專利名稱：一種農(nóng)村小城鎮(zhèn)分散式生活污水處理工藝的制作方法
一種農(nóng)村小城鎮(zhèn)分散式生活污水處理工藝技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，特別是涉及一種農(nóng)村小城鎮(zhèn)分散式生活污水處理工藝。
背景技術(shù)：
我國(guó)總計(jì)有鄉(xiāng)鎮(zhèn)45412個(gè)，村民委員會(huì)739980個(gè)，鄉(xiāng)村戶數(shù)23692. 7萬(wàn)戶，鄉(xiāng)村人口達(dá)91960萬(wàn)人。據(jù)測(cè)算，全國(guó)農(nóng)村每年產(chǎn)生生活污水80多億噸，全國(guó)畜禽養(yǎng)殖糞便年產(chǎn)生量在25 30億噸，是工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量的2. 45倍。絕大部分村莊沒(méi)有排水渠道和污水處理系統(tǒng)，生活污水隨意排放，嚴(yán)重污染了農(nóng)村地區(qū)居住環(huán)境，農(nóng)村大部分地區(qū)河、湖等水體普遍受到污染，飲用水水質(zhì)安全受到嚴(yán)重威脅，直接危害農(nóng)民的身體健康，嚴(yán)重影響農(nóng)村地區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生，極易導(dǎo)致一些流行性疾病的發(fā)生與傳播，農(nóng)村環(huán)境問(wèn)題每年造成的經(jīng)濟(jì)損失已超過(guò)千億元，我國(guó)農(nóng)村環(huán)境與生態(tài)狀況令人擔(dān)憂。
在處理技術(shù)方面，發(fā)達(dá)國(guó)家主要以城市生活污水處理工藝為主用于農(nóng)村生活污水處理，如SBR、氧化溝、BAF等；澳大利亞采用“FILTER”污水處理及再利用系統(tǒng)、日本采用小型生活污水凈化槽技術(shù)(生物膜法、石井法、生態(tài)廁所)。
國(guó)內(nèi)目前已經(jīng)有不少針對(duì)農(nóng)村生活污水處理的技術(shù)方案提出，如厭氧消化處理技術(shù)、人工濕地技術(shù)、土壤滲濾技術(shù)以及一體化集成裝置處理技術(shù)等。同時(shí)，一些研究者還提出或試驗(yàn)了組合式的農(nóng)村污水處理方案，如“土壤一人工濕地系統(tǒng)農(nóng)村污水分散式處理”、 “厭氧預(yù)處理一人工濕地組合工藝”、“穩(wěn)定塘一人工濕地組合工藝”以及“凈化沼氣池一穩(wěn)定塘系統(tǒng)”等。但多數(shù)方案因?yàn)樘幚硇Ч患?、技術(shù)要求高、投資多、占地面積大以及易堵塞和存在二次污染等原因，無(wú)法在農(nóng)村推廣使用。農(nóng)村污水未能真正得到有效處理，是我國(guó)水環(huán)境持續(xù)惡化的主要原因之一。因此，要真正解決農(nóng)村污水有效處理問(wèn)題，其方法必須滿足占地省、投資少、建造及運(yùn)行成本低、無(wú)二次污染、能靈活應(yīng)對(duì)處理負(fù)荷變化等條件的工藝。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種農(nóng)村小城鎮(zhèn)分散式生活污水處理工藝，其特征在于生活污水依次經(jīng)過(guò)格柵、調(diào)節(jié)池、磁分離、人工濕地后出水。
該工藝還包括磁分離后再進(jìn)入跌水充氧接觸氧化池。
磁分離技術(shù)中的磁分離器可以為磁盤(pán)分離器、磁棒分離器或高梯度磁分離器。
經(jīng)過(guò)磁分離后的出水水質(zhì)SS ( IOmg/1, TP ( O. 5mg/l,油< 5mg/l,C0D ( 150mg/ I。
磁分離技術(shù)中的磁分離器為磁盤(pán)分離器。污水進(jìn)入磁盤(pán)分離器的反應(yīng)時(shí)間為3-5 分鐘。
農(nóng)村小城鎮(zhèn)生活污水具有分散性高、有機(jī)及固體污染物濃度高等特點(diǎn)，單一的處理方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)村污水的有效處理；現(xiàn)有技術(shù)中的組合式處理方法因?yàn)榧夹g(shù)不夠成熟或經(jīng)濟(jì)的原因無(wú)法得到推廣使用。因此，本發(fā)明公開(kāi)了一種新型的農(nóng)村生活污水一體化生態(tài)處理工藝，在傳統(tǒng)預(yù)處理技術(shù)中做了改良，可以有效克服目前處理方法存在的處理效果差、投資大、占地多以及靈活性差等缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同負(fù)荷、不同環(huán)境條件的農(nóng)村生活污水的有效處理。此外，生態(tài)處理單元還可同時(shí)生產(chǎn)出蔬菜、花卉等一些有價(jià)值的副產(chǎn)品。
本發(fā)明的技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明具有占地省、流程短、設(shè)備操作方便、運(yùn)行成本低、無(wú)二次污染、能靈活應(yīng)對(duì)處理負(fù)荷變化等優(yōu)點(diǎn)，是適合中國(guó)農(nóng)村小城鎮(zhèn)推廣應(yīng)用的生態(tài)型污水處理工藝。
2、本發(fā)明處理農(nóng)村小城鎮(zhèn)生活污水時(shí)對(duì)TP、NH3-N、TN均具有良好的效果，其污泥產(chǎn)量小，出水可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002) —級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
3、磁分離技術(shù)一般適用于冶金、礦山等企業(yè)的生產(chǎn)廢水，目前還沒(méi)有文獻(xiàn)報(bào)道將磁分離技術(shù)適用于農(nóng)村小城鎮(zhèn)生活污水。
4、本發(fā)明在農(nóng)村小城鎮(zhèn)生活污水處理的傳統(tǒng)工藝基礎(chǔ)上，增加磁分離步驟，可減輕二級(jí)處理的負(fù)擔(dān)，大幅度提高了出水口水質(zhì)，保證外派污水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，為農(nóng)村小城鎮(zhèn)生活污水回用打下良好基礎(chǔ)。
5、磁盤(pán)分離廢水凈化設(shè)備具有水力停留時(shí)間短、占地面積小、處理水量大、運(yùn)行費(fèi)用低、工藝流程短等特點(diǎn)，傳統(tǒng)磁分離技術(shù)一般均適用在工業(yè)廢水中，本發(fā)明人通過(guò)將磁分離技術(shù)適用中，解決了目前農(nóng)村小城鎮(zhèn)生活污水工藝中處理效果不佳、技術(shù)要求高、投資聞、占地面積大等問(wèn)題。
6、發(fā)明人通過(guò)本發(fā)明工藝處理農(nóng)村小城鎮(zhèn)分散式生活污水，出水質(zhì)量非常高，出水SS最低可低于10mg/L以下；排出的污泥濃度高，含水率彡92%，可省略污泥濃縮裝置， 直接進(jìn)入污泥脫水機(jī)處理。


圖1為本發(fā)明處理農(nóng)村小城鎮(zhèn)分散式生活污水處理工藝流程一；圖2為本發(fā)明處理農(nóng)村小城鎮(zhèn)分散式生活污水處理工藝流程二。
具體實(shí)施方式
為了更清楚的說(shuō)明本發(fā)明的發(fā)明目的和技術(shù)方案，以下結(jié)合附圖以及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。
如圖1所示，本發(fā)明包含預(yù)處理和深度處理兩個(gè)處理單元；污水依次經(jīng)過(guò)這兩個(gè)處理單元處理后實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放；預(yù)處理單元是利用傳統(tǒng)的格柵、調(diào)節(jié)池、磁分離系統(tǒng)對(duì)農(nóng)村小城鎮(zhèn)生活污水進(jìn)行一級(jí)處理去除大部分有機(jī)物及固體污染物。人工濕地是深度處理單J Li ο
生活污水首先經(jīng)過(guò)由多組相平行的金屬柵條與框架組成，傾斜安裝在進(jìn)水的渠道中柵間距16-40_的粗細(xì)格 柵，用來(lái)去除可能堵塞水泵機(jī)組及管道閥門(mén)的較粗大懸浮物， 并保證整個(gè)污水處理系統(tǒng)能正常運(yùn)行。其次污水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，為了使管渠和構(gòu)筑物正常工作，不受污水高峰流量或濃度變化的影響，調(diào)節(jié)污水PH值、水溫，有預(yù)曝氣作用，還可用作事故排水。再次流入磁分離系統(tǒng)中，將生活污水中不帶磁性的懸浮物賦予磁性，通過(guò)混絮凝形成微磁絮團(tuán)，絮團(tuán)在高強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度下被吸附、打撈，從而完成了水體的快速凈化過(guò)程，出水水質(zhì) SS ^ IOmg/1, TP ^ O. 511^/1,油< 5mg/1, COD ^ 150mg/l。
經(jīng)過(guò)預(yù)處理后引入人工濕地，進(jìn)一步深度處理，去除氮磷，污水中可溶性有機(jī)物則可通過(guò)植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代謝降解過(guò)程而被分解、去除。人工濕地中通過(guò)種植經(jīng)濟(jì)類的水生植物，可產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。
如圖2所示，本發(fā)明依次包含預(yù)處理、生化處理和深度處理三個(gè)處理單元；污水依次經(jīng)過(guò)這三個(gè)處理單元處理后實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放；預(yù)處理單元是利用傳統(tǒng)的格柵、調(diào)節(jié)池、磁分離系統(tǒng)對(duì)農(nóng)村生活污水進(jìn)行一級(jí)處理去除大部分有機(jī)物及固體污染物。生化處理單元是好氧處理。人工濕地是深度處理單元。
生活污水首先經(jīng)過(guò)由多組相平行的金屬柵條與框架組成，傾斜安裝在進(jìn)水的渠道中柵間距16-40_的粗細(xì)格柵，用來(lái)去除可能堵塞水泵機(jī)組及管道閥門(mén)的較粗大懸浮物， 并保證整個(gè)污水處理系統(tǒng)能正常運(yùn)行。其次污水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，為了使管渠和構(gòu)筑物正常工作，不受污水高峰流量或濃度變化的影響，調(diào)節(jié)污水PH值、水溫，有預(yù)曝氣作用，還可用作事故排水。再次流入磁分離系統(tǒng)中，將生活污水中不帶磁性的懸浮物賦予磁性，通過(guò)混絮凝形成微磁絮團(tuán)，絮團(tuán)在高強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度下被吸附、打撈，從而完成了水體的快速凈化過(guò)程，出水水質(zhì) SS ^ IOmg/1, TP ^ O. 511^/1,油< 5mg/1, COD ^ 150mg/l。
經(jīng)過(guò)預(yù)處理后再使用生物、生態(tài)方法依次去除膠體物質(zhì)及溶解性物質(zhì)。二級(jí)處理中跌水充氧接觸氧化池技術(shù)，利用微型污水提升泵剩余揚(yáng)程，一次提升污水將勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，分級(jí)跌落，形成水幕及水滴自然充氧，無(wú)需曝氣裝置，在降低有機(jī)物的同時(shí)，去除氮、 磷等污染物，能大幅度降低污水生物處理能耗。有地勢(shì)的村莊可利用自然地形落差進(jìn)行跌水，無(wú)需水泵提升。凈化后水引入人工濕地，進(jìn)一步深度處理，去除氮磷，出水可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002) —級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求 。人工濕地中通過(guò)種植經(jīng)濟(jì)類的水生植物，可產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。
預(yù)處理階段主要技術(shù)指標(biāo)1.捕捉微粒的粒徑最小達(dá)到2μ m ;2.進(jìn)口水質(zhì)SS:300 400mg/l的情況下，出口水質(zhì)SS ( 10mg/l。
3.進(jìn)口 TP2 5mg/l的情況下，出水TP小于O. 05 O. 5mg/l。
4.進(jìn)口水質(zhì)油彡50mg/l的情況下，出口油彡5mg/l。
5. COD 的去除率> 50%。
磁分離系統(tǒng)為預(yù)處理階段的核心單元，其技術(shù)原理是將普通水體中不帶磁性的懸浮物賦予磁性，然后通過(guò)磁分離設(shè)備進(jìn)行固液分離，水體得到凈化；水體中分離出來(lái)的泥渣經(jīng)磁種回收系統(tǒng)分散、脫磁后實(shí)現(xiàn)磁種與泥渣的分離，磁種進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)使用過(guò)程。
磁分尚水體凈化技術(shù)的系統(tǒng)設(shè)備由四大部分組成加藥設(shè)備、混凝系統(tǒng)、磁分尚設(shè)備和磁分離磁鼓組成。
實(shí)施例1處理對(duì)象為典型農(nóng)村生活污水，COD 400mg/L,B0D5160mg/L,TP 5mg/L, SS 220mg/L。第一階段污水經(jīng)過(guò)格柵、調(diào)節(jié)池，主要是去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物(SS)，經(jīng)過(guò)該階段處理后的污水BOD5去除30%左右；然后污水溢流進(jìn)入磁分離系統(tǒng)，其磁分離器為磁盤(pán)， 經(jīng)過(guò)3分鐘的水力停留時(shí)間后出水COD 140 150mg/L，SS 8 10mg/L，TP O.1 O. 5mg/ L0第二階段的目的是大幅度去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)性污染物(以COD和BOD5 為主)，此生物處理單位是跌水充氧接觸氧化池，利用微型污水提升泵剩余揚(yáng)程，一次提升污水將勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，分級(jí)跌落，形成水幕及水滴自然充氧，無(wú)需曝氣裝置，在降低有機(jī)物的同時(shí)去除氮、磷等污染物，能大幅度降低污水生物處理能耗。通過(guò)此階段的處理，污染物指標(biāo)能達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002) —級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求。第三階段人工濕地主要是進(jìn)一步去除第二階段處理未能有效去除的污染物質(zhì)，其中包括微生物未能降解的有機(jī)物和氮、磷等能夠?qū)е滤w富營(yíng)養(yǎng)化的可溶性無(wú)機(jī)物等。經(jīng)過(guò)三級(jí)處理外排水中 COD 50 60mg/L，BOD5 15 20mg/L，SS 8 10mg/L，TN 10 12mg/L，NH3-N 3 6mg/L, TP O.1 O. 5mg/L。
實(shí)施例2 處理對(duì)象為典型小城鎮(zhèn)生活污水，COD 300mg/L, BOD5 125mg/L, TP 4mg/L, SS 180mg/ L.第一階段污水經(jīng)過(guò)格柵、調(diào)節(jié)池，主要是去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物(SS)，經(jīng)過(guò)該階段處理后的污水BOD5去除30%左右；然后污水溢流進(jìn)入磁分離系統(tǒng)，其磁分離器為磁盤(pán)，經(jīng)過(guò)3. 5分鐘的水力停留時(shí)間后出水COD 120 150mg/L，SS 8 10mg/L，ΤΡ0.1 0.5mg/L。第二階段的目的是大幅度去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)性污染物(以 COD和BOD5為主)，此生態(tài)處理單位是人工濕地，污水的不溶性有機(jī)物通過(guò)濕地的沉淀、 過(guò)濾作用，可以很快被截留，進(jìn)而被微生物利用，污水中可溶性有機(jī)物則可通過(guò)植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代謝降解過(guò)程而被分解、去除，在降低有機(jī)物的同時(shí)，去除氮、 磷等污染物。通過(guò)此階段的處理，污染物指標(biāo)能達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB18918-2002) 一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求C0D 50 60mg/L, BOD5 15 20mg/L, SS 8 IOmg/ L, TN 15 20mg/L, NH3-N 5 8mg/L, TP O.1 O. 5mg/L。
權(quán)利要求
1.一種農(nóng)村小城鎮(zhèn)分散式生活污水處理工藝，其特征在于生活污水依次經(jīng)過(guò)格柵、調(diào)節(jié)池、磁分離、人工濕地后出水。
2.如權(quán)利要求1所述一種農(nóng)村小城鎮(zhèn)分散式生活污水處理工藝，其特征在于該工藝中還包括磁分離后再進(jìn)入跌水充氧接觸氧化池。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種農(nóng)村小城鎮(zhèn)分散式生活污水處理工藝，其特征在于磁分離凈化技術(shù)中的磁分離器可以為磁盤(pán)分離器、磁棒分離器或高梯度磁分離器。
4.如權(quán)利要求3所述的一種農(nóng)村小城鎮(zhèn)分散式生活污水處理工藝，其特征在于經(jīng)過(guò)磁分離后的出水水質(zhì) SS ( IOmg/1, TP ( O. 5mg/l,油< 5mg/l, COD ( 150mg/l。
5.如權(quán)利要求3所述的一種農(nóng)村小城鎮(zhèn)分散式生活污水處理工藝，其特征在于磁分離技術(shù)中的磁分離器為磁盤(pán)分離器。
6.如權(quán)利要求5所述的一種農(nóng)村小城鎮(zhèn)分散式生活污水處理工藝，其特征在于生活污水進(jìn)入磁盤(pán)分離器的反應(yīng)時(shí)間為3-5分鐘。
全文摘要
本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，特別是涉及一種農(nóng)村小城鎮(zhèn)分散式生活污水處理工藝，生活污水依次經(jīng)過(guò)格柵、調(diào)節(jié)池、磁分離、人工濕地后出水。本發(fā)明具有占地省、流程短、設(shè)備操作方便、運(yùn)行成本低、無(wú)二次污染、能靈活應(yīng)對(duì)處理負(fù)荷變化等優(yōu)點(diǎn)，是適合中國(guó)農(nóng)村小城鎮(zhèn)推廣應(yīng)用的生態(tài)型污水處理工藝。
文檔編號(hào)C02F1/48GK103011490SQ20111028520
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者倪明亮, 易洋 申請(qǐng)人:四川環(huán)能德美科技股份有限公司