CN1097564C - 高浓度有机污水的净化装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明是涉及一种高浓度有机污水的处理装置及其方法，分四个阶段，即除去有机污水中的杂质，使污水稳定化的预处理阶段；在初始生物降解物质的悬浮液里投入一定量的经过预处理的高浓度有机污水，对污水进行生物降解的生物降解处理阶段；判定生物降解过程完成时，就输送到混合槽调整pH，投放少量无机凝聚剂，对生物降解物质进行凝缩处理，然后进行生产有机堆肥和处理水的后处理，由此对高浓度有机污水进行处理。

Description

高浓度有机污水的处理装置及其方法

本发明涉及一种高浓度有机污水的处理装置及其方法，具体地说，使占污染源很大部分的人、家畜等的粪尿及工业废弃物，以及其它高浓度有机污水等经过生物降解、及固液分离后，将液体部分净化为适合水体排放标准的净化水，固体部分能用作优质有机肥料，也就是说，处理含有以上各种废弃物的高浓度有机污水的处理装置及其方法。

过去，粪尿等高浓度有机污水的处理方法包括标准活性污泥法，或各种改进的活性污泥法。例如，图18所示的根据活性污泥法的粪尿处理工艺，在从收回的粪尿污水中除去各种杂质之后，通入调节槽，稳定水质，将10-20倍稀释水加入经预处理的粪尿污水，进行稀释，把混合液输送到曝气槽a中，通过鼓风机b通入空气，污水中的好氧菌(活性污泥)对粪尿进行降解处理，有机物被氧化分解、消耗，然后把经过上述处理的污水输送到沉淀槽c中，静置一段时间，固体物质自然沉淀，分离出的上清液经灭菌处理后排放，沉淀物浓缩后，掩埋或焚烧处理。

但是，这种方法要在有机污水中加入大量稀释水，在没有水源的地方很难实施，而且由于添加了稀释水，增加了污水总量，使曝气槽、沉淀槽等的设施体积庞大，增加了排水、曝气等所需的动力费，因此存在管理费和运转费都增加的问题。

并且还存在维护管理需要高熟练技术，排放未经完全处理的水会污染水源，很难找到掩埋和焚烧固体粪便的场地等问题。

本发明是在针对上述所有存在的问题而研究出来的，在粪尿等有机污水的处理过程中不使用稀释水，使处理设施简单又小型化，在减少处理设施及处理经费的同时，还能进行完全固液分离，获得满足水质标准的净化水。下面将参照附图对本发明进行详细说明。

图1是本发明的流程图。

图2是表示本发明第一实施例的构造的部分截面图。

图3是图2的加压调节口部分透视图。

图4是表示本发明第二实施例的构造的部分截面图。

图5是图4中圆盘及圆形过滤器的部分透视图。

图6是图5所示的过滤器的正面图。

图7是图5所示的过滤器的侧面图。

图8是本发明第三实施例的加压气浮分离装置的示意图。

图9是表示本发明第三实施例的除氮时间顺序的示意图。

图10是表示本发明第四实施例的耗氧菌量随时间变化的示意图。

图11是表示本发明第六实施例的工艺流程略图。

图12是表示本发明第七实施例的脱水筒外观的斜视图。

图13是图12的A-A线截面图。

图14是图12的B-B线截面图。

图15(甲)、(乙)、(丙)是表示本发明第七实施例的脱水筒构成体—肋条各种截面的截面图。

图16是表示适用于本发明第七实施例的杂质脱水装置构成的侧面略图。

图17是表示本发明第八实施例处理过程的略图。

图18是过去的人粪污水处理工艺流程图。

如图1所示，本发明的流程可分为四个阶段。第一阶段是预处理，包括除去有机污水中的杂质，使水质稳定化；第二阶段是生物降解，包括将事先配好的含有生物降解物质的悬浮液，投入一定量的经过预处理的高浓度有机污水中，并进行曝气，有机污水得以生物降解，有机污水中的有机物被耗氧菌摄取，经生化过程氧化成二氧化碳(CO₂)和水，产生生物体合成所需的能量，同时有机物借助微生物的生物反应，被微生物同化；第三阶段是固液分离及脱水，当根据表示生物降解结束的固有指标断定生物降解结束时，将经过上述处理的污水输送到混合槽，根据情况调整pH后，投入定量的无机混凝剂，然后进行固液分离及脱水处理；第四阶段是后处理对脱水机脱水后的脱水固体进行堆肥处理，以提高生物降解程度。下面通过实施例进行详细说明：

本发明的第一阶段是预处理，设置有分离除去粪尿等高浓度有机污水里所含杂质的装置。

实施例一

如图2及图3所示，主机1的上部，在一个转轴2上并排安装着带有多个过滤板3的杂质分离装置A。在其下部筒体4内，安装有输送螺杆5，它轴向设置，在电动机的驱动下，按照一定的r.p.m(转数)旋转，被上述杂质分离装置A分离出的杂质进入加压挤出杂质用的加压挤出装置，上述装置合起来构成杂质分离机，构成加压挤出装置的输送螺杆5的端部贯穿筒体4和主机1，并向外侧伸出适当距离在输送螺杆5的轴端5a有固定螺钉5b，两个端部都设有凸缘6b，另外，一侧设置成内径比轴向其它部位小，并按适当角度倾斜的圆锥筒6，其组装在主机1筒体4的一侧内端。因此，输送螺杆5的伸出部分位于圆锥筒6的轴向方向，在圆锥筒6的一侧安装有带凸缘7a的圆筒形斜槽7，主机1内侧的筒体4和圆锥筒6及斜槽7互相连通，斜槽7的末端形成挤出口7b。

并且，在圆锥筒6的小口径一侧，设有外径略小的圆锥形加压部件8a，而另一侧则延伸，构成接合部8b，在轴心另外设有以贯通螺孔8c形成的加压调节口8，其结构设成可以通过上述输送螺杆5输送的杂质，在压缩状态下水平移动。未说明的符号分别表示为：8d是固定螺孔，9是轴心，10是杂质导流板。

在上述本发明实施例中，用设置在发动机驱动的输送螺杆5轴5a一端的固定螺钉5b，直接装配加压调节口8，另一侧把圆锥筒6及斜槽7按顺序简单地装配，这样不但能实现给杂质加压，而且还能使杂质水平移动。考虑到上方的杂质分离装置A分离给筒体4内侧的杂质量，可按圆锥筒6的内侧的状态，调节与输送螺杆5结合的加压调节口8的位置，用手工工具适当增减输送杂质通过的面积，启动发动机，靠输送螺杆5输送杂质。随之进到筒4内的杂质是被加压调节口8加压压缩输送，除去大部分水分后，顺序经过圆锥筒6和斜槽7，通过出口7b排出。用上述装置可以除去高浓度有机污水中的杂质。

分离除去高浓度有机污水所含杂质的另一实施例二如图4至图7所示，在主机11内部的下方，安装有筒12及输送螺杆13构成的杂质加压输送装置B，在筒12的入口12a处安装有杂质导流板14。另一侧上方安装有杂质入口15及废弃物导流板16，在该废弃物导流板16和杂质导流板14之间设置有由另一个电动机驱动的转轴17，其上安装有由多个圆盘过滤器构成的杂质分离装置，如此形成杂质分离机，在作为杂质分离装置C的主要构成部分的转轴17上，安装有圆盘过滤器18，其外圆周有多个齿形槽18a，通过固定销19及固定板20固定安装在转轴17上。圆弧形与圆盘过滤器18齿形槽18a的旋转半径相同内圆周面的过滤器21，靠近设置在圆盘过滤器18的下方和侧面中部，但是圆弧形过滤器21的长度要比圆盘过滤器18形成的齿形槽18a之间形成的空间部分h长，同时圆弧形过滤器21上端要安装在废弃物导流板16的末端。另一方面，通过固定销19按适当间隔安装的各圆弧形过滤器21要安装在转轴17上的安装各圆盘过滤器18之间位置上。未说明符号分别表示为：32是水喷射器，23是形成间隔的垫片，24是固定销孔，25是轴心，26是排出孔。

按上述构造形成的本发明实施例的杂质分离装置是同一直径的盘体，在分别形成圆盘过滤器18和圆弧形过滤器21的同时，通过固定销19互相结合时，在各过滤器之间形成的空间是考虑到杂质的大小，将固定销孔24外侧的垫片23突出任意高度而特别形成的。在转轴17上安装的圆盘过滤器18和其下方安装的圆弧形过滤器21之间的空间，是通过垫片23形成的空间而确定的，圆盘过滤器18在旋转时，应避免与圆弧形过滤器21相互干涉。

在这样的状态下，驱动转轴17，圆盘过滤器18开始旋转的同时，通过废弃物入口15流入作为净化对象的废弃物，废弃物顺着废弃物导流板16往下输送，流入圆弧形过滤器21和圆盘过滤器18之间后，液态物质通过各个圆盘过滤器18和圆弧形过滤器21之间形成的空间，流入主机11的下方，而木片或纤维片等固体杂质，留在圆弧形过滤器21的内侧，并被向下推移，这时在圆弧形过滤器21的内侧通过旋转的圆盘过滤器18齿形槽18a中的某一个槽的作用，推移中的杂质被齿形槽18a挡住而向上输送，这种状态反复进行。通过使圆弧形过滤器21的全长比圆盘过滤器18形成的齿形槽18a和齿形槽18a之间形成的空间部分h长，就实现杂质的向上输送。

通过上述过程，进入的杂质被齿形槽18a挡住而向上输送，即一个齿形槽18a通过圆弧形过滤器21的上端之后，圆盘过滤器18和圆弧形过滤器21之间形成一个相当宽的废弃物流入空间，使废弃物能顺利流入，不断流入的废弃物中掺杂的固体杂质被在圆弧形过滤器21下方的齿形槽18a挡住而向上输送。

通过该过程的反复进行，在齿形槽18a通过其上方的水喷射器22的过程中，被齿形槽18a挡住并输送的杂质，被喷射的水冲离落下，通过杂质导流板14进入入口12a，通过杂质加压输送装置B的加压输送而脱水后，由出口排出，上述过程反复进行，如此进行一系列的杂质除去过程。

用如上第一阶段的预处理除去杂质，将在第一阶段除去杂质后的高浓度有机污水贮存在调节槽内，在水质稳定后，输送到第二阶段的生物降解处理，在这里进行生物降解，通过生物降解，除去高浓度有机污水中的氮，其实施例如下：

实施例三：

在生物降解过程中，去除高浓度有机污水中氮的步骤如下：

本实施例三进行的是第二阶段的生物降解过程，把生物降解槽内的好氧条件和厌氧条件，按照图9所示的时间表进行分段处理，用生物学方法除去有机污水中的氮。

并且，生物降解槽的BOD-MLSS负荷小于0.1kg DOG/kgMLSS.d，BOD容积负荷小于0.8kgBOD/m²d较为合适，生物降解槽是原来的两倍较理想。在生物降解槽内，按时间反复开关安装在鼓风机上的定时器，采用空气供应量大于3m³/m³hr的空气供应设备。

特别是，停止使用鼓风机，创造厌氧条件时，为了缓慢搅拌生物降解槽，有必要把水力搅拌机安装在生物降解槽内。而且，为了增加氮除去率，在生物降解槽和混合槽之间，安装有加压气浮分离装置，输送浓缩污泥，提高生物降解槽的污泥浓度也是值得的。

加压气浮分离装置是在一部分处理水里溶解过量的空气来制造加压水如图8上图示把加压水输送到气浮分离槽。在大气中减压后，水中产生大量的微小气泡(50-100μ)，在此微小气泡里附着着污泥颗粒，气泡的浮力，使污泥浮到水面，由此进行固液分离，该方法可有效地浓缩污泥。

下面，详细说明在这种生物降解槽内，按照如图9所示的时间表去除氮的过程：

第一阶段：

粪尿等高浓度有机污水里包含的有机氮及氨氮(NH2中的N或简写为NH₂-H)在好氧条件下，发生生物学反应，氧化成亚硝酸氮(NO₂中的N或简写为NO₂-N)或硝酸氮(NO₃中的N或简写为NO₃-N)。这时需要的反应时间约16小时。

用生物降解槽内安装的鼓风机，供应氧气3m³/m³hr以上，制造好氧条件。这时通过氧化有机物的氧化过程和微生物生物反应转化的同化作用，来完成高浓度有机污水的生物降解。

在生物降解的过程中，氮的反应如下：

根据硝基(NITRO SOMONAS)的生物氧化反应：

根据硝化菌(NITRO.BACTOR)的生物氧化反应：

把以上整理如下：

第二阶段：

在生物降解槽内的待处理污水中，含有大量的硝化菌，耗氧菌及脱氮菌，停止第一阶段的曝气，在厌氧条件下，通过水力搅拌机慢慢搅拌生物降解液，液体中的氧化态氮根据脱氮的作用，还原为一氧化二氮(N₂O)或氮气(N₂)，N₂O或N₂散发到大气中，因而达到除氮的目的。

在这里把亚硝酸氮(NO₂-N)或硝酸氮(NO₃-N)还原成氮气(N₂)的脱氮菌是厌氧菌，也可是异养细菌(HeterotrophicBacteria)，这种脱氮菌把硝酸氮(NO₃-N)和/或亚硝酸氮(NO₂-N)还原，不可缺少的能源是有机碳。但是本发明实施例的第二步骤中不添加别的有机碳源，利用残存在生物降解液中BOD的脱氮作用，和微生物内源呼吸的脱氮作用，使出水中的氮浓度小于标准值，把出水输送至下一阶段的混合槽。这时，将一部分处理水用加压气浮分离装置进行污泥的浓缩，再把浓缩的污泥回流到生物降解槽，这样可以有效地除去生物降解槽内的氮。脱氮过程的反应式如下：

亚硝酸氮的生物还原：

硝酸氮的生物还原反应：

第三阶段：

在第二阶段脱氮处理之后，把相当于一天水量的处理水从下一阶段的混合槽排出，并通入与排水量相同的、经预处理的污水，在厌氧条件下用水力搅拌机慢慢搅拌六小时。靠新通入的有机污水中的有机碳(氢供体)，除去污水中残存的亚硝酸氮(NO₂-N)或硝酸氮(NO₃-N)，并且还能除去有机污水中的一部分BOD。

反应式与第二阶段里叙述的一样。

把如上工程循环进行，为了进行以一天为单位的试运转，随着处理对象的有机污水的水质不同而有差异，举例为：在处理人粪尿的情况下，第一阶段约需16个小时，第二阶段约需2个小时，第三阶段约需6个小时处理，可以连续处理有机污水中的氮，经处理的有机污水输送到混合槽，进行混凝处理等固液分离过程，获得除去了氮的出水，把它排放掉。

这时，为了按图9所示时间表所定时间自动执行各个工程，在生物降解槽内的空气供应装置如鼓风机上，可以安装一个常规定时器。

如上说明的一样，在本发明实施例里分段式的生物除氮法，具有如下特征和优点。

(1)由于生物降解槽内的反应过程与理想的推流(plug flow)相同，使生物迁移顺利进行，处理效率高，而且在供应空气时，节约动力费用。

(2)在连续方式中，需要另外设置反应槽，但在本发明实施例中，脱氮在单一槽内即可完成，因此设备构成简单，设备费和运转管理费低廉。

(3)使流入的有机污水在生物降解槽内停留一段时间，并使之反应，因此不受流入量、水质等的负荷变动影响，不必设流量调节槽，生物降解槽的容积可以比连续式小，而且无需添加甲醇(Methanol)等有机碳源，也能进行除氮处理。

按照如下的实施例，完成第二阶段的生物降解处理后，进行第二阶段的生物降解物质的混凝处理，这时测定有机污水的净化程度，添加适量的无机混凝剂(三氯化铁)，强制分离固体和液体，对此实施例如下：

实施例四

第三阶段的生物降解液混凝处理的净化效果的测定方法如下：

本发明实施例的净化效果测定方法是，以高浓度有机污水的好氧净化过程中亚硝酸氮(NO₂-N)及硝酸氮(NO₃-N)，作为净化指标，测定净化效果，使净化设施的操作管理容易。测量生物降解槽内有机污水的净化程度和固液分离后出水的水质，通过测定生化需氧量可监视、控制出水水质，排放符合排放标准的处理水，容易进行运转管理。详细说明如下：

在一般情况下，有机污水中的蛋白质的有机氮分解成为氨氮，与原来存在于有机污水中的氨氮一起，在好氧条件下进一步氧化，氧化成亚硝酸氮及硝酸氮等的氧化态氮，把它用化学式表示如下：

但是，上述反应与图10上表示的一样，在第一阶段主要进行碳化合物的氧化(BOD的减小)，7-10天以后进行氮化合物的氧化。换句话说，在氧化态氮出现时，大部分碳化合物的氧化已经结束，意味着有机污水已得以净化。因此，把它反过来看，根据亚硝酸氮(NO₂)或硝酸氮(NO₃)的出现与否可以判定净化程度。

处理人的粪尿测定值观察如下：

若检查出亚硝酸氮，生物降解槽处理液的BOD值为2000mg/l以下，这时固液分离后出水的BOD值是30mg/l以下。若没有检查出亚硝酸氮，生物降解槽处理液的BOD值是2000mg/l以上，这时固液分离的出水的BOD值是30mg/l以上。

氧化态氮的测定方法是：

(1)亚硝酸离子定性试验方法。

(2)使用亚硝酸氮和硝酸氮的定性试纸测定的方法。

(3)使用离子电极法的测定器方法，能瞬间检查出，但在本发明实施例中，使用亚硝酸离子定性试验方法。

亚硝酸电子离子定性试验方法：

试剂

A药：把1g磺胺酸(Sulfanilic Acid：NH₂C₆H₄SO₃H)溶解在100ml 30％的醋酸(Acetic acid：CH₃COOH)里，在褐色瓶里保存。

B药：把30mg萘胺(a-Naphthylamine：C₁₀H₇NH₂)溶解在70ml的蒸馏水里。把它烧开后冷却，加入30ml的冰醋酸(99％Acetic Acid)。

试验方法：

在橙色碟子里放2-3滴有机污水—生物降解液或出水，把A药或B药各加一滴。如果确认有红橙色出现，就说明存在亚硝酸离子。

试验结果：

如能确认红橙色出现，就说明存在亚硝酸离子，因此瞬间就能确认生物降解槽处理液的BOD是否小于2000mg/l，固液分离出水的BOD是否小于30mg/l，监测净化程度或出水的水质。一方面，在使用离子电极法的情况下，平时能连续监视，对不符合规定水质的出水发出警报，监视连续不断的出水。

而且，在本发明实施例五的生物降解法中采用了递减使用量的方法，把盐酸与三氯化铁按适当比例混合，使之能进行混凝处理。以此进行良好的混凝处理，并显著减少三氯化铁的使用量，随之减少处理经费，及所有阶段中的人工费，大大减少了由重金属引起的环境污染。把它在下面详细说明：

实施例五

在生物降解物质的混凝处理阶段里，使三氯化铁的使用量减少的方法如下：

1)试验药品类

(1)三氯化铁

(2)盐酸

(3)试剂类

2)测定、分析器具及SS等分析仪，混凝试验装置。

3)混凝剂、试剂的调整

(1)三氯化铁，盐酸混合液

把32％的三氯化铁和原液(35％)浓盐酸，按容积比为10％的间隔调整其混合比例。

(2)根据水质污染状况，测定COD、碱度的方法

试验方法

1)生物降解液的调整

通过曝气净化生物降解液，用按比例调整的三氯化铁(Ferricchloride)-盐酸混合液进行混凝试验。并且，给混凝试验提供的生物降解液的水质进行如下测定(表1)P、M碱度、H碱度、SS、VSS、COD(测定方法依据下水试验方法等；H碱度是pH达到4.2时的酸消耗量)

2)混凝试验

(1)在1升的烧杯里投入500ml的料液(液态生物降解液)。

(2)用搅拌机对上述料液进行搅拌，利用滴定管(Burette)投入按照各种比率调整的三氯化铁(Ferric chloride)-盐酸混合液，pH调整为4.2，读其添加量(表格)

(3)过滤

用过滤纸进行过滤(根据情况采用离心分离方式)

(4)试验结束后测定COD

表2和表3表示根据如上方法进行生物降解液混凝试验的结果。

                   表1

             生物降解液的水质

测定项目	测定值
		pHM碱度SSVSSCOD离心分离液COD	3.374,270mg/l13,600mg/l11,800mg/l(86.8％)5,500mg/l1,200mg/l

                             表2

                         混凝试验结果

N o	混凝剂混合比率Fecl3   Hcl(％)     (％)	混凝剂添加量(ml/500ml)	P变化添加前→添加后(-)	出水COD(ppm)
					012345678910	0     10010    9020    8030    7040    6050    5060    4070    3080    2090    10100    0	3.774.054.164.354.584.654.654.704.804.824.78	8.67→4.678.68→4.208.69→4.188.71→4.198.36→4.218.38→4.198.36→4.218.36→4.188.37→4.218.37→4.218.37→4.21	95548047832818111513011910598115

表3)三氯化铁-盐酸混合液中的三氯化铁含有比率与出水中

    CODmn的关系

如上述实验例及结果表中表示一样，为了有效地进行生物降解液的混凝及固体和液体的分离，在上述条件下利用三氯化铁含量为50％的三氯化铁和盐酸混合液效果较好。如表2)所示盐酸的混合比多时，COD也大，大大超过适合排放的COD(约120左右)，成为不符合排放水水质标准的水态。反过来，如果三氯化铁的混合比率多时，三氯化铁内重金属含量多，因此存在处理费用高的问题。

因此，为了克服以前存在的问题，大大减少重金属含量，使出水水质符合排放标准，三氯化铁的混合比为40-80％，盐酸为60-20％较为合适。最佳混合比是二氯化铁为50％，盐酸为50％。

在如上本发明实施例里，把三氯化铁和盐酸的混合比大概按50％：50％左右的比混合调整，使生物降解液的混凝及固体和液体的分离有效进行。而且，大大减少了三氯化铁里重金属的含量，使之能顺利排放。因此具有节约处理费用及人工费等特征。

另外，本发明的实施例六涉及在第三阶段的生物降解物质的混凝处理阶段中，强制分离有机污水固体和液体的方法。在高浓度有机污水的处理过程中，用生物降解槽代替活性污泥法的曝气槽，在初期生物降解液的悬浮液里，再对10-20％的悬浮液进行曝气，对有机污水进行生物降解，当检查出亚硝酸氮或在溶解氧(DO)约从1PPM变化为5PPM时，把生物降解悬浮液输送到混凝反应槽进行混凝处理，之后，用脱水机进行固液分离，脱水后的污泥块送去堆肥处理，脱出的水排放，可以用更简单的设备在短时间内进行有机污水的固液分离。

下面通过图11对本发明实施例六进行详细说明。

1)有机污水的预处理

除去收回污水中的杂质，暂时在污水调节槽里贮存，使水质稳定。(与以前的方法相同)。

2)生物降解

在带有曝气装置的生物降解槽里，事先配制含生物降解物质的悬浮液。

含生物降解物质的悬浮液，通过微生物把有机污水中的蛋白质、碳水化合物等进行分解及再合成，生成水溶液，对有机污水具有很强的净化能力，只用有机污水本身也能逐渐形成悬浮液，如果条件许可，从外部投入全部或一部分污泥，可在更短的时间内形成悬浮液。

当生物降解物质的悬浮液占生物降解槽有效容量的50％时，从贮留槽通入10-20％左右的有机污水，利用曝气装置等进行曝气，使其进行生物降解。

根据检查出亚硝酸氮或者溶解氧(DO)从1PPM增加为5PPM来判断。生物降解是否结束。

3)混凝反应

三氯化铁和有机高分子混凝剂并用，对已生物降解的全部污水进行混凝处理。

一般三氯化铁投入量为2,000-4,000PPM，投入到pH达到4-5时为止。而且，为了使悬浮物(S，S)达到0.5-1.0％，添加聚丙烯酸胺(Polyacrylamide)等有机高分子混凝剂。

4)脱水机操作

生物降解的有机污水经混凝处理后用脱水机强制进行固体和液体的分离。为了排放流出的水要经过调整pH等简单的操作后排放，脱出的固体在第四阶段的后处理中堆肥处理后成为优质有机肥。

上述实施例的又一实施例如下：

1)用粪罐车把人的粪尿收回后，用沉沙桶过滤器除去沙子及杂质，之后贮存在调节槽里。这时的各指标如下：pH→8.7，BOD→15,800mg/l，CODmn→12,500mg/l，SS→21,800mg/l，T-P→393mg/l

2)在对生物降解液的悬浮液进行生物降解结束时，把相当于一天处理量的悬浮液从生物降解槽送到混合槽，又把等量的除去杂质的粪尿从调节槽输送到生物降解槽，并供给空气进行曝气，进行生物净化。

3)输送到混凝反应槽的处理液已完成了生物降解，达到亚硝酸氮出现或其之前的净化程度，在这里把三氯化铁2,000-4,000PPM及有机高分子混凝剂并用，进行混凝操作，用皮带压缩型脱水机对该混凝处理液进行固体和液体的分离。

为了排放，对该脱出水进行pH调整等简单的操作，之后排放。处理水的水质如下：pH→7.2，BOD→18mg/l，CODmn→258mg/l，SS→12mg/l，T-P→3mg/l

如上的本发明实施例与过去靠重力自然沉淀进行固液分离的方法不同，在固液分离时不用沉淀槽，因此不必考虑影响污泥沉淀性的诸运行条件，例如污泥容量(SVI)回流率，BOD-MLSS负荷，有无大量细菌(Bulking细菌)等条件，运行管理极其容易，脱水机脱出的水不回流到污泥贮留槽，因此设备简化，所有经处理的污水直接进行混凝处理，用脱水机进行固液分离，能维持可靠的处理水水质，而且由于添加了三氯化铁，还具有除去磷(P)的优点。

结束上述第三阶段处理后，对已净化的有机污水进行后处理。其实施例如下：

本发明实施例七表示对第一阶段预处理去除杂质之后产生的渣滓，和第三阶段固液分离后，对固体含有的水分进行脱水的脱水装置。

本发明实施例有很多梯形、椭圆形等截面的以适当距离隔开的肋条，在圆板的两侧板之间按适当距离安装，这些形成圆筒形的滚轮在肋条和肋条之间形成给定宽度的排水空间，使排水顺利进行，为了取得极大的脱水效果而提供脱水滚筒。其构成及作用根据附图详细说明如下：

如图12至图16所示，对杂质或粪尿等的各种废弃物处理过程中得到的渣滓进行脱水处理，脱水装置为脱水滚筒，规定内径的多数支撑环27按适当间隔排列，多个横截面为梯形或椭圆形的适当长度的28，28′，在支撑环27的外径上按适当间隔固定安装，形成圆筒形的滚筒29，在各个肋条28，28′之间，用支杆31横设适当宽度的排水空间30，在滚筒29两侧固定安装有板32，而且在端板32中心贯穿安装有轴33。

这样构成形成的本发明实施例的脱水滚筒如图14所示，和加压辊对D一起按适当的布局多轴排列，由过滤材料构成了上下输送带34，35倾斜安装，使之在所有地方，上下输送带34，35都能互相加压接触的加压脱水部分E，旋转输送后，通过将来自分离过程的渣滓投入到各个上下输送带34，35之间，在通过上下输送带34，35的互相接触的加压脱水部分E的过程中，渣滓里所含的水分被压力挤出，反复进行加压脱水过程。在这种过程中，从渣滓中脱出的水通过脱水滚筒的滚筒体29的肋条28，28′之间形成的排水空间30垂直落下，顺利排出，使脱水过程得以顺利进行。这时掺在排水里的微小颗粒也毫无阻碍地顺利排放，大大提高了脱水效率，使滚筒29和上、下传送带34，35之间相互接触面积最小，从而使运转过程中的摩擦力最小，也可以延长输送带34，35的使用寿命。

如上所述，本发明实施例抛弃了过去把排出的水从脱水滚筒的两侧排出的方式，通过在肋条之间横向形成的很长的排水空间垂直落下，使排水畅通，能有效地排除脱水过程中杂质堆积在滚筒内等故障，并且能延长由滤纸构成的输送带及脱水装置本身的寿命，能极大提高脱水效率，在经营管理上能取得良好的效果。

根据本发明实施例，经处理的出水水质如下：

项目	处理前的有机污水	出水
			PH(-)	8.5	7.6
BOD	20,000	13
			SS	28,000	15
T-N	5,800	20
			T-P	580	0.1
大肠菌群数(数/100ml)	3×109	0

实施例八

本发明实施例涉及一种把有机污水的好氧消化液或活性污泥法的剩余污泥作为污泥原料，制造生物降解悬浮液，或者从待处理的高浓度有机污水本身中容易而有效地制备生物降解物质悬浮液的方法。

下面参照图17对本实施例进行详细说明。

已除去杂质的待处理有机污水在贮存槽里稳定化以后，通入生物降解槽有效容量20-30％左右的水，根据情况加稀释水(清水)，使有机污水达到生物降解槽有效容量的50％。用生物降解槽中安装的曝气装置进行曝气，直到达到生物降解完成指标。

测定生物降解完成与否的指标有(1)在亚硝酸氮的橙色实验中出现亚硝酸氮，(2)生物降解液内的溶解氧(DO)浓度由曝气初期的1PPM上升为5PPM。

如能根据这样的指标判断生物降解完成了，那么再投入相当于生物降解槽内液体约10-20％的待处理有机污水，并继续曝气，按照上述指标，测定生物降解完成与否，如生物降解已经结束，再反复进行如上的操作，增加生物降解物质的悬浮液。通过反复进行这样的操作过程来增加悬浮液，在达到生物降解槽容量的90％左右时，结束投料，进行下一阶段的有机污水固液分离处理。代替有机污水而从外部投入种污泥(有机污水的好氧消化液或活性污泥法的剩余污泥)时，投入的种污泥必须经过预处理、贮留槽再投入生物降解槽。如果投入的种污泥总量达不到生物降解槽有效容量的50％，应加清水使之达到有效容量的50％。然后进行曝气、测定生物降解完成与否、追加有机污水(生物降解槽内液体总量的10-20％)等，再反复进行相同的操作，使生物降解槽内的有效容量达到90％左右，制成生物降解物质的悬浮液。

这时，如具备把全部种污泥(有机污水的好氧消化液或活性污泥法的剩余污泥)都能从外部投入的条件，就使全部种污泥通过预处理设施和贮留槽，使其投入量达到生物降解槽内有效容量的90％左右，再反复进行如上的操作，制成生物降解物质的悬浮液。

这种生物降解物质的悬浮液经过下一阶段，即混凝处理、脱水处理、固液分离处理后，成为符合水质标准的排放水和可作为有机肥料原料的脱水固体，把有机污水处理为符合水质标准的出水。

在如上的各实施例中，本发明可以在不稀释状态下，随着高浓度有机污水的生物降解，促进氧化分解及同化的同时，促进混合液中的活性污泥的生长，混凝及氧化现象等三个反应，生成悬浮液后，用无机混凝剂使微小颗粒变大，使固体和液体容易分离，由此得到的出水是符合水质标准或可以再用于工业生产的出水，而且固体部分可用于堆肥，为改良农业土壤做贡献。并且，本发明不使用过去被认为是常识的大量稀释水，在高浓度有机污水中维持微生物的各种活性，促进生物降解，通过混凝脱水进行有效的净化。因此，特别是不用考虑过去在活性污泥法中被认为是最大悬浮的沉淀槽的污泥沉降性，具有操作管理简单化，减少人力，并无需很高的知识就可操作等特征。

并且，因为本发明不使用稀释水，设施不庞大，与过去相比，可以建设经济性更好的设施，减少操作人力，能生产满足水质标准的出水和优质堆肥，且能防止环境污染，和为农业用地的土壤开发做出很大贡献。

Claims (15)

1.一种高浓度有机污水的处理方法，它包括如下步骤：(1)用加压挤出装置和分离装置从高浓度有机污水中除去杂质，并使水质稳定化的第一阶段的预处理；(2)把经过上述第一阶段预处理后的有机污水，按规定量投入已制成的生物降解物质的悬浮液中，从而进行第二阶段的生物降解处理；(3)测定经过生物降解后有机污水的净化程度，投入少量的无机混凝剂，使有机污水中的固体和液体强制分离，对生物降解物质进行混凝处理的第三阶段混凝处理；(4)通过经混凝处理的固体部分用脱水机脱水，产生出水和堆肥的后处理。

2.根据权利要求1所述的高浓度有机污水处理方法，其特征在于，把经过预处理过程稳定化的有机污水，在生物降解槽里进行第二阶段的生物降解处理，对高浓度有机污水曝气约16个小时，使所含的有机氮及氨氮氧化，搅拌两个小时左右，使之还原成氧化氮或氮气，排放到大气中，把一天的水量送往下一个处理段，再投入相同量的经过预处理的有机污水，在厌氧条件下水力搅拌六小时左右后，再创造好氧条件，进行脱氮，该过程以一天为单位反复进行，以除去高浓度有机污水中的氮。

3.根据权利要求2所述的高浓度有机污水处理方法，其特征在于，在生物降解槽里，把空气的供应和停止按时间表反复进行的定时器装配在鼓风机上。

4.根据权利要求2所述的高浓度有机污水处理方法，其特征在于，在生物降解槽里设置水力搅拌机。

5.根据权利要求2所述的高浓度有机污水处理方法，其特征在于，在生物降解槽里输送一部分处理水，用加压气浮分离装置在水中曝气形成的微小气泡，来分离已生物降解的污泥，并对污泥进行浓缩，把浓缩后的污泥回流到生物降解槽。

6.根据权利要求1所述的高浓度有机污水处理方法，其特征在于，在第三阶段的生物降解物质的混凝处理阶段中，高浓度有机污水经生物降解后，检查出水的水质，在2-3滴生物降解槽的处理液中添加亚硝酸离子定性试验试剂，来确认亚硝酸离子是否存在，即氧化态氮的出现，判断出水质是否符合排放水的水质标准，即BOD是否小于30mg，以此测定有机污水的好氧处理的净化程度。

7.根据权利要求6所述的高浓度有机污水处理方法，其特征在于，处理后的水用离子电极法测定器测定是否出现了亚硝酸氮或硝酸氮，连续监视出水水质是否符合水质标准，对不符合水质标准的出水发出警报。

8.根据权利要求1所述的高浓度有机污水处理方法，其特征在于，在第三阶段的生物降解物质混凝处理过程中，对经过生物降解处理的粪尿或其它高浓度有机污水进行混凝、固液分离，对生物降解液曝气，使之净化，并用40-80％的三氯化铁和60-20％的盐酸混合液进行混凝处理，降低重金属含量，节约混凝剂费用，并能减少三氯化铁的用量。

9.根据权利要求1所述的高浓度有机污水处理方法，其特征在于，在第三阶段的对生物降解物质的处理过程中，把全部经过生物降解的生物降解液输送到混凝槽，添加三氯化铁使pH达到4-5，并用有机高分子混凝剂进行混凝使悬浮物(S，S)重量达到0.5-1.0％，用脱水机强制进行固液分离，对有机污水中的固体和液体进行强制分离。

10.根据权利要求1所述的高浓度有机污水的处理方法，其特征在于在除去杂质并在贮留槽里水质稳定化以后，将相当于生物降解槽有效容量20-30％左右的污水送入生物降解槽，再投入30-20％的清水，使有机污水达到生物降解槽有效容量的50％。然后，用生物降解槽里安装的曝气装置进行曝气，进行生物降解，如出现了生物降解完成指标，再投入相当于生物降解槽内液体约10-20％的有机污水继续曝气，反复测定生物降解是否完成，继续生成生物降解悬浮液，直到生物降解槽的容量达到90％为止，利用处理后的污水生产处理水和有机堆肥。

11.一种如权利要求1所述的高浓度有机污水处理方法所用的高浓度有机污水处理装置，其特征在于设有在预处理阶段除去杂质的加压挤出装置，所述装置主机(1)的上部，在一个转轴(2)上并排安装了多个过滤板(3)，形成杂质分离装置(A)，其下部是筒体(4)，其内安装有输送螺杆(5)，在电动机的驱动下，按照一定的转速旋转，被所述杂质分离装置(A)分离出的杂质进入加压挤出杂质用的加压挤出装置，上述装置合起来构成杂质分离机，构成加压挤出装置的输送螺杆(5)的端部贯穿筒体(4)和主机(1)，并向其外侧伸出适当距离，在输送螺杆(5)的轴端(5a)有固定螺钉(5b)，两个端部共同设有凸缘(6b)，另外，一侧设置成内径比轴向其它部位小，并按适当角度倾斜的圆锥筒(6)，其组装在位于主机(1)筒体(4)的一侧内端，输送螺杆(5)的伸出部分位于圆锥筒(6)的轴向方向，在圆锥筒(6)的一侧，安装有带凸缘(7a)的圆筒形斜槽(7)，主机(1)内侧的筒体(4)和圆锥筒(6)及斜槽(7)互相连通，斜槽(7)的末端形成挤出口(7b)，以及，在圆锥筒(6)的小口径一侧，设有外径略小的圆锥形加压部件(8a)，而另外一侧则延伸形成工具接合部(8b)，在轴心另外设有以贯通螺孔(8c)形成的加压调节口(8)，用输送螺杆(5)的螺钉(5b)固定安装，其结构使通过所述输送螺杆(5)输送的杂质，在压缩状态下水平移动。

12.一种如权利要求11所述的高浓度有机污水的处理装置，其特征在于设有在预处理阶段除去杂质的杂质分离装置，所述的装置主机(1)内部的下方，安装有筒(12)及输送螺杆(13)构成的杂质加压输送装置(B)，在筒(12)的入口(12a)处，安装有杂质导流板(14)，另外一侧上方安装有杂质入口(15)及废弃物导流板(16)，在该废弃物导流板(16)和杂质导流板(14)之间，设置有由另外一个电机驱动的转轴(17)，其上安装有由多个圆盘过滤器构成的杂质分离装置，如此形成的杂质分离机，在作为杂质分离装置(C)主要构成部分的转轴(17)上，安装有圆盘过滤器(18)，其外圆周有多个适当间隔的齿形槽(18a)，并通过固定销(19)及固定板(20)固定安装在转轴(17)上，与圆盘过滤器(18)的下方一侧邻接安装着圆弧形的过滤器(21)。

13.根据权利要求12所述的高浓度有机污水处理装置，其特征在于，圆弧形过滤器(21)具有与圆盘过滤器(18)齿形槽(18a)旋转半径相同的圆弧形内圆周面，圆弧形过滤器(21)的长度要比圆盘过滤器(18)上按适当间隔形成的齿形槽(18a)之间形成的空间部分(h)长，同时圆弧形过滤器(21)上端要安装在废弃物导流板(16)的末端，通过固定销(19)按一定间隔安装的各圆弧形过滤器(21)要安装在转轴(17)上的安装各圆盘过滤器(18)之间的位置上。

14.一种采用根据权利要求11所述的高浓度有机污水处理装置，其特征在于在各种废弃物处理过程中，在对渣滓进行脱水的脱水装置中的脱水滚筒上，把给定内径的多数支撑环(27)按适当间隔排列，多个截面为梯形的适当长度的肋条(28)，在支撑环(27)的外径上按规定间隔固定安装，形成圆筒形的滚筒(29)，在各个肋条(28)之间形成适当宽度的排水空间(30)，在支撑环(27)的内径上横设有多个加强支杆(31)，在滚筒体(29)两侧固定安装有端板(32)，在端板(32)中心贯穿安装有轴(33)。

15.根据权利要求14所述的高浓度有机污水的处理装置，其特征在于用截面为半椭圆形的肋条(28′)形成滚筒(29)。

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