CN102040316B - 生态复合污泥水体净化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生态复合污泥水体净化方法。依次设置厌氧池、中间沉淀池、生态复合污泥***、污泥回流***；污水进入厌氧池发生有机物去除及磷的释放，之后进入中间沉淀池发生固液分离，分离出的上清液由主体生态复合污泥***上部流入，依次通过生态区、硝化区、活性污泥除磷区及集水区后排出***；中间沉淀池分离出的活性污泥直接进入主体生态复合污泥***的活性污泥除磷区，再通过集水区进行固液分离，上清液排出***。生态复合污泥***底部活性污泥除磷区与厌氧池之间设置污泥回流***便于污泥厌氧释磷作用的发生。本发明具有运行稳定、投资运行费用低、管理方便、高效污染物去除效果等优点。

Description

生态复合污泥水体净化方法
技术领域
本发明涉及一种治理污水的方法，特别是一种生态复合污泥水体净化方法。
背景技术
由于农村污水与城市废水水质差别较大，农村生活污水主要为冲厕污水、炊饮污水、洗澡、洗衣污水等，污水中的有机污染物含量低于城市污水，主要污染物为COD、氮和磷，水质相对较稳定。所以对农村污水处理不能简单地把城市废水处理技术照搬用于农村。目前农村污水处理工艺的选择一般结合农村的人口规模，在经济落后、人口较少地区一般采用人工湿地、氧化塘、植物塘等生态处理技术，对化粪池排出的污水进一步处理，充分利用环境的容量来达到处理污水的目的，对于人口密度较大的农村则采用SBR、A/O、A2/O工艺。但是传统建设集中污水厂的模式和污水处理技术存在占地面积广、管网投资庞大、运行费用昂贵、污泥产量高及后续处理等问题，对经济水平相对落后的广大农村分散排污点并不适用，急需开发新的核心技术。
发明内容
本发明的目的就是针对上述问题，将生态方法、生物膜法及活性污泥法三者紧密结合在一个反应器内，提供一种具有污泥产量低、能耗省，同时具有脱氮除磷效果的生态复合污泥水体净化方法，该方法除可用于缺少市政设施的广大农村地区生活污水处理外，还可用于食品加工业废水、屠宰废水等工业废水的处理。
本发明要解决的技术问题是提供一种具有去除COD、氮、磷功能的生态复合污泥水体净化装置，通过物理、化学、植物及微生物等作用使水体得到充分的净化，克服因传统城市污水处理技术用于农村存在的污泥产量过大、脱氮除磷过程大规模的曝气及硝化液回流设施所带来的高基建和运行成本等问题。
本发明的技术方案是：
1、依次设置厌氧池、中间沉淀池、生态复合污泥***、污泥回流***；其中厌氧池用于去除有机物及回流污泥中磷的释放，中间沉淀池用于厌氧池出水中固液分离；
2、在生态复合污泥***中设置隔板将***左右分隔为主体反应区和集水区，两区域底部相连；
3、生态复合污泥***主体反应区上部设置由框架及筛网围隔的生态区，筛网中填充优选粒径为1-20mm的火山岩和/或生物陶粒和/或沸石颗粒和/或石英砂颗粒填料，其上栽种湿生挺水植物。植物根系在生长过程中能够布满整个颗粒填料区域并透过筛网分散到硝化区域中，根系分泌的有机物和溶解氧为硝化反应的发生提供部分碳源和溶解氧，解决了因农村生活污水碳源浓度低对硝化过程的抑制问题，同时植物根系泌氧减少了硝化过程所需的人工曝气量，进而降低了能耗；
4、生态复合污泥***主体反应区中部设置由悬挂的稀疏填料及曝气***组成的硝化区，稀疏填料为纤维束填料和/或组合填料和/或弹性填料提供硝化菌的挂膜生长；稀疏填料上端固定于生态区的筛网底部，下端与框架下部设置的钢丝相对固定；生态复合污泥***设置氧化还原电位在线监测仪，并与曝气***相连，当区域内氧化还原电位过低时开启曝气***，当氧化还原电位达到设定要求时曝气***自动关闭，从而起到降低能耗的目的；
5、生态复合污泥***主体反应区下部设置活性污泥除磷区，硝化区产生的硝酸盐氮随水流进入除磷区发生反硝化聚磷作用实现磷的去除，避免了传统脱氮工艺过程硝化液的回流，进而降低了基建和运行成本；反硝化聚磷具有一碳两用的优点，在反硝化脱氮的过程同步实现磷的去除，克服了农村污水中碳源不足对净化效果的抑制作用，同时相对传统好氧除磷来说，减少因曝气而产生基建及运行成本，并起到降低污泥产量的作用；
6、生态复合污泥***底部设置污泥回流***，回流至厌氧池进行磷的释放；
7、水中的污染物在流经生态复合污泥***过程中通过与生态区颗粒填料发生吸附、共沉淀，被植物摄取，被填料上附着的微生物及***底部活性污泥代谢作用去除。
本发明对农村生活污水及食品加工业、屠宰业等工业废水进行处理，能取得高效污染物去除效果，同时具有运行稳定、投资运行费用低、管理方便、美观实用等优点。
附图说明
图1为本发明生态复合污泥水体净化方法示意图。
图中标记：A.进水端；B.出水端；1.厌氧池；2.中间沉淀池；3.生态复合污泥***；4.生态区；5.硝化区；6.活性污泥除磷区；7.集水区；8.框架；9.隔板；10.颗粒填料；11.筛网；12.钢丝；13.稀疏填料；14.氧化还原电位在线监测仪；15.曝气***；16.植物根系；17.搅拌器；18.上清液进水口；19.进泥口；20.污泥回流***；21.湿生挺水植物；22.主体反应区。
具体实施方式
实施例：
如图1所示，设有厌氧池1、中间沉淀池2、生态复合污泥***3三部分组成，其中厌氧池1中设置搅拌器17防止污泥沉淀。生态复合污泥***3为本净水装置的主体，由生态区4、硝化区5、活性污泥除磷区6及集水区7组成，通过隔板9、框架8和筛网11将各区域进行分隔。其中生态区4填充颗粒填料10，其上栽种湿生挺水植物21，植物根系16布满填料区；硝化区5悬挂稀疏填料13，稀疏填料13上端固定在筛网11底部，下端固定在框架8底部钢丝12上。硝化区5设有曝气***15及与其相连的氧化还原电位在线监测***14，通过曝气***15向硝化区5供氧。
厌氧池尺寸为：长×宽×高＝20cm×10cm×50cm，设有可调转速搅拌器17。中间沉淀池2横截面为圆形，直径为：15cm，高度为50cm。生态复合污泥***3尺寸为：长×宽×高＝25cm×20cm×60cm，其中隔板9将主体反应区22与集水区7分隔为4∶1，即集水区7尺寸为：长×宽×高＝5cm×20cm×60cm，主体反应区22尺寸为：长×宽×高＝20cm×20cm×60cm，两区域底部连通高度为20cm。生态复合污泥***3主体反应区22从上到下依次为生态区4、硝化区5和活性污泥除磷区6，三区域高度分别为15cm、25cm和20cm。其中生态区4填充火山岩颗粒填料10，粒径为3-8mm，其上栽种湿生挺水植物(美人蕉)21，种植密度为20～30株/平方米，植物根系可深入布满整个颗粒填料区，并可进一步穿过筛网11生长在硝化区5域内。硝化区5悬挂纤维束稀疏填料13，上端固定于筛网11底部，下端与框架8下部设置的钢丝12相对固定，纤维束稀疏填料13单片直径为15cm，安装中心间距为20cm。
污水净化过程如下：污水首先进入厌氧池1发生有机物去除及磷的释放，之后进入中间沉淀池2发生固液分离，分离出的上清液由主体生态复合污泥***3上部上清液进水口18流入，依次通过生态区4、硝化区5、活性污泥除磷区6及集水区7后排出***；中间沉淀池2分离出的活性污泥19直接进入主体生态复合污泥***3的活性污泥除磷区6，再通过集水区7进行固液分离，上清液排出***。生态复合污泥***3底部活性污泥除磷区6与厌氧池1之间设置污泥回流***20便于污泥厌氧释磷作用的发生。
利用生态复合污泥***3净化生活污水，采用连续进水方式，其中厌氧池1、中间沉淀池2和主体反应区22的水力停留时间分别为6h、1.5h和7h，污泥回流比50％，经为期三个月的启动运行，原水水质和经过本***处理后的出水水质中各污染物平均浓度见表1。
表1：进出水水质表
  TP   硝酸盐氮   氨氮   COD
  进水(mg/L)   11.43   20.16   17.61   107.52
  出水(mg/L)   7.39   0.58   5.88   13.44
  去除率(％)   35.35   97.12   60.61   87.50
如表1所示，生态复合污泥水体净化方法能够有效的去除水体中的硝酸盐氮、氨氮及有机物，对磷同样具有一定的去除作用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。

Claims (1)

1.一种生态复合污泥水体净化方法，其特征在于具体步骤为：
一、依次设置厌氧池(1)、中间沉淀池(2)、生态复合污泥***(3)、污泥回流***(20)；其中厌氧池(1)用于去除有机物及回流污泥中磷的释放，中间沉淀池(2)用于厌氧池(1)出水中固液分离；
二、在生态复合污泥***(3)中设置隔板(9)将***左右分隔为主体反应区(22)和集水区(7)，两区域底部相连；
三、生态复合污泥***(3)主体反应区(22)上部设置由框架(8)及筛网(11)围隔的生态区(4)，筛网(11)中填充粒径为1-20mm的火山岩和/或生物陶粒和/或沸石颗粒和/或石英砂颗粒填料(10)，其上栽种湿生挺水植物(21)；植物根系(16)在生长过程中能够布满整个颗粒填料区域并透过筛网(11)分散到硝化区(5)中，根系分泌的有机物和溶解氧为硝化反应的发生提供部分碳源和溶解氧，同时植物根系泌氧减少了硝化过程所需的人工曝气量，进而降低了能耗；
四、生态复合污泥***(3)主体反应区(22)中部设置由悬挂的稀疏填料(13)及曝气***(15)组成的硝化区(5)，稀疏填料(13)为纤维束填料和/或组合填料和/或弹性填料提供硝化菌的挂膜生长；稀疏填料(13)上端固定于生态区(4)的筛网(11)底部，下端与框架(8)下部设置的钢丝(12)相对固定；生态复合污泥***(3)设置氧化还原电位在线监测仪(14)，并与曝气***(15)相连，当区域内氧化还原电位过低时开启曝气***(15)，当氧化还原电位达到设定要求时曝气***(15)自动关闭，从而起到降低能耗的目的；
五、生态复合污泥***(3)主体反应区(22)下部设置活性污泥除磷区(6)，硝化区(5)产生的硝酸盐氮随水流进入活性污泥除磷区(6)发生反硝化聚磷作用实现磷的去除，避免了传统脱氮工艺过程硝化液的回流；
六、生态复合污泥***(3)底部设置污泥回流***(20)，回流至厌氧池(1)进行磷的释放；
七、水中的污染物在流经生态复合污泥***(3)过程中通过与生态区(4)颗粒填料(10)发生吸附、共沉淀，被植物摄取，被填料上附着的微生物及***底部活性污泥代谢作用去除。
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