CN103466887A - 分散型生活污水的活性污泥-人工渗滤处理系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分散型生活污水的活性污泥—人工渗滤处理系统与方法，系统由序批式反应器与渗滤池组成，序批式反应器的排水管与渗滤池的配水管相连接，使序批式反应器出水不经过配水泵直接流入渗滤池，渗滤池由上至下为：植被表层，由粉煤渣与河沙混合组成，在其上种植一定数量的芦苇、菖蒲与水竹；毛细水阻断层，由粒径为10-30mm的碎石与卵石组成；反硝化带渗层，由河沙与石灰石混合组成；承托层，由粒径为10-40mm的碎石与卵石组成。方法是，将污水截去大颗粒悬浮物后，进入调节池稳定水质，然后进入序批式反应器进行生化预处理，预处理后出水进入渗滤池，渗滤池在湿干比为1:7、水力负荷为2.5m³/m²?d的条件下运行。此系统具有投资少、管理维护简单、出水水质稳定的特点。

Description

分散型生活污水的活性污泥-人工渗滤处理系统与方法

技术领域

本发明涉及一种分散型生活污水的活性污泥—人工渗滤处理系统与方法，属于环境保护中污水处理技术领域。分散型生活污水的活性污泥—人工渗滤处理系统。

背景技术

一直以来，我国污水处理的重心一直在城市生活污水的处理上，而忽略了高速公路收费站、停车场、服务区等分散型生活污水的处理。虽然城市污水处理厂的污水处理技术已较为成熟，也有多种可供选择的工艺技术，如氧化沟、A₂O工艺等，但这些工艺均需要高昂的投资与较为复杂的运行控制。另外，这些工艺的运行需要配备专业管理人员队伍。显然，这些工艺对身处农村地区的公路收费站、停车场、服务区等分散型生活污水的处理是不适合的。

针对这类型的生活污水的处理，国内外研究者也进行了广泛的探索，人工快速渗滤系统是研究成果的集中体现。人工快速渗滤系统属于土地处理的一种类型，指有控制地将污水投放于人工构筑的渗滤介质的表面，使其在向下渗透的过程中经历不同的物理、化学和生物作用，最终达到污水净化目标的过程。其核心是采用渗透性能较好的天然河砂、陶粒、煤矸石等为主要渗滤介质代替天然土层，从而大大提高了水力负荷，增强了实用性。然而，在实际工程的污水处理中，单一的人工快速渗滤系统也存在明显的技术缺陷。例如：人工快速渗滤技术在运行过程中存在着滤料容易堵塞的问题，这导致系统水力负荷较低、占地面积大，增加了基建成本。另外，人工快速渗滤技术在长期运行过程中的氮磷去除率也有待改善。

针对上述几种工艺各自的优缺点，本发明的发明人及其研究小组经过认真总结分析，在上述污水处理工艺的基础上，提出了活性污泥-人工渗滤集成技术及其运行方法，集合了活性污泥系统与人工渗滤系统各自的优点，解决了它们各自的工艺缺陷，在工艺控制相对简单的条件下实现了污水碳氮磷的深度去除，此集成系统与运行方法在国内外均未见类似的报导。

发明内容

本发明的目的是，针对分散型生活污水的特点以及现有技术存在的不足，提出一种分散型生活污水的活性污泥—人工渗滤集成处理系统与方法，此系统的投资少、管理维护简单、出水水质稳定的工艺，可有效降低分散型生活污水处理的建设费用，适合于高速公路收费站、停车场、服务区、乡镇等分散型生活污水的处理。

本发明提出的分散型生活污水的活性污泥—人工渗滤处理系统，所述系统包括序批式反应器3与渗滤池12，其中：

渗滤池12从上至下由植被表层8、毛细水阻断层9、反硝化带渗层10和承托层11组成，植被表层8厚度为28cm-32cm；由粒径为3.0-5.0mm的粉煤渣与粒径为1.0mm-1.5mm的河沙混合组成，且粉煤渣与河沙的体积比为1:1；毛细水阻断层9厚度为18cm-22cm；由粒径为10mm-30mm的碎石与卵石组成；反硝化带渗层10厚度为78cm-82cm；由粒径为0.5mm-1.5mm的河沙与粒径为3mm-5mm的石灰石混合组成，且河沙与石灰石的体积比为6：1-4：1；承托层11厚度为18cm-22cm；由粒径为10mm-40mm的碎石或卵石组成；

序批式反应器3一侧上部进水口通过管道连接调节池1，调节池1内设有污水提升泵2，序批式反应器3底部设有曝气装置4，所述曝气装置4通过管道连接空气压缩机5，序批式反应器3的排水管通过排水阀门6和流量计7及管道与渗滤池12的配水管相连接，使序批式反应器出水不经过配水泵直接流入渗滤池，配水管通过流量计控制配水流速。

本发明中，植被表层8上以棵间距为30cm的间距交替种植有水生生物芦苇、菖蒲与水竹。

分散型生活污水的活性污泥—人工渗滤处理系统的使用方法，具体步骤如下：

（1）、生活污水经粗细格栅拦截大颗粒悬浮物后，进入调节池，稳定水质；

（2）、打开污水提升泵，抽取调节池中的污水进入序批式反应器，进水时间为8-12min，同时开启空气压缩机对序批式反应器进行曝气，控制气水比为10：1-15:1，曝气时间为170-190min；

（3）、曝气结束后，序批式反应器沉淀50-70min，沉淀结束后，开启排水管与配水管阀门，开始对渗滤池进行配水，调节流量计，使配水时间为50-70min；

（4）、配水结束后，关闭排水管与配水管阀门，此时序批式反应器进入闲置期，闲置170-190min，渗滤池处于落干期，渗滤系统在湿干比（配水期/落干期）为1:7、水力负荷为2.5 m3/ m2•d的条件下运行，落干期时间为6.5h-7.5h；

（5）、落干期结束，污水可直接排放；

（6）、待序批式反应器闲置结束后，再次打开污水提升泵进水，如此循环。

本发明具有投资少、管理维护简单、出水水质稳定的特点。

附图说明

图1是本发明采用的活性污泥—人工渗滤水处理系统的一种实施例结构示意图。

图中标号：1—调节池，2—污水提升泵，3—序批式反应器， 4—曝气装置， 5—空气压缩机，6—排水阀门，7—流量计，8—植被表层，9—毛细水阻断层，10—反硝化带渗层，11—承托层，12—渗滤池。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本发明。

实施例 1 ：处理某高速公路收费站生活污水。

渗滤池12从上至下由以下四层组成：

第一层：植被表层8，厚度为30cm；该层由粒径3.0-5.0mm的粉煤渣与粒径1.0mm-1.5mm的河沙混合组成，且粉煤渣与河沙的体积比为1:1；在该层以棵间距为30cm的间距交替种植水生生物芦苇、菖蒲与水竹，构建丰富的植被层；

第二层：毛细水阻断层9，厚度为20cm；该层由粒径为10mm-30mm的碎石与卵石组成；

第三层：反硝化带渗层10，厚度为80cm；由粒径为0.5mm-1.5mm的河沙与粒径为3mm-5mm的石灰石混合组成，且河沙与石灰石的体积比为6-4。

第四层：承托层11，厚度为20cm；由粒径为10mm-40mm的碎石或卵石组成。

序批式反应器3一侧上部进水口通过管道连接调节池1，调节池1内设有污水提升泵2，序批式反应器3底部设有曝气装置4，所述曝气装置4通过管道连接空气压缩机5，序批式反应器3的排水管通过排水阀门6和流量计7及管道与渗滤池12的配水管相连接，使序批式反应器出水不经过配水泵直接流入渗滤池，配水管通过流量计控制配水流速。

所述系统每天运行3个周期，具体运行方法按如下步骤进行：

1、生活污水经粗细格栅拦截大颗粒悬浮物后，进入调节池，稳定水质；

2、打开污水提升泵，抽取调节池中的污水进入序批式反应器，进水时间为10min，同时开启空气压缩机对序批式反应器进行曝气，控制气水比为15:1，曝气时间为180min。

3、曝气结束后，反应器沉淀60min，沉淀结束后，开启排水管与配水管阀门，开始对渗滤池进行配水，调节流量计，使配水时间为60min；

4、配水结束后，关闭排水管与配水管阀门，此时序批式反应器进入闲置期，闲置180min，渗滤池处于落干期，渗滤系统在湿干比（配水期/落干期）为1:7、水力负荷为2.5 m3/ m2•d的条件下运行，落干期时间为7.0h；

5、污水经所述活性污泥—人工渗滤水处理系统处理后（即落干期结束），即可直接排放；

6、待序批式反应器闲置结束后，再次打开污水提升泵进水，如此循环。

进水中化学需氧量（COD）142～221mg•L^-1，悬浮物（SS）131～175mg•L^-1，氨氮21.5～31.2mg•L^-1，总氮（TN）26.9～40.6mg•L^-1，总磷（TP）2.3～5.3mg•L^-1。运行后结果为：出水COD为8～20mg•L^-1，SS稳定在8～12mg•L^-1，氨氮稳定在0.21～0.36 mg•L^-1，TN为0.38～0.48mg•L^-1，TP为0.08～0.18mg•L^-1，COD、SS、氨氮、TN、及TP去除率分别达到90.6±3.7%、91.3±3.2%、95.3±2.1%、95.7±3.6%、96.2±2.3%。

实施例2：

按实施例1所述系统和运行方法处理某高速公路服务区生活污水。

进水COD为174~362 mg•L^-1，SS为159～298 mg•L^-1，氨氮为25.8～40.9 mg•L^-1，TN为29.6～48.3mg•L^-1，TP为3.9～10.2mg•L^-1。

运行后结果为：出水COD为12～24mg•L^-1，SS稳定在11～15mg•L^-1，氨氮稳定在0.19～0.41 mg•L^-1，TN为0.43～0.54mg•L^-1，TP为0.05～0.25mg•L^-1，COD、SS、氨氮、TN、及TP去除率分别达到89.2±3.3%、92.1±3.9%、96.3±2.9%、96.6±2.3%、98.2±1.7%。

Claims (3)

1.一种分散型生活污水的活性污泥—人工渗滤处理系统，其特征是，所述系统包括序批式反应器(3)与渗滤池(12)，其中：

渗滤池(12)从上至下由植被表层(8)、毛细水阻断层(9)、反硝化带渗层(10)和承托层(11)组成，植被表层(8)厚度为28cm-32cm；由粒径为3.0-5.0mm的粉煤渣与粒径为1.0mm-1.5mm的河沙混合组成，且粉煤渣与河沙的体积比为1:1；毛细水阻断层(9)厚度为18cm-22cm；由粒径为10mm-30mm的碎石与卵石组成；反硝化带渗层(10)厚度为78cm-82cm；由粒径为0.5mm-1.5mm的河沙与粒径为3mm-5mm的石灰石混合组成，且河沙与石灰石的体积比为6：1-4：1；承托层(11)厚度为18cm-22cm；由粒径为10mm-40mm的碎石或卵石组成；

序批式反应器(3)一侧上部进水口通过管道连接调节池(1)，调节池(1)内设有污水提升泵(2)，序批式反应器(3)底部设有曝气装置(4)，所述曝气装置(4)通过管道连接空气压缩机(5)，序批式反应器(3)的排水管通过排水阀门(6)和流量计(7)及管道与渗滤池(12)的配水管相连接，使序批式反应器出水不经过配水泵直接流入渗滤池，配水管通过流量计控制配水流速。

2.根据权利要求1所述的一种分散型生活污水的活性污泥—人工渗滤处理系统，其特征是植被表层(8)上以棵间距为30cm的间距交替种植有水生生物芦苇、菖蒲与水竹。

3.一种如权利要求1所述的分散型生活污水的活性污泥—人工渗滤处理系统的使用方法，其特征是，具体步骤如下：

（1）、生活污水经粗细格栅拦截大颗粒悬浮物后，进入调节池，稳定水质；

（2）、打开污水提升泵，抽取调节池中的污水进入序批式反应器，进水时间为8-12min，同时开启空气压缩机对序批式反应器进行曝气，控制气水比为10：1-15:1，曝气时间为170-190min；

（3）、曝气结束后，序批式反应器沉淀50-70min，沉淀结束后，开启排水管与配水管阀门，开始对渗滤池进行配水，调节流量计，使配水时间为50-70min；

（4）、配水结束后，关闭排水管与配水管阀门，此时序批式反应器进入闲置期，闲置170-190min，渗滤池处于落干期，渗滤系统在湿干比（配水期/落干期）为1:7、水力负荷为2.5 m3/ m2•d的条件下运行，落干期时间为6.5h-7.5h；

（5）、落干期结束，污水可直接排放；

（6）、待序批式反应器闲置结束后，再次打开污水提升泵进水，如此循环。

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