一種寒冷地區(qū)農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種寒冷地區(qū)農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理方法，旨在提高寒冷地區(qū)冬季出水水質(zhì)，解決出水不達(dá)標(biāo)的問題。該方法核心構(gòu)筑物包括前置生化池及生物接觸氧化塘兩部分，前置生化池在氣溫較高的季節(jié)作為厭氧池，在氣溫較低的季節(jié)作為好氧池，出水進(jìn)入生物接觸氧化塘進(jìn)行深度生物處理后排出。本方法充分考慮了農(nóng)村土地資源豐富、資金及技術(shù)較為欠缺等特征，方法流程簡單，建設(shè)成本低，便于維護(hù)管理，可節(jié)約運行費用，并且能夠保證氣溫較低季節(jié)的出水達(dá)標(biāo)，適合在北方寒冷地區(qū)的農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)推廣應(yīng)用。
【專利說明】一種寒冷地區(qū)農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，特別涉及一種適合寒冷地區(qū)的農(nóng)村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]我國農(nóng)村每年產(chǎn)生大量生活污水，但由于居住分散及經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平的制約，大多數(shù)農(nóng)村尚無完善的污水處理系統(tǒng)，污水直接排放至就近的水體，對周圍環(huán)境和河流、湖泊、水庫等水環(huán)境造成嚴(yán)重污染。我國“十一五”規(guī)劃中提出了建設(shè)社會主義新農(nóng)村的重大歷史任務(wù)，而加強(qiáng)農(nóng)村生活污水的處理，是新農(nóng)村建設(shè)的重要組成部分，也是農(nóng)村人居環(huán)境改善需要解決的迫切問題。因此，處理農(nóng)村生活污水是我國未來相當(dāng)長一段時期的重要任務(wù)，研究一種經(jīng)濟(jì)合理、符合我國農(nóng)村實際情況的污水處理技術(shù)具有重大意義。
[0003]目前，部分農(nóng)村已經(jīng)開展了生活污水處理工作，農(nóng)村生活污水的處理主要是沿用城市生活污水廠的傳統(tǒng)生化處理法技術(shù)，是城市污水廠的“縮小沿用版”，此外還有氧化塘(亦稱穩(wěn)定塘)以及人工濕地等技術(shù)。
[0004]城市生活污水廠的生化處理法技術(shù)常見的有傳統(tǒng)活性污泥法、序批式活性污泥法和生物接觸氧化法等，這些工藝技術(shù)成熟、出水指標(biāo)較好，基本不受氣溫限制，寒冷地區(qū)冬季也能保證較好出水水質(zhì)。但是需要建造多級生化池、初沉池、二沉池等構(gòu)筑物，均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，還需要建造圍墻、管理辦公房等，建設(shè)費用很高，且維護(hù)管理需專門的技術(shù)人員、維護(hù)管理要求高，不適合在缺乏資金、缺乏技術(shù)人才的廣大農(nóng)村地區(qū)推廣使用。
[0005]氧化塘法是將污水引入到開挖的池塘里，也可以引入到荒廢的河道、池塘里，利用池塘中生長的菌藻等微生物的共同作用和大氣復(fù)氧來降解廢水中的有機(jī)物。氧化塘用于農(nóng)村污水處理的優(yōu)點是池塘作為處理池，結(jié)構(gòu)簡單，基建費用低，無需復(fù)雜的機(jī)械裝置，運行費用近乎0，無需專業(yè)人員管理；能承受污水水量大范圍波動，無需污泥處理。缺點是氧化塘占地面積過大，處理污水所需時間長達(dá)30天以上，受氣候影響大，冬天塘水結(jié)冰，微生物活性差，出水水質(zhì)不容易達(dá)標(biāo)，而且塘水臟臭影響景觀環(huán)境。
[0006]人工濕地技術(shù)對于去除氮、磷和懸浮物有著顯著效果，但是處理負(fù)荷低、水量較大時占地面積太大、易受氣候影響，冬季結(jié)冰時出水很難達(dá)標(biāo)，因此在寒冷地區(qū)、以及污水量較大的地方單獨使用存在一些問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種適合寒冷地區(qū)農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理方法，既能吸收傳統(tǒng)生化法、氧化塘法各自的優(yōu)點，又能克服其各自的缺點，做到建設(shè)成本又低、處理效果又好、運行管理又方便，同時在寒冷地區(qū)冬季結(jié)冰時出水也能達(dá)標(biāo)的理想狀態(tài)。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)措施:
[0009]一種寒冷地區(qū)農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理方法，污水首先進(jìn)入設(shè)置有微生物載體和曝氣裝置的前置生化池處理、然后進(jìn)入氧化塘處理；其中，當(dāng)環(huán)境溫度高于10°c時，關(guān)閉所述前置生化池中的曝氣裝置使所述前置生化池處于厭氧狀態(tài)；當(dāng)環(huán)境溫度等于或者低于10°c時，開啟所述前置生化池中的曝氣裝置使所述前置生化池中處于好氧狀態(tài)。
[0010]所述的一種寒冷地區(qū)農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理方法，其特征在于所述氧化塘內(nèi)還設(shè)置有曝氣裝置和微生物載體。
[0011]所述的一種寒冷地區(qū)農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理方法，其特征在于前置生化池為地埋式。
[0012]所述的一種寒冷地區(qū)農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理方法，其特征在于前置生化池前設(shè)置有用于對污水進(jìn)行粗濾的預(yù)處理設(shè)施，具體為格柵和/或集水池。
[0013]所述的一種寒冷地區(qū)農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理方法，其特征在于氧化塘后端設(shè)置有用于對從氧化塘輸出的水進(jìn)行凈化的后續(xù)處理設(shè)施，具體為人工濕地。
[0014]前述氧化塘可以使用常規(guī)的氧化塘，包括厭氧塘、兼性塘、好氧塘、曝氣塘中的某一個類型，或者是多個類型的組合，也具有一定的污水處理效果。但為了進(jìn)一步提高氧化塘的處理效果，我們在氧化塘內(nèi)設(shè)置了微生物附著載體及曝氣裝置，使得塘內(nèi)形成了生物接觸氧化法的技術(shù)體系。微生物附著載體一般也稱填料，如彈性立體填料、組合填料、半軟性填料等。微生物附著載體淹沒分布在塘中各處，以便微生物在其上附著并且大量繁殖形成生物膜。污水經(jīng)過微生物附著載體時，污水中的有機(jī)物被附著載體上的微生物吸附并最終氧化分解為無害的二氧化碳和水。
[0015]曝氣裝置為微生物提高足夠的溶解氧，以便好氧微生物呼吸生存。曝氣裝置可以是鼓風(fēng)機(jī)加曝氣軟管或曝氣盤的方式、懸掛鏈方式、機(jī)械曝氣器方式等?？稍僭黾釉炝魍屏髟O(shè)備，或使用集推流和曝氣功能于一體的造流曝氣機(jī)，使氧化塘中的污水流動起來，促使溶解氧的均勻擴(kuò)散和傳質(zhì)效果。
[0016]在氧化塘內(nèi)設(shè)置曝氣裝置和微生物載體，實現(xiàn)了氧化塘法和生物接觸氧化法的完美結(jié)合，稱之為“生物接觸氧化塘”。它融合了兩種方法的優(yōu)點:
[0017]1、可直接取用現(xiàn)存池塘，也可開挖而成，較傳統(tǒng)鋼混結(jié)構(gòu)生化池顯著降低建設(shè)成本。
[0018]2、較氧化塘縮短了處理周期，加強(qiáng)了對水質(zhì)水量波動的適應(yīng)性，并且提高了處理程度，處理效果良好。
[0019]3、產(chǎn)泥量小，無污泥膨脹現(xiàn)象，避免了臭味的產(chǎn)生。
[0020]4、塘中可養(yǎng)魚種水草做生態(tài)之用，出水可用于灌溉等，實現(xiàn)廢水的資源化。
[0021]氣溫較低的寒冷季節(jié)，氧化塘中的污水結(jié)冰，水溫下降導(dǎo)致微生物活性大大降低。這時單靠氧化塘處理不容易達(dá)標(biāo)。所以為保證寒冷季節(jié)的穩(wěn)定運行效果，在氧化塘前端增設(shè)前置生化池。
[0022]前置生化池水力停留時間短、面積小，帶有溫度的污水進(jìn)入后不會結(jié)冰，當(dāng)然采用地埋式結(jié)構(gòu)就更好。池內(nèi)設(shè)置有曝氣裝置和微生物載體。前置生化池能夠?qū)M(jìn)水水質(zhì)水量進(jìn)行調(diào)節(jié)、均化，以減小污水對納污池塘的沖擊負(fù)荷；同時污水在前置生化池中作一級生化處理，減少污水中有機(jī)物的含量，保證后續(xù)處理效果。前置生化池根據(jù)氣溫變化決定是否開啟曝氣設(shè)備，可以降低運行費用。
[0023]當(dāng)環(huán)境溫度大于10°C時，露天的氧化塘里微生物活性增強(qiáng)，氧化塘處理效果提升，為了節(jié)約運行費用，可關(guān)閉前置生化池中的曝氣裝置，使其成為厭氧處理池。污水中的部分有機(jī)物經(jīng)過水解階段、酸化階段、乙酸化階段和甲烷化階段四個階段被厭氧微生物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和甲烷等。處理出水再進(jìn)入氧化塘進(jìn)行好氧處理，整個處理工藝變成A/Ο工藝。關(guān)閉曝氣設(shè)備后的前置生化池沒有能源消耗，而氧化塘中由于藻類產(chǎn)氧和大氣復(fù)氧作用供給了一部分氧，曝氣機(jī)的供氧量可以降低，從而可節(jié)約運行成本。
[0024]當(dāng)環(huán)境溫度等于或小于10°C時，露天的氧化塘里微生物活性開始下降，氧化塘處理效果降低。為了提高處理效果，可開啟前置生化池中的曝氣裝置，成為好氧處理池。污水中的好氧微生物通過分解反應(yīng)、合成反應(yīng)和內(nèi)源呼吸三個過程將有機(jī)物分解成二氧化碳和水，并且自身大量生長繁殖。氣溫較低的季節(jié)，帶有溫度的污水主要依靠地埋式前置生化池進(jìn)行好氧處理，以此來保證冬季的出水水質(zhì)。這時氧化塘的污水結(jié)冰，氧化塘對污水處理的貢獻(xiàn)不大。
[0025]如上所述，隨著氣溫的變化，可以調(diào)整前置生化池的好氧厭氧狀態(tài)，從而使得這種方法成為一種可變工藝。正是這種可變工藝的特征，使得該方法不管冬季夏季都能保證出水達(dá)標(biāo)，而且盡可能節(jié)約了運行費。
[0026]為了攔截去除污水中較大的漂浮物和雜物，保證后續(xù)處理系統(tǒng)的正常運行，前置生化池前最好設(shè)置預(yù)處理設(shè)施，如格柵、集水池等。
[0027]為了提升脫氮除磷及去除懸浮物的效果，進(jìn)一步確保出水水質(zhì)，氧化塘后端可設(shè)置后續(xù)處理設(shè)施，如人工濕地等。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1是最佳實施例1平面不意圖。其中，I是格柵，2是集水井,3是曝氣裝置,4是前置生化池，5是生物接觸氧化塘，6是曝氣裝置，7是生物接觸填料，8是人工濕地，9是濕地植物。
[0030]圖2是最佳實施例1在環(huán)境溫度大于10°C時的工藝流程圖。
[0031]圖3是最佳實施例1在環(huán)境溫度等于或小于10°C時的工藝流程圖。

【具體實施方式】
[0032]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0033]圖1中，收集的農(nóng)村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水首先經(jīng)過格柵I去除較粗大的固體垃圾后進(jìn)入集水池2中匯集、儲存并初步地均衡污水的水質(zhì)水量。然后泵入前置生化池4進(jìn)行生化處理。地埋式前置生化池4中設(shè)置有曝氣裝置3以及生物填料(未標(biāo)示)，根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁刈兓瘉頉Q定曝氣裝置3是否開啟。
[0034]當(dāng)進(jìn)入春季環(huán)境溫度大于10°C時，關(guān)閉曝氣裝置3，前置生化池4作厭氧池使用，生活污水中的部分有機(jī)物被厭氧微生物水解酸化；當(dāng)進(jìn)入冬季環(huán)境溫度小于10°c時，開啟曝氣裝置3，前置生化池4作好氧池使用，生活污水中的大部分有機(jī)物被好氧微生物氧化分解為水和二氧化碳。如圖2和圖3工藝流程圖所示。
[0035]在前置生化池4中作一級生化處理后的生活污水進(jìn)入生物接觸氧化塘5。生物接觸氧化塘5中放置有曝氣裝置6和生物接觸填料7。污水中的大部分有機(jī)物在生物接觸氧化塘5中被生物接觸填料7上的微生物所形成的生物膜不斷吸附并氧化分解為水和二氧化碳。
[0036]曝氣裝置6可換為此前已公開的專利“造流曝氣機(jī)”(專利號:ZL200310115009.9、ZL200520002132.4)，該設(shè)備在納污池塘中有規(guī)律的擺放后，生活污水中的有機(jī)物即可在循環(huán)流動的過程中更充分的與生物接觸填料7接觸氧化分解，污水的處理效果將明顯提高。
[0037]氣溫較低的季節(jié)如冬季，生物接觸氧化塘5的水面可能結(jié)冰，可關(guān)閉曝氣裝置6降低運行費用。此時生物接觸氧化塘5的處理效果有所降低，生活污水的處理主要依靠前置生化池的好氧處理，以保證冬季穩(wěn)定運行。
[0038]經(jīng)生物接觸氧化塘5處理后的生活污水進(jìn)入人工濕地8中作后續(xù)處理。在濕地植物9、濕地內(nèi)填充的基質(zhì)(礫石、砂、土等)上的微生物的共同作用下，進(jìn)一步的脫氮除磷和去除細(xì)小懸浮物質(zhì)，提高污水處理程度，保證出水水質(zhì)。
[0039]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種寒冷地區(qū)農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理方法，其特征在于，包括如下步驟: 污水首先進(jìn)入設(shè)置有微生物載體和曝氣裝置的前置生化池處理、然后進(jìn)入氧化塘處理；其中，當(dāng)環(huán)境溫度高于10°c時，關(guān)閉所述前置生化池中的曝氣裝置使所述前置生化池處于厭氧狀態(tài)；當(dāng)環(huán)境溫度等于或者低于10°c時，開啟所述前置生化池中的曝氣裝置使所述前置生化池處于好氧狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種寒冷地區(qū)農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理方法，其特征在于， 所述氧化塘內(nèi)還設(shè)置有曝氣裝置和微生物載體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種寒冷地區(qū)農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理方法，其特征在于:前置生化池為地埋式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種寒冷地區(qū)農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理方法，其特征在于:前置生化池前設(shè)置有用于對污水進(jìn)行粗濾的預(yù)處理設(shè)施。
5.如權(quán)利要求4所述的一種寒冷地區(qū)農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理方法，其特征在于:所述預(yù)處理設(shè)施具體為格柵和/或集水池。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種寒冷地區(qū)農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理方法，其特征在于:氧化塘后端設(shè)置有用于對從氧化塘輸出的水進(jìn)行凈化的后續(xù)處理設(shè)施。
7.如權(quán)利要求6所述的一種寒冷地區(qū)農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理方法，其特征在于:所述后續(xù)處理設(shè)施具體為人工濕地。
【文檔編號】C02F3/30GK104276652SQ201310280736
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月5日
【發(fā)明者】黃建軍 申請人:北京佳業(yè)佳境環(huán)保科技有限公司