CN110759591A - 一种高效脱氮除磷的农村生活污水处理工艺及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效脱氮除磷的农村生活污水处理工艺及系统，包括依次布置的格栅井、缺氧接触调节池、滴滤系统、好氧接触氧化池、中间池和复合生态滤床；工艺如下：污水首先流经格栅井，去除污水中大型的漂浮及悬浮固体；进入缺氧接触调节池中，与从中间池回流的硝化液进行反硝化反应；出水经过提升泵泵至滴滤系统中，污水在生物滤池中通过滴滤的方式流经填料，并发生碳氧化及硝化反应；生物滤池出水流入好氧接触氧化池中后；进入中间池中的污水上清液回流至缺氧池中，为反硝化反应提供氮源；最后污水进入复合生态滤床中进行除磷，本发明的优点在于：解决当前农村等分散型地区生活污水的脱氮除磷问题，并且尽可能地降低建设及运行成本。

Description

一种高效脱氮除磷的农村生活污水处理工艺及系统

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体是指一种高效脱氮除磷的农村生活污水处理工艺及系统。

背景技术

随着新农村建设的推进，农村地区的生活污水治理进程也在逐步推进，由于农村地区人口居住分散、水质水量波动较大且经济发展较为落后，寻求能够因地制宜的污水处理技术至关重要。

经检索发现，中国发明专利申请号为201810267858.2公开了一种农村污水处理系统及处理方法，处理装置依次为化粪池、调节池、厌氧生化池、缺氧生化池、接触氧化池、沉淀池、人工湿地，所述沉淀池有污泥回流管道，所述污泥管道设有污泥回流泵，并连接至所述厌氧生化池；所述接触氧化池设有污水回流管道，所述污水回流管道设有污水回流，并连接至所述缺氧生化池。所述农村污水处理方法包括化粪、调节、厌氧处理、缺氧处理、好氧处理、沉淀、深度净化等步骤。该发明提供的农村污水处理系统及处理方法解决了现有技术功能单一、效率低、占地面积大、运行成本高等技术问题。

该发明存在以下不足：1、产生的污泥量较大，运行期间需要进行定期清污；2、接触氧化池的持续曝气增加了系统的运行费用，常年的电耗费用较高；3、该工艺主要依靠污泥外运进行除磷，处理成本较高；4、人工湿地占地面积较大。

经检索发现，中国发明专利申请号为201910235130.6公开了一种农村生活污水处理系统。该系统包括格栅井、厌氧池、MBBR好氧池、沉淀池、人工湿地，所述沉淀池连接有排泥装置和污泥回流装置，可将沉淀池中的污泥回流至MBBR好氧池。该发明既可以克服人工湿地易堵塞的缺点，又保证系统正常运行，大大提高水力负荷；立体式紧凑的设计，大幅度减少占地面积；此外，人工湿地填装了功能性脱氮除磷填料，可强化系统的脱单除磷效果，提高出水水质；运行成本降低。

该发明存在以下不足：1、MBBR反应池持续曝气增加了系统的运行成本；2、在系统运行后期，MBBR反应池内填料会由于表面附满生物膜使其重量增大，无法被气泵吹起进行流化，进而影响最终的去除效果；3、依靠人工湿地填料进行反硝化脱氮无法满足脱氮要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服以上技术缺陷，提供一种高效脱氮除磷的农村生活污水处理工艺及系统，解决当前农村等分散型地区生活污水的脱氮除磷问题，并且尽可能地降低建设及运行成本。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种高效脱氮除磷的农村生活污水处理系统，包括依次布置的格栅井、缺氧接触调节池、滴滤系统、好氧接触氧化池、中间池和复合生态滤床；

进一步的，所述格栅井内部倾斜放置一个格栅网；

进一步的，所述缺氧接触调节池为玻璃钢材质，包括进水区、缺氧反应区和集水区，进水区顶部有进水管道与格栅井的出水管相连；缺氧反应区为折流板式结构，缺氧反应区内部填装条状的弹性填料，集水区底部设有一台污水提升泵；

进一步的，所述滴滤系统搭建在轻钢房屋中，且包括进水管、布水系统、生物滤池和排水系统，所述进水管底部位于布水渠的液面以下，在距液面上方20～30cm处设有斜向上45°的开孔，使空气能够进入进水管中的水流中，增加污水中的溶解氧浓度，所述布水系统为水平放置的树状结构，由三组相互垂直放置的一级布水器、二级布水器和三级布水器组成，一级布水器、二级布水器和三级布水器两侧均有若干溢流堰；所述一级布水器的溢流堰对准二级布水器的水道，所述二级布水器的溢流堰对准三级布水器的水道，进而使污水在布水系统中平铺分散开来，并通过所述三级布水器的溢流堰进入生物滤池中，所述生物滤池内堆积有模块化的填料筐，所述填料筐内填装混合填料，每筐的填装高度为筐高的2/3，所述混合填料为新型复合填料、珊瑚石、火山岩、陶粒、碎石中的两种或三种，分别装在不同层的填料筐中(两种堆积方式：相同填料的填料筐连续堆积或者不同填料的填料筐交叉堆积)，所述排水系统由支撑墙体和汇水沟组成，所述支撑墙体为为若干个平行的长方体墙面结构，墙面有若干个导流孔洞，用于增强滤池底部的供氧效果；所述支撑墙体的四个边角沿着水流方向设为圆弧状，避免出水在汇水沟两端由于冲积作用在地面形成死角，导致脱落的生物膜形成堆积，影响美观；所述汇水沟地面有一定坡度，将水引流至出水槽中；

进一步的，所述好氧接触氧化池由进水管、填料、曝气管和出水管组成，所述进水管由氧化池上部深入池底，使水流由下往上发生搅动，与填料充分接触。所述填料为条状弹性填料，两端通过钢筋固定，竖直悬挂在池体中。所述曝气管平铺于池体底部，与一个气泵相连，所述气泵通过PLC控制；所述曝气管的开孔方向为斜向下45°，相邻曝气孔之间的距离为30～40cm。所述出水管位于好氧接触氧化池的顶部，处理之后的出水经过该出水管自流进入中间池；

进一步的，所述中间池设有气提回流装置，可将上清液回流至缺氧接触调节池中，所述气提回流装置与好氧接触氧化池的气泵同时开闭；所述中间池的上部集水管和位于复合生态滤床前方的布水渠相通；

进一步的，所述复合生态滤床为脉冲式运行方式，由布水渠、填料区和集水渠组成。所述布水渠与填料区之间通过花墙隔开，使水流透过花墙进入填料区。所述填料区内部全部填充粒径为30～50mm的新型复合填料，其有效高度为2.0～2.5m；所述填料区中央有一竖直折流墙，延长污水的处理路径；所述填料区顶部覆有草皮或者花丛，增强整体的美观性。所述集水渠与填料区之间通过花墙隔开，处理之后的水透过花墙进入集水渠，所述集水渠底部设有集水管，由常闭电磁阀控制开关，电磁阀的开启频率为1.5～2d/次，每次开启时间为1～2h。

为达到上述目的，本发明一种高效脱氮除磷的农村生活污水处理工艺，包括以下工艺步骤：

1)、污水流经格栅井，去除污水中大型的漂浮及悬浮固体；

2)、从格栅井中流出的污水自流进入缺氧接触调节池中，与从中间池回流的硝化液进行反硝化反应；同时，缺氧接触调节池能够对水质水量的波动进行调节；

3)、缺氧接触调节池出水经过提升泵泵至滴滤系统中，污水在生物滤池中通过滴滤的方式流经填料，并发生碳氧化及硝化反应；

4)生物滤池出水流入好氧接触氧化池中后，污水在生物膜的作用下进行进一步的净化；

5)进入中间池中的污水进行泥水分离，且部分上清液随着好氧接触氧化池中的气泵的开启同时进行气提回流至缺氧接触调节池中，为反硝化反应提供氮源；

6)最后污水进入复合生态滤床中进行除磷，进而完成了污水的脱氮除磷过程。

本发明与现有技术相比的优点在于：能够快速的对农村等分散型地区生活污水的氮和磷进行去除，并且降低建设及运行成本。

附图说明

图1是本发明一种高效脱氮除磷的农村生活污水处理工艺及系统的流程图。

如图所示：1、格栅井，2、缺氧接触调节池，3、滴滤系统，4、好氧接触氧化池，5、中间池，6、复合生态滤床，7、格栅网，8、弹性填料，9、提升泵，10、进水管，11、布水系统，12、生物滤池，13、排水系统，14、填料筐，15、混合填料，16、填料，17、曝气系统，18、气泵，19、布水渠，20、填料区，21、集水渠，22、花墙，23、除磷填料，24、植物，25、电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

一种高效脱氮除磷的农村生活污水处理工艺及系统，包括格栅井1、缺氧接触调节池2、滴滤系统3、好氧接触氧化池4、中间池5和复合生态滤床6组成。

所述格栅井1内部倾斜放置一个格栅网7；

所述缺氧接触调节池2为玻璃钢材质，包括进水区、缺氧反应区和集水区。所述缺氧反应区内部填装条状的弹性填料8，所述集水区底部设有一台污水提升泵9。

所述滴滤系统3搭建在轻钢房屋中，由进水管10、布水系统11、生物滤池12和排水系统13组成。所述布水系统11由三组相互垂直放置的一级布水器、二级布水器和三级布水器组成；所述生物滤池12由模块化的填料筐14堆积而成；所述填料筐14内填装混合填料15；所述排水系统13由支撑墙体和汇水沟组成。

所述好氧接触氧化池4由填料16和曝气系统17组成，曝气系统17由气泵18和PLC控制器组成；

所述中间池5设有气提回流装置；

所述复合生态滤床6由布水渠19、填料区20和集水渠21组成，所述布水渠19与填料区20、填料区20与集水渠21之间均通过花墙22隔开，所述填料区内填装除磷填料23，表面种植植物24；集水渠底部设有电磁阀25。

一种高效脱氮除磷的农村生活污水处理工艺，包括以下工艺步骤：

1)、污水流经格栅井1，去除污水中大型的漂浮及悬浮固体；

2)、从格栅井1中流出的污水自流进入缺氧接触调节池2中，与从中间池5回流的硝化液进行反硝化反应；同时，缺氧接触调节池2能够对水质水量的波动进行调节；

3)、缺氧接触调节池2出水经过提升泵9泵至滴滤系统3中，污水在生物滤池12中通过滴滤的方式流经填料16，并发生碳氧化及硝化反应；

4)生物滤池12出水流入好氧接触氧化池4中后，污水在生物膜的作用下进行进一步的净化；

5)进入中间池5中的污水进行泥水分离，且部分上清液随着好氧接触氧化池4中的气泵18的开启同时进行气提回流至缺氧接触调节池2中，为反硝化反应提供氮源；

6)最后污水进入复合生态滤床6中进行除磷，进而完成了污水的脱氮除磷过程。

实施例一：

本实施例的处理规模为60t/d，污水首先通过格栅井1去除其携带的固体漂浮及悬浮物，然后自流进入缺氧接触调节池2中，缺氧接触调节池2为玻璃钢结构，内部填装弹性填料。污水与回流的硝化液发生反硝化反应及厌氧消化反应，去除50％～60％的总氮和有机物。缺氧接触调节池2中的水力停留时间为6h，随后由提升泵9将处理水泵至滴滤系统3中。生物滤池12由360个填料筐14堆积而成，堆积层数为6层，填装的填料是珊瑚石、新型复合填料和火山岩，珊瑚石作为散水层平铺在表面，新型复合填料和火山岩分别填装上三层填料筐和下三层填料筐。污水沿着布水系统11在填料筐14中均匀布水。填料筐14的底部和侧面均有大量孔洞，增强了系统的供氧能力，污水在有氧条件下发生碳氧化及硝化反应，滴滤出水经排水系统13流入好氧接触氧化池4中。由于气温较低导致生物滤池12的硝化和碳氧化效果较差，出水中的氨氮及有机物浓度较高，此时气泵18开始曝气，进一步促进氨氮和有机物的去除。出水经中间池5泥水分离后，部分上清液回流至缺氧接触调节池2进行反硝化，另一部分则进入复合生态滤床6中。复合生态滤床6表面铺设草皮，并种植美人蕉，电磁阀25的开启频率为1.5d/次，每次开启时间为1.5h，能够去除70％～80％的磷。

本发明适用于农村等分散型地区的生活污水处理，具体水质情况如下：COD浓度为150～200mg/L，BOD₅浓度为60～80mg/L，氨氮浓度为35～40mg/L，总氮浓度为40～45mg/L，总磷浓度为3.5～4.5mg/L。经处理之后的出水水质为：COD浓度为40～50mg/L，BOD₅浓度为11～16mg/L，氨氮浓度为4～8mg/L，总氮浓度为14～18mg/L，总磷浓度为0.2～0.4mg/L。

实施例二：与实施例一不同的是，本实施例的处理规模为150t/d，滴滤系统3由864个填料筐14组成，填装的填料为碎石、新型复合填料和陶粒，碎石作为散水层平铺在每一个填料筐表面，填装新型复合填料和填装陶粒的填料筐交叉堆积成6层。生物滤池12对氨氮及有机物的处理效果较好，此时的气泵18处于关闭状态，好氧接触氧化池4仅作为调节池。复合生态滤床6表面种植菖蒲，电磁阀25的开启频率为2d/次，每次开启时间为2h。

本发明适用于农村等分散型地区的生活污水处理，具体水质情况如下：COD浓度为150～200mg/L，BOD₅浓度为60～80mg/L，氨氮浓度为35～40mg/L，总氮浓度为40～45mg/L，总磷浓度为3.5～4.5mg/L。经处理之后的出水水质为：COD浓度为45～52mg/L，BOD₅浓度为13～18mg/L，氨氮浓度为5～8mg/L，总氮浓度为15～20mg/L，总磷浓度为0.4～0.6mg/L。

由上可知，本发明系统及工艺能够快速的对农村等分散型地区生活污水的氮和磷进行去除，并且降低建设及运行成本。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种高效脱氮除磷的农村生活污水处理系统，其特征在于：包括依次布置的格栅井、缺氧接触调节池、滴滤系统、好氧接触氧化池、中间池和复合生态滤床；

所述格栅井内部倾斜放置一个格栅网；

所述缺氧接触调节池为玻璃钢材质，包括进水区、缺氧反应区和集水区，缺氧反应区内部填装条状的弹性填料，集水区底部设有一台污水提升泵；

所述滴滤系统搭建在轻钢房屋中，且包括进水管、布水系统、生物滤池和排水系统，所述布水系统由三组相互垂直放置的一级布水器、二级布水器和三级布水器组成，所述生物滤池内堆积有模块化的填料筐，所述填料筐内填装混合填料，所述排水系统由支撑墙体和汇水沟组成；

所述好氧接触氧化池包括填料和曝气系统，所述曝气系统包括气泵和PLC控制器；所述中间池设有气提回流装置；

所述复合生态滤床由布水渠、填料区、集水渠和花墙组成，所述布水渠与填料区以及填料区与集水渠之间均通过花墙隔开，所述填料区内填装除磷填料，表面种植植物，所述集水渠底部设有电磁阀。

2.一种高效脱氮除磷的农村生活污水处理工艺，其特征在于：包括以下工艺步骤：

1)、污水流经格栅井，去除污水中大型的漂浮及悬浮固体；

2)、从格栅井中流出的污水自流进入缺氧接触调节池中，与从中间池回流的硝化液进行反硝化反应；同时，缺氧接触调节池能够对水质水量的波动进行调节；

3)、缺氧接触调节池出水经过提升泵泵至滴滤系统中，污水在生物滤池中通过滴滤的方式流经填料，并发生碳氧化及硝化反应；

4)生物滤池出水流入好氧接触氧化池中后，污水在生物膜的作用下进行进一步的净化；

5)进入中间池中的污水进行泥水分离，且部分上清液随着好氧接触氧化池中的气泵的开启同时进行气提回流至缺氧接触调节池中，为反硝化反应提供氮源；

6)最后污水进入复合生态滤床中进行除磷，进而完成了污水的脱氮除磷过程。

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