CN117401871B - 一种基于生物处理的油田生活区污水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于生物处理的油田生活区污水处理方法，涉及污水处理领域，调节池内污水经动力单元提升至种植物处理单元，种植物处理单元处理后，污水输送到微生物处理单元；微生物处理单元处理后，污水输送至深度膜过滤器，深度膜过滤器处理后的水通过第二输送管排出，或通过第三输送管加入二氧化氯消毒后，流入生活区用水端。本发明更有利于在水资源匮乏的油田生活区中使用。进水管道在微生物载体的侧面螺旋进水，对微生物载体空隙处的污泥进行冲刷，避免污泥堵塞微生物载体的空隙，促进污水的流动，增大污水与微生物载体之间的接触，提高污水处理效率。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种基于生物处理的油田生活区污水处理方法。
背景技术
油田一线人员居住的临时小型生活区周边人员稀少，村庄分布分散，水资源匮乏，随着油田勘探开发的进程加快，油田生活区的数量和人员的数量也随之增加，产生的生活区污水量也日益增加。由于油田生活区没有完善的排水系统，导致生活污水无处排放。若直接排放，必会对环境造成污染。新建整套污水处理装置需要大量的投资和管理人员。
目前油田采用罐车拉运污水至市污水处理站集中处理，但成本高，不利于长期使用。还有的通过厌氧过程然后在排放池自然蒸干，虽然污水处理工艺简单，但是，油田生活污水含有悬浮物、磷酸盐、铵态氮、表面活性剂和污油等污染物。在排放池自然蒸干会对周边环境造成污染，在水资源匮乏的环境下也没有有效利用水资源。
同时，目前利用微生物处理污水的方法中，生物膜法的反应器内游离微生物较少，具有耐冲击负荷、占地面积小等优点，但是在实际运行中，微生物群容易从生物载体填料表面脱落，使得出水澄清度降低，出水水质不稳定。并且，反应器中的微生物载体容易被污泥堵塞，进而影响污水的流通性。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种基于生物处理的油田生活区污水处理方法，通过种植物处理单元、微生物处理单元依次对污水进行处理，污水处理后通过深度膜过滤器、二氧化氯消毒后进入生活区用水端循环使用，更有利于在水资源匮乏的油田生活区中使用；并且种植物处理单元中的种植物对污水进行处理，不仅能改善油田生活区的环境，还能充分利用水。
该目的采用以下技术方案实现：
一种基于生物处理的油田生活区污水处理方法，包括以下步骤：
将污水输送至调节池，调节池内污水经动力单元提升至污水处理单元，污水处理单元包括从上到下依次设置的种植物处理单元和微生物处理单元；种植物处理单元包括若干种植物，微生物处理单元包括微生物载体和附着在微生物载体上的微生物；调节池内污水经动力单元提升至种植物处理单元，种植物处理单元处理后，污水通过第一输送管、动力单元输送到微生物处理单元；污水首先通过种植物处理单元进行初步的污水处理，处理后再通过微生物处理单元进行处理。微生物处理单元处理后，污水输送至深度膜过滤器，深度膜过滤器处理后的水通过第二输送管排出，或通过第三输送管加入二氧化氯消毒后，流入生活区用水端，本方法不仅可以对处理后的污水进行循环使用，同时利用种植物、微生物同时对污水进行处理，能有效完成对污水的净化，且净化方法简单，不仅能够改善油田生活区的环境条件，还可以对污水进行有效处理。
其中，微生物处理单元通过生物法处理生活污水，微生物载体中附着的微生物包括但不限于好氧微生物、硝化菌等，生活污水中有机物浓度高，微生物处于缺氧状态，此时微生物可将污水中有机氮转化为氨氮，为使有机物进一步氧化分解，硝化菌利用有机物分解产生的无机碳源或空气中的二氧化碳作为营养源，将污水中的氨氮转化分解。 在本方法中，种植物处理单元对污水的处理作用起辅助作用，对污水的处理主要依靠微生物处理单元进行处理。
生活污水经微生物处理单元处理氨氮后，污水中仍含有大量悬浮固体物，达不到排放标准，因此通过深度膜过滤器进一步的进行过滤分离，使出水达到排放标准。
污水经微生物处理单元处理后，由于微生物具有污泥消化的能力，因此排入污泥池中的微生物处理单元下端的污泥量少，直接通过浓缩处理后，可以作为种植物的肥料进行使用。深度膜过滤器处理后的水通过第四输送管道排入若干种植物中，不需要人工进行浇水。
在此基础上，污水处理单元包括从上到下依次设置的种植物处理单元和微生物处理单元；种植物处理单元包括若干种植物，种植物处理单元包括上下设置的上区域和下区域，上区域包括若干种植物，下区域与若干种植物之间通过若干吸水海绵连接。现有的依靠种植物进行污水处理的方法中，通常污水淹没植物种植箱，首先，流动的污水会导致土壤层中土壤的流动，导致堵塞出水口，并且长时间对种植物土壤进行冲刷会逐步减少土壤的含量，进而影响种植物的生长。基于此，本发明调节池内污水经动力单元提升至污水处理单元的下区域中，污水进入种植物处理单元时不会对种植物以及其土壤进行冲刷，下区域中的污水通过若干吸水海绵进入若干种植物中，种植物在生长繁殖的过程中吸收污水中的有机污染物和氮、磷营养物质，初步吸收后，污水通过第一输送管、动力单元输送到微生物处理单元。
进一步的，现有的微生物处理单元的微生物群容易从生物载体填料表面脱落，影响污水处理效率，并且微生物载体容易被污泥堵塞，进而影响污水的流通性。为解决上述问题，本发明进一步的对微生物处理单元进行改进，微生物处理单元包括管道载体，管道载体内从上到下依次设置有若干微生物载体，微生物载体上附着有微生物，管道载体的内壁与微生物载体之间设置有若干层进水层，每个进水层内均设置有若干进水管道，若干进水管道与第一输送管连接，若干进水管道使污水在管道载体的内壁与微生物载体之间螺旋进水。现有的微生物处理单元中，微生物载体容易被污泥堵塞，本方法在微生物载体的侧面进行螺旋进水，进水时可在微生物载体的侧面上进行反复的冲刷，进而对微生物载体空隙处的污泥进行冲刷，避免污泥堵塞微生物载体的空隙，并且通过在微生物载体的侧面进行螺旋进水，能够促进污水的流动，还能够增大污水与微生物载体之间的接触，进而增大污水与微生物的接触，提高污水处理效率。
除在微生物载体的侧面螺旋进水外，第一输送管的一端与种植物处理单元连接，另一端螺旋设置在微生物载体的正上方，且第一输送管另一端的螺旋处设置有若干进水孔，污水通过进水孔进入微生物载体。污水通过第一输送管另一端的螺旋处从上到下进入微生物载体中，实现污水从上到下的流入，并且第一输送管另一端的螺旋处的末端为开口状，螺旋的设置是为了使污水能够均匀的从微生物载体上的各个位置向下流动，增大污水与微生物载体的接触面积。
污水在微生物处理单元中，具体使用时，首先，污水通过第一输送管、第一输送管另一端的螺旋处从上到下进入若干微生物载体，并通过管道载体的下端流出；在此过程中，可以同时将污水通过第一输送管、若干进水管道螺旋进入管道载体的内壁与微生物载体的外壁之间。也可以在污水通过第一输送管、第一输送管另一端的螺旋处从上到下进入若干微生物载体的预设时间后，将污水通过第一输送管、若干进水管道螺旋进入管道载体的内壁与微生物载体的外壁之间。其中，若干进水管道的外径与管道载体的内壁与微生物载体的外壁之间的距离相同，若干进水管道的进水速度大于第一输送管另一端的螺旋处的进水速度，进一步的提高冲刷效果，提高净化效率。
优选的，微生物载体为褶皱型微生物载体。褶皱型微生物载体的褶皱处能够进一步的增大微生物的负载区域，褶皱型微生物载体上设置有若干通孔，能进一步的增加污水的流动性，进而提高污水与微生物之间的接触。
优选的，管道载体为网状的玄武岩纤维管道，且管道载体上附着有微生物；管道载体外设置有容纳腔，容纳腔的内侧面设置有加热层。进水管道对玄武岩纤维管道同时进行冲刷避免堵塞，且玄武岩纤维管道与微生物载体的多层设置能够增大污水在玄武岩纤维管道与微生物载体之间的停留时间，提高污水处理效率。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明一种基于生物处理的油田生活区污水处理方法，本方法通过种植物处理单元、微生物处理单元依次对污水进行处理，污水处理后通过深度膜过滤器、二氧化氯消毒后进入生活区用水端循环使用，更有利于在水资源匮乏的油田生活区中使用；并且种植物处理单元中的种植物对污水进行处理时，不仅能对污水进行处理，还可以改善油田生活区的环境。
同时，本发明的种植物处理单元处理污水时，污水与若干种植物之间通过吸水海绵连接，能够避免污水对若干种植物的冲刷，提高种植物净化效率。
其次，本发明的微生物处理单元通过进水管道在微生物载体的侧面螺旋进水，对微生物载体空隙处的污泥进行冲刷，避免污泥堵塞微生物载体的空隙，并且通过在微生物载体的侧面进行螺旋进水，能够促进污水的流动，还能够增大污水与微生物载体之间的接触，增大污水与微生物的接触，提高污水处理效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为实施例1中调节池、污水处理单元、深度膜过滤器、二氧化氯消毒装置、生活区用水端、污泥池的关系示意图；
图2为实施例2中微生物处理单元在微生物载体处的俯视图；
图3为实施例2中褶皱型微生物载体结构示意图；
图4为实施例2中微生物处理单元在第一输送管另一端螺旋处的俯视图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-调节池，2-第五输送管，3-种植物处理单元，4-上区域，5-下区域，6-放置槽，7-种植物，8-吸水海绵，9-管道载体，10-第一输送管，11-微生物载体，12-进水管道，13-深度膜过滤器，14-第四输送管道，15-第二输送管，16-第三输送管，17-二氧化氯消毒装置，18-生活区用水端，19-污泥池。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
实施例1
如图1所示，本发明包括调节池1、污水处理单元、深度膜过滤器13、二氧化氯消毒装置17、生活区用水端18、污泥池19。其中，污水处理单元包括从上到下依次设置的种植物处理单元3和微生物处理单元；微生物处理单元包括微生物载体11和附着在微生物载体11上的微生物。种植物处理单元3包括上下设置的上区域4和下区域5，上区域4中设置有若干放置槽6，放置槽用于放置种植物7，下区域5与若干种植物7之间通过若干吸水海绵8连接。其中，深度膜过滤器为现有的结构，包括相互串联的二级膜过滤器和三级膜过滤器。 二级膜过滤器和三级膜过滤器分别为生物膜过滤器和金属膜过滤器。
在使用时，将污水输送至调节池1，调节池1内的污水经动力单元、第五输送管2提升至污水处理单元的下区域5中，污水在下区域中通过若干吸水海绵8进入种植物7中，种植物7对污水进行处理。
种植物处理单元3处理后，污水通过第一输送管10、动力单元输送到微生物处理单元；微生物处理单元处理后，污水输送至深度膜过滤器13，深度膜过滤器13处理后的水通过第二输送管15排出，或通过第三输送管16加入二氧化氯消毒后，流入生活区用水端18。
微生物处理单元的下端与污泥池19连接，微生物处理单元下端的污泥通过动力单元排入污泥池19中，污泥池19中的污泥浓缩处理后通过第四输送管道14排入若干种植物7中；深度膜过滤器13处理后的水通过第四输送管道14排入若干种植物7中。
在部分实施例中，微生物处理单元的下端与深度膜过滤器13之间依次连接有沙过滤池、碳过滤池和PP棉过滤器。微生物处理单元处理后的水通过沙过滤池、碳过滤池和PP棉过滤器过滤后进入深度膜过滤器13中进行深度的过滤。
实施例2
在上述实施例的基础上，微生物处理单元包括管道载体9，管道载体9内从上到下依次设置有若干微生物载体11，管道载体9的内壁与微生物载体11之间设置有若干层进水层，如图2所示，每个进水层内均设置有若干进水管道12，若干进水管道12与第一输送管10连接，若干进水管道12使污水在管道载体9的内壁与微生物载体11之间螺旋进水。在本实施例中，每个进水层内均设置有六个进水管道12，进水管道12与管道载体9的内壁相切。本实施例中，微生物载体11为褶皱型微生物载体，褶皱型微生物载体如图3所示，在部分实施例中，褶皱型微生物载体为褶皱型圆柱体结构，采用PA-HDPE混合材料制备而成。褶皱型圆柱体结构为同心设置的多层褶皱圆，且每个褶皱圆之间通过若干个褶皱连接，褶皱型微生物载体上设置有若干通孔。如图1、4所示，第一输送管10的一端与种植物处理单元3连接，另一端螺旋设置在微生物载体11的正上方，且第一输送管10另一端的螺旋处设置有若干进水孔，污水通过进水孔进入微生物载体11。
污水通过第一输送管10、动力单元输送到第一输送管10设置在微生物载体11的正上方的螺旋处，并通过螺旋处的末端和螺旋处的若干进水孔从上向下进入微生物载体11中。
在此过程中，污水同时通过若干进水管道12在管道载体9的内壁与微生物载体11之间螺旋进水；或，污水通过螺旋处的末端和螺旋处的若干进水孔从上向下进入微生物载体11的预设时间后，污水通过若干进水管道12在管道载体9的内壁与微生物载体11之间螺旋进水。
其中，若干进水管道12的外径与管道载体9的内壁与微生物载体11的外壁之间的距离相同，若干进水管道12的进水速度大于第一输送管10另一端的螺旋处的进水速度。
在部分实施例中，管道载体9内从上到下依次设置的相邻两个微生物载体11之间的距离相同，且相邻两层进水层之间的距离相同，相邻两层进水层之间的距离为相邻两个微生物载体11之间的距离的二分之一，提高流动速率。
实施例3
在上述实施例的基础上，管道载体9为网状的玄武岩纤维管道，且管道载体9上附着有微生物；管道载体9外设置有容纳腔，容纳腔的内侧面设置有加热层。
一种基于生物处理的油田生活区污水处理方法，包括以下步骤：
步骤一，将污水输送至调节池1，调节池1内污水经动力单元、第五输送管2提升至污水处理单元的下区域5中，污水在下区域中通过若干吸水海绵8进入种植物7中，种植物7对污水进行处理一定的预设时间；
步骤二，下区域5中处理后的污水通过第一输送管10、动力单元输送到第一输送管10螺旋处的末端和螺旋处的若干进水孔中，并在管道载体9内从上向下进入微生物载体11中；
步骤三，第一输送管10螺旋处的末端和螺旋处的若干进水孔通入污水的预设时间后，污水通过第一输送管10、若干进水管道12在管道载体9的内壁与微生物载体11之间螺旋进水，且若干进水管道12的进水速度大于第一输送管10另一端的螺旋处的进水速度；
步骤四，微生物处理单元处理后的水位于管道载体9的下端，将微生物处理单元下端的污泥通过动力单元排入污泥池19中，污泥池19中的污泥浓缩处理后通过第四输送管道14排入若干种植物7中；
步骤五，微生物处理单元处理后的水依次通入沙过滤池、碳过滤池和PP棉过滤器中进行过滤，过滤后通入深度膜过滤器13中进行过滤，过滤后的水通过第二输送管15排出；或通过第三输送管16加入二氧化氯消毒后，流入生活区用水端18；或通过第四输送管道14排入若干种植物7中。
在部分实施例中，调节池底布有曝气管，采用间隙曝气，防止污水中悬浮物在调节池内沉淀。
本文中所使用的“第一”、“第二”、“第三”等只是为了描述清楚起见而对相应部件进行区别，不旨在限制任何次序或者强调重要性等。此外，在本文中使用的术语“连接”在不进行特别说明的情况下，可以是直接相连，也可以使经由其他部件间接相连。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于生物处理的油田生活区污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
将污水输送至调节池（1），调节池（1）内污水经动力单元提升至污水处理单元，污水处理单元包括从上到下依次设置的种植物处理单元（3）和微生物处理单元；种植物处理单元（3）包括若干种植物（7），微生物处理单元包括微生物载体（11）和附着在微生物载体（11）上的微生物；调节池（1）内污水经动力单元提升至种植物处理单元（3），种植物处理单元（3）处理后，污水通过第一输送管（10）、动力单元输送到微生物处理单元；微生物处理单元处理后，污水输送至深度膜过滤器（13），深度膜过滤器（13）处理后的水通过第二输送管（15）排出，或通过第三输送管（16）加入二氧化氯消毒后，流入生活区用水端（18）；种植物处理单元（3）包括上下设置的上区域（4）和下区域（5），上区域（4）包括若干种植物（7），下区域（5）与若干种植物（7）之间通过若干吸水海绵（8）连接；调节池（1）内污水经动力单元提升至污水处理单元的下区域（5）中，下区域（5）中的污水通过若干吸水海绵（8）进入若干种植物（7）中；微生物处理单元包括管道载体（9），管道载体（9）内从上到下依次设置有若干微生物载体（11），管道载体（9）的内壁与微生物载体（11）之间设置有若干层进水层，每个进水层内均设置有若干进水管道（12），若干进水管道（12）与第一输送管（10）连接，若干进水管道（12）使污水在管道载体（9）的内壁与微生物载体（11）之间螺旋进水；第一输送管（10）的一端与种植物处理单元（3）连接，另一端螺旋设置在微生物载体（11）的正上方，且第一输送管（10）另一端的螺旋处设置有若干进水孔，污水通过进水孔进入微生物载体（11）。
2.根据权利要求1所述的一种基于生物处理的油田生活区污水处理方法，其特征在于，微生物处理单元的下端与污泥池（19）连接，微生物处理单元下端的污泥通过动力单元排入污泥池（19）中，污泥池（19）中的污泥通过浓缩处理后排入若干种植物（7）中。
3.根据权利要求1所述的一种基于生物处理的油田生活区污水处理方法，其特征在于，污水通过第一输送管（10）、动力单元输送到微生物处理单元，具体包括：
步骤1：污水通过第一输送管（10）、第一输送管（10）另一端的螺旋处从上到下进入若干微生物载体（11），并通过管道载体（9）的下端流出；
步骤2：污水通过第一输送管（10）、若干进水管道（12）螺旋进入管道载体（9）的内壁与微生物载体（11）的外壁之间；
其中，同时进行步骤1和步骤2，或进行步骤1的预设时间后，进行步骤2；若干进水管道（12）的外径与管道载体（9）的内壁与微生物载体（11）的外壁之间的距离相同，若干进水管道（12）的进水速度大于第一输送管（10）另一端的螺旋处的进水速度。
4.根据权利要求1或3所述的一种基于生物处理的油田生活区污水处理方法，其特征在于，微生物载体（11）为褶皱型微生物载体。
5.根据权利要求4所述的一种基于生物处理的油田生活区污水处理方法，其特征在于，褶皱型微生物载体上设置有若干通孔。
6.根据权利要求1所述的一种基于生物处理的油田生活区污水处理方法，其特征在于，管道载体（9）为网状的玄武岩纤维管道，且管道载体（9）上附着有微生物；管道载体（9）外设置有容纳腔，容纳腔的内侧面设置有加热层。
7.根据权利要求2所述的一种基于生物处理的油田生活区污水处理方法，其特征在于，深度膜过滤器（13）处理后的水通过第四输送管道（14）排入若干种植物（7）中。
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