一種農(nóng)村畜禽糞水、生活污水的綜合處理方法
【專利摘要】一種農(nóng)村畜禽糞水、人產(chǎn)生的生活污水處理工藝流程及方法，解決農(nóng)戶綜合廢水任意排放，缺乏配套處理設(shè)施等問題。采用技術(shù)方案是：將農(nóng)戶生活污水與畜禽糞便污水按1:1的重量比混合后，依次經(jīng)過粗格柵、集水池、細(xì)格柵進(jìn)行預(yù)處理，然后再經(jīng)過厭氧生物濾池、兩級曝氣生物濾池和人工濕地進(jìn)行處理。厭氧生物濾池將大分子有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物，增加廢水可生化降解性，經(jīng)二級曝氣生物濾池的出水回流至厭氧生物濾池進(jìn)行反硝化脫氮；兩級曝氣主要用于去除大部分的有機(jī)物，并通過硝化菌的作用使得大部分氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮；人工濕地主要用于對廢水進(jìn)一步凈化處理，使得出水可達(dá)標(biāo)排放。
【專利說明】一種農(nóng)村畜禽糞水、生活污水的綜合處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)村綜合廢水，即畜禽廢水、人的生活污水的處理方法，屬于廢水處理技術(shù)及合理利用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，農(nóng)村綜合廢水排放量逐漸增大，使農(nóng)村地區(qū)環(huán)境狀況日益惡化，環(huán)境質(zhì)量明顯下降，直接威脅著廣大農(nóng)民群眾的生存環(huán)境與身體健康，制約了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。
[0003]農(nóng)村農(nóng)戶往往會養(yǎng)殖2飛頭豬，相對于人，畜禽產(chǎn)生的廢水量更多，一頭豬產(chǎn)生的污水量是一個人產(chǎn)生污水量的7倍，畜禽廢水中有機(jī)物含量是人產(chǎn)生廢水有機(jī)物含量的4-6倍，同時由于養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模小、范圍較廣，統(tǒng)一收集處理難以執(zhí)行，使得農(nóng)戶綜合廢水無法得到有效治理，且大部分廢水最終匯集流入江、河水環(huán)境。目前，農(nóng)村綜合廢水成為水體污染物的主要來源之一。
[0004]目前農(nóng)村生活污水處理的主要模式有:1.修建傳統(tǒng)的化糞池，傳統(tǒng)的化糞池存在去除有機(jī)物能力差、不符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，定期抽糞、運(yùn)輸量大，管理不便等缺點(diǎn)。2.修建沼氣池，修建大量沼氣池，但沼氣池對綜合廢水的處理效率受氣溫影響較大，農(nóng)戶產(chǎn)生的廢水都是直接排放。3.新型農(nóng)村污水處理方法，如人工濕地處理、土地處理、活性污泥法等。但其主要針對人產(chǎn)生的農(nóng)村生活污水，目前為止并沒有針對單個農(nóng)戶人和畜禽產(chǎn)生的綜合廢水的處理方法。例如專利《一種低能耗自循環(huán)農(nóng)村污水處理方法》，申請專利號201310006853.1，其是一種主要針對人產(chǎn)生的生活污水的處理方法，利用此方法農(nóng)戶產(chǎn)生的綜合廢水得不到有效處理。目前，但針對農(nóng)村綜合廢水處理的研究比較少，同時與統(tǒng)一收集處理技術(shù)的成熟和多樣化相比，目前還匱乏對分散式污水處理的研究，對農(nóng)村綜合廢水的技術(shù)更加匱乏。因此，針對農(nóng)村綜合廢水污染特征，研究適宜的農(nóng)村綜合廢水處理工藝和方法顯得十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服農(nóng)村綜合廢水處理率低，易對環(huán)境造成污染等問題，本發(fā)明提出了厭氧生物濾池-一級曝氣生物濾池-二級曝氣生物濾池-生態(tài)濕地處理工藝，用于處理農(nóng)村農(nóng)戶產(chǎn)生的綜合廢水。
[0006]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)上述目的的:
一種農(nóng)村畜禽糞水、生活污水的綜合處理方法，包括廢水預(yù)處理，前置反硝化生物濾池處理及濕地處理，前置反硝化生物濾池處理包括上流式厭氧生物濾池處理、兩級上流式好氧生物濾池處理。
[0007]將生活污水與家禽糞水1:1混合后經(jīng)50 mm的格柵過濾、集水池均衡廢水、3 mm的格柵過濾，除去綜合廢水中的懸浮物，一方面防止雜物堵塞進(jìn)水管和生物濾池，實現(xiàn)氣、水的均勻分布，另一方面經(jīng)50 mm的格柵過濾、集水池均衡廢水、3 mm的格柵過濾產(chǎn)生的廢渣可以進(jìn)行有機(jī)堆肥，為農(nóng)戶的農(nóng)作物提供有機(jī)肥料。經(jīng)預(yù)處理的廢水以90 mL/min的流量送入含有煤渣填料的上流式厭氧生物濾池，水力停留4h，所述的上流式厭氧生物濾池中溶解氧濃度低于I mg/L，其中濾料占濾池體積的1/5~1/3，由于煤渣的比表面積較大，微生物易于在煤渣表面生長，提高廢水的可生化降解性，同時可去除部分COD，總COD去除率達(dá)到40%。厭氧處理后的廢水送入含有煤渣填料的一級上流式曝氣生物濾池進(jìn)行處理，水力停留3h，所述的一級上流式曝氣生物濾池中溶解氧濃度高于4 mg/L，其中濾料占濾池體積的1/4-1/3，第一級曝氣生物濾池內(nèi)綜合廢水濃度較高，該生物濾池內(nèi)存在大量適應(yīng)高濃度廢水的細(xì)菌、纖毛蟲緣毛類、纖毛蟲吸管蟲類等微生物，大部分有機(jī)物和氨氮在此被去除，經(jīng)過此階段處理，總COD的去除率可達(dá)67.76%，氨氮去除率為89.02%。然后經(jīng)過填料為煤渣的二級上流式曝氣生物濾池，該生物濾池內(nèi)存在大量適應(yīng)低濃度廢水尖毛蟲屬、輪蟲類、線蟲類等微生物,進(jìn)一步對綜合廢水進(jìn)行處理,水力停留3h，所述的一級上流式曝氣生物濾池中溶解氧濃度高于4 mg/L，其中濾料占濾池體積的1/4-1/3，經(jīng)二級曝氣后總COD去除率達(dá)到75%，氨氮去除率達(dá)到99.32%。二級曝氣出水回流進(jìn)入?yún)捬跎餅V池進(jìn)行反硝化脫氮，且由于回流水的稀釋作用，使得前置反硝化工藝去除COD及NH3-N的穩(wěn)定性更高。處理水最后流入人工濕地處理系統(tǒng)，對出水進(jìn)一步凈化。人工濕地處理系統(tǒng)的填料分為三層，從上到下依次是土壤、煤渣、礫石。
[0008]本農(nóng)村綜合廢水處理工藝流程及方法的優(yōu)點(diǎn):(1)動力消耗低，占地面積小。本發(fā)明動力系統(tǒng)為一臺蠕動泵，兩臺電磁式空氣泵；處理裝置中的集水池、厭氧池、曝氣池全部用塑料桶或塑料箱代替，占地面積小。(2)該處理工藝運(yùn)行操作簡單，投入成本、運(yùn)行資本、維護(hù)費(fèi)用比較低、日常維護(hù)管理簡便，設(shè)備可間斷運(yùn)行，若長時間停止不用后再使用，其設(shè)施可在幾天內(nèi)恢復(fù)正常運(yùn)行。設(shè)備一旦運(yùn)行，除了適當(dāng)管理，不再需要其他費(fèi)用。(3)有效去除有機(jī)物、氮、磷等污染物。由于廢水在厭氧生物濾池中經(jīng)歷了水解、酸化、產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷四個階段，大分子有機(jī)物可被降解成小分子有機(jī)物，改善了廢水的可生物降解性，提高了廢水的處理效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖對本方法進(jìn)一步說明。
[0010]圖1是農(nóng)村廢水處理工藝流程圖。
[0011]圖2是處理工藝對綜合廢水去除效率圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本處理工藝流程及方法進(jìn)行詳細(xì)說明
圖1是農(nóng)村綜合廢水處理工藝流程圖。畜禽廢水和人產(chǎn)生的生活污水混合后依次經(jīng)過粗格柵、集水池、細(xì)格柵進(jìn)行預(yù)處理，之后綜合廢水經(jīng)厭氧生物濾池、兩級曝氣生物濾池進(jìn)行處理，部分處理水回流至厭氧生物濾池進(jìn)行反硝化脫氮，曝氣處理后的廢水流入人工濕地系統(tǒng)對污水進(jìn)行進(jìn)一步處理，使水質(zhì)得到凈化。粗格柵的作用是除去大的懸浮物和漂浮物；集水池有沉砂池的作用，用于除去較大顆粒物；細(xì)格柵主要用于除去廢水中較小的懸浮物，防止堵塞蠕動泵的進(jìn)水管。厭氧生物濾池，主要是通過水解酸化作用使大分子有機(jī)物降解成小分子有機(jī)物，改善廢水的可生化降解性，同時進(jìn)行反硝化脫氮；兩級曝氣生物濾池主要用于去除廢水中大部分的有機(jī)物，并在硝化菌的作用下使氨氮轉(zhuǎn)變?yōu)橄鯌B(tài)氮。人工濕地主要是對曝氣池出水進(jìn)行進(jìn)一步處理，使水質(zhì)得到再次凈化，濕地處理系統(tǒng)對廢水水凈化作用機(jī)理是多方面的，有物理沉降作用、化學(xué)沉淀作用、土壤的吸附作用、微生物的新陳代謝作用。濕地系統(tǒng)的出水可達(dá)標(biāo)排放。
[0013]圖2是以三峽庫區(qū)農(nóng)村散戶綜合廢水為處理對象，利用本處理工藝對綜合廢水的處理效果圖。試驗時間為40天，綜合廢水的各項指標(biāo)的平均值分別為:COD 745.77 mg/L；氨氮 336.97 mg/L;總磷 28.97 mg/L。出水指標(biāo)分別為=COD 68.90 mg/L ;氨氮 1.72 mg/L;總磷3.46 mg/L。本處理工藝對農(nóng)村綜合廢水中COD、氨氮、總磷的去除率隨監(jiān)測時間變化情況如圖2所示，C0D、氨氮、總磷的平均去除率分別為90 %、99.44%和87.2 %，該處理工藝對農(nóng)村綜合廢水處理效果較好，出水水質(zhì)滿足國家農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。處理后水可用于農(nóng)戶房屋前后的自流地灌溉 水使用。
【權(quán)利要求】
1.一種農(nóng)村畜禽糞水、生活污水的綜合處理方法，包括廢水預(yù)處理，前置反硝化生物濾池處理及濕地處理，其特征在于:前置反硝化生物濾池處理包括上流式厭氧生物濾池處理、兩級上流式好氧生物濾池處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)村畜禽糞水、生活污水的綜合處理方法，其特征在于:所述的廢水預(yù)處理是將生活污水與禽畜糞水以1: 1-3混合后依次經(jīng)間隙為50 mm的格柵過濾、集水池均衡廢水、間隙為3 mm的格柵過濾。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)村畜禽糞水、生活污水的綜合處理方法，其特征在于:所述的前置反硝化生物濾池處理是將經(jīng)預(yù)處理的廢水以9(T100 mL/min的流量送入上流式厭氧生物濾池，水力停留時間4 h ;厭氧處理后的廢水依次進(jìn)入一級上流式曝氣生物濾池，水力停留時間3 h，二級上流式曝氣生物濾池，水力停留時間3h ;二級曝氣出水以90-100mL/min的流量回流進(jìn)入?yún)捬跎餅V池，其余二級曝氣出水進(jìn)行濕地處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的農(nóng)村畜禽糞水、生活污水的綜合處理方法，其特征在于:上流式厭氧生物濾池中溶解氧濃度低于I mg/L，其中濾料占濾池體積的1/5~1/3。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的農(nóng)村畜禽糞水、生活污水的綜合處理方法，其特征在于:一級上流式曝氣生物濾池中溶解氧濃度高于4 mg/L，其中濾料占濾池體積的1/4~1/3。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的農(nóng)村畜禽糞水、生活污水的綜合處理方法，其特征在于:二級上流式曝氣生物濾池中溶解氧濃度高于4 mg/L，其中濾料占濾池體積的1/4~1/3。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的農(nóng)村畜禽糞水、生活污水的綜合處理方法，其特征在于:所述的厭氧生物濾池、一級曝氣生物濾池、二級曝氣生物濾池均設(shè)有填料，所述的填料為煤渣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)村畜禽糞水、生活污水的綜合處理方法，其特征在于:所述的濕地處理是將二級曝氣出水送入濕地處理系統(tǒng)進(jìn)行凈化，所述的濕地處理系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有填料，填料分三層，從上到下依次為土壤層、煤渣層、礫石層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的農(nóng)村畜禽糞水、生活污水的綜合處理方法，其特征在于:所述的土壤層厚度為30cm,煤洛層厚度為25cm,碌石層厚度為20cm。
【文檔編號】C02F9/14GK103880244SQ201410099774
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】劉耀興, 廖再毅, 雷玉新, 周宜紅, 趙春菊, 陳建軍, 吳曉云, 許陽, 邵盼盼 申請人:三峽大學(xué)