CN107188309A - 一种农村生活污水处理装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及污水处理，具体涉及一种农村生活污水处理装置及其使用方法。由于目前的污水处理设施一般适合大规模污水处理使用。本发明将生活污水提升至反应器的进水口，依次流经兼氧区、厌氧区、好氧区及沉淀区；好氧区上部的硝化液按一定比例回流到兼氧区，硝化液的回流为兼氧区提供了反硝化所需的硝态氮，可促进反应器的脱氮效果；将兼氧区设置在反应器的前端，有利于消耗进水中的溶解氧，从而促进聚磷菌在厌氧区的释磷以及反硝化反应的进行，好氧区则设置有曝气砂头以维持好氧单元水体的好氧状态。本发明设备体积小，处理过程除了耗费少量曝气电能外不需要其他消耗，适合农村小规模使用，且具有良好的污水处理能力。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术，具体涉及一种农村生活污水处理装置及其使用方法。
背景技术
近年来随着我国经济的快速发展以及环保事业的逐步推进，环保意识渐入人心，环境与我国经济、社会的协调发展也成为人们关注的热点。其中城市环境问题作为我国环境问题中的重头，得到了政府部门和广大科研工作者的关注、研究及治理；在城市环境问题得到逐步改善的同时，农村环境问题作为我国环境治理与保护中的薄弱环节，也逐渐受到我国各级政府部门和社会大众的重视。我国农村环境污染现状的严峻性主要体现为以下几点：
(1)点面源污染共存；
(2)生活污染与工业污染叠加；
(3)新旧污染同二次污染相互交织；
(4)工业及城市污染逐步向农村扩散等。
农村环境污染对农村土壤环境、水环境、空气质量、农民群众身体健康、农村社会环境稳定等均产生了较大的影响，己成为阻碍我国农村经济可持续性发展的重要因素。我国农村环境污染的类型主要是农村居民日常生活产生的生活污染、农田施肥杀虫除草过程中的农药及化肥污染、禽畜养殖过程中的禽畜粪便污染、以及村镇企业产生的工业污染；其中农村生活污水污染作为农村生活污染的重要组成部分之一，不仅增大了农村水源地潜在的安全隐患，同时也加剧了我国淡水资源的危机，损害了农村经济的可持续发展，亦危及了农民的生存和发展。因此，为了避免生活污水的粗放型排放造成的水体、土壤、农副产品的污染以及生态环境的破坏，有必要采取措施加强农村生活污水的排放控制。
由于目前的污水处理设施一般适合大规模污水处理使用，由于农村地区未形成大规模的污水管网，污水无法集中大规模处理，因此需要一种高效的小型污水处理装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种农村生活污水处理装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明提供了一种农村生活污水处理装置，其具体的技术方案为，污水处理装置包括壳体，壳体内隔开分为四个区块，依次为兼氧区、厌氧区、好氧区和沉淀区；兼氧区上设有一个污水入口，兼氧区与厌氧区连通，厌氧区与好氧区连通，好氧区与沉淀区连通，沉淀区上开有排水口通往外界；兼氧区、厌氧区和好氧区内均悬挂有填料树，填料树上密集布置有生物填料片；好氧区底部设置有曝气砂头，曝气机自外部向曝气砂头供气；还包括硝水回流泵和污泥回流泵，硝水回流泵的出口端通往兼氧区，硝水回流泵的抽水口通往好氧区，污泥回流泵的出口通往好氧区，污泥回流泵的抽水口通往沉淀区的底部；兼氧区、厌氧区、好氧区每个区块内填料树的布置密度满足以下要求：即平均每立方米内部空间应分配50平方米以上的生物填料片。
优选的，上农村污水处理装置的述兼氧区、厌氧区、好氧区和沉淀区的体积比为2:1:2:2。
本发明还提供了上述农村生活污水处理装置的使用方法，其使用方法包含以下步骤：
(1)设备初始运行前需要将污水灌满兼氧区、厌氧区、好氧区，并在兼氧区、厌氧区、好氧区内接种含有氨化菌、聚磷菌、硝化菌以及反硝化菌的活性污泥；
(2)从兼氧区的污水入口通入污水，控制污水在兼氧区、厌氧区、好氧区和沉淀区内的总共停留时间为12～18小时；
(3)通入污水的同时，按照进水流量250％～600％的比例不间断地从好氧区将好氧区经过硝化反应的含硝化氮污水回流入兼氧区；
(4)按照进水流量40％～50％的比例不间断地从沉淀区的底部将污泥水回流入好氧区；
(5)好氧区的曝气过程采用曝气45分钟间歇15分钟的断续曝气模式，曝气百分数为0.75。
作为上述方法的最优方案，上述步骤(2)中污水的总停留时间为18小时；步骤(3)中回流的硝化污水占进水流量的400％；步骤(4)中污泥水的回流量占进水流量的50％。
本发明中，将兼氧区设置在反应器的前端，有利于消耗进水中的溶解氧，从而促进聚磷菌在厌氧区的释磷以及反硝化反应的进行，好氧区则设置有曝气砂头以维持好氧单元水体的好氧状态。
生物脱氮的基本原理如下：
兼氧区、厌氧区、好氧区活性污泥中的氨化菌将有机氮分解为氨态氮，然后在富氧条件下，硝化菌将氨态氮转化为硝态氮，硝态氮污水回流至厌氧区，随后硝态氮则在缺氧的条件下由反硝化菌还原为气态氮(N2)。
NH4++2O2→NO- 3+2H++H2O；(硝化菌将氨态氮转化为硝态氮)
2NO- 3+10e-+12H+→N2+6H2O；(反硝化菌还原硝态氮为气态氮)
在本发明中，生活污水提升至反应器的进水口，依次流经兼氧区、厌氧区、好氧区及沉淀区；好氧区上部的硝化液按一定比例回流到兼氧区，硝化液的回流为兼氧区提供了反硝化所需的硝态氮，可促进反应器的脱氮效果，
本发明的优点在于：
(1)设备体积小，处理过程除了耗费少量曝气电能外不需要其他消耗，适合农村小规模使用；
(2)具有良好的污水处理能力，对于普通生活污水，采用本发明方法的最优方案，COD及SS平均去除率分别为83.8％、91.1％，COD及SS排放浓度均达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBl8918—2002)一级A排放标准的要求；对TN及TP平均去除率分别为98.3％、94.6％，TN及TP的排放浓度均达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBl8918—2002)一级A排放标准的要求。
其他情况下，采用本发明方法，上述各排放指标也能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》的二级标准。
附图说明
图1为一种农村生活污水处理装置的结构示意图；
图2为污水处理流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本专利的技术方案以及技术优点作进一步详细地说明。
实施例1：
参照附图1，污水处理设施的结构如下：一种农村污水处理装置，包括壳体1，壳体1内隔开分为四个区块，依次为兼氧区11、厌氧区12、好氧区13和沉淀区14；兼氧区11上设有一个污水入口15，兼氧区11与厌氧区12连通，厌氧区12与好氧区13连通，好氧区13与沉淀区14连通，沉淀区14上开有排水口16通往外界；兼氧区11、厌氧区12和好氧区内13均悬挂有填料树2，填料树2上密集布置有生物填料片；好氧区13底部设置有曝气砂头31，曝气机3自外部向曝气砂头31供气；还包括硝水回流泵4和污泥回流泵5，硝水回流泵4的出口端通往兼氧区11，硝水回流泵4的抽水口通往好氧区13，污泥回流泵5的出口通往好氧区13，污泥回流泵5的抽水口通往沉淀区14的底部；兼氧区11、厌氧区12、好氧区13内的填料树2的布置密度满足以下要求：即平均每立方米内部空间应分配50平方米以上的生物填料片。
参照附图1和附图2，一种农村污水处理装置的使用方法，其特征在于，其使用方法包含以下步骤：
(1)设备初始运行前需要将污水灌满兼氧区11、厌氧区12、好氧区13，并在兼氧区11、厌氧区12、好氧区13内接种含有氨化菌、聚磷菌、硝化菌以及反硝化菌的活性污泥；
(2)从兼氧区11的污水入口15通入污水，控制污水在兼氧区11、厌氧区12、好氧区13和沉淀区14内的总共停留时间为18小时；
(3)通入污水的同时，按照进水流量400％的比例不间断地从好氧区13将经过硝化反应的含硝化氮污水回流入兼氧区11；
(4)按照进水流量50％的比例不间断地从沉淀区14的底部将污泥水回流入好氧区13；
(5)好氧区13的曝气过程采用曝气45分钟间歇15分钟的断续曝气模式，曝气百分数为0.75。
最后从沉淀区14的排水口16出取水分析污水内染污物的指标，并做出评价，检测结果如表1所示，测量方法如下：
表1污水检测结果
实施例2：
参照附图1，污水处理设施的结构如下：一种农村污水处理装置，包括壳体1，壳体1内隔开分为四个区块，依次为兼氧区11、厌氧区12、好氧区13和沉淀区14；兼氧区11上设有一个污水入口15，兼氧区11与厌氧区12连通，厌氧区12与好氧区13连通，好氧区13与沉淀区14连通，沉淀区14上开有排水口16通往外界；兼氧区11、厌氧区12和好氧区内13均悬挂有填料树2，填料树2上密集布置有生物填料片；好氧区13底部设置有曝气砂头31，曝气机3自外部向曝气砂头31供气；还包括硝水回流泵4和污泥回流泵5，硝水回流泵4的出口端通往兼氧区11，硝水回流泵4的抽水口通往好氧区13，污泥回流泵5的出口通往好氧区13，污泥回流泵5的抽水口通往沉淀区14的底部；兼氧区11、厌氧区12、好氧区13内的填料树2的布置密度满足以下要求：即平均每立方米内部空间应分配50平方米以上的生物填料片。
参照附图1和附图2，一种农村污水处理装置的使用方法，其特征在于，其使用方法包含以下步骤：
(1)设备初始运行前需要将污水灌满兼氧区11、厌氧区12、好氧区13，并在兼氧区11、厌氧区12、好氧区13内接种含有氨化菌、聚磷菌、硝化菌以及反硝化菌的活性污泥；
(2)从兼氧区11的污水入口15通入污水，控制污水在兼氧区11、厌氧区12、好氧区13和沉淀区14内的总共停留时间为12小时；
(3)通入污水的同时，按照进水流量250％的比例不间断地从好氧区13将经过硝化反应的含硝化氮污水回流入兼氧区11；
(4)按照进水流量50％的比例不间断地从沉淀区14的底部将污泥水回流入好氧区13；
(5)好氧区13的曝气过程采用曝气45分钟间歇15分钟的断续曝气模式，曝气百分数为0.75。
最后从沉淀区14的排水口16出取水分析污水内染污物的指标，并做出评价，检测结果如表2所示，测量方法如下：
表2污水检测结果
上面对本专利的较佳实施例作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。应当理解的是，所有基于本发明方案的其他具体实施例均在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种农村污水处理装置，其特征在于，包括壳体，壳体内隔开分为四个区块，依次为兼氧区、厌氧区、好氧区和沉淀区；兼氧区上设有一个污水入口，兼氧区与厌氧区连通，厌氧区与好氧区连通，好氧区与沉淀区连通，沉淀区上开有排水口通往外界；兼氧区、厌氧区和好氧区内均悬挂有填料树，填料树上密集布置有生物填料片；好氧区底部设置有曝气砂头，曝气机自外部向曝气砂头供气；还包括硝水回流泵和污泥回流泵，硝水回流泵的出口端通往兼氧区，硝水回流泵的抽水口通往好氧区，污泥回流泵的出口通往好氧区，污泥回流泵的抽水口通往沉淀区的底部；兼氧区、厌氧区、好氧区每个区块内填料树的布置密度满足以下要求：即平均每立方米内部空间应分配50平方米以上的生物填料片。
2.根据权利要求1所述的一种农村污水处理装置，其特征在于，所述的兼氧区、厌氧区、好氧区和沉淀区的体积比为2:1:2:2。
3.根据权利要求1所述的一种农村污水处理装置的使用方法，其特征在于，其使用方法包含以下步骤：
(1)设备初始运行前需要将污水灌满兼氧区、厌氧区、好氧区，并在兼氧区、厌氧区、好氧区内接种含有氨化菌、聚磷菌、硝化菌以及反硝化菌的活性污泥；
(2)从兼氧区的污水入口通入污水，控制污水在兼氧区、厌氧区、好氧区和沉淀区内的总共停留时间为12～18小时；
(3)通入污水的同时，按照进水流量250％～600％的比例不间断地从好氧区将好氧区经过硝化反应的含硝化氮污水回流入兼氧区；
(4)按照进水流量40％～50％的比例不间断地从沉淀区的底部将污泥水回流入好氧区；
(5)好氧区的曝气过程采用曝气45分钟间歇15分钟的断续曝气模式，曝气百分数为0.75。
4.根据权利要求3所述的一种农村污水处理装置的使用方法，其特征在于：所述的步骤(2)中污水的总停留时间为18小时；所述的步骤(3)中回流的硝化污水占进水流量的400％；所述的步骤(4)中污泥水的回流量占进水流量的50％。
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