CN110304726A - 一种农村生活污水的处理装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种农村生活污水的处理装置及使用方法，该装置包括依次连接的中水贮水箱、折流板反应器、底泥集中消化箱和进水缓冲水箱；折流板反应器内沿水流方向通过竖直隔板依次设置为专性厌氧区、兼性好氧区、好氧区和澄清出水区；专性厌氧区上设有专性厌氧区进水口，兼性好氧区底部设有兼性好氧区回流水口，好氧区上还设有与兼性好氧区回流水口通过第二管道连通的好氧区出水口，第二管道上设有回流泵，好氧区内设有填料和曝气装置，曝气装置位于填料下方，澄清出水区上设有出水口。本发明基于折流板反应器，有效改变了水力的推流方向，实现了对农村生活污水污染物的多级去除，且通过底泥集中消化箱集中处理污泥，避免了污泥堵塞的发生。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理装置及其使用方法，具体为一种农村生活污水的处理装置及使用方法。
背景技术
生活污水是居民日常生活中排出的废水，主要来源于居住建筑和公共建筑，如住宅、机关、学校、医院、商店、公共场所及工业企业卫生间等。生活污水所含的污染物主要是有机物(如蛋白质、碳水化合物、脂肪、尿素、氨氮等)和大量病原微生物(如寄生虫卵和肠道传染病毒等)。存在于生活污水中的有机物极不稳定，容易腐化而产生恶臭。细菌和病原体以生活污水中有机物为营养而大量繁殖，可导致传染病蔓延流行。
而农村生活污水多是洗涤衣物、厕所用水等产生的污水，对于易生物降解的农村生活污水，现有污水处理装置多基于好氧生物处理法进行处理，好氧生物处理污水具有出水水质好，适用范围广，方法成熟等特点，但其运行费用高，只可用来处理中低浓度的污废水，有机物处理和脱氮效果差，并且产生的剩余污泥量较大，固体废弃物多，存在着污泥膨胀、堵塞管道等现象。
发明内容
为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种农村生活污水的处理装置，该装置基于折流板反应器，由专性厌氧区、兼性好氧区、好氧区和澄清出水区组成，通过折流板的设置，使水流依次经过折流板反应器中的每一级反应单元，并在充分反应后流入下一级反应单元，有效改变了水力的推流方向，实现了对农村生活污水污染物的多级去除，且通过底泥集中消化箱集中处理污泥，避免了污泥堵塞的发生。
本发明提供一种农村生活污水的处理装置，包括中水贮水箱、折流板反应器、底泥集中消化箱和进水缓冲水箱；
中水贮水箱与进水缓冲水箱连接，进水缓冲水箱与折流板反应器连接，折流板反应器与用于消化折流板反应器中底泥的底泥集中消化箱连接；
折流板反应器内沿水流方向通过竖直隔板依次设置为专性厌氧区、兼性好氧区、好氧区和澄清出水区；专性厌氧区、兼性好氧区、好氧区和澄清出水区均至少包括一级反应单元，多个反应单元的上部互相连通，专性厌氧区、兼性好氧区、好氧区和澄清出水区的底部各自分别通过第一管道与底泥集中消化箱连通，所有第一管道上均设置有电磁阀，且所有第一管道汇流后的总管道上设置有排泥泵，专性厌氧区上设置有专性厌氧区进水口，兼性好氧区底部设置有兼性好氧区回流水口，好氧区上还设置有好氧区出水口，好氧区出水口通过第二管道与兼性好氧区回流水口连通，第二管道上设置有回流泵，好氧区内设置有填料和曝气装置，曝气装置位于填料下方，澄清出水区上设置有出水口。
优选的，专性厌氧区、兼性好氧区和好氧区均包括两级反应器，澄清出水区包括一级反应单元。
优选的，每个反应单元内均设置有竖直方向的折流板。
优选的，折流板包括垂直板和斜板，斜板顶部与垂直板的底部连接，斜板与水平面的夹角为45～50°。
优选的，填料为聚氨酯泡沫填料，填料占好氧区有效容积的50～60％。
优选的，中水贮水箱与进水缓冲水箱之间还设置有厕所，中水贮水箱与厕所的冲水箱连接，进水缓冲水箱与厕所的出水部位连接。
优选的，曝气装置通过连接管与鼓风机连接。
本发明还保护上述装置的使用方法，包括以下步骤：
步骤一、驯化：按照专性厌氧区有效容积的20％～30％接种城镇污水处理厂二沉池活性污泥，按照兼性好氧区有效容积的20％～30％接种城镇污水处理厂二沉池活性污泥，按照好氧区有效容积的50％～60％装入填料；将生活污水加入到中水贮水箱内，并向进水缓冲水箱内加入含有葡萄糖的PBS缓冲液，打开曝气装置，使好氧区出水的溶解氧为4mg/L～5mg/L；
步骤二、启动：打开回流泵，使农村生活污水由进水缓冲水箱经过专性厌氧区进水口向折流板反应器注入，其中农村生活污水的COD浓度为50mg/L～400mg/L；农村生活污水经过水力作用，经过专性厌氧区处理后流入兼性好氧区，经过兼性好氧区处理后流入好氧区，最后经澄清出水区后，一部分由出水口排出，一部分由好氧区出水口，利用回流泵回流至兼性好氧区底部进行再次处理；
步骤三、排泥：将折流板反应器各级反应室在长期运行后产生的底泥由排泥泵排放到底泥集中消化箱，进行集中厌氧消化。
优选的，步骤一中PBS缓冲液和由中水贮水箱流入的生活污水的质量比为1:1，PBS缓冲液中葡萄糖浓度为200～400mg/L。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明基于折流板反应器，其中折流板反应器包括专性厌氧区、兼性好氧区、好氧区和澄清出水区，其中专性厌氧区利用厌氧菌实现对农村生活污水中有机物的降解；兼性好氧区主要发挥反硝化作用，利用异氧反硝化菌对农村生活污水进行脱氮；好氧反应区为硝化反应发生的场所，氨氮在该反应区中被氧化为硝态氮，然后回来兼性好氧区，为反硝化提供原料，三个反应区结合使用，最终实现对农村生活污水中含碳有机物和氮素污染的同步脱除；
2、本发明采用斜底折流板改变了水力的推流方向，实现了对农村生活污水中固体污染物的阶梯级去除，固体污染物在折流板反应器的各级反应区内逐级减量，有效解决了固体废弃物多以及堵塞的现象。
附图说明
图1是本发明一种农村生活污水的处理装置的结构示意图；
图2是本发明一种农村生活污水的处理装置中实施例2的结构示意图；
图3为本发明实施例1的污水处理装置处理污水的COD去除效果图；
图4为本发明实施例1的污水处理装置处理污水的氨氮处理效果图；
图5为本发明实施例1的污水处理装置处理污水的TN处理效果图。
图中：1、中水贮水箱；2、折流板反应器；3、底泥集中消化箱；4、进水缓冲水箱；5、专性厌氧区；6、兼性好氧区；7、好氧区；8、澄清出水区；9、电磁阀；10、专性厌氧区进水口；11、兼性好氧区回流水口；12、好氧区出水口；13、回流泵；14、填料；15、曝气装置；16、出水口；17、排泥泵。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
本实施例提供一种农村生活污水的处理装置，如图1所示，包括中水贮水箱1、折流板反应器2、底泥集中消化箱3和进水缓冲水箱4；中水贮水箱1用于收集农村洗涤后的废水，折流板反应器2用于对农村生活污水进行处理，底泥集中消化箱3用于处理污水处理过程中的底泥，进水缓冲水箱4用于收集需要处理的废水；
中水贮水箱1与进水缓冲水箱4连接，进水缓冲水箱4与折流板反应器2连接，折流板反应器2与底泥集中消化箱3连接；
折流板反应器2内沿水流方向通过竖直隔板依次设置为专性厌氧区5、兼性好氧区6、好氧区7和澄清出水区8，竖直隔板与折流板反应器2的内底部连接，与内顶部不连接，也就是折流板反应器2内的上部连通；相邻隔板之间的空间为一个反应单元，为了改变水流的推流方向，也就是优化污水处理效果，在每个反应单元内设置竖直方向的折流板，折流板靠近污水进入位置的隔板设置，折流板包括垂直板和斜板，斜板顶部与垂直板的底部连接，斜板与水平面的夹角为45～50°，专性厌氧区5由折流板反应器2中的1、2级反应单元组成，兼性好氧区6由折流板反应器2中的3、4级反应单元组成，好氧区7由折流板反应器2中的5、6级反应单元组成，澄清出水区8由折流板反应器2中的7级反应单元组成；专性厌氧区5、兼性好氧区6、好氧区7和澄清出水区8上部互相连通，且底部各自分别通过第一管道与用于消化折流板反应器2中底泥的底泥集中消化箱3连通，所有第一管道上均设置有电磁阀9，且所有第一管道汇流后的总管道上设置有排泥泵17，专性厌氧区5上设置有专性厌氧区进水口10，兼性好氧区6底部设置有兼性好氧区回流水口11，好氧区7上还设置有好氧区出水口12，好氧区出水口12通过第二管道与兼性好氧区回流水口11连通，第二管道上设置有回流泵13，好氧区7内设置有聚氨酯填料14和曝气装置15，曝气装置15位于填料14下方，聚氨酯填料14占好氧区7有效容积的50～60％，曝气装置15通过连接管与鼓风机连接，澄清出水区8上设置有出水口16。
本实施例还提供上述装置的使用方法，包括以下步骤：
步骤一、驯化：按照专性厌氧区5有效容积的20％～30％接种城镇污水处理厂二沉池活性污泥，按照兼性好氧区6有效容积的20％～30％接种城镇污水处理厂二沉池活性污泥，按照好氧区7有效容积的50％～60％装入填料；将生活污水加入到中水贮水箱1内，并向进水缓冲水箱4内加入含有葡萄糖的PBS缓冲液，PBS缓冲液用于为活性污泥中的微生物提供营养，PBS缓冲液中含有的葡萄糖浓度为200～400mg/L，进水缓冲水箱4内的PBS缓冲液和由中水贮水箱1流入的生活污水的质量比为1:1，打开曝气装置15，使好氧区7出水的溶解氧为4mg/L～5mg/L；
步骤二、启动：打开回流泵13，使农村生活污水由进水缓冲水箱4经过专性厌氧区进水口10向折流板反应器2注入，其中农村生活污水的COD浓度为50mg/L～400mg/L；农村生活污水经过水力作用，经过专性厌氧区5处理后流入兼性好氧区6，经过兼性好氧区6处理后流入好氧区7，最后经澄清出水区8后，一部分由出水口16排出，一部分由好氧区出水口12，利用回流泵13回流至兼性好氧区6底部进行再次处理；
步骤三、排泥：将折流板反应器2各级反应室在长期运行后产生的底泥由排泥泵17排放到底泥集中消化箱3，进行集中厌氧消化。
实施例2
与实施例1的结构相同，不同的是中水贮水箱1与进水缓冲水箱4之间还设置有厕所，如图2所示，中水贮水箱1与厕所的冲水部位连接，进水缓冲水箱4与厕所的出水部位连接，也就是该装置处理的是农村洗涤后的污水和厕所的污水。
本发明的实施例1和实施例2的污水处理装置对农村污水具有良好的污水处理效果，我们以实施例1的污水处理装置为例，对其进行为期两周的处理效果验证试验，图3为污水中COD去除效果图，图4为污水中氨氮处理效果图，图5为污水中TN处理效果图，表1为污水处理前和处理后的COD浓度、氨氮浓度和TN浓度数据表，结合图3～图5以及表1可知，实施例1的装置和处理工艺对COD的平均去除率为80.52％，对氨氮的平均去除率为88.78％，对TN的平均去除率为54.46％，对农村生活污水中的COD、氨氮和总氮污染物有较高的降解效率。
表1污水处理前和处理后的COD浓度、氨氮浓度和TN浓度数据表
| 项目 | 处理前污水 | 处理后出水 | 平均去除率 |
| COD浓度(mg/L) | 116.51～155.71 | 22.30～30.17 | 80.52％ |
| 氨氮浓度(mg/L) | 27.08～35.69 | 2.78～4.07 | 88.78％ |
| TN浓度(mg/L) | 38.13～45.36 | 17.64～20.21 | 54.46％ |
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种农村生活污水的处理装置，其特征在于，包括中水贮水箱(1)、折流板反应器(2)、底泥集中消化箱(3)和进水缓冲水箱(4)；
所述中水贮水箱(1)与所述进水缓冲水箱(4)连接，所述进水缓冲水箱(4)与所述折流板反应器(2)连接，所述折流板反应器(2)与用于消化所述折流板反应器(2)中底泥的所述底泥集中消化箱(3)连接；
所述折流板反应器(2)内沿水流方向通过竖直隔板依次设置为专性厌氧区(5)、兼性好氧区(6)、好氧区(7)和澄清出水区(8)；所述专性厌氧区(5)、所述兼性好氧区(6)、所述好氧区(7)和所述澄清出水区(8)均至少包括一级反应单元，多个所述反应单元的上部互相连通，所述专性厌氧区(5)、所述兼性好氧区(6)、所述好氧区(7)和所述澄清出水区(8)的底部各自分别通过第一管道与所述底泥集中消化箱(3)连通，所有所述第一管道上设置有电磁阀(9)，且所有所述第一管道汇流后的总管道上设置有排泥泵(17)，所述专性厌氧区(5)上设置有专性厌氧区进水口(10)，所述兼性好氧区(6)底部设置有兼性好氧区回流水口(11)，所述好氧区(7)上还设置有好氧区出水口(12)，所述好氧区出水口(12)通过第二管道与所述兼性好氧区回流水口(11)连通，所述第二管道上设置有回流泵(13)，所述好氧区(7)内设置有填料(14)和曝气装置(15)，所述曝气装置(15)位于所述填料(14)下方，所述澄清出水区(8)上设置有出水口(16)。
2.如权利要求1所述的一种农村生活污水的处理装置，其特征在于，所述专性厌氧区(5)、所述兼性好氧区(6)和所述好氧区(7)均包括两级反应单元，所述澄清出水区(8)包括一级反应单元。
3.如权利要求2所述的一种农村生活污水的处理装置，其特征在于，每个所述反应单元内均设置有竖直方向的折流板。
4.如权利要求3所述的一种农村生活污水的处理装置，其特征在于，所述折流板包括垂直板和斜板，所述斜板顶部与所述垂直板的底部连接，所述斜板与水平面的夹角为45～50°。
5.如权利要求1所述的一种农村生活污水的处理装置，其特征在于，所述填料(14)为聚氨酯泡沫填料，所述填料(14)占所述好氧区(7)有效容积的50～60％。
6.如权利要求1所述的一种农村生活污水的处理装置，其特征在于，所述中水贮水箱(1)与所述进水缓冲水箱(4)之间还设置有厕所，所述中水贮水箱(1)与厕所的冲水箱连接，所述进水缓冲水箱(4)与厕所的出水部位连接。
7.如权利要求1所述的一种农村生活污水的处理装置，其特征在于，所述曝气装置(15)通过连接管与鼓风机连接。
8.一种权利要求1～7任一项所述的农村生活污水的处理装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、驯化：按照专性厌氧区(5)有效容积的20％～30％接种城镇污水处理厂二沉池活性污泥，按照兼性好氧区(6)有效容积的20％～30％接种城镇污水处理厂二沉池活性污泥，按照好氧区(7)有效容积的50％～60％装入填料；将生活污水加入到所述中水贮水箱(1)内，并向所述进水缓冲水箱(4)内加入含有葡萄糖的PBS缓冲液，打开曝气装置(15)，使所述好氧区(7)出水的溶解氧为4mg/L～5mg/L；
步骤二、启动：打开所述回流泵(13)，使农村生活污水由所述进水缓冲水箱(4)经过所述专性厌氧区进水口(10)向所述折流板反应器(2)注入，其中农村生活污水的COD浓度为50mg/L～400mg/L；农村生活污水经过水力作用，经过所述专性厌氧区(5)处理后流入所述兼性好氧区(6)，经过所述兼性好氧区(6)处理后流入所述好氧区(7)，最后经所述澄清出水区(8)后，一部分由所述出水口(16)排出，一部分由所述好氧区出水口(12)，利用所述回流泵(13)回流至所述兼性好氧区(6)底部进行再次处理；
步骤三、排泥：将所述折流板反应器(2)各级反应室在长期运行后产生的底泥由所述排泥泵(17)排放到所述底泥集中消化箱(3)，进行集中厌氧消化。
9.如权利要求8所述的一种农村生活污水的处理装置的使用方法，其特征在于，所述步骤一中PBS缓冲液和由所述中水贮水箱(1)流入的生活污水的质量比为1:1，所述PBS缓冲液中葡萄糖浓度为200～400mg/L。
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