内提供碳源，另一部分进入污泥浓缩池（16）；e2、浓缩脱水：气浮池（3）、混凝沉淀池（11）和臭氧氧化池（12）及碳源回收池（14）内的污泥进入污泥浓缩池（16），在污泥浓缩池（16）内浓缩后，由泵送到脱水机（17）进行脱水，干污泥外运处置，压滤液回流到调节池（2）进一步处理。3.根据权利要求1或2所述的尿液提取废水处理及氮磷资源回收方法，其特征在于，所述的ha-dtn反应池（8）是由第一反硝化池（801）、释磷池（802）、第一硝化池（803）、第二反硝化池（804）及第二硝化池（805）依次连接在一起构成，ha-uasb池（7）的出水一部分进入ha-dtn反应池（8）的第一反硝化池（801）水力停留2-4h，在反硝化菌的作用下将水中的no
3-‑
n转化n2；另一部分与第一反硝化池（801）出水一同进入释磷池（802）水力停留2-4h，进行厌氧释磷并去除有机物，释磷池（802）出水进入第一硝化池（803）水力停留8-16h，进行硝化反应和好氧吸磷，第一硝化池（803）出水进入第二反硝化池（804）水力停留3-5h，并利用氮磷回收池（15）提供的碳源进行反硝化作用，去除总氮，第二反硝化池（804）出水进入到第二硝化池（805）水力停留5-8h，废水残留的氨氮在第二硝化池（805）进行硝化作用及有机物的降解，进一步将氨氮转化为硝酸盐，第二硝化池（805）的硝化液一部分回流至第一反硝化池（801）去除总氮，回流比为200-300%，另一部分进入到二沉池（9）实现泥水分离，二沉池（9）内的大部分污泥回流到释磷池（802）补充污泥浓度，并进行厌氧释磷，回流比为80-100%，少量剩余污泥则进入碳源回收池（14）进行碳源回收。4.根据权利要求1或2所述的尿液提取废水处理及氮磷资源回收方法，其特征在于，所述的流动污泥床701内的污泥浓度为15000-25000mg/l，悬浮污泥区的污泥浓度为10000-15000mg/l，微曝气固液分离区的污泥浓度为5000-10000mg/l。5.根据权利要求1或2所述的尿液提取废水处理及氮磷资源回收方法，其特征在于，所述的氨化池（4）内设有混合区（401）、污泥回流区（402）和泥水分离区（403），在混合区（401）内，经厌氧微生物进行氨氧化，泥水混合液自污泥回流区（402），在回水挡板（404）和潜水推流器（405）作用下，自上而下通过回流管进入泥水分离区（403）进行泥水分离，在潜水推流器（405）作用下，将沉淀污泥回流至混合区（401）。

技术总结
一种尿液提取废水处理及氮磷资源回收方法，包括以下步骤：A、尿液提取废水预处理；B、尿液提取废水有机物处理；C、尿液提取废水脱氮处理；D、尿液提取废水深度处理；E、污泥处理：E1、回收处理；E2、浓缩脱水：气浮池、混凝沉淀池和臭氧氧化池及碳源回收池内的污泥进入污泥浓缩池，在污泥浓缩池内浓缩后送到脱水机进行脱水，干污泥外运处置，压滤液回流到调节池进一步处理。本发明设计科学合理，方法简单易操作，处理效果好、运行成本低，不仅能深度去除尿液中的氮和磷等污染物，同时节省碳源投加运行设施的基建费用，有显著的社会和经济效益。有显著的社会和经济效益。有显著的社会和经济效益。


技术研发人员：钮劲涛 金宝丹 彭学辉 马三贵 吉建涛 赵涛 张萌 朱少鹏 陈新强 余飞虎
受保护的技术使用者：郑州轻工业大学
技术研发日：2021.12.29
技术公布日：2022/3/8