CN103964644B - 一种生活污水深度处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生活污水的处理方法，特别涉及一种大型校园综合排污水深度处理后全部回用的生活污水深度处理方法，采用以下步骤：沉淀，厌氧处理；进入缺氧池进行反硝化；进行好氧处理；出水进入二沉池中，依次加入聚合硫酸铁和高效助凝剂，进行沉淀；出水进入三沉池；进入消毒池，杀菌后的水用泵送入设置有环保固体缓蚀阻垢棒的回用水系统。本发明经过海藻酸钠凝胶长链分子的吸附作用和架桥作用，具有沉淀速度快，去除效率高，工艺简单，出水水质稳定性好，用于人工湖水质清澈、无异味、观赏鱼生长正常，喷灌草坪生长正常，完全满足回用标准，其经济、社会和环境效益都十分显著。
Description
技术领域
本发明涉及一种生活污水的处理方法，特别涉及一种大型校园综合排污水深度处理后全部回用的生活污水深度处理方法。
背景技术
新建的大型校园一般远离市区，受到城市建设规划的制约，往往没有配套的城市污水管网。一方面大量人群消耗排放的生活污水无法达标排放，一方面庞大的校园绿化、清洁、冲洗等用途需要大量的用水。因此，这类大型校园往往需要配套建设污水处理设施，将排放的生活污水净化处理，回用于绿化、景观等用途。生活污水由餐厅排水、卫生间冲洗排水、洗浴排水等组成，由于人员密度大，这类生活污水的含盐量、有机物、油脂、氨氮含量高，细菌种群复杂，要处理成回用的绿化、景观用水难度较大。
处理之后的水质必须满足下列条件：（1）回用要求：处理后生活污水出水水质需达到《城市污水再生利用 景观环境用水水质》（GB18921-2002），外排水水质需达到山东省小清河流域水污染物综合排放标准》（DB37/656-2006），即：COD≤45mg/L；BOD≤5mg/L；SS≤10mg/L；NH3-N≤4.5mg/L；
(2)避免回用系统中微生物聚积、细菌和藻类生长；(3) 避免回用系统中管道腐蚀；(4)水处理系统应尽可能简单、统运行费用低；(5)水处理系统运行可靠，出水水质稳定，符合设备规范的要求。
为了达到上述要求，生活污水必须进行深度处理，去除水中的悬浮物、油脂等杂质，降低COD、BOD 、NH3-N等指标，才能达到校园回用水的要求。
发明内容
本发明提供了一种用于大型校园、居民区绿化、景观用水的生活污水深度处理方法，处理出水用于校园、居民区的绿化、喷洒、冲厕、人工湖景观等用途，处理郊果好，工艺简单，具有显著的经济、社会和环境效益。
本发明的生活污水深度处理方法，采用以下步骤：
（1） 污水经格栅过滤，去除大尺寸的漂浮物，进入调节沉淀池，停留8小时，泥沙等比重较大的杂质沉淀到池底，抽取上层澄清液送至厌氧池，进行厌氧处理；
（2） 上述步骤（1）出水自流进入缺氧池，利用剩余的碳源进行反硝化，把硝酸盐较彻底地还原成氮气，使其脱氮率高于80%;
（3） 上述步骤（2）出水自流进入好氧池，进行好氧处理，好氧处理时，采用高效射流曝气器对废水和活性污泥进行混合；可以提高废水与活性污泥的混合接触机率，改善污泥沉降性，去除含碳有机污染物、在好氧区完成较彻底的硝化;
（4） 上述步骤（3）出水进入二沉池中，依次加入聚合硫酸铁和高效助凝剂，进行沉淀；高效助凝剂的加入量以海藻酸钠计为15mg/L～20mg/L，聚合硫酸铁的加入量为15mg/L～20mg/L；二沉池中设置PET斜板提高泥水分离效率；所述的高效助凝剂为海带提取物—海藻酸钠凝胶溶液，是采用以下方法制成：将1Kg干海带充分浸泡，去除泥沙后切成5cm左右的小段，在1.0MPa压力下维持10分钟进行蒸汽爆破处理，处理后的海带再加入10L 2%(重量)碳酸钠溶液，维持45℃消化1小时，加入10Kg水，搅拌均匀后分离，弃去残渣，取粘稠上清液即为海藻酸钠凝胶溶液;
（5） 上述步骤（4）出水进入固定化微生物池进行处理，出水进入三沉池，三沉池设置PET斜板，去除残余的絮凝微粒，提高泥水分离效率；
（6） 上述步骤（5）出水进入浅层砂滤罐，过滤出水进入消毒池，持续加入5mg/L二氧化氯杀菌剂，每4个月进行一次冲击式杀菌，所用杀菌剂为十二烷基二甲基苄基溴化铵，添加剂量为80mg/L，杀菌后的水用泵送入设置有环保固体缓蚀阻垢棒的回用水系统，有效消除处理后生活污水的腐蚀和结垢倾向，用于绿化、景观、冲厕、人工湖用途。所述的环保固体缓蚀阻垢棒：将聚马来酸与羟基亚乙基二磷酸以1:1比例混合，加入氯化锌混合均匀，加入水，以10%硼砂缓冲溶液调节pH值为10，缓慢加入聚乙烯醇，搅拌均匀，在110℃左右用捏合机保持捏合5小时， 接近干燥时加入十二烷基二甲基苄基氯化铵，干燥、粉碎，加入环氧树脂加工成棒形；上述原料质量组成比例：（马来酸与羟基亚乙基二磷酸1:1混合物）：氯化锌：聚乙烯醇：十二烷基二甲基苄基氯化铵：环氧树脂：水=15：30：9：10：5：35。
上述本发明的生活污水深度处理方法，所述的固定化微生物池内固定多组球形Φ200mm多孔生物反应器，内置改性聚氨酯填料，微生物以生物膜的状态附着在聚氨酯填料上，形成生物固定化工艺，均布高效射流曝气装置提供反应所需氧气；固定化微生物池中特殊的改性聚氨酯泡沫载体在聚氨酯骨架上引入大量的强极性活性基团，使其具有极好的亲水性和超大的比表面积，并且可以将大量细菌和生物酶固定在载体上。在聚氨酯载体上的生物膜由外至内形成了好氧层。兼层和厌氧层，同时存在菌类、原生动物、后生动物等结构完整的生态系统，载体表面和内部的有氧和缺氧环境以及良好的内外部传质能力，实现对炭氮比和碱度都要求较低的高效低耗生物脱氮全过程，较为彻底地去除水中残余的有机物和氨氮。相对活性污泥法，可以承载更大的单位体积生物量（最高可达60g/L）和很高的容积负荷（最高可达28kgBOD5/m3.d）并减缓外加特需微生物制剂的退化现象，真正意义上实现了微生物和微生物酶的固定化。
本发明的生活污水深度处理方法，采用微生物处理后，依次加入聚合硫酸铁和高效助凝剂，进行沉淀处理。加入混凝剂（聚合硫酸铁）进行混凝处理，使水中原有的悬浮物、胶体和软化过程形成的碳酸钙微晶等微小颗粒形成较大尺寸的矾花沉淀。最后加入高效助凝剂，进一步促进絮体长大和沉淀，降低水的硬度和浊度。混凝处理过程中形成的微小沉淀物，经过海藻酸钠凝胶长链分子的吸附作用和架桥作用，粘合形成较大的颗粒，直接用自然沉降法快速与水分离。本发明采用的高效助凝剂为海带提取物—海藻酸钠凝胶溶液，其外观为微黄色粘稠液体，无毒无味，不受pH值限制，并能广泛与聚铁、聚铝、硫酸铝等多种絮凝剂配合使用,效果俱佳，是一种理想的环保型水处理助凝剂。
本发明的生活污水深度处理方法，经过海藻酸钠凝胶长链分子的吸附作用和架桥作用，具有沉淀速度快，去除效率高，工艺简单，出水水质稳定性好，用于人工湖水质清澈、无异味、观赏鱼生长正常，喷灌草坪生长正常，完全满足回用标准，其经济、社会和环境效益都十分显著。该生活污水深度处理系统，可以长期稳定运行，出水水质稳定，澄清，输水系统无污堵、无结垢、无明显菌藻增生，输水管道、阀门等金属部件无腐蚀痕迹。
具体实施方式
实际应用：校园约15000人，配套的生活污水深度处理工程日处理能力为4500t/d。
本发明采用的原料：
高效助凝剂：为海藻酸钠凝胶溶液，是采用以下方法制成：将1Kg干海带充分浸泡，去除泥沙后切成5cm左右的小段，在1.0MPa压力下维持10分钟进行蒸汽爆破处理，处理后的干海带再加入10L 2%(重量)碳酸钠溶液，维持45℃消化1小时，加入10Kg水，搅拌均匀后分离，弃去残渣，取粘稠上清液即为海藻酸钠凝胶溶液。
环保固体缓蚀阻垢棒：将聚马来酸与羟基亚乙基二磷酸以1:1比例混合，加入氯化锌混合均，加入水，以10%硼砂缓冲溶液调节pH值为10。缓慢加入聚乙烯醇，搅拌均匀，在110℃左右用捏合机保持捏合5小时， 接近干燥时加入十二烷基二甲基苄基氯化铵，干燥、粉碎，加入环氧树脂加工成棒形。上述原料质量组成比例：（马来酸与羟基亚乙基二磷酸1:1混合物）：氯化锌：聚乙烯醇：十二烷基二甲基苄基氯化铵：环氧树脂：水=15：30：9：10：5：35。
水样为校园综合排放污水，包括：餐厅、洗涤、绿化、景观、冲厕等排水。主要水质指标如表1。
表1试验水样的主要水质指标
| 项目 | 测试值 | 项目 | 测试值 |
| 化学需氧量（COD） | 320mg/L | 悬浮物（SS） | 180mg/L |
| 生化需氧量（BOD5） | 160mg/L | 氨氮（NH3-N） | 35mg/L |
| 总磷（P） | 3.5mg/L | 总氮（N） | 40mg/L |
| pH | 6～9 |
具体的处理工艺：
将上述再生水采用以下步骤进行深度处理：
污水经格栅过滤，去除大尺寸的漂浮物，进入调节沉淀池，停留8小时，泥沙等比重较大的杂质沉淀到池底，抽取上层澄清液送至厌氧池，进行厌氧处理。
出水自流进入缺氧池，利用剩余的碳源进行反硝化，把硝酸盐较彻底地还原成氮气，使其脱氮率高于80%；出水自流进入好氧池，进行好氧处理，好氧处理时，采用高效射流曝气器对废水和活性污泥进行混合；可以提高废水与活性污泥的混合接触机率，改善污泥沉降性，去除含碳有机污染物、在好氧区完成较彻底的硝化。出水进入二沉池中，依次加入聚合硫酸铁和高效助凝剂，进行沉淀；高效助凝剂的加入量以海藻酸钠计为15mg/L，聚合硫酸铁的加入量为15mg/L；二沉池中设置PET斜板提高泥水分离效率。
上述处理后的出水进入固定化微生物池进行处理，出水进入三沉池，三沉池设置PET斜板提高泥水分离效率。
上述出水进入固定化微生物池进行，深度去除残余的有机物和氨氮。池内固定多组球形Φ200mm多孔生物反应器，内置改性聚氨酯填料，微生物以生物膜的状态附着在聚氨酯填料上，形成生物固定化工艺，均布高效射流曝气装置提供反应所需氧气。
固定化微生物池中特殊的改性聚氨酯泡沫载体在聚氨酯骨架上引入大量的强极性活性基团，使其具有极好的亲水性和超大的比表面积，并且可以将大量细菌和生物酶固定在载体上。在聚氨酯载体上的生物膜由外至内形成了好厌氧层、兼性层和厌好氧层，同时存在菌类、原生动物、后生动物等结构完整的生态系统，载体表面和内部的有氧和缺氧环境以及良好的内外部传质能力，实现对炭氮比和碱度都要求较低的高效低耗生物脱氮全过程，较为彻底地去除水中残余的有机物和氨氮。相对活性污泥法，可以承载更大的单位体积生物量（最高可达60g/L）和很高的容积负荷（最高可达28kgBOD5/m3.d）并减缓外加特需微生物制剂的退化现象，真正意义上实现了微生物和微生物酶的固定化。
上述处理后的出水进入浅层砂滤罐，过滤出水进入消毒池，持续加入5mg/L二氧化氯杀菌剂，每4个月进行一次冲击式杀菌，所用杀菌剂为十二烷基二甲基苄基溴化铵，添加剂量为80mg/L，杀菌后的水用泵送入设置有环保固体缓蚀阻垢棒的回用水系统。
表2 杀菌处理后生活污水水质指标
| 项目 | 测试值 | 项目 | 测试值 |
| 化学需氧量（COD） | 12mg/L | 悬浮物（SS） | 8mg/L |
| 生化需氧量（BOD5） | 2mg/L | 氨氮（NH3-N） | 1.9mg/L |
| pH | 6-8 | 细菌总数， 个/mL | <50 |
上述本发明的生活污水深度处理系统，维持4000t/d—4500t/d水量平衡的运行条件下，运行215天，出水水质稳定，澄清，输水系统无污堵、无结垢、无明显菌藻增生，输水管道、阀门等金属部件无腐蚀痕迹。
人工湖水质清、无异味、观赏鱼生长正常。人工湖中放养了一批观赏金鱼鱼苗，不投喂的条件下，150天平均身长由5厘米长至12~17厘米，生长正常。喷灌草坪生长正常，完全满足回用标准。
Claims (1)
1.一种生活污水深度处理方法，采用以下步骤：
(1)污水经格栅过滤，去除大尺寸的漂浮物，进入调节沉淀池，停留8小时，泥沙比重较大的杂质沉淀到池底，抽取上层澄清液送至厌氧池，进行厌氧处理；
(2)上述步骤（1）出水自流进入缺氧池，利用剩余的碳源进行反硝化，把硝酸盐较彻底地还原成氮气，使其脱氮率高于80%;
(3)上述步骤（2）出水自流进入好氧池，进行好氧处理，好氧处理时，采用射流曝气器对废水和活性污泥进行混合；可以提高废水与活性污泥的混合接触机率，改善污泥沉降性，去除含碳有机污染物、在好氧区完成较彻底的硝化;
(4)上述步骤（3）出水进入二沉池中，依次加入聚合硫酸铁和高效助凝剂，进行沉淀；高效助凝剂的加入量以海藻酸钠计为15mg/L～20mg/L，聚合硫酸铁的加入量为15mg/L～20mg/L；二沉池中设置PET斜板提高泥水分离效率；所述的高效助凝剂为海带提取物—海藻酸钠凝胶溶液，是采用以下方法制成：将1Kg干海带充分浸泡，去除泥沙后切成5cm左右的小段，在1.0MPa压力下维持10分钟进行蒸汽爆破处理，处理后的海带再加入10L重量百分比为的2%碳酸钠溶液，维持45℃消化1小时，加入10Kg水，搅拌均匀后分离，弃去残渣，取粘稠上清液即为海藻酸钠凝胶溶液;
(5)上述步骤（4）出水进入固定化微生物池进行处理，出水进入三沉池，三沉池设置PET斜板，去除残余的絮凝微粒，提高泥水分离效率；
(6)上述步骤（5）出水进入浅层砂滤罐，过滤出水进入消毒池，持续加入5mg/L二氧化氯杀菌剂，每4个月进行一次冲击式杀菌，所用杀菌剂为十二烷基二甲基苄基溴化铵，添加剂量为80mg/L，杀菌后的水用泵送入设置有环保固体缓蚀阻垢棒的回用水系统；所述的环保固体缓蚀阻垢棒：将聚马来酸与羟基亚乙基二磷酸以1:1比例混合，加入氯化锌混合均匀，加入水，以10%硼砂缓冲溶液调节pH值为10，缓慢加入聚乙烯醇，搅拌均匀，在110℃左右用捏合机保持捏合5小时， 接近干燥时加入十二烷基二甲基苄基氯化铵，干燥、粉碎，加入环氧树脂加工成棒形；上述原料质量组成比例：（马来酸与羟基亚乙基二磷酸1:1混合物）：氯化锌：聚乙烯醇：十二烷基二甲基苄基氯化铵：环氧树脂：水=15：30：9：10：5：35。
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