CN104355503A - 一种无需重复添加菌种的生活污水处理方法及其处理*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无需重复添加菌种的生活污水处理方法及其处理***，包括以下步骤：杂质与污水进行分离；污水中氮磷的析出；微生物对氮磷等有害物质的氧化处理与消除；杂质的一次沉淀；微生物的过滤处理；剩余杂质的二次沉淀；洁净水。根据上述工艺，本发明污水处理***包括依次连接的集水槽，厌氧槽，微生物接触槽，1号脱离液分离槽，微生物过滤槽，2号脱离液分离槽，消毒排放槽；所述厌氧槽内设置有电解装置，所述微生物接触槽中设置有微生物接触载体装置；所述微生物过滤槽中设置有微生物载体。本发明投入设备少、降低了运行成本、无需添加絮凝剂、无需重复添加菌种。

Description

一种无需重复添加菌种的生活污水处理方法及其处理***

技术领域

本发明属于污水处理领域，尤其涉及一种无需重复添加菌种的生活污水处理方法及其处理***。

背景技术

传统的污水处理工艺：污水—格栅处理—沉砂池—初淀池—生物处理—二次沉淀—混凝沉淀—出水。

首先，污水处理需要专业技术人员长期维护，其维护费用也相对较高。虽然，其包含自动化***，但自动化程度较低。污水的净化处理是一个***工程，通常需要多个操作单元协作完成。把这些操作单元割裂开考虑，往往很难获得理想的效果。因此，如何在同一个污水处理体系中实现各操作单元的优化配置，从而减少***设施的总投资、降低设备的总体运行成本、减少化学药剂的投放量以及整个***的剩余污泥排放量，是污水处理行业的一个重大课题。

其次，传统的污水处理方法无法清除污水中含有的有机污染物氮磷，不能从根本上解决污染问题。在沉淀处理过程中，会人工或其他方式添加絮凝剂使不易沉降的物质达到饱和状态沉淀下来，这会造成一定程度的麻烦。而且针对不同的污染水，往往会用到压滤机、吸附装置或净化装置等。设备的投入相当的大，占地空间要求比较高。

目前，生物絮凝法也是一种重要的废水处理方法，在水处理工程中往往是必不可少的操作单元，尤其是对高浓度有机废水、难降解废水、有毒性废水的处理，此技术是目前国内外最佳的处理解决途径。分散在水中的微粒因具有聚结稳定性和沉降稳定性而不能有效地与水分离，为使其失稳，通常需要借助于絮凝剂。水处理中使用的絮凝剂品种繁多，通常可以分为无机盐类絮凝剂、有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂、人工合成有机高分子絮凝剂等几大类。无机絮凝剂价格便宜，但对人类健康和生态环境会产生不利影响；有机高分子絮凝剂虽然用量少，浮渣产量少，絮凝能力强，絮体容易分离，除油及除悬浮物效果好，但这类高聚物的残余单体具有“三致”效应(致畸、致癌、致突变)，因而使其应用范围受到限制。

现有的污水处理方法中需要添加化学絮凝剂使污水进行絮凝反应。目前，国内污水处理厂常用聚合氯化铝(PAC)或聚丙烯酰胺(PAM)做絮凝剂，使用时预先在大型溶解槽内溶解后再投加。这些化学药剂的大量消耗不仅提高了企业的运行成本，另外所产生的污泥也容易对环境造成二次污染。除了絮凝单元产生的污泥之外，二次沉淀池也会有大量剩余污泥排出，这两部分剩余污泥被送至污泥浓缩池和污泥脱水间。庞大的污泥排放量也是让众多污水处理企业头疼的问题。

因此利用微生物降解废水中的有机污染物，减少絮凝剂的使用量是现代污水处理中的当务之急。

最后，传统的微生物载体因材料和结构设计的原因，有着繁冗和效果低下的不足之处。为解决传统污水处理存在的不足之处，首要就是从根本上解决污染的问题。有机污染物—氮磷通过电解的方式析出,可利用微生物载体将污水中的有机物—氮磷进行氧化，进而彻底消除污水中氮磷的含量。水体的再次污染完全消除，产出水分自然就洁净。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种减少设备投入、降低运行成本、无需添加絮凝剂、无需重复添加菌种的生活污水处理方法及其处理***。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种无需重复添加菌种的生活污水处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)杂质与污水进行分离

将污水引入集水槽，集水槽上层是厌氧槽；污水中的杂质沉淀在集水槽，水分漂浮在上层厌氧槽，通常还可以在厌氧槽上设置T型越流管防止浮渣越流；

2)污水中氮磷的析出

将步骤1)中厌氧槽的污水引入到流量调节槽，在厌氧槽和流量调节槽之间设置电解装置，在电解装置的电解作用下污水中氮磷成分析出；

3)微生物对氮磷的氧化处理与消除

将步骤2)中流量调节槽中带有氮磷成分的污水引入微生物接触槽，微生物接触槽中设置有附着微生物的微生物接触载体装置，微生物与污水中的氮磷成分发生反应并消除污水中的氮磷；微生物接触槽充分曝气，污水中氧气量维持在2～3ppm，污水温度控制在15～25℃间，污水PH维持在6.0～8.5之间；

4)杂质的一次沉淀

将步骤3)中经接触微生物接触载体装置的污水引入1号脱离液分离槽，沉淀杂质从1号脱离液分离槽下端排出，污水从1号脱离液分离槽上部排出；

5)微生物的过滤处理

将步骤4)中排出的污水引入微生物过滤槽，微生物过滤槽中设置有附着微生物的微生物过滤装置，所述微生物过滤装置由微生物载体构成，污水与微生物载体上的微生物接触进行过滤；微生物过滤槽充分曝气，污水中氧气量维持在2～3ppm，污水温度控制在15～25℃间，污水PH维持在6.0～8.5之间；

6)剩余杂质的二次沉淀

将步骤5)中过滤的污水引入2号脱离液分离槽，沉淀杂质从2号脱离液分离槽下端排出，污水从2号脱离液分离槽上部排出；

7)出水

步骤6)中排出的污水进入消毒排放槽通过固体氯进行消毒，得到洁净水质。

根据上述的工艺流程，关于本发明的一种无需重复添加菌种的生活污水其处理***，其装置包括依次连接的集水槽，厌氧槽，微生物接触槽，1号脱离液分离槽，微生物过滤槽，2号脱离液分离槽，消毒排放槽；所述依次连接的装置通过集成的电器控制板调节；所述厌氧槽内设置有电解装置，所述微生物接触槽中设置有微生物接触载体装置；所述微生物过滤槽中设置有微生物载体。厌氧槽中流入的污水通过截流管流入污水处理设备，厌氧槽具有将较大固体物杂质分离的功能。微生物接触槽中的微生物接触载体装置能增大污水与微生物的接触面，防止闭塞现象。1号脱离液分离槽把微生物接触槽中流出的微生物和脱离的污泥，经过自然沉淀，通过固液分离去除污泥。微生物过滤槽中的微生物载体具有卓越的过滤能力，能够高效处理低浓度的污染物质。2号脱离液分离槽的功能和1号脱离液分离槽的功能一致。消毒排放池通过杀灭寄生在放流水中的大肠杆菌和其他细菌已达到排放标准，适用于氯气消毒。

在所述的厌氧槽与微生物接触槽之间设置有流量调节槽，电解装置位于厌氧槽和流量调节槽之间。设置流量调节槽原因是因为：通常流量调节槽中污水流入时，不同的时间段的流入量和污染物质的性状及浓度不同，鉴于污水这种的特性，储存流量，用均匀化的流量和一定量的浓度污水流入微生物接触槽中，能稳定的提供活性化微生物。

所述微生物接触载体装置包括两端开口的网筒、上端盖、下端盖和微生物接触件；所述上端盖盖合在网筒的上端，下端盖盖合在网筒的下端；所述微生物接触件位于网筒的内腔并固定在上端盖和下端盖上。

所述微生物接触件为U型件；所述U型件的两端穿过下端盖并扣紧于上端盖上。

所述微生物载体包括一端开口的网筒或网箱，能够盖合网筒或网箱的网盖，置于网筒或网箱内的能够附着微生物的过滤材料层；所述过滤材料层包括过滤材料上层与过滤材料下层；所述过滤材料下层的比重大于过滤材料上层的比重；所述过滤材料下层的高度小于网筒或网箱高度的1/2，所述微生物载体的密度小于污水的密度。

所述过滤材料上层为树脂、纤维和金属材料制成的多孔型结构体。

所述过滤材料下层为黄土、粘土、白灰、高岭土中添加硅藻土、沸石相混合制得的多孔型结构体。

本发明是通过生物膜法来处理污水的，生物膜法是与活性污泥法并行的一种好氧型生物废水处理方法，主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物。其工艺是使含有营养物质和接种微生物的污水在滤料的表面流动，一定时间后，微生物会附着在滤料表面而增殖和生长，形成一层薄的生物膜。生成的生物膜上繁殖着大量的微生物，它们吸附和降解水中的有机污染物，能起到与活性污泥同样的净化污水作用。

生物膜具有高度的亲水性，污水不断流过其表面的过程中，在其外侧总是存在着一层附着水层，生物膜在表面及一定深度生长繁殖着大量的各种类型的微生物，并形成有机污染物---细菌---原生动物的食物链。生物膜形成与成熟后，微生物不断增殖，生物膜的厚度不断增加，增厚一定程度后，在液面下的生物膜主要转变为厌氧状态，形成厌氧生物膜层；在液面上及液面之上形成的生物膜转变为需氧状态，形成需氧生物膜层，这样，生物膜便由好氧和厌氧两层构成，各司其职。

本发明的有益效果为：

本发明是全自动化的全新设计无需人工维护，所以日常的投入几乎为零。其中微生物的培养与繁殖，也是通过特殊载体配合***设计的自我恢复和调节达到最佳效果。通过液位的自动监控措施手段，保证设备的良好运行状况。

通过上述的工艺处理流程，可兼容处理多种污染水质，无须使用絮凝剂等或其他辅助设施，本发明提供了一种减少设备投入、降低运行成本、无需添加絮凝剂、无需重复添加菌种的生活污水处理方法及自动处理***。

附图说明

图1是本发明的处理***的示意图；

图2是本发明的工艺方法流程图；

图3是本发明微生物接触载体装置的立体图；

图4是图3中A-A面的切面图；

图5是本发明U型件的结构示意图；

图6是本发明网筒的立体图；

图7是本发明网箱的立体图；

图8是本发明微生物载体的结构示意图；

图中：1、网筒；2、下端盖；3、上端盖；4、U型件；5、网筒；6、网箱；7、网盖；8、过滤材料上层；9、过滤材料下层。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的发明内容作进一步的详细描述。应理解，本发明的实施例只用于说明本发明而非限制本发明，在不脱离本发明技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出的各种替换和变更，均应包括在本发明的范围内。

如图1图2所示，依次连接的集水槽，厌氧槽，微生物接触槽，1号脱离液分离槽，微生物过滤槽，2号脱离液分离槽，消毒排放槽；所述依次连接的装置通过集成的电器控制板调节；所述厌氧槽内设置有电解装置，所述微生物接触槽中设置有微生物接触载体装置；所述微生物过滤槽中设置有微生物载体。在所述的厌氧槽与微生物接触槽之间设置有流量调节槽。

所述微生物接触载体装置包括两端开口的网筒1、上端盖3、下端盖2和微生物接触件；所述上端盖4盖合在网筒1的上端，下端盖2盖合在网筒1的下端；所述微生物接触件穿过网筒1的内腔并固定在上端4盖和下端盖2上。所述微生物接触件为U型件4；所述U型件4的两端穿过下端盖2并扣紧于上端盖3上。

所述微生物载体包括一端开口的网筒5或网箱6，能够盖合网筒5或网箱6的网盖7，置于网筒5或网箱6内的能够附着微生物的过滤材料层；所述过滤材料层包括过滤材料上层8与过滤材料下层9；所述过滤材料下层9的比重大于过滤材料上层8的比重；所述过滤材料下层9的高度小于网筒5或网箱6高度的1/2，所述微生物载体的密度小于污水的密度。

所述过滤材料上层8为树脂、纤维和金属材料制成的多孔型结构体。

所述过滤材料下层9为黄土、粘土、白灰、高岭土中添加硅藻土、沸石相混合制得的多孔型结构体。

根据上述的污水处理***，本发明的具体工艺步骤如下：

1)城市污水流入集水槽，集水槽上层是厌氧槽；污水中的杂质沉淀在集水槽，水分漂浮在上层厌氧槽。

厌氧槽里还积累了从1号和2号脱离液分离槽里面返送的废污泥以及沉淀固态物，一年一次以上要进行污泥引出，防止过度的污泥造成污水处理设施功能的下降。一年至少一次坚持清洗。污泥沉淀于池子底部利用水中泵，把相当于池子三分之一的水量向流量调节槽移送然后清洗池子底部，防止由于池子底部污泥的停滞引起处理效率低下的情况发生。

大量的生活废弃物流入，浮游物质或者杂质物堵塞原流管，发生流水不通畅的情况使水位上升，此时利用适当的工具去除管中的杂质物。

过大的臭味发生的情况，池子内部沉淀物没定期处理，有机物腐烂时以及粪尿流入时换气不好引起的，应检查各部分采取相应的措施。

2)将步骤1)中厌氧槽的污水引入到流量调节槽，在厌氧槽和流量调节槽之间设置电解装置，在电解装置的电解作用下污水中氮磷成分析出；

为了使污水中的的有机物质在微生物接触槽中充分分解，需在流量调节槽中充分曝气，曝气时通过通气来确认流量调节槽中搅拌是否正常运行，氧气要充分供给，并使流量调节槽中污水的溶解氧气的含量维持在5～10ppm。确认流量调节槽里的水位以及传送是否顺畅，利用流量阀门，定量调节控制一次性过多量的运输。通过曝气也可确保流量调节槽中的污水变质，出去臭味。

3)将步骤2)中流量调节槽中带有氮磷成分的污水引入微生物接触槽，微生物接触槽中设置有附着微生物的微生物接触载体装置，微生物与污水中的氮磷成分发生反应并消除污水中的氮磷；

在微生物接触槽中对运转来说最重要的是空气量(通气量)和定量的污水流入。应使维持空气量在溶解氧含量2～3ppm，充分供氧。微生物接触池内，微生物的状态呈现为棕色为正常，黑色或者是有臭味发生的情况，说明是溶解氧不足应增加通气量。通气量的调节根据送风机运转来调节，运转时间间隔调节可根据流入水的污染度可以设定不同。

污水温度的控制：

由于过低的水温导致微生物的化学反应低下，此时增加MLSS浓度(MLSS浓度是混合液悬浮固体浓度的简写，它又称为混合液污泥浓度，它表示的是在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总重量。)减少F/M(有机负荷率，也叫污泥负荷，F指的是有机物量，M指的是微生物量，指单位重量的活性污泥在单位时间内所承受的无机物的数量)比。

水温的合理范围是15～25℃左右，由于10℃以下或者35℃以上时，微生物的成长低，需要提高DO(溶解氧，空气中的分子态氧溶解在水中成为溶解氧，用每升水里洋气的毫克数表示)。曝气时间维持在长时间曝气状态，DO浓度过高时，通过调节阀门使之维持在合理的DO浓度。

污水PH的控制：

PH一般维持在6.0～8.5，最佳PH为7.2～7.8。若污水为强酸性时活性污泥分解，污水为强碱性时活性污泥凝聚。

污水中油份的控制：

由于絮状物附着油分时变轻，沉淀性不好，高浓度的油分在入水口处安装油水分离仪。植物性油分通过微生物容易分解，动物性油分少量能分解一部分，大量含有时分解困难，矿物性油分分解困难，要另设分离仪。

毒性物质的控制：应最大限度的预防毒性物质的流入，如果不小心流入时应减小F/M。

DO的控制：

曝气池适当的DO:1.0～2.0ppm。

DO过高时，过曝气诱发污泥解体现象，发生氧化反应，氮气大量产生从而诱发污泥膨胀。

DO过低时，反应槽的泡沫上升，发生还原反应，污水变的污浊，反应槽发生腐烂。

MLSS的控制：MLSS一般在1000～2000ppm之间是最合适的。

微生物的选择：

好气性从属营养细菌

细菌种类	微生物种
		微球菌	Micrococcus
葡萄球菌	Staphylococcus
		棒状杆菌	Coryneforms
诺卡菌属	Nocardioforms
		芽孢杆菌	Bacillus
肠杆科细菌	Enterobacteriaceae
		气单胞菌	Aeromonas
产碱杆菌	Alcaligenes
		假单胞杆菌	Pseudomonas
黄杆菌	Flavobacterium
		莫拉氏菌	Moraxella
不动杆菌	Acinetobacter

氧化无机物的细菌

根据污水中不同杂质、不同的处理条件可选择上述不同的微生物将其附着于微生物接触载体装置的微生物接触件上形成形成生物膜。

4)将步骤3)中经接触微生物接触载体装置的污水引入1号脱离液分离槽，沉淀杂质从1号脱离液分离槽下端排出，污水从1号脱离液分离槽上部排出；

运行初期时连续不断的搬运污泥，使微生物接触池的微生物活化。一定时间后，掌握微生物状态，减少搬运量增大污泥的引出量，排出的污泥进入厌氧槽内。

从脱离液分离槽内底部有气泡或者泡沫发生的情况，是沉淀后的污泥成厌气性状态，此时增加脱离液分离槽内污泥排量。

固液分离池内的水位降低的是废污泥的引出量过大引起的，调节阀门或者计时器减少污泥的排出量。

5)将步骤4)中排出的污水引入微生物过滤槽，微生物过滤槽中设置有附着微生物的微生物过滤装置，所述微生物过滤装置由微生物载体构成，污水与微生物载体上的微生物接触进行过滤；微生物过滤槽充分曝气，污水中氧气量维持在2～3ppm，污水温度控制在15～25℃间，污水PH维持在6.0～8.5之间；

作为在微生物接触槽中未处理的污染物质2次处理工序，有载体填充，为增加有机物和无机物的处理效果附着有过滤功能强的微生物。工艺参数参照微生物接触槽中的工艺参数。6)将步骤5)中过滤的污水引入2号脱离液分离槽，沉淀杂质从2号脱离液分离槽下端排出，污水从2号脱离液分离槽上部排出；2号脱离液分离槽与1号脱离液分离槽的操作相一致。

7)步骤6)中排出的污水进入消毒排放槽得到洁净水质。

本发明采用固体氯来消毒，使用时应避开和火，热，黄油类，由，布，其他自然物质接触。市场上的固体氯大部分的纯度是70％密封容器打开时有臭气产生，在拿取固体氯时应戴上口罩和塑料手套。固体氯接触到皮肤时应立即用水冲洗干净，使用时需注意。

Claims (10)

1.一种无需重复添加菌种的生活污水处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)杂质与污水进行分离

将污水引入集水槽，集水槽上层是厌氧槽；污水中的杂质沉淀在集水槽，水分漂浮在上层厌氧槽；

2)污水中氮磷的析出

将步骤1)中厌氧槽的污水引入到流量调节槽，在厌氧槽和流量调节槽之间设置电解装置，在电解装置的电解作用下污水中氮磷成分析出；

3)微生物对氮磷的氧化处理与消除

将步骤2)中流量调节槽中带有氮磷成分的污水引入微生物接触槽，微生物接触槽中设置有附着微生物的微生物接触载体装置，微生物与污水中的氮磷成分发生反应并消除污水中的氮磷；微生物接触槽充分曝气，污水中氧气量维持在2～3ppm，污水温度控制在15～25℃间，污水PH维持在6.0～8.5之间；

4)杂质的一次沉淀

将步骤3)中经接触微生物接触载体装置的污水引入1号脱离液分离槽，沉淀杂质从1号脱离液分离槽下端排出，污水从1号脱离液分离槽上部排出；

5)微生物的过滤处理

将步骤4)中排出的污水引入微生物过滤槽，微生物过滤槽中设置有附着微生物的微生物过滤载体装置，所述微生物过滤装置由微生物载体构成，污水与微生物载体上的微生物接触进行过滤；微生物过滤槽充分曝气，污水中氧气量维持在2～3ppm，污水温度控制在15～25℃间，污水PH维持在6.0～8.5之间；

6)剩余杂质的二次沉淀

将步骤5)中过滤的污水引入2号脱离液分离槽，沉淀杂质从2号脱离液分离槽下端排出，污水从2号脱离液分离槽上部排出；

7)出水

步骤6)中排出的污水进入消毒排放槽通过固体氯进行消毒，得到洁净水质。

2.根据权利要求1所述的一种无需重复添加菌种的生活污水处理方法，其特征在于：步骤3)或/和步骤5)中污水的PH控制在7.2～7.8之间。

3.根据权利要求1所述的一种无需重复添加菌种的生活污水处理方法，其特征在于：步骤4)和步骤6)中产生的沉淀杂质引入到步骤1)中的厌氧槽中进行再沉淀。

4.用于权利要求1所述的污水处理方法的一种无需重复添加菌种的生活污水处理***，其特征在于：包括依次连接的集水槽，厌氧槽，微生物接触槽，1号脱离液分离槽，微生物过滤槽，2号脱离液分离槽，消毒排放槽；所述厌氧槽与微生物接触槽之间设置有电解装置，所述微生物接触槽中设置有微生物接触载体装置；所述微生物过滤槽中设置有微生物载体。

5.根据权利要求4所述的一种无需重复添加菌种的生活污水处理***，其特征在于：在所述的厌氧槽与微生物接触槽之间设置有流量调节槽，所述电解装置位于厌氧槽与流量调节槽之间。

6.根据权利要求4所述的一种无需重复添加菌种的生活污水处理***，其特征在于：所述微生物接触载体装置包括两端开口的网筒、上端盖、下端盖和微生物接触件；所述上端盖盖合在网筒的上端，下端盖盖合在网筒的下端；所述微生物接触件位于网筒的内腔并固定在上端盖和下端盖上。

7.根据权利要求6所述的一种无需重复添加菌种的生活污水处理***，其特征在于：所述微生物接触件为U型件；所述U型件的两端穿过下端盖并扣紧于上端盖上。

8.根据权利要求4所述的一种无需重复添加菌种的生活污水处理***，其特征在于：所述微生物载体包括一端开口的网筒或网箱，能够盖合网筒或网箱的网盖，置于网筒或网箱内的能够附着微生物的过滤材料层；所述过滤材料层包括过滤材料上层与过滤材料下层；所述过滤材料下层的比重大于过滤材料上层的比重；所述过滤材料下层的高度小于网筒或网箱高度的1/2，所述微生物载体的密度小于污水的密度。

9.根据权利要求8所述的一种无需重复添加菌种的生活污水处理***，其特征在于：所述过滤材料上层为树脂、纤维和金属材料制成的多孔型结构体。

10.根据权利要求8所述的一种无需重复添加菌种的生活污水处理***，其特征在于：所述过滤材料下层为黄土、粘土、白灰、高岭土中添加硅藻土、沸石相混合制得的多孔型结构体。