CN116177771B - 污水处理方法和装置 - Google Patents
污水处理方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116177771B CN116177771B CN202211436659.2A CN202211436659A CN116177771B CN 116177771 B CN116177771 B CN 116177771B CN 202211436659 A CN202211436659 A CN 202211436659A CN 116177771 B CN116177771 B CN 116177771B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- particle
- filter layer
- filter material
- sewage treatment
- aeration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title claims abstract description 130
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 95
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims abstract description 84
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 69
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 50
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 claims description 16
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 238000005276 aerator Methods 0.000 claims description 14
- 239000012766 organic filler Substances 0.000 claims description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 4
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 4
- 235000017060 Arachis glabrata Nutrition 0.000 claims description 2
- 244000105624 Arachis hypogaea Species 0.000 claims description 2
- 235000010777 Arachis hypogaea Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000018262 Arachis monticola Nutrition 0.000 claims description 2
- 240000007049 Juglans regia Species 0.000 claims description 2
- 235000009496 Juglans regia Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims description 2
- 244000280244 Luffa acutangula Species 0.000 claims description 2
- 235000009814 Luffa aegyptiaca Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims description 2
- 235000020232 peanut Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000020234 walnut Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 claims 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 26
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 17
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 11
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 9
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 6
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 241000304459 Tacitus Species 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 241001494508 Arundo donax Species 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 235000001018 Hibiscus sabdariffa Nutrition 0.000 description 1
- 241000721692 Lythrum Species 0.000 description 1
- 235000005291 Rumex acetosa Nutrition 0.000 description 1
- 240000007001 Rumex acetosella Species 0.000 description 1
- 241000589651 Zoogloea Species 0.000 description 1
- CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N [C].[N] Chemical compound [C].[N] CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 241001148470 aerobic bacillus Species 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N dichromate(2-) Chemical compound [O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002366 mineral element Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 description 1
- 125000001477 organic nitrogen group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 230000003248 secreting effect Effects 0.000 description 1
- 235000003513 sheep sorrel Nutrition 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/286—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using natural organic sorbents or derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/08—Chemical Oxygen Demand [COD]; Biological Oxygen Demand [BOD]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/10—Solids, e.g. total solids [TS], total suspended solids [TSS] or volatile solids [VS]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/14—NH3-N
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/16—Total nitrogen (tkN-N)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/18—PO4-P
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2301/00—General aspects of water treatment
- C02F2301/08—Multistage treatments, e.g. repetition of the same process step under different conditions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/10—Packings; Fillings; Grids
- C02F3/101—Arranged-type packing, e.g. stacks, arrays
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/32—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the animals or plants used, e.g. algae
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Abstract
本申请公开了一种污水处理方法和装置，涉及污水净化处理技术领域。污水处理方法依次按照以下顺序进行：植物过滤层处理、小粒径滤料过滤层处理、大粒径滤料过滤层处理所述污水的流向为下行流向；所述植物过滤层种植有水生植物；所述小粒径滤料过滤层的小粒径滤料直径为3‑8mm，所述大粒径滤料过滤层的大粒径滤料直径为20‑30mm；对所述大粒径滤料过滤层进行曝气处理，所述曝气处理产生的气体依次通过所述大粒径滤料过滤层、所述小粒径滤料过滤层、所述植物过滤层。本申请的污水处理方法具有污水处理效率高、操作简单的优点。
Description
技术领域
本申请涉及污水净化处理技术领域，更具体地说，它涉及一种污水处理方法和装置。
背景技术
目前，污水处理的方法通常为通过人工湿地和生物滤池对污水进行净化。其中，人工湿地是通过人工筑成水池或沟槽，底面铺设防渗漏隔水层，充填一定深度的基质层，于基质层上种植水生植物形成的环境。通过人工湿地对污水进行处理的方法污水净化效率低，只适合处理一些低负荷污水，如污水处理厂的尾水等，并且人工湿地容易发生堵塞，且填料替换困难，耗资大，占地面积大，植物栽种繁琐。因此，限制了人工湿地的推广应用。
生物滤池处理污水是依靠污水处理构筑物内填装的填料的物理过滤作用，以及填料上附着生长的生物膜的好氧硝化、缺氧反硝化等生物化学作用联合去除污水中污染物的人工处理技术。生物滤池构造一般都包括滤池池体和滤料。其他构造依生物滤池类型而定。常见的生物滤池有低负荷生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池和曝气生物滤池。其中，低负荷生物滤池，又称普通生物滤池或滴滤池，是一种滤料粒径较大、自然通风供氧、进水生化需氧量(BOD)容积负荷较低(通常不大于0.4kg/(m3·d))的生物滤池。高负荷生物滤池为在低负荷生物滤池的基础上，通过限制进水BOD含量并采取处理出水回流等技术获得较高的滤速，将BOD容积负荷提高6～8倍，同时确保BOD去除率不发生显著下降的一种生物滤池。塔式生物滤池为构筑物呈塔式，塔内分层布设轻质滤料(填料)，污(废)水由上往下喷淋过程中，与滤料上生物滤膜及自下而上流动的空气充分接触，使污(废)水获得净化的一种生物滤池。曝气生物滤池为由接触氧化和过滤相结合的一种生物滤池，采用人工曝气、间歇性反冲洗等措施，主要完成有机污染物和悬浮物的去除。
然而，现有生物滤池维护困难，适用范围较小，并且通过生物滤池进行污水处理的效果较差。
发明内容
为了提高污水处理方法的污水处理效果，同时增大污水处理装置的适用范围，本申请提供了一种污水处理方法和装置，采用如下技术方案。
第一方面，提供一种污水处理方法，所述污水处理方法依次按照以下顺序进行：植物过滤层处理、小粒径滤料过滤层处理、大粒径滤料过滤层处理；
所述污水的流向为自上向下流动；
所述植物过滤层种植有水生植物；
所述小粒径滤料过滤层的小粒径滤料直径为3-8mm，所述大粒径滤料过滤层的大粒径滤料直径为20-30mm；
对所述大粒径滤料过滤层进行曝气处理，所述曝气处理产生的气体依次通过所述大粒径滤料过滤层、所述小粒径滤料过滤层、所述植物过滤层。
通过采用上述技术方案，本申请的污水处理方法具有优良的污水处理效果。TN去除率的范围为21.97-76.71％；氨氮去除率的范围为41.14-93.41％；TP去除率的范围为；COD去除率的范围为14.00-79.4％；SS去除率的范围为69.72-95.9％。
植物过滤层能够起到吸收作用，最上层的镂空盆里放置有水生植物，水生植物生长从水中吸收氮、磷等营养盐用以合成自身生长需要，从而降低水中营养盐浓度。水生植物根系发达，根系相互交错，构成第一过滤层，当污水的水流经过时，污染物在根系表面进行吸附、沉淀，其中不溶性胶体被根系粘附，悬浮性的有机物和代谢产物被菌胶团沉淀下来，从而提高水体透明度。并且，水生植物枝叶遮蔽水面也可降低藻类爆发的可能性。此外，水生植物根系巨大的比表面积有利于微生物附着，通过微生物的新陈代谢作用可以有效去除水体氮、磷、有机物等；水生植物根系具有泌氧功能，根际区域可形成丰富的微环境，促进硝化与反硝化反应进行；水生植物生长过程中，能够分泌大量的低分子有机物，促进了根际微生物的代谢，而微生物的活跃又加快了根际有机磷、有机氮的分解及其他矿质元素的活化，从而达到净化水体的效果。小粒径滤料过滤层能够起到物理过滤作用，小粒径滤料有利于截留悬浮物，从而提高了SS去除率。小粒径滤料过滤层还能够起到吸附作用，小粒径滤料本身对各类污染物有吸附作用，例如，沸石可吸附氨氮等。此外，小粒径滤料有巨大的比表面积，是理想的生物挂膜材料，通过培养和驯化能够使小粒径滤料挂膜，挂膜形成的生物膜和小粒径滤料间的悬浮微生物发挥生物降解和絮凝作用处理污水。大粒径滤料过滤层主要起支撑作用、微生物挂膜作用。通过植物过滤层处理、小粒径滤料过滤层处理、大粒径滤料过滤层处理之间的相互协同作用，使得本申请的污水处理方法具有优良的污水处理效果，并且操作简单，灵活性高。
此外，本申请的污水处理方法，污水的流向为自上而下流动，这样，污水中的大的颗粒污染物就被过滤至最上层的植物过滤层，后期对大的颗粒污染物的清理起来容易操作，可以把水生植物拿开，然后将大的颗粒污染物吸除。同时，这样也能够减少大的颗粒污染物对于大粒径滤料和小粒径滤料的堵塞，便于后期维护。
可选地，所述曝气处理通过间歇曝气方式进行；
所述曝气处理的周期为4-7h，每个所述曝气处理的周期内，曝气时间与停曝时间的比值为2：0.5-4。
通过采用上述技术方案，曝气时间时，微生物会进行硝化反应，停曝时间时，无氧气通入，微生物进行反硝化反应，这样，通过通过间歇曝气方式进行曝气处理，能够进一步提高污水处理效果。
可选的，所述小粒径滤料过滤层的滤料为无机填料和有机填料的混合物，所述有机填料与所述无机填料的质量比为大于0且小于等于0.1。
通过采用上述技术方案，无机填料性质稳定，出水效果相对稳定，小粒径滤料的材质优选无机填料，为改善污水的碳氮比可适量加入有机填料。
可选的，所述大粒径滤料过滤层的滤料为无机填料。
通过采用上述技术方案，无机填料性质稳定，出水效果相对稳定，此外，大粒径滤料层位于下层，其内部更易形成厌氧环境，有机填料在厌氧条件下，会引起水质发黑发臭，因此，大粒径滤料采用无机填料。
可选的，所述无机填料为陶粒、瓷粒、火山岩、石灰岩、沸石、焦炭、活性炭中的一种或几种。
通过采用上述技术方案，无机填料具有优良的吸附性能，能够提高污水处理效果。
可选的，所述有机填料为玉米芯、丝瓜络、花生壳、核桃壳中的一种或几种。
通过采用上述技术方案，有机填料具有较大比表面积，有利于提高有机填料的吸附性能，同时有利于微生物的繁殖。
第二方面，提供一种污水处理装置，所述污水处理装置包括壳体，所述壳体内从上至下依次设置有植物过滤层、小粒径滤料过滤层、大粒径滤料过滤层，所述壳体于所述植物过滤层上方设置有进水口，所述壳体底端设置有出水口，所述大粒径滤料过滤层连通有曝气机。
发明人发现，传统的生物滤池在农村地区使用存在以下四个缺点：1、忽视了水生植物的角色，在目前农村生活污水处理技术正逐渐从传统生化处理向因地制宜的生态、自然型技术转化的大背景下，这一缺点显得尤为突出；2、传统的生物滤池防堵塞的方法通常是反冲洗，这一操作在农村地区很难实现；3、传统生物滤池的曝气设备安装步骤繁琐，后期清洗维护起来也很麻烦；4、传统的生物滤池溶解氧利用率低。
本申请的污水处理装置，通过采用上述技术方案，大粒径滤料过滤层连通有曝气机，气泡从曝气机出来后，依次穿过大粒径滤料过滤层、小粒径滤料过滤层向上传递。气泡在传递过程被滤料剪切破碎，使更多的氧气溶在水里，提高氧气利用率。装置下部曝气，使滤料能够最大限度和滤料接触，有利于好氧菌捕捉利用氧气，提高氧气利用率。通过合理设置曝气周期和曝气时间，使装置内部在好氧、厌氧两种状态间切换，在能够提高污水处理效果。
此外，本申请的污水处理装置，植物过滤层、小粒径滤料过滤层、大粒径滤料过滤层自上而下依次设置于壳体内，不仅有助于节省工程建设面积，同时，还能够减少污水处理装置的堵塞。
并且，本申请的污水处理装置，不仅具有美观的优点，其造价低，节省建设面积，除了城市内，还适用于农村的污水处理，具有更广泛的应用范围。
可选的，所述大粒径滤料过滤层设置有镂空管道，所述镂空管道两端开口处均设置有管道盖，所述镂空管道与所述曝气机连通。
通过采用上述技术方案，维护简便，镂空管道能够便捷的取出和放入。
可选的，所述镂空管道内套设有微纳米曝气软管，所述微纳米曝气软管与所述曝气机连通。
通过采用上述技术方案，维护简便，微纳米曝气软管可以便捷的从镂空管道取出和放入。此外，微纳米级别的气泡在水中上升慢、停留时间长，具有缓释性，能够提高氧气利用率，进一步提高污水处理效果。
可选的，植物过滤层均匀设置有多个镂空盆，所述多个镂空盆内的每个镂空盆内均种植有水生植物，所述多个镂空盆中相邻的镂空盆之间可拆卸连接。
通过采用上述技术方案，装置最上层设置水生植物，既能起到景观效果，又能起到过滤作用。水生植物强大的根系构成第一层过滤层，减少其他填料的使用，节省建设成本，同时，一些大颗粒物质被截留在植物根系层，减轻了底部滤料层的堵塞，延长了滤料替换时间。
综上所述，本申请至少具有以下有益效果：
1.本申请中的污水处理方法，通过植物过滤层处理、小粒径滤料过滤层处理、大粒径滤料过滤层处理之间的相互协同作用，使得污水处理方法步骤简单，具有优良的污水处理效果；
2.本申请中的污水处理装置，通过于大粒径滤料过滤层设置镂空管道，且镂空管道连通有曝气机，使得气泡从曝气机出来后，依次穿过大粒径滤料过滤层、小粒径滤料过滤层向上传递，气泡在传递过程被滤料剪切破碎，使更多的氧气溶在水里，提高了氧气利用率；
3.通过设置镂空管道和微纳米曝气软管，能够进一步提高氧气利用率，同时使得污水处理装置便于维护。
附图说明
图1是污水处理装置的正视图；
图2是为了展示进水口的部分结构示意图；
图3是为了展示管道盖和输气管通过孔的部分结构示意图；
图4是为了展示微纳米曝气软管的部分结构示意图；
图5是本申请实施例提供的进水口和出水口的TN浓度以及TN去除率的结果示意图；
图6是本申请实施例提供的进水口和出水口的氨氮浓度以及氨氮去除率的结果示意图；
图7是本申请实施例提供的进水口和出水口的TP浓度以及TP去除率的结果示意图；
图8是本申请实施例提供的进水口和出水口的COD浓度以及COD去除率的结果示意图；
图9是本申请实施例提供的进水口和出水口的SS浓度以及SS去除率的结果示意图。
附图标记
1、壳体；11、过滤槽；12、储水槽；13、进水口；14、出水孔；2、隔板；21、出水口；3、植物过滤层；31、镂空盆；32、卡扣；33、水生植物；4、小粒径滤料过滤层；41、小粒径滤料；5、大粒径滤料过滤层；51、大粒径滤料；6、镂空管道；61、管道盖；611、输气管通过孔；7、微纳米曝气软管；8、曝气机；81、输气管；9、太阳能电板。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例
表1实施例1-9中的曝气处理条件
实施例1
本申请实施例公开一种污水处理装置，参照图1，污水处理装置包括开口朝上的方型壳体1，壳体1内沿竖直方向固定设置有隔板2，隔板2将壳体1分为两个空腔，其中一个空腔为过滤槽11，另一个空腔为储水槽12。本申请实施例中壳体1的材质为水泥，除水泥外，壳体1的材质还可以为玻璃钢、钢筋混凝土、砖等。壳体1的规格为88cm×66cm×64cm。
参照图1和图2，壳体1顶端于过滤槽11处开设有呈长条状的进水口13，过滤槽11内于进水口13下方依次设置有植物过滤层3、小粒径滤料过滤层4、大粒径滤料过滤层5。
参照图1和图2，植物过滤层3包括多个均匀分布的镂空盆31，相邻的镂空盆31之间通过卡扣32可拆卸连接。每个镂空盆31内均种植有水生植物33，本申请实施例中的水生植物33具体为风车草。除风车草外，水生植物33还可以为酸模、千屈菜、芦竹等。镂空盆31能够支撑水生植物33，使水生植物33不会倒伏，并且镂空盆31底端的空隙足够大，以使水生植物33的根能够透过孔隙向四周生长。镂空盆31的尺寸为：下直径×上直径×桶高为17.5cm×26.1cm×24.3cm。
小粒径滤料过滤层4包含均匀填充于过滤槽11内且厚度为10cm的小粒径滤料41，小粒径滤料41为直径为3-8mm的有机填料和无机填料的混合物。有机填料和无机填料之间的质量比为1：10，其中有机填料为玉米芯，无机填料为质量比为1：1的沸石和活性炭。
大粒径滤料过滤层5包含均匀填充于过滤槽11内且厚度为30cm的大粒径滤料51。大粒径滤料51的为直径为20-30mm的火山岩和瓷粒的混合物，火山岩和瓷粒的质量为1：1。
参照图1，大粒径滤料51均填充于过滤槽11的底部，小粒径滤料41位于大粒径滤料51的上方，镂空盆31底面紧密抵触小粒径滤料41过滤层4的顶面。
参照图1、图3和图4，大粒径滤料51内设置有2个镂空管道6，镂空管道6两端设置有呈圆形的管道盖61，管道盖61能够扣设于镂空管道6两端开口，也能够打开，使镂空管道6两端呈通气状态。镂空管道6内套设有微纳米曝气软管7，微纳米曝气软管7通过输气管81连通于曝气机8，曝气机8连接至太阳能电板9。靠近输气管81的管道盖61开设有输气管通过孔611，以使输气管81通过该输气管通过孔611伸入微纳米曝气软管7内。微纳米曝气软管7的尺寸为：外径×内径＝16mm×10mm，微纳米曝气软管7的长度为90cm，其管壁上微孔布置密度为700～1200个/米，微孔平均孔径0.03～0.06mm。曝气机8的曝气流量为25L/min，型号为ACO-001。单位时间污水处理装置的污水通入量与曝入氧气的量的比值为：167:1。
微纳米曝气软管7曝出来的气体为微米级别，其在水中上升慢、停留时间长，具有缓释性，并且，曝气软管7埋设于填料下层，在曝气过程中，产生的气泡可以从下至上穿过填料，因此气泡与填料上的微生物充分接触，从而大大提高氧气的利用率。
本申请中，曝气软管7埋设于填料下层，而污水的进水方向为下行流，即污水进水方向为从上至下，这种设计方式至少有如下优点：一方面，由于水生植物33位于装置最顶部，因此污水中大的颗粒污染物会被水生植物33阻拦于最上面，方便清理，并且降低装置堵塞的可能性；另一方面，水生植物33的根系在生长过程中能够进入到小粒径滤料41内，小粒径滤料14内微生物含量丰富，进而加速生长，从而使得水生植物33的根系交错纵横，使得在小粒径滤料41上面附着一层厚厚的生物膜，进一步提高曝气后的氧气利用率，进而提高污水的净化处理能力。
参照图1和图3，隔板2上于镂空管道6的下方开设有呈条状的出水口21，出水口21连通过滤槽11和储水槽12。壳体1于储水槽12处，且远离过滤槽11的一侧的顶端开设有出水孔14，以使储水槽12内的水流出。
一种污水处理方法，在曝气机处于关闭的状态下，使污水从上述的污水处理装置的进水口流入过滤槽，依次按照以下顺序进行处理：植物过滤层处理、小粒径滤料过滤层处理、大粒径滤料过滤层处理，然后过滤后的污水经过出水口流进储水槽，污水处理的时长为30h，其污水处理的效果如图5至图9中的实验组A所示。
实施例2
一种污水处理方法，其和实施例1的区别之处在于，曝气处理的周期、每个周期内曝气时间和停曝时间、以及曝气流量不同，曝气处理的周期、每个周期内曝气时间和停曝时间、以及曝气流量不同分别如表1所示，并且，实施例2的污水处理方法是在实施例1的污水处理过程结束后，采用实施例1中的污水处理装置进行的，其污水处理的效果如图5至图9中的实验组B所示。
实施例3
一种污水处理方法，其和实施例2的区别之处在于，曝气处理的周期、每个周期内曝气时间和停曝时间、以及曝气流量不同，曝气处理的周期、每个周期内曝气时间和停曝时间、以及曝气流量不同分别如表1所示，并且，实施例3的污水处理方法是在实施例2的污水处理过程结束后，采用实施例1中的污水处理装置进行的，其污水处理的效果如图5至图9中的实验组C所示。
实施例4
一种污水处理方法，其和实施例3的区别之处在于，曝气处理的周期、每个周期内曝气时间和停曝时间、以及曝气流量不同，曝气处理的周期、每个周期内曝气时间和停曝时间、以及曝气流量不同分别如表1所示，并且，实施例4的污水处理方法是在实施例3的污水处理过程结束后，采用实施例1中的污水处理装置进行的，其污水处理的效果如图5至图9中的实验组D所示。
实施例5
一种污水处理方法，其和实施例4的区别之处在于，曝气处理的周期、每个周期内曝气时间和停曝时间、以及曝气流量不同，曝气处理的周期、每个周期内曝气时间和停曝时间、以及曝气流量不同分别如表1所示，并且，实施例5的污水处理方法是在实施例4的污水处理过程结束后，采用实施例1中的污水处理装置进行的，其污水处理的效果如图5至图9中的实验组E所示。
实施例6
一种污水处理方法，其和实施例5的区别之处在于，曝气处理的周期、每个周期内曝气时间和停曝时间、以及曝气流量不同，曝气处理的周期、每个周期内曝气时间和停曝时间、以及曝气流量不同分别如表1所示，并且，实施例6的污水处理方法是在实施例5的污水处理过程结束后，采用实施例1中的污水处理装置进行的，其污水处理的效果如图5至图9中的实验组F所示。
实施例7
一种污水处理方法，其和实施例6的区别之处在于，曝气处理的周期、每个周期内曝气时间和停曝时间、以及曝气流量不同，曝气处理的周期、每个周期内曝气时间和停曝时间、以及曝气流量不同分别如表1所示，并且，实施例7的污水处理方法是在实施例6的污水处理过程结束后，采用实施例1中的污水处理装置进行的，其污水处理的效果如图5至图9中的实验组G所示。
实施例8
一种污水处理方法，其和实施例7的区别之处在于，曝气处理的周期、每个周期内曝气时间和停曝时间、以及曝气流量不同，曝气处理的周期、每个周期内曝气时间和停曝时间、以及曝气流量不同分别如表1所示，并且，实施例8的污水处理方法是在实施例7的污水处理过程结束后，采用实施例1中的污水处理装置进行的，其污水处理的效果如图5至图9中的实验组H所示。
实施例9
一种污水处理方法，其和实施例2的区别之处在于，曝气处理的周期、每个周期内曝气时间和停曝时间、以及曝气流量不同，曝气处理的周期、每个周期内曝气时间和停曝时间、以及曝气流量不同分别如表1所示，并且，实施例9的污水处理方法是在实施例8的污水处理过程结束后，采用实施例1中的污水处理装置进行的，其污水处理的效果如图5至图9中的实验组I所示。
性能检测试验
分别对经过实施例1-9中污水处理后的污水处理装置的进水口处的污水以及出水口处的污水进行以下性能检测：
依据《水质总氮的测定碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》GB/T11894-1989，对上述污水的TN进行检测，并且计算出TN去除率，TN去除率＝100％*(进水口的TN值-出水口的TN值)/进水口的TN值，检测结果如图5所示；
依据《水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法》HJ 535-2009，对上述污水的氨氮进行检测，并且计算出氨氮去除率，氨氮去除率＝100％*(进水口的氨氮值-出水口的氨氮值)/进水口的氨氮值，检测结果如图6所示；
依据《水质总磷的测定钼酸铵分光光度法》GB/T 11893-1989，对上述污水的TP进行检测，并且计算出TP去除率，TP去除率＝100％*(进水口的TP值-出水口的TP值)/进水口的TP值，检测结果如图7所示；
依据《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》GB11914-1989，对上述污水的COD进行检测，并且计算出COD去除率，COD去除率＝100％*(进水口的COD值-出水口的COD值)/进水口的COD值，检测结果如图8所示；
采用比色法对上述污水的悬浮物(SS)进行检测，并且计算出SS去除率，SS去除率＝100％*(进水口的SS值-出水口的SS值)/进水口的SS值，检测结果如图9所示；
实施例1-9中的TN去除率、氨氮去除率、TP去除率、COD去除率以及SS去除率如表2所示。
表2检测结果
| 检测项目 | TN去除率/％ | 氨氮去除率/％ | TP去除率/％ | COD去除率/％ | SS去除率/％ |
| 实施例1 | 37.44 | 41.14 | 14.79 | 46.48 | 69.72 |
| 实施例2 | 48.71 | 65.11 | 21.18 | 70.1 | 86.75 |
| 实施例3 | 21.97 | 93.41 | 30.62 | 45.03 | 82.76 |
| 实施例4 | 49.94 | 58.07 | 14.29 | 71.36 | 93.07 |
| 实施例5 | 51.65 | 69.55 | 25.67 | 53.67 | 95.9 |
| 实施例6 | 29.53 | 79.42 | 61.11 | 67.44 | 93.53 |
| 实施例7 | 41.63 | 85.81 | 48.82 | 79.4 | 95.3 |
| 实施例8 | 76.71 | 80.83 | 35.82 | 70.82 | 93.66 |
| 实施例9 | 67.25 | 72.54 | -9.01 | 14.00 | 91.64 |
结合表2和图5可以看出，TN去除率的范围为21.97-76.71％；结合表2和图6可以看出，氨氮去除率的范围为41.14-93.41％；结合表2和图7可以看出，TP去除率的范围为-9.01-61.11％；结合表2和图8可以看出，COD去除率的范围为14.00-79.4％；结合表2和图9可以看出，SS去除率的范围为69.72-95.9％；综上所述，本申请提供的污水处理方法和装置，通过设置曝气/停曝时间，使装置内部在好氧、厌氧两种状态间切换，能够提高污水处理效果，同时节省工程建设面积。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (5)
1.一种污水处理方法，其特征在于，所述污水处理方法依次按照以下顺序进行：植物过滤层处理、小粒径滤料过滤层处理、大粒径滤料过滤层处理；
所述污水的流向为自上向下流动；
所述植物过滤层种植有水生植物；
所述小粒径滤料过滤层的小粒径滤料直径为3-8mm，所述大粒径滤料过滤层的大粒径滤料直径为20-30mm；
对所述大粒径滤料过滤层进行曝气处理，所述曝气处理产生的气体依次通过所述大粒径滤料过滤层、所述小粒径滤料过滤层、所述植物过滤层；
所述曝气处理通过间歇曝气方式进行；
所述曝气处理的周期为4-7h，每个所述曝气处理的周期内，曝气时间与停曝时间的比值为2：0.5-4；
所述小粒径滤料为无机填料和有机填料的混合物，所述有机填料与所述无机填料的质量比为大于0且小于等于0.1；
所述大粒径滤料为无机填料。
2.根据权利要求1所述的一种污水处理方法，其特征在于，所述无机填料为陶粒、瓷粒、火山岩、石灰岩、沸石、焦炭、活性炭中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种污水处理方法，其特征在于，所述有机填料为玉米芯、丝瓜络、花生壳、核桃壳中的一种或几种。
4.应用权利要求1-3任一所述的污水处理方法的一种污水处理装置，其特征在于，所述污水处理装置包括壳体(1)，所述壳体(1)内从上至下依次设置有植物过滤层、小粒径滤料过滤层、大粒径滤料过滤层，所述壳体(1)于所述植物过滤层上方设置有进水口(13)，所述壳体(1)底端设置有出水口(21)，所述大粒径滤料过滤层连通有曝气机(8)；
所述大粒径滤料过滤层设置有镂空管道(6)，所述镂空管道(6)两端开口处均设置有管道盖(61)，所述镂空管道(6)与所述曝气机(8)连通；
所述镂空管道(6)内套设有微纳米曝气软管(7)，所述微纳米曝气软管(7)与所述曝气机(8)连通。
5.根据权利要求4所述的污水处理装置，其特征在于，植物过滤层(3)均匀设置有多个镂空盆(31)，所述多个镂空盆(31)内的每个镂空盆(31)内均种植有水生植物(33)，所述多个镂空盆(31)中相邻的镂空盆(31)之间可拆卸连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211436659.2A CN116177771B (zh) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | 污水处理方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211436659.2A CN116177771B (zh) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | 污水处理方法和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116177771A CN116177771A (zh) | 2023-05-30 |
| CN116177771B true CN116177771B (zh) | 2023-11-07 |
Family
ID=86451257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211436659.2A Active CN116177771B (zh) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | 污水处理方法和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116177771B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101182070A (zh) * | 2007-12-17 | 2008-05-21 | 宁波德安生态环保工程有限公司 | 一种生物-生态复合污水处理池 |
| CN102745855A (zh) * | 2011-04-19 | 2012-10-24 | 北京林业大学 | 一种村镇生活污水的处理方法及其设备 |
| KR101544090B1 (ko) * | 2014-12-29 | 2015-08-13 | 주식회사 두현이엔씨 | 하수처리 및 악취제거 통합형 처리장치 |
| CN105236564A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-01-13 | 陕西科技大学 | 一种曝气生物滤池组合填料及应用 |
| CN105384252A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-03-09 | 浦华环保股份有限公司 | 一种多功能浮水式水处理设备及其应用 |
| CN107285488A (zh) * | 2017-08-24 | 2017-10-24 | 环境保护部南京环境科学研究所 | 一种利用集约型曝气‑人工湿地耦合技术异位治理黑臭河道的装置和使用方法 |
| WO2019085393A1 (zh) * | 2017-11-02 | 2019-05-09 | 中国海洋大学 | 污水处理装置、处理方法及处理系统 |
| CN215559753U (zh) * | 2021-10-12 | 2022-01-18 | 北京中农天陆微纳米气泡水科技有限公司 | 用于处理水产养殖尾水的人工湿地系统及循环水养殖系统 |
| CN216737732U (zh) * | 2022-01-19 | 2022-06-14 | 惠州市科近离子膜材料研究院 | 一种微纳米气泡曝气的生物滤池 |
-
2022
- 2022-11-16 CN CN202211436659.2A patent/CN116177771B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101182070A (zh) * | 2007-12-17 | 2008-05-21 | 宁波德安生态环保工程有限公司 | 一种生物-生态复合污水处理池 |
| CN102745855A (zh) * | 2011-04-19 | 2012-10-24 | 北京林业大学 | 一种村镇生活污水的处理方法及其设备 |
| KR101544090B1 (ko) * | 2014-12-29 | 2015-08-13 | 주식회사 두현이엔씨 | 하수처리 및 악취제거 통합형 처리장치 |
| CN105236564A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-01-13 | 陕西科技大学 | 一种曝气生物滤池组合填料及应用 |
| CN105384252A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-03-09 | 浦华环保股份有限公司 | 一种多功能浮水式水处理设备及其应用 |
| CN107285488A (zh) * | 2017-08-24 | 2017-10-24 | 环境保护部南京环境科学研究所 | 一种利用集约型曝气‑人工湿地耦合技术异位治理黑臭河道的装置和使用方法 |
| WO2019085393A1 (zh) * | 2017-11-02 | 2019-05-09 | 中国海洋大学 | 污水处理装置、处理方法及处理系统 |
| CN215559753U (zh) * | 2021-10-12 | 2022-01-18 | 北京中农天陆微纳米气泡水科技有限公司 | 用于处理水产养殖尾水的人工湿地系统及循环水养殖系统 |
| CN216737732U (zh) * | 2022-01-19 | 2022-06-14 | 惠州市科近离子膜材料研究院 | 一种微纳米气泡曝气的生物滤池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116177771A (zh) | 2023-05-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN207699412U (zh) | 一种河道排污口污水处理装置 | |
| CN106277324B (zh) | 一种去除总氮的水处理装置 | |
| CN101514047B (zh) | 复合生物膜污水处理工艺及其系统 | |
| CN105836969B (zh) | 一种养猪场废水处理方法 | |
| CN105906156A (zh) | 一种强化脱氮除磷组合式人工潜流湿地处理系统 | |
| CN206051680U (zh) | 一种处理农村污水的反硝化滤池复合mbr装置 | |
| CN110759490A (zh) | 一种微纳米曝气生物接触氧化水体净化方法及装置 | |
| CN111204927A (zh) | 生态公厕污水处理循环系统及污水处理再利用方法 | |
| CN111170580A (zh) | 一种污水净化处理系统 | |
| CN106745747A (zh) | 射流曝气生物膜反应池 | |
| CN101885553A (zh) | 固定繁衍微生物污水净化处理方法及装置 | |
| CN109354336A (zh) | 城镇生活污水处理的优化组合系统 | |
| CN206407974U (zh) | 射流曝气生物膜反应池 | |
| CN212246671U (zh) | 一种用于生活污水处理的集装箱式一体化设备 | |
| CN116177771B (zh) | 污水处理方法和装置 | |
| CN107129116B (zh) | 漂浮式综合水处理设备及应用该设备的水处理方法 | |
| CN114906986B (zh) | 一种可调工艺的一体化污水处理装置及处理方法 | |
| CN210764840U (zh) | 分散式微动力污水处理装置及包含其的污水处理系统 | |
| CN211367339U (zh) | 一种农村生活污水处理用mbr膜集装箱 | |
| CN211198771U (zh) | 一种臭氧微纳米曝气生物接触氧化水体净化装置 | |
| CN210764579U (zh) | 一种污水处理系统 | |
| CN211367334U (zh) | 一种自给式分散农村污水处理一体化节能设备 | |
| CN113716803A (zh) | 一种一体化强化脱氮污水处理装置及处理方法 | |
| CN111943434A (zh) | 一种微污染饮用水水源生物生态修复系统及方法 | |
| CN217377460U (zh) | 一种沟渠形防堵塞处理含氮废水的人工湿地系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |