CN111410365A - 一种卫生排水与污染治理的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于生活卫生排水和污染控制的技术领域，特别涉及一种建筑物分质排水‑就地处理的方法与工艺。该发明利用就地处理易于分质收集的优势，提出了将建筑物所产生的排污废水(厕所废水、餐厨废水等)与洗涤废水(盥洗水、洗澡水、洗衣水、厨房洗涤水等)源头分离后分质排水，并就近设置分质‑协同处理器对排水进行处理的方法，同时提出了一种分质‑协同处理的工艺流程。该发明在同等反应容积下，可显著提升出水水质；或者在同等出水水质要求下，显著降低对反应容积的需求。

Description

一种卫生排水与污染治理的方法
一、技术领域
本发明属于卫生排水与污染治理的技术领域，特别涉及一种基于源头分离分类排水并应用土壤介质反应器处理高浓度生活废水的方法。
二、背景技术
常规的卫生排水和污染治理方法是将各种生活污水混合在一起排入下水道，然后按照环境排放标准的要求，对污水进行必要的处理后才能排入环境。如果处理的地点离住在较远，则需要修建排水管道。这种方法成本高，尤其不适用于广大的乡村地区。
在乡村地区，有时会应用被称为生态处理的方法，来对所排放的污水进行处理。这些生态处理的方法，主要是利用自然界氧气的扩散作用为生化反应提供氧气，在卫生排水和污染治理的机理方面与前面所说的常规方法并没有本质区别。这类方法所面临的主要问题包括：(1)混合有各种生活排放的污水的污染物浓度较高，水量也较大，为了达到合格处理所需要的土地面积等生态资源较多；(2)脱氮效果差。现有的生态处理主要依靠硝化-反硝化的生化反应机理进行脱氮，硝化的过程需要有丰富的溶解氧参与，反硝化的过程又需要有足够的碳源作为电子供体，这些条件在现有的生态处理方法下都难以实现。
三、发明内容
本发明首先定义排污废水和洗涤废水。排污废水指用于人粪尿和高浓度餐饮废液或废物排放的废水，其基本特点是污染物浓度高、水量少，包含生活污染中大约一半以上的有机负荷和90％以上的氨氮、总氮、总磷的负荷，但水量只占总生活废水的约1/4。洗涤废水是指生活中除上述排污废水之外因各类洗涤活动所产生的废水，主要包括洗澡水、洗衣水、盥洗水和厨房洗涤水等，其特点是污染物浓度较低，水量较大。对本发明的方法说明如下：
(1)将室内生活废水从产生的源头按照排污废水和洗涤废水的分类分别排水；其中的排污废水通过土壤介质反应器方法进行处理并就地排入地下；所说的土壤介质反应器方法如附图所示，包括但不限于，设置在地面以下土壤层中并填充包括土壤在内的填料介质的反应器1，自上而下包括布水层2、不饱和反应层3、饱和反应层4和控制出水层5；进水在水力自重作用下，依次通过不饱和反应层3、饱和反应层4、出水层5后离开反应器1；设置布水层2的方法，是使其能够引入进水并使进水在水平方向均匀分布；设置不饱和反应层3的方法，是使其中的水蒸气压维持小于饱和水蒸气压的状态，并通过填料介质的筛分截留作用、吸附吸收作用和包括微生物、植物和土壤动物在内的生物的物理和化学作用，使继续下渗进入饱和反应层4的废水中除了总氮在内的其它污染物质得到有效去除，并使氨氮发生部分亚硝化的反应；设置饱和反应层4的方法，是使其具备通过厌氧氨氧化脱氮的作用；设置出水控制层5的方法，是控制反应器的出水速度，以维持反应器1内饱和水的界面高度相对稳定。
(2)如(1)所说的方法，包括但不限于将反应器1的出水就地排入地下；
(3)如(1)所说的方法，包括但不限于设置在竖直方向对反应器进行封闭的包裹面6，以控制水在水平方向渗入或渗出反应器1；
(4)如(1)所说的方法，包括但不限于让排污废水从排水源头开始完全依靠重力自流的方式进入布水层1；
(5)如(1)所说的方法，包括但不限于在土壤介质反应器之前对排污废水进行预处理，预处理的操作包括但不限于厌氧水解、去除沉沙或浮渣；
(6)如(1)所说的方法，包括但不限于让进水间隙性地进入反应器1，从而使不饱和层5更好地维持不饱和含水的状态，或者在排污废水间隙性产生的情况下，让排污废水按自发的间隙性排水规律进入土壤介质反应器1；
(7)如(1)所说的方法，包括但不限于在2中接种部分亚硝化的菌种；
(8)如(1)所说的方法，包括但不限于在4中接种厌氧氨氧化的菌种。
(9)如(1)所说的方法，包括但不限于在地面实施对土壤介质反应器的防水和保温措施，防止雨水灌入反应器，并在气温降低时对反应器1进行保温和增温。
四、附图说明
图1为土壤介质反应器构建方法示意图。
1——布水层
2——不饱和反应层
3——饱和反应层
4——出水控制层
5——包裹面
五、具体实施例
某农村住户，常住人口5人，排污废水量为100升/天，其中COD浓度为1500mg/L,总氮浓度为280mg/L，总磷浓度为40mg/L。实施方法如下：
第一步，将该住户内的排污废水和洗涤废水分开排放，其中排污废水先自流进入一个有效容积为500L的化粪池，化粪池的出水自流进入邻近设置的土壤介质反应器。
第二步，在距离化粪池出水口30cm处设置土壤介质反应器，土壤介质反应器的水平截面为长方形，长1.2米，宽1米，以化粪池出水口高度为0.00米，土壤介质反应器向下开挖至-1.2米，底面铺设渗透率为0.1米/天的土工膜，在土工膜的中间位置放置一个用来对饱和水层底部的水进行采样的采样器，采样器用直径为5mm的不锈钢管连通至地面以上，然后在土工膜上填充0.5米厚沙土，作为反应器的饱和层。将用于接种的厌氧氨氧化菌种稀释至200升，均匀地倾倒在饱和层之上。
第三步，在饱和层之上再填充0.6米厚的壤土作为不饱和层。
第四步，在不饱和层之上铺设平行的穿孔布水管，布水管直径25mm，管间距50mm，在补水管的两侧穿孔、孔径3毫米、孔间距20mm，所有的平行布水管连接在一根直径为40mm的总进水管上，总进水管连接化粪池出水管。总进水管的铺设高度可以保证化粪池的出水可以自流进入土壤介质反应器。
第五步，在布水管之上覆土5cm并种植草坪。
第六步，在土壤介质反应器的上方设置塑料大棚用于冬季保温，在大棚的周边设置排水沟，阻止包括雨水在内的外部水进入反应器。
第七步，连接化粪池出水管与土壤介质反应器的进水管，启动反应器。
第八步，定时用采样泵连接至用于采样的不锈钢管，采集水样并进行水质分析。
发明效果：从反应器启动后的第20天开始，所采集水样的水质为：COD<25mg/L,总氮<20mg/L，总磷<0.05mg/L。

Claims (9)

1.一种基于源头分离分类排水并应用土壤介质反应器处理高浓度生活废水的方法，其特征是：将室内生活废水从产生的源头按照排污废水和洗涤废水的分类分别排水；所说的排污废水是包括厕所废水在内的高浓度生活废水；所说的洗涤废水是包含洗澡废水、洗衣废水、盥洗废水和厨房洗涤废水在内的低浓度生活废水；其中的排污废水通过土壤介质反应器方法进行处理后排放；所说的土壤介质反应器方法，包括但不限于，设置在地面以下土壤层中并填充包括土壤在内的填料介质的反应器，自上而下包括布水层、不饱和反应层、饱和反应层和控制出水层；进水在水力自重作用下，依次通过不饱和反应层、饱和反应层、出水控制层后离开反应器；设置布水层的方法，是使其能够引入进水并使进水在水平方向均匀分布；设置不饱和反应层的方法，是使其中的水蒸气压维持小于饱和水蒸气压的状态，并通过填料介质的筛分截留作用、吸附吸收作用和包括微生物、植物和土壤动物在内的生物的物理和化学作用，有效去除进水中除了总氮在内的其它污染物质，并对进水进行有效的部分亚硝化操作；设置饱和反应层的方法，是使其对通过不饱和层下渗的水进行有效的厌氧氨氧化操作以脱除其中的总氮；设置出水控制层的方法，是控制反应器的出水速度，以维持反应器内饱和水的界面高度相对稳定。
2.如权利要求1所说的一种基于源头分离分类排水并应用土壤介质反应器处理高浓度生活废水的方法，其特征是：包括但不限于将反应器的出水就地排入地下。
3.如权利要求1所说的一种基于源头分离分类排水并应用土壤介质反应器处理高浓度生活废水的方法，其特征是：包括但不限于设置在竖直方向对反应器进行封闭的包裹面，以控制水在水平方向渗入或渗出反应器。
4.如权利要求1所说的一种基于源头分离分类排水并应用土壤介质反应器处理高浓度生活废水的方法，其特征是：包括但不限于让排污废水从排水源头开始完全依靠重力自流的方式进入布水层。
5.如权利要求1所说的一种基于源头分离分类排水并应用土壤介质反应器处理高浓度生活废水的方法，其特征是：包括但不限于在土壤介质反应器之前对排污废水进行预处理，预处理的操作包括但不限于厌氧水解、去除沉沙或浮渣。
6.如权利要求1所说的一种基于源头分离分类排水并应用土壤介质反应器处理高浓度生活废水的方法，其特征是：包括但不限于让进水间隙性地进入反应器，从而使不饱和层更好地维持不饱和含水的状态，或者在排污废水间隙性产生的情况下，让排污废水按自发的间隙性排水规律进入土壤介质反应器。
7.如权利要求1所说的一种基于源头分离分类排水并应用土壤介质反应器处理高浓度生活废水的方法，其特征是：包括但不限于在不饱和层接种部分亚硝化的菌种。
8.如权利要求1所说的一种基于源头分离分类排水并应用土壤介质反应器处理高浓度生活废水的方法，其特征是：包括但不限于在饱和层接种厌氧氨氧化的菌种。
9.如权利要求1所说的一种基于源头分离分类排水并应用土壤介质反应器处理高浓度生活废水的方法，其特征是：包括但不限于在地面实施对土壤介质反应器的防水和保温措施，防止雨水灌入反应器，并在气温降低时对反应器进行保温和增温。
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