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)：
我國總計有鄉(xiāng)鎮(zhèn)45412個，村民委員會739980個，鄉(xiāng)村戶數(shù)23692. 7萬戶，鄉(xiāng)村人口達91960萬人。據(jù)測算，全國農(nóng)村每年產(chǎn)生生活污水80多億噸，全國畜禽養(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。絕大部分村莊沒有排水渠道和污水處理系統(tǒng)，生活污水隨意排放，嚴重污染了農(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)安全受到嚴重威脅，直接危害農(nóng)民的身體健康，嚴重影響農(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)境問題每年造成的經(jīng)濟損失已超過千億元，我國農(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)達國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)。
國內(nèi)目前已經(jīng)有不少針對農(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，一些研究者還提出或試驗了組合式的農(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)方案因為處理效果不佳、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)村污水有效處理問題，其方法必須滿足占地省、投資少、建造及運行成本低、無二次污染、能靈活應(yīng)對處理負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分離器、磁棒分離器或高梯度磁分離器。
經(jīng)過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分離器。污水進入磁盤分離器的反應(yīng)時間為3-5 分鐘。
農(nóng)村小城鎮(zhèn)生活污水具有分散性高、有機及固體污染物濃度高等特點，單一的處理方法無法實現(xiàn)對農(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為技術(shù)不夠成熟或經(jīng)濟的原因無法得到推廣使用。因此，本發(fā)明公開了一種新型的農(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，實現(xiàn)對不同負荷、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)處理單元還可同時生產(chǎn)出蔬菜、花卉等一些有價值的副產(chǎn)品。
本發(fā)明的技術(shù)方案具有如下優(yōu)點1、本發(fā)明具有占地省、流程短、設(shè)備操作方便、運行成本低、無二次污染、能靈活應(yīng)對處理負荷變化等優(yōu)點，是適合中國農(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)生活污水時對TP、NH3-N、TN均具有良好的效果，其污泥產(chǎn)量小，出水可達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002) —級標準的要求。
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，目前還沒有文獻報道將磁分離技術(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，可減輕二級處理的負擔(dān)，大幅度提高了出水口水質(zhì)，保證外派污水的穩(wěn)定達標，為農(nóng)村小城鎮(zhèn)生活污水回用打下良好基礎(chǔ)。
5、磁盤分離廢水凈化設(shè)備具有水力停留時間短、占地面積小、處理水量大、運行費用低、工藝流程短等特點，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、占地面積大等問題。
6、發(fā)明人通過本發(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， 直接進入污泥脫水機處理。


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。
具體實施方式
為了更清楚的說明本發(fā)明的發(fā)明目的和技術(shù)方案，以下結(jié)合附圖以及實施例對本發(fā)明做進一步闡述。
如圖1所示，本發(fā)明包含預(yù)處理和深度處理兩個處理單元；污水依次經(jīng)過這兩個處理單元處理后實現(xiàn)達標排放；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)對農(nóng)村小城鎮(zhèn)生活污水進行一級處理去除大部分有機物及固體污染物。人工濕地是深度處理單J Li ο
生活污水首先經(jīng)過由多組相平行的金屬柵條與框架組成，傾斜安裝在進水的渠道中柵間距16-40_的粗細格 柵，用來去除可能堵塞水泵機組及管道閥門的較粗大懸浮物， 并保證整個污水處理系統(tǒng)能正常運行。其次污水進入調(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，通過混絮凝形成微磁絮團，絮團在高強磁場強度下被吸附、打撈，從而完成了水體的快速凈化過程，出水水質(zhì) SS ^ IOmg/1, TP ^ O. 511^/1,油< 5mg/1, COD ^ 150mg/l。
經(jīng)過預(yù)處理后引入人工濕地，進一步深度處理，去除氮磷，污水中可溶性有機物則可通過植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代謝降解過程而被分解、去除。人工濕地中通過種植經(jīng)濟類的水生植物，可產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益。
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處理單元；污水依次經(jīng)過這三個處理單元處理后實現(xiàn)達標排放；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)對農(nóng)村生活污水進行一級處理去除大部分有機物及固體污染物。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)過由多組相平行的金屬柵條與框架組成，傾斜安裝在進水的渠道中柵間距16-40_的粗細格柵，用來去除可能堵塞水泵機組及管道閥門的較粗大懸浮物， 并保證整個污水處理系統(tǒng)能正常運行。其次污水進入調(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，通過混絮凝形成微磁絮團，絮團在高強磁場強度下被吸附、打撈，從而完成了水體的快速凈化過程，出水水質(zhì) SS ^ IOmg/1, TP ^ O. 511^/1,油< 5mg/1, COD ^ 150mg/l。
經(jīng)過預(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程，一次提升污水將勢能轉(zhuǎn)化為動能，分級跌落，形成水幕及水滴自然充氧，無需曝氣裝置，在降低有機物的同時，去除氮、 磷等污染物，能大幅度降低污水生物處理能耗。有地勢的村莊可利用自然地形落差進行跌水，無需水泵提升。凈化后水引入人工濕地，進一步深度處理，去除氮磷，出水可達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002) —級標準的要求 。人工濕地中通過種植經(jīng)濟類的水生植物，可產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益。
預(yù)處理階段主要技術(shù)指標1.捕捉微粒的粒徑最小達到2μ m ;2.進口水質(zhì)SS:300 400mg/l的情況下，出口水質(zhì)SS ( 10mg/l。
3.進口 TP2 5mg/l的情況下，出水TP小于O. 05 O. 5mg/l。
4.進口水質(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，然后通過磁分離設(shè)備進行固液分離，水體得到凈化；水體中分離出來的泥渣經(jīng)磁種回收系統(tǒng)分散、脫磁后實現(xiàn)磁種與泥渣的分離，磁種進入下一個循環(huán)使用過程。
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。
實施例1處理對象為典型農(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)過該階段處理后的污水BOD5去除30%左右；然后污水溢流進入磁分離系統(tǒng)，其磁分離器為磁盤， 經(jīng)過3分鐘的水力停留時間后出水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程，一次提升污水將勢能轉(zhuǎn)化為動能，分級跌落，形成水幕及水滴自然充氧，無需曝氣裝置，在降低有機物的同時去除氮、磷等污染物，能大幅度降低污水生物處理能耗。通過此階段的處理，污染物指標能達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002) —級標準的要求。第三階段人工濕地主要是進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物和氮、磷等能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化的可溶性無機物等。經(jīng)過三級處理外排水中 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。
實施例2 處理對象為典型小城鎮(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)過該階段處理后的污水BOD5去除30%左右；然后污水溢流進入磁分離系統(tǒng)，其磁分離器為磁盤，經(jīng)過3. 5分鐘的水力停留時間后出水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，污水的不溶性有機物通過濕地的沉淀、 過濾作用，可以很快被截留，進而被微生物利用，污水中可溶性有機物則可通過植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代謝降解過程而被分解、去除，在降低有機物的同時，去除氮、 磷等污染物。通過此階段的處理，污染物指標能達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》 (GB18918-2002) 一級標準的要求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入磁盤分離器的反應(yīng)時間為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、運行成本低、無二次污染、能靈活應(yīng)對處理負荷變化等優(yōu)點，是適合中國農(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C02F1/48GK103011490SQ20111028520
公開日2013年4月3日 申請日期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 申請人:四川環(huán)能德美科技股份有限公司