本發(fā)明涉及一種污水處理技術(shù)，尤其涉及一種農(nóng)村生活廢水處理方法及其裝置。

背景技術(shù)：

目前，農(nóng)村生活污水的主要來(lái)源為洗滌、廁所沖洗、沐浴、廚房污水等，具有排放面廣、分散、污染濃度低、處理率低等特點(diǎn)；嚴(yán)重污染了農(nóng)村地區(qū)的水環(huán)境，飲用水水質(zhì)受到嚴(yán)重威脅。因此，選擇合適的污水處理技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)村生活污水的收集、處理及排放，是改善當(dāng)前農(nóng)村人居環(huán)境的迫切問(wèn)題。

當(dāng)前農(nóng)村生活污水常用處理技術(shù)如下：

1)厭氧法：

即采用厭氧生物濾池。厭氧微生物可以對(duì)好氧微生物不能降解的一些大分子有機(jī)物進(jìn)行降解或部分降解。

去除率η(％)bod5：60-80

缺點(diǎn)：濾池容易堵塞，尤其是底部，因此主要適用于懸浮物濃度較低的溶解性有機(jī)廢水處理；對(duì)布水裝置要求較高。

2)生物膜法：

即生物接觸氧化法。利用生物膜降解污水中有機(jī)物的生物處理方法。適用于中小規(guī)模的污水生物處理。

去除率η(％)bod5：85-90

缺點(diǎn)：設(shè)備的安裝和維護(hù)較為復(fù)雜；生物膜過(guò)厚，某些填料易于堵塞。

3)活性污泥法

即在同一反應(yīng)器中，按時(shí)間順序進(jìn)行進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀和排水的污水處理方法。

去除率η(％)：bod5：80-95；tn：60-85；tp：50-80

缺點(diǎn)：反應(yīng)器容積利用率低；設(shè)備利用率低；峰值需氧量高，整個(gè)系統(tǒng)氧的利用率低。

4)生物組合工藝

包括ano工藝，污水經(jīng)過(guò)缺氧、好氧交替狀態(tài)處理，以提高總氮去除率的處理方法。去除率η(％)bod5：90-95；tn：60-8。缺點(diǎn)：要提高脫氮效率，必須加大內(nèi)循環(huán)比，因而加大運(yùn)行費(fèi)用。

或apo工藝污水經(jīng)過(guò)厭氧、好氧交替狀態(tài)處理，以提高總磷去除率的處理方法。去除率η(％)bod5：80-90；tp：75-85，缺點(diǎn)是出水總氮沒(méi)有保證。

或a2o工藝污水經(jīng)過(guò)厭氧、缺氧、好氧交替狀態(tài)處理，以提高總氮和總磷去除率的處理方法。去除率η(％)bod5：85-95；tn：50-75；tp：55-80。缺點(diǎn)是好氧池出水要保持一定濃度的溶解氧，減少在二沉池停留時(shí)間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)、但溶解氧濃度也不宜過(guò)高，以防循環(huán)混合液對(duì)缺氧反應(yīng)器的干擾。

5)土地處理系統(tǒng)

包括人工濕地，即采用人工筑成溝槽充填一定的基質(zhì)種植水生植物，利用基質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物協(xié)同作用使污水得到凈化。去除率η(％)bod5：40-85；tn：30-70；tp：30-80。缺點(diǎn)是進(jìn)水水質(zhì)要求：bod5≤80mg/l；tn≤25mg/l；tp≤4mg/l。

或土地快速滲濾，即污水有控制的投配到土地表面，污水在通過(guò)具有良好滲透性的土壤向下滲濾過(guò)程中籍生物氧化、沉淀、過(guò)濾、氧化還原和硝化、反硝化的作用而得到凈化。去除率η(％)bod5：60-85；tn：30-60；tp：30-70缺點(diǎn)是進(jìn)水水質(zhì)要求：bod5≤100mg/l；tn≤25mg/l；tp≤4mg/l。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種高效、便捷的農(nóng)村生活廢水處理方法。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種農(nóng)村生活廢水處理裝置。

本發(fā)明的目的之一采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種農(nóng)村生活廢水處理方法，其特征在于，包括：

預(yù)缺氧處理步驟：將待處理農(nóng)村生活廢水進(jìn)行沉降，使泥體與水體分離，在曝氣條件下，將泥體導(dǎo)入第一池體的頂部，將5-20％的水體導(dǎo)入第一池體的底部，進(jìn)行預(yù)缺氧處理，使泥體和水體的溶解氧濃度均低于0.2mg/l；

厭氧處理步驟：將余量的水體聯(lián)同經(jīng)預(yù)缺氧處理后的水體導(dǎo)入第二池體，進(jìn)行厭氧處理，控制水體的溶解氧濃度低于0.2mg/l；

缺氧處理步驟：將經(jīng)厭氧處理后的水體導(dǎo)入第三池體，第三池體中含有反硝化菌菌群，進(jìn)行缺氧處理，控制水體的溶解氧濃度為0.2-0.5mg/l；

好氧處理步驟：將經(jīng)缺氧處理的水體導(dǎo)入第四池體，在曝氣條件下，對(duì)水體進(jìn)行好氧處理，使水體的溶解氧濃度為2.5-3.5mg/l；沉降，使泥體與水體分離，水體經(jīng)升液管導(dǎo)入第三池體，泥體通過(guò)升液管后經(jīng)三通閥一部分導(dǎo)入第一池體或收集罐。

進(jìn)一步地，好氧處理步驟中，升液管中流體介質(zhì)的相對(duì)密度為0.25-0.35。

進(jìn)一步地，好氧處理步驟中，第四池體分兩級(jí)，第一級(jí)中微生物種群為適用于降解高濃度污染物，第二級(jí)池體中微生物種群為適用降解低濃度污染物。

進(jìn)一步地，預(yù)缺氧處理步驟的處理時(shí)間為0.5-1h。

本發(fā)明的目的之二采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種農(nóng)村生活廢水處理裝置，包括第一沉降池、第一泥管、泥泵、第一水管、第一三通閥、第一池體、第二水管、第二池體、第三池體、第四池體、第一升液管、第三水管、第二三通閥、第二升液管、第二沉降池、第三三通閥、風(fēng)機(jī)和收集罐；

第一沉降池池體的橫截面面積自上至下依次減小，第一泥管依次連通第一沉降池池底、泥泵和第一池體池頂；第一水管依次連通第一沉降池、第一三通閥和第一池體；第二水管連通第一三通閥和第二池體；第二池體、第三池體和第四池體依次連通，第一升液管連通第四池體池底和第三池體池頂；第一升液管、第二三通閥、第三水管和第二沉降池依次連通，第二沉降池、第二升液管、第三三通閥、第一池體依次連通；第三三通閥與收集罐連通；

農(nóng)村生活廢水處理裝置還包括曝氣組件，曝氣組件與風(fēng)機(jī)連通；

風(fēng)機(jī)與第一升液管的底部相連通，風(fēng)機(jī)與第二升液管的底部相連通。

進(jìn)一步地，農(nóng)村生活廢水處理裝置還包括控制系統(tǒng)和氧濃度感應(yīng)器，曝氣組件包括設(shè)置于池體內(nèi)的曝氣管和用于控制曝氣管曝氣量的曝氣閥，氧濃度感應(yīng)器用于檢測(cè)池體內(nèi)的氧濃度信號(hào)并將信號(hào)傳輸至控制系統(tǒng)并指令曝氣閥運(yùn)作。

進(jìn)一步地，第一升液管與風(fēng)機(jī)通過(guò)第一風(fēng)管相連通，第二升液管與風(fēng)機(jī)通過(guò)第二風(fēng)管相連通，第一風(fēng)管上設(shè)有用于控制進(jìn)氣量的第一氣閥，第二風(fēng)管上設(shè)有用于控制進(jìn)氣量的第二氣閥。

進(jìn)一步地，第二池體和/或第三池體和/或第四池體內(nèi)懸掛有pp立體彈性材料。

進(jìn)一步地，第四池體內(nèi)設(shè)有隔板，隔板與第四池體的進(jìn)水端的一側(cè)設(shè)有適用于降解高濃度污染物的微生物種群，隔板與第四池體的出水端的一側(cè)設(shè)有適用于降解低濃度污染物微生物種群。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

(1)本發(fā)明提供的農(nóng)村生活廢水處理方法，在進(jìn)入缺氧池前，先將泥體與部分水體進(jìn)行預(yù)缺氧處理，以發(fā)生厭氧氨氧化作用，增強(qiáng)系統(tǒng)脫氮效果。同時(shí)，為厭氧池提供更優(yōu)的厭氧釋磷環(huán)境，厭氧池的釋磷以及好氧池的好氧吸磷，大大降低了污水中磷的含量；

(2)經(jīng)本發(fā)明提供的方法處理后農(nóng)村生活廢水，cod去除率90％，bod去除率95％，氨氮去除率90％，總磷去除率88％，ss去除率95％；

(3)本發(fā)明提供的裝置是一種生化處理效果好、設(shè)備投資低，噸水處理費(fèi)低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、性能可靠的一體化污水處理技術(shù)。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，各附圖標(biāo)記：1、第一沉降池；11、第一泥管；12、第一水管；13、第一三通閥；20、第一池體；21、第二池體；22、第三池體；23、第四池體；24、第二水管；25、第一升液管；26、第二三通閥；27、第三水管；3、第二沉降池；31、第二升液管；32、第三三通閥；4、收集罐；5、風(fēng)機(jī)；51、第一風(fēng)管；52、第一氣閥；53、第二風(fēng)管；54、第二氣閥；6、曝氣管；61、曝氣閥；7、pp立體彈性材料；8、隔板。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述，需要說(shuō)明的是，在不相沖突的前提下，以下描述的各實(shí)施例之間或各技術(shù)特征之間可以任意組合形成新的實(shí)施例。

以下具體實(shí)施方式中，所述“第一”、“第二”等具有次序含義的詞應(yīng)該理解為對(duì)相似部件的標(biāo)號(hào)以示區(qū)別，而非次要程度的比較。

本發(fā)明提供一種農(nóng)村生活廢水處理方法，包括以下步驟：

預(yù)缺氧處理步驟：將待處理農(nóng)村生活廢水進(jìn)行沉降，使泥體與水體分離，在曝氣條件下，將泥體導(dǎo)入第一池體20的頂部，將5-20％的水體導(dǎo)入第一池體20的底部，進(jìn)行預(yù)缺氧處理，使泥體和水體的溶解氧濃度均低于0.2mg/l；水體和泥體在預(yù)缺氧處理步驟的處理時(shí)間為0.5-1h；

在本步驟中，微生物利用部分進(jìn)水中的有機(jī)物和內(nèi)源反硝化去除回流硝態(tài)氮，消除硝態(tài)氮對(duì)厭氧池的不利影響，從而保證厭氧池的穩(wěn)定性，有利于聚磷菌的釋磷從而為好氧區(qū)的吸磷提供更大的潛力。部分水體和大部分泥體在預(yù)缺氧處理步驟中發(fā)生厭氧氨氧化作用，增強(qiáng)系統(tǒng)脫氮效果。同時(shí)，為后續(xù)的厭氧處理提供更優(yōu)的厭氧釋磷環(huán)境，厭氧池的釋磷以及好氧池的好氧吸磷，大大降低了污水中磷的含量；

厭氧處理步驟：將余量的流體聯(lián)同經(jīng)預(yù)缺氧處理后的水體導(dǎo)入第二池體21，進(jìn)行厭氧處理，控制流體的溶解氧濃度低于0.2mg/l；

該步驟的主要功能為釋放磷，使污水中p的濃度升高，溶解性有機(jī)物被微生物細(xì)胞吸收而使污水中的bod5濃度下降。另外，nh3-n因細(xì)胞的合成而被去除一部分，使污水中的nh3-n濃度下降，但no3-n含量沒(méi)有變化；

缺氧處理步驟：將經(jīng)厭氧處理后的流體導(dǎo)入第三池體22，第三池體22中含有反硝化菌菌群，進(jìn)行缺氧處理，控制流體的溶解氧濃度為0.2-0.5mg/l；

該缺氧處理步驟中，反硝化桿菌、斯氏桿菌、螢氣極毛桿菌等反硝化菌利用污水中的有機(jī)物作碳源，將回流混合液中帶入大量no3-n和no2-n還原為n2釋放至空氣，因此bod5濃度下降，no3-n濃度大幅度下降，而磷的變化很??；

好氧處理步驟：將經(jīng)缺氧處理的流體導(dǎo)入第四池體23，在曝氣條件下，對(duì)流體進(jìn)行好氧處理，使流體的溶解氧濃度為2.5-3.5mg/l；沉降，使泥體與水體分離，水體經(jīng)升液管導(dǎo)入第三池體22，泥體通過(guò)升液管后經(jīng)三通閥一部分導(dǎo)入第一池體20或收集罐4。

該步驟中，污染物經(jīng)過(guò)好氧微生物的降解，從而降解為無(wú)害物質(zhì)，經(jīng)檢測(cè)，未合格后導(dǎo)入第一池體20，合格后排入收集罐4。

采用本發(fā)明的方法處理過(guò)的農(nóng)村生活廢水，cod去除率90％，bod去除率95％，氨氮去除率90％，總磷去除率88％，ss去除率95％。

本發(fā)明中，采用升液管提升流體介質(zhì)的方式，使處理后的水體或泥體避免使用泵抽拉的方式。曝氣最猛烈的地方，水面明顯高于周邊水面。因?yàn)橛袣怏w，這一區(qū)域的有效密度降低，與重力加速度和水深的乘積當(dāng)然也降低，這個(gè)乘積得出的數(shù)字即是壓強(qiáng)。那么，局部壓強(qiáng)降低，流體壓力將驅(qū)動(dòng)周圍的水或流體流入，使得局部水深加大，才可能達(dá)到平衡。用管道強(qiáng)化這一效應(yīng)，向管道內(nèi)注入氣體，管內(nèi)壓力下降，流體上升，即為氣提。當(dāng)氣體被通入提升管底部后，氣泡由于浮力作用會(huì)上升，并充滿整個(gè)提升管，管內(nèi)是氣和水混合液，管外是污水，管外管內(nèi)底部相連通，提升管內(nèi)水之所以被提升，一般按連通管原理解釋，升液管中流體介質(zhì)的密度小于水，優(yōu)選地，相對(duì)密度為0.25-0.35，所以混合液會(huì)上升。

本發(fā)明中作為進(jìn)一步的實(shí)施方式，好氧處理步驟中，第四池體23分兩級(jí)，第一級(jí)中微生物種群為適用于降解高濃度污染物，第二級(jí)池體中微生物種群為適用降解低濃度污染物。即待處理水體在第四池體23中分兩步處理，前一步菌種適用于高濃度污染物，即水體中的污染物在第一級(jí)中快速地被降解，而在第二級(jí)中，緩慢而徹底地被降解，兩級(jí)結(jié)合處理速度快。

實(shí)施例1：

如圖1所示，一種農(nóng)村生活廢水處理裝置，包括第一沉降池1、第一泥管11、泥泵、第一水管12、第一三通閥13、第一池體20、第二水管24、第二池體21、第三池體22、第四池體23、第一升液管25、第三水管27、第二三通閥26、第二升液管31、第二沉降池3、第三三通閥32、風(fēng)機(jī)5和收集罐4；

第一沉降池1池體的橫截面面積自上至下依次減小，第一泥管11依次連通第一沉降池1池底、泥泵和第一池體20池頂；第一水管12依次連通第一沉降池1、第一三通閥13和第一池體20；第二水管24連通第一三通閥13和第二池體21；

待處理農(nóng)村生活廢水在第一沉降池1進(jìn)行沉降后，沉降后在第一沉降池1池底得到的泥體經(jīng)第一泥管11在泥泵的作用下導(dǎo)入第一池體20池頂，而沉降后在第一沉降池1池上部得到的水體，在第一三通閥13的作用下，5-20％量的水體以第一水管12導(dǎo)入第一池體20，余量的水體經(jīng)第二水管24導(dǎo)入第二池體21；

第二池體21、第三池體22和第四池體23依次連通；即待處理水體依次經(jīng)過(guò)第二池體21、第三池體22、第四池體23的連續(xù)處理；

第一升液管25連通第四池體23池底和第三池體22池頂，第一升液管25、第二三通閥26、第三水管27和第二沉降池3依次連通；第一升液管25用于將第四池體23處理后的水體返回至第三池體22，第二三通閥26用于將第四池體23處理后未返回至第三池體22的水體導(dǎo)入第二沉降池3；

第二沉降池3、第二升液管31、第三三通閥32、第一池體20依次連通；第三三通閥32與收集罐4連通；經(jīng)過(guò)處理的水體在第二沉降池3里進(jìn)行沉降，進(jìn)一步地水體和泥體相分離，泥體在第二升液管31的作用下，流經(jīng)第三三通閥32后導(dǎo)入第一池體20或收集罐4；

農(nóng)村生活廢水處理裝置還包括曝氣組件，曝氣組件與風(fēng)機(jī)5連通；曝氣組件用于在各池體內(nèi)產(chǎn)生曝氣，從而加快菌體與水體的接觸面和反應(yīng)強(qiáng)度；

風(fēng)機(jī)5與第一升液管25的底部相連通，風(fēng)機(jī)5與第二升液管31的底部相連通；風(fēng)機(jī)5給第一升液管25和第二升液管31提供氣體來(lái)源。

實(shí)施例1中，升液管中流體介質(zhì)的相對(duì)密度為0.25-0.35。即水體也氣體混合物的密度為0.25-0.35，或泥體與氣體混合物的密度為0.25-0.35。流體介質(zhì)的密度通過(guò)控制風(fēng)機(jī)5中氣流進(jìn)入第一升液管25或長(zhǎng)二升液管內(nèi)的流速而控制。為了控制升液管中的氣流流速，第一升液管25與風(fēng)機(jī)5通過(guò)第一風(fēng)管51相連通，第二升液管31與風(fēng)機(jī)5通過(guò)第二風(fēng)管53相連通，第一風(fēng)管51上設(shè)有用于控制進(jìn)氣量的第一氣閥52，第二風(fēng)管53上設(shè)有用于控制進(jìn)氣量的第二氣閥54。

實(shí)施例1中，作為進(jìn)一步的實(shí)施方式，曝氣組件包括設(shè)置于池體內(nèi)的曝氣管6和用于控制曝氣管6曝氣量的曝氣閥61，氧濃度感應(yīng)器用于檢測(cè)池體內(nèi)的氧濃度信號(hào)并將信號(hào)傳輸至控制系統(tǒng)并指令曝氣閥61運(yùn)作。即，為了使每個(gè)池體內(nèi)的氧濃度達(dá)到指定的值，除了通過(guò)控制水體或泥體在池內(nèi)的停留時(shí)間外，還可以通過(guò)控制每個(gè)池體內(nèi)的曝氣量。氧濃度感應(yīng)器檢測(cè)到各個(gè)池體內(nèi)的溶解氧濃度。

實(shí)施例1中，第二池體21和/或第三池體22和/或第四池體23內(nèi)懸掛有pp立體彈性材料7。pp立體彈性材料7有利于掛膜、截留微生物增加泥齡、便于污水污泥充分接觸反應(yīng)。pp立體彈性材料7的支架采用不銹鋼材質(zhì)，為可提升型框架結(jié)構(gòu)。pp立體彈性材料7一方面可以有得于微生物菌體棲息，一方面能夠提高泥體或水體的停留時(shí)間。

實(shí)施例1中，作為進(jìn)一步的實(shí)施方式，第四池體23內(nèi)設(shè)有隔板8，隔板8與第四池體23的進(jìn)水端的一側(cè)設(shè)有適用于降解高濃度污染物的微生物種群，隔板8與第四池體23的出水端的一側(cè)設(shè)有適用于降解低濃度污染物微生物種群。即待處理水體在第四池體23中分兩步處理，前一步菌種適用于高濃度污染物，即水體中的污染物在第一級(jí)中快速地被降解，而在第二級(jí)中，緩慢而徹底地被降解，兩級(jí)結(jié)合處理速度快。

上述實(shí)施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，不能以此來(lái)限定本發(fā)明保護(hù)的范圍，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上所做的任何非實(shí)質(zhì)性的變化及替換均屬于本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍。