本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種小城鎮(zhèn)農(nóng)村污水處理工藝。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著國(guó)家逐步解決了大中城市及部分縣城污水處理問(wèn)題以后，我國(guó)小城鎮(zhèn)農(nóng)村生活污水處理的重要性開始引起人們的廣泛關(guān)注。農(nóng)村生活污水能否處理好，能否找到高效、低投入的村鎮(zhèn)污水處理新技術(shù)，將直接關(guān)系到我國(guó)廣大農(nóng)村人民生活水平的提高，也關(guān)系到我國(guó)環(huán)境狀況，尤其在我國(guó)農(nóng)村污水處理提高到前未有的高度。
眾所周知，雖然自改革開放以來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，但是水資源短缺問(wèn)題隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展卻日漸突出，因此，處理后的污水進(jìn)行回收，用于農(nóng)田灌溉、路面清洗、綠化用水等方面，極大的緩解我國(guó)水資源短缺的問(wèn)題。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，一般我國(guó)農(nóng)村污水處理具有人口少，用水量標(biāo)準(zhǔn)較低，污水處理規(guī)模較??；污水用水變化系數(shù)較大；經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平偏低，經(jīng)濟(jì)承受能力弱，適用的技術(shù)較少；維護(hù)管理水平嚴(yán)重缺乏等特點(diǎn)水質(zhì)特點(diǎn)。
在我國(guó)小城鎮(zhèn)農(nóng)村生活污水處理中，目前除浙江等經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的大中型城市制定了專門的農(nóng)村生活污水處理技術(shù)指南外，其他發(fā)展較慢二線城市尤其我國(guó)西部地區(qū)城市還尚未制定完善的相關(guān)的技術(shù)規(guī)范，在中小城鎮(zhèn)農(nóng)村生活污水處理中仍采用大中型城市傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)模式。由于中小城鎮(zhèn)和大中城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、排水體制，基礎(chǔ)資料，融資渠道有很大不同，因此不可能也不應(yīng)該把大中城市的污水治理工藝、技術(shù)裝備等搬用到小城鎮(zhèn)級(jí)的污水處理廠中去，否則目前在大中城市中出現(xiàn)的“建的起，用不起，難管理”的局面將會(huì)在中、小城鎮(zhèn)更加強(qiáng)烈的表現(xiàn)出來(lái)，甚至?xí)葑兂伞凹冉ú黄?，更用不起”的難堪局面。
因此，針對(duì)中小城鎮(zhèn)污水處理實(shí)際情況，整合現(xiàn)有先進(jìn)的污水處理技術(shù)和移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)，開發(fā)智能節(jié)能型城鎮(zhèn)污水處理新工藝及配套設(shè)備，在保證污水達(dá)標(biāo)排放的前提下盡可能的節(jié)約建設(shè)投資、降低運(yùn)行費(fèi)用目的。
在小城鎮(zhèn)農(nóng)村生活污水處理中常采用的傳統(tǒng)為生物脫氮除磷工藝。目前，用于農(nóng)村污水處理具有一定脫氮除磷效果的污水處理工藝大致分為兩大類：第一類為按空間進(jìn)行分割的連續(xù)流活性污泥法；第二類為按時(shí)間進(jìn)行分割的間歇式活性污泥法。
①按空間分割的連續(xù)流活性污泥法
按空間分割的連續(xù)流活性污泥法是指各種處理功能如進(jìn)水、曝氣、沉淀、出水在不同的空間(不同的池子)內(nèi)完成。目前，較成熟的工藝有：傳統(tǒng)a2/o法、氧化溝法和ab法等。
（a）傳統(tǒng)a2/o法
傳統(tǒng)a2/o法污水在流經(jīng)三個(gè)不同功能分區(qū)的過(guò)程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有機(jī)物、氮和磷得到去除。本工藝在系統(tǒng)上是最簡(jiǎn)單地同步除磷脫氮工藝，總水力停留時(shí)間小于其它同類工藝，由于厭氧、缺氧和好氧三個(gè)區(qū)嚴(yán)格分開，有利于不同微生物菌群的繁殖生長(zhǎng)，因此脫氮除磷效果較好。同時(shí)厭氧、缺氧和好氧交替運(yùn)行可抑制絲狀菌繁殖，克服污泥膨脹，有利于污水與污泥的分離。而且運(yùn)行中厭氧和缺氧段內(nèi)只需輕緩攪拌，運(yùn)行費(fèi)用低。目前，該法在國(guó)內(nèi)外使用較為廣泛。
（b）氧化溝法
氧化溝工藝是五十年代初期發(fā)展起來(lái)的一種污水處理工藝形式，原始氧化溝呈間隙式運(yùn)轉(zhuǎn)，集進(jìn)水、處理、污泥好氧消化于一溝。60年代發(fā)展為動(dòng)態(tài)的過(guò)流式，繼而派生多種型式。其共同特點(diǎn)為：混合液流態(tài)系無(wú)終端循環(huán)流動(dòng)，稀釋能力強(qiáng)，采用表面曝氣，維護(hù)管理簡(jiǎn)單，污泥負(fù)荷低，曝氣時(shí)間長(zhǎng)，耐沖擊，污泥量少且穩(wěn)定，很快得到廣泛應(yīng)用。氧化溝池型兼有完全混合和推流的特性，且不需要混合液回流系統(tǒng)，氧化溝若采用機(jī)械表面曝氣，水深則不宜過(guò)大，充氧動(dòng)力效率較低，能耗較高，占地面積較大。到目前為止已發(fā)展成為passveer單溝型、orbal同心圓型等多種形式。
②按時(shí)間分割的間歇式活性污泥法
序批式活性污泥法，又稱間歇式活性污泥法，近幾年來(lái)，己發(fā)展成多種改良型，主要有：傳統(tǒng)sbr法、iceas法、cast法、unitank法、msbr法等。
（a）傳統(tǒng)sbr法
這種方法與以空間進(jìn)行分割的連續(xù)流系統(tǒng)有所不同，它不需要回流污泥，也無(wú)專門的厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)，而是在同一容器中，分時(shí)段進(jìn)行攪拌、曝氣、沉淀，形成厭氧、缺氧、好氧、沉淀過(guò)程。這種方法，總?cè)莘e利用率低，一般小于50%，因此適用于較小污水量場(chǎng)合。
(b)unitank法
unitank工藝由三個(gè)矩形池組成，三個(gè)池水力相通，每個(gè)池內(nèi)均設(shè)有供氧設(shè)備，在外邊兩側(cè)矩形池設(shè)有固定出水堰和剩余污泥排放口。連續(xù)分池進(jìn)水，具有脫氮除磷效果。其優(yōu)點(diǎn)是不需回流、無(wú)二沉池、布置緊湊、占地面積小。但由于無(wú)專門的厭氧區(qū)，因此生物除磷效果差。其總的容積利用率為67%。
以上方法在城市污水處理廠上均有應(yīng)用，但對(duì)于小城鎮(zhèn)農(nóng)村生活污水處理廠，其設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)在規(guī)范基礎(chǔ)上，作出靈活的調(diào)整，以適應(yīng)小城鎮(zhèn)農(nóng)村生活污水水量水質(zhì)變化大的特點(diǎn)。同時(shí)，以上方法均不同程度存在投資、運(yùn)行成本及地方經(jīng)濟(jì)實(shí)力相矛盾的問(wèn)題，尤其隨著我國(guó)各項(xiàng)環(huán)保政策的陸續(xù)出臺(tái)，以及我國(guó)水資源缺乏現(xiàn)象日漸突出。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題與缺陷，本發(fā)明的目在于提供一種投資運(yùn)行費(fèi)用低，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)操作管理簡(jiǎn)單的小城鎮(zhèn)農(nóng)村污水處理工藝。
實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是：一種小城鎮(zhèn)農(nóng)村污水處理工藝，具體包括下列步驟：
1）化糞池出水自流經(jīng)過(guò)格柵，以去除污水中顆粒較大的懸浮物質(zhì)；
2）格柵出水自流至旋流沉砂池以去除污水中大顆粒無(wú)機(jī)顆粒，實(shí)現(xiàn)砂水分離；
3）旋流沉砂池出水經(jīng)管道收集經(jīng)過(guò)毛發(fā)收集器后自流至曝氣調(diào)節(jié)池，一方面對(duì)污水進(jìn)均質(zhì)均化，另一方面通過(guò)預(yù)曝氣去除少部分有機(jī)污染物質(zhì)降低后續(xù)單元的處理負(fù)荷；
4）曝氣調(diào)節(jié)池出水經(jīng)提升泵提升進(jìn)去復(fù)合a/o反應(yīng)池（即abr反應(yīng)池和mbbr反應(yīng)池）和mbr反應(yīng)池，先利用厭氧菌降解污水中的復(fù)雜有機(jī)物，改善污水可生化性，然后利用生物膜的作用使有機(jī)污染物首先轉(zhuǎn)化為氨氮，通過(guò)好氧硝化和缺氧反硝化過(guò)程既去除有機(jī)物又去除了氨氮，同時(shí)利用聚磷菌在好氧階段吸收污水中的磷達(dá)到除磷目的；
5）生化處理后的污水經(jīng)抽吸泵抽吸至二沉池進(jìn)行固液分離，二沉池具有固液分離效果好、投資省、對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化適應(yīng)能力強(qiáng)、施工簡(jiǎn)易等特點(diǎn)；
6）二沉池出水經(jīng)消毒后進(jìn)入回用水池待回用，二沉池內(nèi)的污泥部分污泥經(jīng)汽提裝置汽提至abr反應(yīng)池進(jìn)行除磷處理，剩余污泥汽提至污泥濃縮池進(jìn)行濃縮處理，濃縮后的污泥經(jīng)疊螺脫水機(jī)脫水消毒后泥餅送至具有污泥處置資質(zhì)的單位進(jìn)行處理。
本發(fā)明提出的復(fù)合a/o+mbr優(yōu)化組合工藝即新型abr厭氧反應(yīng)+mbbr反應(yīng)+mbr膜生物處理該工藝，其優(yōu)點(diǎn)主要有：①abr厭氧反應(yīng)池是池內(nèi)設(shè)置豎向?qū)Я靼?，將反?yīng)器分隔成串聯(lián)的幾個(gè)反應(yīng)室，每個(gè)反應(yīng)室都是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的上流式污泥床（uasb）系統(tǒng)，其中的污泥可以以顆?；问交蛞孕鯛钚问酱嬖凇Ｋ饔蓪?dǎo)流板引導(dǎo)上下折流前進(jìn)，逐個(gè)通過(guò)反應(yīng)室內(nèi)的污泥層，進(jìn)水中的有機(jī)污染物與微生物充分接觸而得以降解去除,采用abr厭氧反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)器每個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)室馴化著與該處環(huán)境條件相適應(yīng)的微生物相，出水水質(zhì)較好，運(yùn)行穩(wěn)定；污泥床內(nèi)不填載體，不需三相分離器，避免堵塞并節(jié)省投資。②本發(fā)明采用的mbbr反應(yīng)技術(shù)屬公司專利產(chǎn)品（專利號(hào)：2016211003331.9），該技術(shù)采用獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式、專用填料、專用菌種，在曝氣條件下達(dá)到脫氮除磷的作用，去除率高達(dá)90%以上。③采用的mbr采用先進(jìn)的膜生物處理技術(shù)，處理后污水達(dá)到《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》（gbt18921-2002）中觀賞性景觀環(huán)境用水水景類指標(biāo)的排放標(biāo)準(zhǔn)，處理后污水用于景觀回用或農(nóng)田灌溉等多方面利用，為實(shí)現(xiàn)資源化利用原則。該工藝的特點(diǎn)是生物脫氮除磷效率高，投資運(yùn)行費(fèi)用低，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)操作管理簡(jiǎn)單等。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明小城鎮(zhèn)農(nóng)村污水處理工藝的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)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(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
圖1為本發(fā)明一種農(nóng)村生活污水處理工藝的流程圖，下面對(duì)小城鎮(zhèn)農(nóng)村生活污水處理主要從污水處理、污泥處理兩條技術(shù)路線進(jìn)行說(shuō)明。（本實(shí)施例以污水處理處理后污水達(dá)到《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》（gbt18921-2002）中觀賞性景觀環(huán)境用水水景類指標(biāo)的排放標(biāo)準(zhǔn)為例：
1、污水處理主要步驟包括：
1）經(jīng)化糞池收集處理后的污水自流至格柵槽1，所述格柵槽1內(nèi)放置回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵，采用不銹鋼機(jī)架，柵距5mm，用于去除污水中較大的懸浮污染物質(zhì)，以防止后續(xù)管道設(shè)備的堵塞。
2）步驟1）處理原水自流至旋流沉砂池2，污水在旋流沉砂池2進(jìn)行大顆粒無(wú)機(jī)物沉降去除。
3）步驟2）處理原水經(jīng)管道收集自流經(jīng)過(guò)毛發(fā)收集器經(jīng)過(guò)毛發(fā)收集處理后后流至曝氣調(diào)節(jié)池3，在曝氣調(diào)節(jié)池3一方面對(duì)污水進(jìn)行均質(zhì)均化，另一方面在回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī)曝氣作用下去除污水中部分有機(jī)污染物質(zhì)，降低后續(xù)處理負(fù)荷；毛發(fā)收集器主要作用收集前處理中未去除的毛發(fā)，以防止對(duì)后續(xù)膜處理系統(tǒng)的堵塞。
4）步驟3）處理原水經(jīng)提升泵提升至abr反應(yīng)池4對(duì)污水中的有機(jī)物污染物質(zhì)進(jìn)行降解處理，同時(shí)為保證反應(yīng)充分進(jìn)行在abr反應(yīng)池4內(nèi)安裝潛水?dāng)嚢铏C(jī)進(jìn)行攪拌。
5）步驟4）處理原水自流至mbbr池5進(jìn)行生物的脫氮除磷反應(yīng)。為保證該反應(yīng)所需的do=（2～4mg/l），所以采用采用回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī)進(jìn)行曝氣，一般汽水比為（15～20）:1。
6）步驟5）處理原水自流進(jìn)入mbr反應(yīng)池6進(jìn)一步進(jìn)行生物的脫氮除磷及有機(jī)懸浮顆粒的去除，該過(guò)程仍采用回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī)進(jìn)行曝氣，其目的一是給生物反應(yīng)提供所需的氧氣，保證生物反應(yīng)的充分進(jìn)行；二是對(duì)附著在膜表面的污泥進(jìn)行沖洗，以減輕膜的處理負(fù)荷、延長(zhǎng)膜的使用壽命。
7）步驟6）處理原水經(jīng)抽吸泵抽吸至二沉池7進(jìn)行泥水分離，進(jìn)一步去除前處理單元未能除去的細(xì)小的顆粒污染物質(zhì)。
8）步驟7）處理后原水經(jīng)管道收集，經(jīng)紫外線消毒器8消毒后自流至回用池9用于景觀回用或農(nóng)田灌溉等多方面利用，實(shí)現(xiàn)資源化利用原則。
2、污泥處理主要步驟包括：
二沉池7產(chǎn)生的污泥經(jīng)汽提裝置回流到abr反應(yīng)池4，在厭氧環(huán)境下進(jìn)一步去除污水的含磷污染物質(zhì)；剩余污泥經(jīng)汽提裝置提升至污泥濃縮池10進(jìn)行污泥濃縮處理，濃縮后的污泥經(jīng)疊螺脫水機(jī)11進(jìn)行脫水處理，脫水后的干泥經(jīng)消毒處理后由具有相應(yīng)資質(zhì)的單位進(jìn)行專門的處理，脫水過(guò)程中產(chǎn)生的水經(jīng)管道收集自流至曝氣調(diào)節(jié)池3中重新進(jìn)行處理。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，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)。
針對(duì)傳統(tǒng)的醫(yī)院污水處理工藝存在的問(wèn)題，本工藝有以下特點(diǎn)：
1、采用abr厭氧反應(yīng)技術(shù)
本發(fā)明中厭氧處理采用具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的abr厭氧反應(yīng)器，該技術(shù)采用獨(dú)特的內(nèi)結(jié)構(gòu)形式，將反應(yīng)器分隔成串聯(lián)的幾個(gè)反應(yīng)室，每個(gè)反應(yīng)室都是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的上流式污泥床（uasb）系統(tǒng)，其中的污泥可以以顆粒化形式或以絮狀形式存在。水流由導(dǎo)流板引導(dǎo)上下折流前進(jìn)，逐個(gè)通過(guò)反應(yīng)室內(nèi)的污泥層，進(jìn)水中的有機(jī)污染物與微生物充分接觸而得以降解去除,采用abr厭氧反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)器每個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)室馴化著與該處環(huán)境條件相適應(yīng)的微生物相，出水水質(zhì)較好，運(yùn)行穩(wěn)定；污泥床內(nèi)不填載體，不需三相分離器，避免堵塞并節(jié)省投資。
2、生化處理采用mbbr技術(shù)
本工藝好氧工藝采用具有公司專利技術(shù)的“一種高效率mbbr反應(yīng)裝置”技術(shù)（專利號(hào)：201621103331.9），該技術(shù)在滿足對(duì)污水中有機(jī)物去除的同時(shí)實(shí)現(xiàn)污水中脫氮除磷，這樣與傳統(tǒng)的農(nóng)村生活污水處理工藝相比，基建費(fèi)用降低20-30%，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，操作管理簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)。
3、采用mbr膜生物處理技術(shù)
根據(jù)近幾年水污染行業(yè)的發(fā)展形式來(lái)看，膜生物處理技術(shù)已成為未來(lái)水處理行業(yè)的主流工藝，本發(fā)明采用mbr膜生物處理技術(shù)與復(fù)合a/o工藝優(yōu)化組合，在降低工程造價(jià)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)污水的回收利用的要求。
4、采用紫外線消毒裝置
小城鎮(zhèn)農(nóng)村生活污水處理中常用的末端消毒方法普遍采用紫外線消毒和二氧化氯消毒兩種方式。經(jīng)實(shí)際工程驗(yàn)證，二氧化氯消毒法主要存在量大缺陷：一是藥劑消耗量大，以理論計(jì)算為基礎(chǔ)，結(jié)合二氧化氯發(fā)生器在農(nóng)村生活污水處理項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用，其藥劑消耗量一般為：產(chǎn)生1g有效氯消耗氯酸鈉0.8g，鹽酸1.8g。
2naclo3+4hcl=2clo2+cl2+2h2o+2nacl
根據(jù)農(nóng)村生活污水水質(zhì)特征所需有效氯量為8～10g/m3。以日處理量500t的小城鎮(zhèn)污水處理站為例，消耗藥劑量分別為：
鹽酸的量：（8～10）g×1.8g×500=7200～9000g
氯酸鈉量：（8～10）g×0.8g×500=3200～4000g
按鹽酸一公斤1.5元，氯酸鈉一公斤12元計(jì)算，則年藥劑消耗費(fèi)用為2.24萬(wàn)元。由此可見其藥劑費(fèi)用較高。另外，二氧化氯消毒常采用二氧化氯發(fā)生器進(jìn)行加藥，而該設(shè)備的正常運(yùn)行水壓2-3公斤，所以其年消耗自來(lái)水水量甚多。
5、處理后污水可回收利用
采用abr+mbbr+mbr組合工藝形式，提高了處理效率和處理能力，處理后的污水達(dá)到《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》（gbt18921-2002）中觀賞性景觀環(huán)境用水水景類指標(biāo)的排放標(biāo)準(zhǔn)，處理后污水用于景觀回用、農(nóng)田灌溉、路面灑水等多方面利用，實(shí)現(xiàn)資源化利用原則。