專利名稱：生態(tài)復(fù)合污泥水體凈化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種治理污水的方法，特別是一種生態(tài)復(fù)合污泥水體凈化方法。
技術(shù)背景
由于農(nóng)村污水與城市廢水水質(zhì)差別較大，農(nóng)村生活污水主要為沖廁污水、炊飲污 水、洗澡、洗衣污水等，污水中的有機(jī)污染物含量低于城市污水，主要污染物為COD、氮和磷， 水質(zhì)相對較穩(wěn)定。所以對農(nóng)村污水處理不能簡單地把城市廢水處理技術(shù)照搬用于農(nóng)村。目 前農(nóng)村污水處理工藝的選擇一般結(jié)合農(nóng)村的人口規(guī)模，在經(jīng)濟(jì)落后、人口較少地區(qū)一般采 用人工濕地、氧化塘、植物塘等生態(tài)處理技術(shù)，對化糞池排出的污水進(jìn)一步處理，充分利用 環(huán)境的容量來達(dá)到處理污水的目的，對于人口密度較大的農(nóng)村則采用SBR、A/0、A2/0工藝。 但是傳統(tǒng)建設(shè)集中污水廠的模式和污水處理技術(shù)存在占地面積廣、管網(wǎng)投資龐大、運(yùn)行費(fèi) 用昂貴、污泥產(chǎn)量高及后續(xù)處理等問題，對經(jīng)濟(jì)水平相對落后的廣大農(nóng)村分散排污點并不 適用，急需開發(fā)新的核心技術(shù)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對上述問題，將生態(tài)方法、生物膜法及活性污泥法三者緊密 結(jié)合在一個反應(yīng)器內(nèi)，提供一種具有污泥產(chǎn)量低、能耗省，同時具有脫氮除磷效果的生態(tài)復(fù) 合污泥水體凈化方法，該方法除可用于缺少市政設(shè)施的廣大農(nóng)村地區(qū)生活污水處理外，還 可用于食品加工業(yè)廢水、屠宰廢水等工業(yè)廢水的處理。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種具有去除COD、氮、磷功能的生態(tài)復(fù)合污泥水 體凈化裝置，通過物理、化學(xué)、植物及微生物等作用使水體得到充分的凈化，克服因傳統(tǒng)城 市污水處理技術(shù)用于農(nóng)村存在的污泥產(chǎn)量過大、脫氮除磷過程大規(guī)模的曝氣及硝化液回流 設(shè)施所帶來的高基建和運(yùn)行成本等問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是
1、依次設(shè)置厭氧池、中間沉淀池、生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)、污泥回流系統(tǒng)；其中厭氧池 用于去除有機(jī)物及回流污泥中磷的釋放，中間沉淀池用于厭氧池出水中固液分離；
2、在生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)中設(shè)置隔板將系統(tǒng)左右分隔為主體反應(yīng)區(qū)和集水區(qū)，兩區(qū) 域底部相連；
3、生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)主體反應(yīng)區(qū)上部設(shè)置由框架及篩網(wǎng)圍隔的生態(tài)區(qū)，篩網(wǎng)中填 充優(yōu)選粒徑為l_20mm的火山巖和/或生物陶粒和/或沸石顆粒和/或石英砂顆粒填料，其 上栽種濕生挺水植物。植物根系在生長過程中能夠布滿整個顆粒填料區(qū)域并透過篩網(wǎng)分散 到硝化區(qū)域中，根系分泌的有機(jī)物和溶解氧為硝化反應(yīng)的發(fā)生提供部分碳源和溶解氧，解 決了因農(nóng)村生活污水碳源濃度低對硝化過程的抑制問題，同時植物根系泌氧減少了硝化過 程所需的人工曝氣量，進(jìn)而降低了能耗；
4、生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)主體反應(yīng)區(qū)中部設(shè)置由懸掛的稀疏填料及曝氣系統(tǒng)組成的 硝化區(qū)，稀疏填料為纖維束填料和/或組合填料和/或彈性填料提供硝化菌的掛膜生長；稀疏填料上端固定于生態(tài)區(qū)的篩網(wǎng)底部，下端與框架下部設(shè)置的鋼絲相對固定；生態(tài)復(fù)合污 泥系統(tǒng)設(shè)置氧化還原電位在線監(jiān)測儀，并與曝氣系統(tǒng)相連，當(dāng)區(qū)域內(nèi)氧化還原電位過低時 開啟曝氣系統(tǒng)，當(dāng)氧化還原電位達(dá)到設(shè)定要求時曝氣系統(tǒng)自動關(guān)閉，從而起到降低能耗的 目的；
5、生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)主體反應(yīng)區(qū)下部設(shè)置活性污泥除磷區(qū)，硝化區(qū)產(chǎn)生的硝酸鹽 氮隨水流進(jìn)入除磷區(qū)發(fā)生反硝化聚磷作用實現(xiàn)磷的去除，避免了傳統(tǒng)脫氮工藝過程硝化液 的回流，進(jìn)而降低了基建和運(yùn)行成本；反硝化聚磷具有一碳兩用的優(yōu)點，在反硝化脫氮的過 程同步實現(xiàn)磷的去除，克服了農(nóng)村污水中碳源不足對凈化效果的抑制作用，同時相對傳統(tǒng) 好氧除磷來說，減少因曝氣而產(chǎn)生基建及運(yùn)行成本，并起到降低污泥產(chǎn)量的作用；
6、生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)底部設(shè)置污泥回流系統(tǒng)，回流至厭氧池進(jìn)行磷的釋放；
7、水中的污染物在流經(jīng)生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)過程中通過與生態(tài)區(qū)顆粒填料發(fā)生吸 附、共沉淀，被植物攝取，被填料上附著的微生物及系統(tǒng)底部活性污泥代謝作用去除。
本發(fā)明對農(nóng)村生活污水及食品加工業(yè)、屠宰業(yè)等工業(yè)廢水進(jìn)行處理，能取得高效 污染物去除效果，同時具有運(yùn)行穩(wěn)定、投資運(yùn)行費(fèi)用低、管理方便、美觀實用等優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明生態(tài)復(fù)合污泥水體凈化方法示意圖。
圖中標(biāo)記A.進(jìn)水端；B.出水端；1.厭氧池；2.中間沉淀池；3.生態(tài)復(fù)合污泥系 統(tǒng)；4.生態(tài)區(qū)；5.硝化區(qū)；6.活性污泥除磷區(qū)；7.集水區(qū)；8.框架；9.隔板；10.顆粒填料； 11.篩網(wǎng)；12.鋼絲；13.稀疏填料；14.氧化還原電位在線監(jiān)測儀；15.曝氣系統(tǒng)；16.植物 根系；17.攪拌器；18.上清液進(jìn)水口 ； 19.進(jìn)泥口 ；20.污泥回流系統(tǒng)；21.濕生挺水植物； 22.主體反應(yīng)區(qū)。
具體實施方式
實施例
如圖1所示，設(shè)有厭氧池1、中間沉淀池2、生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)3三部分組成，其中 厭氧池1中設(shè)置攪拌器17防止污泥沉淀。生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)3為本凈水裝置的主體，由生 態(tài)區(qū)4、硝化區(qū)5、活性污泥除磷區(qū)6及集水區(qū)7組成，通過隔板9、框架8和篩網(wǎng)11將各區(qū) 域進(jìn)行分隔。其中生態(tài)區(qū)4填充顆粒填料10，其上栽種濕生挺水植物21，植物根系16布滿 填料區(qū)；硝化區(qū)5懸掛稀疏填料13，稀疏填料13上端固定在篩網(wǎng)11底部，下端固定在框架 8底部鋼絲12上。硝化區(qū)5設(shè)有曝氣系統(tǒng)15及與其相連的氧化還原電位在線監(jiān)測系統(tǒng)14， 通過曝氣系統(tǒng)15向硝化區(qū)5供氧。
厭氧池尺寸為長X寬X高=20cmX IOcmX 50cm，設(shè)有可調(diào)轉(zhuǎn)速攪拌器17。中 間沉淀池2橫截面為圓形，直徑為15cm，高度為50cm。生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)3尺寸為長X 寬X高=25cmX20cmX60cm，其中隔板9將主體反應(yīng)區(qū)22與集水區(qū)7分隔為4 1，即集 水區(qū)7尺寸為長X寬X高=5cmX20cmX60cm，主體反應(yīng)區(qū)22尺寸為長X寬X高= 20cmX20cmX60cm,兩區(qū)域底部連通高度為20cm。生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)3主體反應(yīng)區(qū)22從上 到下依次為生態(tài)區(qū)4、硝化區(qū)5和活性污泥除磷區(qū)6，三區(qū)域高度分別為15cm、25cm和20cm。 其中生態(tài)區(qū)4填充火山巖顆粒填料10，粒徑為3-8mm，其上栽種濕生挺水植物(美人蕉)21，種植密度為20 30株/平方米，植物根系可深入布滿整個顆粒填料區(qū)，并可進(jìn)一步穿過篩 網(wǎng)11生長在硝化區(qū)5域內(nèi)。硝化區(qū)5懸掛纖維束稀疏填料13，上端固定于篩網(wǎng)11底部，下 端與框架8下部設(shè)置的鋼絲12相對固定，纖維束稀疏填料13單片直徑為15cm，安裝中心間 距為20cm。
污水凈化過程如下污水首先進(jìn)入?yún)捬醭?發(fā)生有機(jī)物去除及磷的釋放，之后進(jìn) 入中間沉淀池2發(fā)生固液分離，分離出的上清液由主體生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)3上部上清液進(jìn) 水口 18流入，依次通過生態(tài)區(qū)4、硝化區(qū)5、活性污泥除磷區(qū)6及集水區(qū)7后排出系統(tǒng)；中間 沉淀池2分離出的活性污泥19直接進(jìn)入主體生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)3的活性污泥除磷區(qū)6，再 通過集水區(qū)7進(jìn)行固液分離，上清液排出系統(tǒng)。生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)3底部活性污泥除磷區(qū) 6與厭氧池1之間設(shè)置污泥回流系統(tǒng)20便于污泥厭氧釋磷作用的發(fā)生。
利用生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)3凈化生活污水，采用連續(xù)進(jìn)水方式，其中厭氧池1、中間 沉淀池2和主體反應(yīng)區(qū)22的水力停留時間分別為6h、l. 5h和7h，污泥回流比50%，經(jīng)為期 三個月的啟動運(yùn)行，原水水質(zhì)和經(jīng)過本系統(tǒng)處理后的出水水質(zhì)中各污染物平均濃度見表1。
表1:進(jìn)出水水質(zhì)表
權(quán)利要求
1. 一種生態(tài)復(fù)合污泥水體凈化方法，其特征在于具體步驟為一、依次設(shè)置厭氧池(1)、中間沉淀池O)、生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)(3)、污泥回流系統(tǒng)00)； 其中厭氧池(1)用于去除有機(jī)物及回流污泥中磷的釋放，中間沉淀池(2)用于厭氧池(1) 出水中固液分離；二、在生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)(3)中設(shè)置隔板(9)將系統(tǒng)左右分隔為主體反應(yīng)區(qū)02)和集 水區(qū)(7)，兩區(qū)域底部相連；三、生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)C3)主體反應(yīng)區(qū)0 上部設(shè)置由框架(8)及篩網(wǎng)(11)圍隔的 生態(tài)區(qū)，篩網(wǎng)(11)中填充優(yōu)選粒徑為l_20mm的火山巖和/或生物陶粒和/或沸石顆粒 和/或石英砂顆粒填料(10)，其上栽種濕生挺水植物；植物根系(16)在生長過程中能 夠布滿整個顆粒填料區(qū)域并透過篩網(wǎng)(11)分散到硝化區(qū)( 中，根系分泌的有機(jī)物和溶解 氧為硝化反應(yīng)的發(fā)生提供部分碳源和溶解氧，同時植物根系泌氧減少了硝化過程所需的人 工曝氣量，進(jìn)而降低了能耗；四、生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)C3)主體反應(yīng)區(qū)0 中部設(shè)置由懸掛的稀疏填料(1 及曝氣 系統(tǒng)(1 組成的硝化區(qū)(5)，稀疏填料(1 為纖維束填料和/或組合填料和/或彈性填料 提供硝化菌的掛膜生長；稀疏填料(1 上端固定于生態(tài)區(qū)(4)的篩網(wǎng)(11)底部，下端與框 架(8)下部設(shè)置的鋼絲(12)相對固定；生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)(3)設(shè)置氧化還原電位在線監(jiān)測 儀(14)，并與曝氣系統(tǒng)(15)相連，當(dāng)區(qū)域內(nèi)氧化還原電位過低時開啟曝氣系統(tǒng)(15)，當(dāng)氧 化還原電位達(dá)到設(shè)定要求時曝氣系統(tǒng)(15)自動關(guān)閉，從而起到降低能耗的目的；五、生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)C3)主體反應(yīng)區(qū)0 下部設(shè)置活性污泥除磷區(qū)(6)，硝化區(qū)(5) 產(chǎn)生的硝酸鹽氮隨水流進(jìn)入活性污泥除磷區(qū)(6)發(fā)生反硝化聚磷作用實現(xiàn)磷的去除，避免 了傳統(tǒng)脫氮工藝過程硝化液的回流；六、生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)C3)底部設(shè)置污泥回流系統(tǒng)OO)，回流至厭氧池(1)進(jìn)行磷的釋放；七、水中的污染物在流經(jīng)生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)C3)過程中通過與生態(tài)區(qū)(4)顆粒填料 (10)發(fā)生吸附、共沉淀，被植物攝取，被填料上附著的微生物及系統(tǒng)底部活性污泥代謝作用 去除。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生態(tài)復(fù)合污泥水體凈化方法。依次設(shè)置厭氧池、中間沉淀池、生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)、污泥回流系統(tǒng)；污水進(jìn)入?yún)捬醭匕l(fā)生有機(jī)物去除及磷的釋放，之后進(jìn)入中間沉淀池發(fā)生固液分離，分離出的上清液由主體生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)上部流入，依次通過生態(tài)區(qū)、硝化區(qū)、活性污泥除磷區(qū)及集水區(qū)后排出系統(tǒng)；中間沉淀池分離出的活性污泥直接進(jìn)入主體生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)的活性污泥除磷區(qū)，再通過集水區(qū)進(jìn)行固液分離，上清液排出系統(tǒng)。生態(tài)復(fù)合污泥系統(tǒng)底部活性污泥除磷區(qū)與厭氧池之間設(shè)置污泥回流系統(tǒng)便于污泥厭氧釋磷作用的發(fā)生。本發(fā)明具有運(yùn)行穩(wěn)定、投資運(yùn)行費(fèi)用低、管理方便、高效污染物去除效果等優(yōu)點。
文檔編號C02F9/14GK102040316SQ201010534180
公開日2011年5月4日 申請日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者張華 , 王敦球, 白少元 申請人:桂林理工大學(xué)