CN105502636A - 一种利用废弃的发泡混凝土处理农村生活污水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用废弃的发泡混凝土处理农村生活污水的方法。属于固体废弃物资源化利用与污水处理技术领域。先将农村建筑垃圾中的发泡混凝土分拣并去除其表面杂质；破碎，筛分、洗净晾干后装入向上流式曝气生物滤池反应器，利用活性污泥进行接种挂膜后，待处理的农村生活污水从反应器下部流入，处理完后从反应器上部流出。在4-8小时水力停留下，出水中主要污染物CODCr和NH3-N浓度可低于《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918—2002)》一级B标准阈值。本发明利用建筑垃圾中的废弃发泡混凝土制备水处理填料处理农村生活污水，不仅可以解决部分建筑垃圾减量化和资源化利用问题，而且能实现了农村生活污水的低成本、高效就地处理，具有重要的实用价值。

Description

一种利用废弃的发泡混凝土处理农村生活污水的方法
技术领域
本发明涉及一种利用废弃的发泡混凝土处理农村生活污水的方法。属于固体废弃物资源化利用与污水处理技术领域。
背景技术
我国农村生活污水处理技术研究和应用起步较晚，现有的处理技术主要是基于实证污水处理技术基础之上的改进和集成。然而由于农村生活存在排放面广、排放点分散、排放量增长快、有机物浓度高、排放不均匀等特点，难以集中处理。曝气生物滤池(BAF)技术具有占地面积小、投资运行成本低、管理方便、氧利用效率高、出水水质好、抗冲击负荷能力强等优点，既适用于污水的集中处理，也适用于分散式污水处理，非常适合我国农村实际情况。填料作为BAF的核心构件，通过截留过滤、充当微生物载体，影响着微生物的生长、繁殖和脱落，因而对反应器的运行效果具有十分重要的影响。理想的生物滤池填料一般应当具备较大比表面积、粗糙的表面、适当密度等良好物理性能，以及生物亲和性和较强的稳定性。在污水处理中常用陶粒、活性炭、沸石和高分子填料等作为生物膜载体，但是这些人工填料总体来说成本偏高。基于我国尚处于发展中国家的国情，近年来也有利用污泥、矿渣、粉煤灰、高炉粉尘等工业废弃物制备填料的报道。
发泡混凝土，又名泡沫混凝土或发泡水泥，是为降低水泥浆的密度，向其中充气而形成的轻质水泥基体发泡材料。它与普通混凝土在原材料上最大的区别在于其不使用粗集料，同时引入大量均匀分布的气泡，导致内部具有大量均匀分布的细孔，具有质轻的优异性能，广泛应用于建筑工程和节能墙体材料中。近30年以来，伴随着农村城镇化进程的快速推进，农村经济快速发展，农村居民生活水平不断提高。与此同时，农村有大量建筑物和构筑物正在新建、改建、修缮和拆毁。若将建筑废物中的发泡混凝土回收，利用其轻质和破碎后比表面积大的特点，将其制备成为适合微生物附着的载体填料就地用于农村生活污水处理，替换传统的水处理填料，不仅可以将部分建筑废弃物资源化回收利用，减少建筑废弃物的处置量，而且有利于节约农村生活污水处理的经济成本，开发新型填料，对于农村建筑垃圾减量化、无害化和资源化和农村环境保护具有重要意义。
中国专利CN102557550A(申请号CN201210066791.9)公开了一种利用建筑渣土制备的曝气生物滤池填料及其制备方法，该专利以建筑垃圾中的骨料、水泥和添加剂等为原料，原料来源较多，制备方法包括破碎、配比和造粒等过程，工序较为繁琐，且最终制成的填料密度较大，比表面积小，污水处理效果一般。目前，从农村建筑废物中直接筛选合适的材料用于农村生活污水处理的研究还鲜有报道。
发明内容
本发明针对农村生活污水处理率低和大量建筑垃圾不能得到资源化利用的现状，提供一种利用废弃的发泡混凝土处理农村生活污水的方法。该方法中作为填料的发泡混凝土属于建筑废弃物，具有廉价易得、安全无害特点，而且使用时易于挂膜，污水处理方法简单，便于人工控制和管理，同时处理成本低。
为了达到上述目的，本发明结合了固体废弃物资源化利用与污水处理技术的特点，将建筑垃圾中的发泡混凝土和农村生活污水共处置，在解决废弃发泡混凝土处理处置的基础上，使农村生活污水得到就地处理并达标排放，这不仅对于农村建筑垃圾减量化、无害化和资源化具有重要意义，而且对于农村生活污水处理具有重要的实用价值。
本发明通过如下具体步骤实现：
A，先将建筑垃圾中废弃的发泡混凝土分拣出来，然后去除其表面杂质；
B，用颚式破碎机将步骤A得到的废弃发泡混凝土破碎，再筛分得到粒径范围是5～10mm的发泡混凝土颗粒；最后将发泡混凝土颗粒冲洗洗净，去除表层灰渣，晾干，即得到农村生活污水处理用的微生物载体填料；
C，先将步骤B得到的微生物载体填料装入生物滤床反应器中，再将污水处理厂活性污泥接种至生物滤床反应器中并通入部分农村生活污水(提供微生物营养)，鼓风曝气提供氧气，驯化微生物并使其附着在载体填料挂膜；
D，待载体填料表面或内部生物膜形成后，向反应器中通入待处理的农村生活污水，使污水在填料颗粒间流动，待处理污水从生物滤床反应器下部流入，处理完后从反应器上部流出，污水在反应器中的水力停留时间为4～8h，经过检测从反应器上部流出的水中主要污染物CODCr和NH3-N浓度低于《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918—2002)》一级B标准阈值。
所述步骤A的废弃的发泡混凝土属于轻质物理发泡混凝土，其密度范围是1000～1200kg/m3。
所述步骤C中污水处理厂活性污泥：农村生活污水的体积比为(1～2)：1；
所述步骤C中鼓风机曝气提供氧气是以出水中的溶解氧达到2～4mg/L为准；
所述步骤D中的待处理的农村生活污水的主要污染物浓度分别为：CODCr200-400mg/L、NH3-N20-40mg/L、TP1-10mg/L。
本发明的优点和效果在于：
1，本发明利用建筑垃圾中的废弃发泡混凝土制备水处理填料处理农村生活污水，不仅解决了部分建筑垃圾减量化和资源化利用问题，而且实现了农村生活污水的低成本、高效就地处理目的，具有重要的经济和社会实用价值。
2，本发明中利用农村建筑垃圾中的废弃发泡混凝土制造出的填料具有原料廉价易得、安全无害、比表面积大和易挂膜的优点。
3，利用建筑垃圾中的废弃发泡混凝土处理农村生活污水，工艺简单，出水水质好，便于人工控制和管理。
附图说明
图1是本发明工艺流程示意图。
图2是本发明的水力停留时间6h时进、出水CODCr变化及去除效果图。
图3是本发明的水力停留时间6h时进、出水NH3-N变化及去除效果图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
A，将农村建筑垃圾中的废弃发泡混凝土分拣出来并去除其表面杂质，其主要组成为水泥55％～65％，煤灰34％～45％，发泡剂0.2％～0.6％，添加剂0.2％～0.5％，平均密度为1100kg/m3；
B，用颚式破碎机(EP100*125，鹤壁市冶金机械仪器有限公司)将步骤A得到的废弃发泡混凝土破碎至不规则颗粒状，再筛分得到5～10mm粒径范围的颗粒；用自来水将筛分好的发泡混凝土颗粒冲洗洗净，去除表层灰渣，晾干，即得到农村生活污水处理用的微生物载体填料；
C，使用优选的向上流式曝气生物滤池反应器，将上一步得到的农村生活污水处理用的微生物载体填料装入曝气生物滤池反应器的填料区，取生活污水处理厂二沉池的活性污泥(MLSS为5290mg/L)输入到装有步骤B得到的微生物载体填料的生物滤池反应器中，按活性污泥：农村生活污水＝2：1体积比比例加入，农村生活污水作为微生物营养来源(农村生活污水性质：CODCr：244～398mg/L、NH3-N：32～35mg/L、TP：3～10mg/L)，利用鼓风机曝气为微生物提供溶解氧，保持反应器上部清水区溶解氧为2～4mg/L，每隔24h用等量的农村生活污水换掉反应器中的清水，72h后开始连续进水；
D，用泵将调节池中的农村生活污水通过上流式曝气生物滤池进水口输入，使待处理的农村生活污水在微生物载体填料颗粒间连续流动。在水力停留时间6h条件下，对进、出水水质进行分析检测，结果表明出水CODCr浓度为33～60mg/L，去除率为76～91％；出水NH3-N浓度为2～7mg/L，去除率为77-93％，主要污染物CODCr和NH3-N均可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918—2002)》一级B标准。

Claims (1)

1.一种利用废弃的发泡混凝土处理农村生活污水的方法，其特征在于：
A，先将建筑垃圾中废弃的发泡混凝土分拣出来，然后去除其表面杂质；
B，用颚式破碎机将步骤A得到的废弃发泡混凝土破碎，再筛分得到粒径范围为5-10mm的发泡混凝土颗粒；最后将发泡混凝土颗粒冲洗洗净，去除表层灰渣，晾干，即得到农村生活污水处理用的微生物载体填料；
C，将污水处理厂活性污泥接种至装有步骤B得到的微生物载体填料的生物滤床反应器，通入部分农村生活污水以提供微生物营养，鼓风曝气提供氧气，驯化微生物并使其附着在载体填料挂膜；
D，待微生物载体填料表面或内部生物膜形成后，向生物滤床反应器中通入待处理的农村生活污水，使污水在微生物载体填料颗粒间流动，待处理的农村生活污水从生物滤床反应器下部流入，处理完后从反应器上部流出，污水在反应器中的水力停留时间为4-8h，经过检测，从反应器上部流出的水中主要污染物CODCr和NH3-N浓度低于《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918—2002》一级B标准阈值；
所述步骤A的废弃的发泡混凝土属于轻质物理发泡混凝土，其密度范围是1000-1200kg/m3；
所述步骤C中污水处理厂活性污泥：农村生活污水的体积比为(1-2)：1；
所述步骤C中鼓风机曝气提供氧气是以出水中的溶解氧达到2-4mg/L为准；
所述步骤D中的待处理的农村生活污水的主要污染物浓度分别为：CODCr200-400mg/L、NH3-N20-40mg/L、TP1-10mg/L。
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