CN103819057B - 一种污水安全灌溉的资源化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污水安全灌溉的资源化方法，步骤如下：将待处理的污水引入装有组合填料的厌氧池中，水力停留3~4h后进入设有填料层的好氧生物滤池中，好氧生物滤池采用自然充氧，通过控制水力负荷、填料层高度将生化反应尽量控制在碳化、氨化阶段，使出水中有机物浓度降低到50mg/L以下，同时把污水中的有机氮转为氨氮和部分硝酸盐氮，有机磷转为磷酸盐，以安全回用于农田灌溉。本发明的生活污水安全灌溉的资源化方法，改变了对污水先除磷脱氮后制作的水资源化利用模式，取消了反硝化流程，缩短了好氧处理过程；采用本方法能最大化保留了生活污水中易于农作物利用的氮、磷形态和数量，实现了污水的资源化利用与氮磷资源的充分回收。

Description

一种污水安全灌溉的资源化方法

技术领域

本发明涉及一种针对农村生活污水用于安全灌溉的污水资源化利用方法，属于水处理与污水资源化利用技术领域。

背景技术

目前国内农村生活污水资源化利用观念薄弱，处理技术大多以去除污水中各项污染物为目的，没有考虑到如何保留污水中的氮、磷等营养物质的问题。传统的以除碳和脱氮除磷为目的A/O处理系统，厌氧池停留时间为14h，好氧生物滤池的容积负荷为0.50kgCOD /(m3·d) 、水力负荷4.0 m3/ (m2·d)，出水达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，氨氮浓度应小于5mg/L，磷酸盐浓度应小于0.5mg/L，COD浓度应小于50 mg/L。目前国外许多水处理专家正在积极倡导“就地处理就地回用，实现水平衡和水循环”的污水处理概念。农村生活污水从处理到资源化的转变，不仅是今后水处理技术发展的必然趋势，也是解决当前农村生活污水处理中存在问题的有效途径。相对于已经受到广泛关注、技术成熟的农村污水处理技术而言，农村生活污水的资源化利用技术还需要投入更多的关注。生活污水中含有的氮、磷对水环境是一种污染物，但其对农业生产则是必须的营养物质，是一种宝贵的资源，因此能够将其有效的利用是实现生态农业的重要途径，因此一种能够实现再生水资源化利用与氮磷充分回收的污水资源化方法的开发很有必要。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种能够实现污水安全灌溉与氮磷资源充分回收的污水资源化方法。

发明内容：为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种污水安全灌溉的资源化方法，包括如下步骤：

步骤1，将待处理的生活污水引入装有组合填料的厌氧池中，水力停留3-4h，污水与组合填料上的生物膜充分接触，其中，组合填料的充填率为80%；

步骤2，经厌氧池处理后的污水进入短程好氧生物滤池中，调节好氧生物滤池的容积负荷为0.80kgCOD /(m³·d) ，水力负荷为5.64 m³/ (m²·d)，短程好氧生物滤池中设有填料层，填料层的充填率为75%，在自然充氧条件下，污水与填料层充分反应，反应24~48h即可。

其中，步骤1中，所述组合填料为Ф150mm×80mm的组合填料。

其中，步骤2中，所述填料层填料为粒径为3-6mm的陶粒。

有益效果：相比于现有技术，本发明的污水资源化方法实现了在低能耗条件下仍具有所需要的生物处理效果，即将有机氮、磷无机化以及去除有机物，本发明方法将好氧生物滤池的生化反应控制在碳化和氨化阶段，取消了反硝化过程，在自然通风条件下就能保证好氧生物滤池的溶解氧需求，从而达到了节能降耗的效果；另外，本发明污水资源化方法解决了以往污水灌溉造成的农作物烂根、土壤板结等问题，最大化保留了生活污水中易于农作物利用的氮、磷形态和数量，实现了污水资源化利用与氮磷的充分回收，因此本发明的污水资源化方法具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为采用本发明污水资源化方法装置的横向剖面示意图；

图2为采用本发明污水资源化方法装置的纵向剖面示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和附图对本发明作进一步说明。

本发明方法中采用的组合填料为规格Ф150mm×80mm填料，该组合填料中心绳为塑料绳，四周为醛化纤维或涤纶丝均匀压在双圈大塑料环上，组合填料填料束的长度为0.4m，填料束的数目为8根，填料束均匀悬挂在组合填料区中；填料层填料为粒径3-6mm的陶粒。

如图1~2所示，采用本发明污水资源化方法的装置，包括厌氧池1和好氧生物滤池2，还包括连接管3，所述厌氧池1依次分为进水区4、组合填料区5和沉淀区6，好氧生物滤池2依次设有填料区7、承托区8和出水区9，其中，厌氧池1的沉淀区6与好氧生物滤池2的填料区7通过连接管3相连通。其中，组合填料区5填料为Ф150mm×80mm填料，中心绳为塑料绳，四周有醛化纤维或涤纶丝均匀压在双圈大塑料环上，组合填料区5占厌氧池1体积的80%，填料区7为陶粒填料，填料区7占好氧生物滤池2体积的75%，在连接管3上设有提升泵10，沉淀区6的出水通过连接管3上的提升泵10进入好氧生物滤池2中，连接管3与填料区7相连的那个端部还可以设一个布水器11，布水器11将连接管3中的污水变成细小水滴喷洒在填料区7的表层。沉淀区6顶部依次设有密封圈12和盖板13，进水区4内设有排泥管14，填料区7的侧壁上设有通风管15，承托区8和出水区9之间设有穿孔承托板16，出水区9的侧壁上设有通风孔17。

本发明的污水资源化方法，包括如下步骤：

步骤1，将待处理的生活污水从进水区4进入带有组合填料区5的厌氧池1，水力停留3 h -4h，污水与组合填料上的生物膜充分接触，将污水中的部分有机氮、磷转化为氨氮、磷酸盐，部分有机物降解为小分子有机物，接着污水进入沉淀区6，通过连接管3进入好氧生物滤池2的填料区7，连接管3中的污水可由布水器11形成细小水滴喷洒在填料区7的表层；

步骤2，在自然充氧条件下，污水与填料层7充分反应，通过增加水力负荷调节好氧生物滤池2中的生化反应时间，将反应停留在碳化、氨化阶段，将有机氮转化为氨氮、有机磷转化为磷酸盐，同时将有机物浓度降低，污水经填料区7反应后流过承托区8，进入出水区9，由出水区9的出水管排入农田进行灌溉。

中试试验表明采用本发明污水处理系统的出水氨氮浓度为20-30mg/L，磷酸盐浓度为4-6mg/L，COD浓度为50mg/L以下。

当短程好氧生物滤池2的最佳容积负荷为0.80kgCOD /(m3·d) ，水力负荷为5.64 m3/ (m2·d), 填料层高度为1m时，污水的资源化利用效果最好，即出水的有机物浓度降低到50mg/L以下，氨氮浓度为20-30mg/L，磷酸盐浓度为4-6 mg/L。

本发明方法通过控制水力负荷、填料层的高度，使得好氧生物滤池的生化反应控制在碳化、氨化阶段，且取消了反硝化过程，实现反应过程短程化，降低对溶解氧的需求，从而降低能耗，并且使出水中有机物浓度降低至安全灌溉的程度，同时提高出水中易于农作物直接吸收利用的氨氮含量。

本发明的污水安全灌溉的资源化方法最大化的保留了农村生活污水中易于农作物利用的氮、磷形态和数量，解决了直接使用污水灌溉而造成的农作物烂根、土壤板结等问题，将污水中的氮、磷安全回用于农田灌溉，实现了农村生活污水中氮磷的回收利用。

上述实施方式为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种污水安全灌溉的资源化方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，将待处理的生活污水引入装有组合填料的厌氧池中，水力停留3-4h，污水与组合填料上的生物膜充分接触，其中，组合填料的充填率为80％；

步骤2，经厌氧池处理后的污水进入短程好氧生物滤池中，调节好氧生物滤池的容积负荷为0.80kgCOD/(m³·d)，水力负荷为5.64m³/(m²·d)，短程好氧生物滤池中设有填料层，填料层的高度为1m，填料层的充填率为75％，在自然充氧条件下，污水与填料层充分反应，反应24～48h即可。

2.根据权利要求1所述污水安全灌溉的资源化方法，其特征在于：步骤1中，所述组合填料为Ф150mm×80mm组合填料。

3.根据权利要求1所述污水安全灌溉的资源化方法，其特征在于：步骤2中，所述填料层填料为粒径3-6mm的陶粒。