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耦合流化床和电容去离子实现污水处理高效达标与低碳化运行

收稿日期:2024-06-11 修回日期:2024-08-12

DOI:10.20078/j.eep.20240901

摘要:目前,污水厂多采用生物处理工艺降解去除污染物,降解过程既消耗能源又不利于资源回收,并产生温室气体。为此,开发了造粒流化床-流动电极电容去离子(FPB-FCDI)耦合工艺。该工艺只是将污染物从污水中分离而不是将其降解,不仅可以获得良好的出水水... 展开+
摘要:目前,污水厂多采用生物处理工艺降解去除污染物,降解过程既消耗能源又不利于资源回收,并产生温室气体。为此,开发了造粒流化床-流动电极电容去离子(FPB-FCDI)耦合工艺。该工艺只是将污染物从污水中分离而不是将其降解,不仅可以获得良好的出水水质,还可以将分离后的高浓度污染物用于碳氮资源回收。实验结果表明,FPB系统中化学需氧量(COD)和总磷(TP)的去除率分别达到了70.71%和84.64%,而FCDI系统中氨氮(NH_4^+-N)去除率高达98.50%。系统出水的COD、TP、NH_4^+-N浓度分别为(13.43±1.24)(0.16±0.03)(0.29±0.08)mg/L,达到地表Ⅳ类水质标准。此外,由于FPB系统去除了大部分粒径在0.45~6.00μm的非溶解态或胶体态COD,减少了对后续FCDI系统的潜在影响。该工艺还具有低碳特点,运行过程中使用的能耗折算碳排放量为0.42 kg CO_2/m^3,是传统生物处理过程的53.83%,若利用厌氧消化回收FPB系统分离碳源产生的电能,还可以进一步减少0.19 kg CO_2/m^3碳排放量,为下一代高效、低碳污水处理技术的开发提供了新思路。  收起-

作者:

  • 罗定坤1,2,3
  • 仝培培1,2,3
  • 李志华1,2,3,*
  • 任天龙4
  • 杨成建1,2,3
  • 王晓昌1,2,3

作者简介

作者简介:罗定坤(1998—),男,河南信阳人,硕士研究生,主要研究方向为废水的处理与应用。E-mail: lizhihuagroup@xauat.edu.cn
通讯作者:李志华(1976—),男,湖南郴州人,教授,主要研究方向为颗粒化水处理技术及智能化控制与装备。E-mail:lizhihua@xauat.edu.cn

单位

  • 1.西安建筑科技大学 环境与市政工程学院
  • 2.西安市环境工程装备智能化技术重点实验室
  • 3.西安建筑科技大学 西北水资源与环境生态教育部重点实验室
  • 4.西安创业水务有限公司

关键字

  • 造粒流化床
  • 流动电极电容去离子
  • 市政污水
  • 协同作用
  • 低碳

基金项目

国家自然科学基金资助项目(52070149); 陕西省重点研发计划资助项目(2023-YBNY-269); 陕西省国际科技合作重点资助项目(2024GH-ZDXM-04)

引用格式

罗定坤, 仝培培, 李志华, 任天龙, 杨成建, 王晓昌. 耦合流化床和电容去离子实现污水处理高效达标与低碳化运行[J/OL]. 能源环境保护: 1-7[2024-09-10]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20240901.

LUO Dingkun, TONG Peipei, LI Zhihua, REN Tianlong, YANG Chengjian, WANG Xiaochang. Achieving high-quality effluent and low-carbon emission through coupling fluidized pellet bed and capacitive deionization[J/OL]. Energy Environmental Protection: 1-7[2024-09-10]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20240901.

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