利用UAFB反应器将生活污水处理为农田用水的方法

摘要

利用UAFB反应器将生活污水处理为农田用水的方法，它涉及一种污水处理方法。本发明解决了现有污水处理方法需要消耗大量电能、污泥产量高的问题。本发明由以下步骤实现：一、待处理生活污水通过UAFB反应器的主体的下端进水入口由下至上依次进入装有粗填料的倒锥形体、装有主填料的筒体和沉淀段内；二、保持主体内的待处理生活污水的温度为35～37℃；在所述主填料上部的筒体内设有穿孔板；所述主填料的比表面积为3m2/g、载膜后比重为0.98；三、保持待处理生活污水在主体内停留3～4h；四、进行污泥、污水和气体分离；五、分离后的污水从双U型出水管流出即可灌溉农田。本发明工艺简单，减小了基建投资，又方便了运行管理，适合发展相对落后的城镇和农村。

权利要求

1.一种利用UAFB反应器将生活污水处理为农田用水的方法，其特征在于：所述方法由以下步骤实现：步骤一、待处理生活污水通过UAFB反应器的主体(1)的下端进水入口(1-1-1)由下至上依次进入装有粗填料的倒锥形体(1-2)、装有主填料的筒体(1-3)和沉淀段(1-4)内，所述筒体(1-3)内装有的主填料的体积为筒体(1-3)体积的三分之二；在所述主填料上部的筒体(1-3)内设有穿孔板(5)；所述主填料的单元料粒为环形，所述环形的外2

径为10mm，所述主填料的比重为0.965-0.968，所述主填料的比表面积为3m/g，所述主填料的载膜后比重为0.98；步骤二、保持主体(1)内的待处理生活污水的温度为35～37℃；步骤三、保持待处理生活污水在主体(1)内停留3～4h；步骤四、在沉淀段(1-4)设有三相分离器(1-4-1)，通过三相分离器(1-4-1)将待处理生活污水中的污泥、污水和气体分离；步骤五、分离后的污水从与沉淀段(1-4)连通的双U型出水管(1-5)流出即可灌溉农田。

2.根据权利要求1所述的利用UAFB反应器将生活污水处理为农田用水的方法，其特征在于：所述粗填料为塑料悬浮填料。

3.根据权利要求1或2所述的利用UAFB反应器将生活污水处理为农田用水的方法，其特征在于：所述粗填料的单元料粒为由三个长×宽＝5cm×1cm的矩形相互插接形成的高为1cm的空心三棱体。

4.根据权利要求1所述的利用UAFB反应器将生活污水处理为农田用水的方法，其特征在于：所述穿孔板(5)采用厚度为8mm的有机玻璃制成，穿孔板(5)上设有若干个孔径为

5mm的小孔。

说明书

利用UAFB反应器将生活污水处理为农田用水的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种污水处理方法，具体涉及一种利用UAFB反应器将生活污水处理为农田用水的方法。

背景技术

[0002] 目前，我国普遍采用好氧方法(如传统活性污泥法)将生活污水处理为农田用水，虽然好氧方法可以达到较好的处理效果，但是存在以下问题：1、好氧方法需对污水进行充氧，充氧需要充氧泵，消耗大量电能，据估算，一个采用传统活性污泥法的污水厂，耗费的电能是总运行费用的75％左右；2、好氧微生物的产率一般高达0.2-0.6kgVSS/kgCOD，因此需要对污泥进行脱水、安全填埋或焚烧等后续处理，增加了污水处理的成本；3、好氧处理方法A-A-O工艺的总水力停留时间至少为7h，工作效率低；4、好氧工艺的基础投资较大，而且运行管理不方便，不适合发展相对落后的城镇和农村。

发明内容

[0003] 本发明的目的是为了解决现有的将生活污水处理为农田用水的方法存在消耗大量电能、污水处理成本高的问题，进而提供了一种利用UAFB反应器将生活污水处理为农田用水的方法。

[0004] 本发明的将城市污水处理为农田用水的方法由以下步骤实现：步骤一、待处理生活污水通过UAFB(升流式厌氧固定床)反应器的主体的下端进水入口由下至上依次进入装有粗填料的倒锥形体、装有主填料的筒体和沉淀段内，所述筒体内装有的主填料的体积为筒体体积的三分之二；在所述主填料上部的筒体内设有穿孔板；所述主填料的单元料粒为环形，所述环形的外径为10mm，所述主填料的比重为0.965-0.968，所述主填料的比表面积2
为3m/g，所述主填料的载膜后比重为0.98；步骤二、保持主体内的待处理生活污水的温度为35～37℃；步骤三、保持待处理生活污水在主体内停留3～4h；步骤四、在沉淀段设有三相分离器，通过三相分离器将待处理生活污水中的污泥、污水和气体分离；步骤五、分离后的污水从与沉淀段连通的双U型出水管流出即可灌溉农田。

[0005] 本发明具有以下有益效果：一、不需要对污水进行充氧就可以将生活污水处理为农田用水，节约了大量的电能；二、填料的加入使厌氧污泥附着在填料区生长，避免了污泥在低有机负荷的条件下流失，免除了对污泥进行脱水、安全填埋或焚烧等后续处理，降低了污水处理的成本；三、HRT(水力停留时间)仅为3～4h时，且各项污染指标保持稳定，大大提高了将生活污水处理为农田用水的工作效率(常见的好氧处理方法A-A-O工艺的总水力停留时间至少为7h)；四、本发明工艺简单，基建投资小，又方便了运行管理，适合发展相对落后的城镇和农村(参见表1)。

[0006] 表1为UAFB反应器连续运行100天的主要水质指标和相应的农田灌溉水质标准比较。

[0007] 表1

[0008]

[0009] 污水经过UAFB反应器处理后，有机污染物浓度可以下降50％以上(以化学需氧量COD计算)，悬浮颗粒物浓度(SS)下降80％以上，同时处理每吨生活污水可以产生至少3
0.02m 甲烷气体。

[0010] 图3为水力停留时间HRT分别为1h、3h、6h、8h和10h时COD去除情况。可以看出，在HRT＝3h时，UAFB出水COD基本维持在80-120mg/L，满足《农田灌溉水质标准(GB5084-92)》中对农田灌水COD的要求(蔬菜田、旱田和水田灌溉水的COD限值分别为150mg/L，200mg/L，250mg/L)。同时，BOD、出水SS、凯氏氮、总磷等指标均达到国家标准，这里不再赘述。

[0011] 由图3还可以看出，在HRT＝3h时生活污水的有机物浓度不稳定，进水COD波动明显，而出水COD变化幅度并不大，能够保持相对的稳定，这说明UAFB对有机负荷冲击具有较好的抵抗能力，能够维持系统的稳定运行。

[0012] 图4表示不同HRT下UAFB产气量的变化，通过该图可以看出，在HRT＝3h时，日产3
气量平均为1200mL左右，即处理1吨生活污水可产生0.024m，这一产气量是相当可观的。

[0013] 综上所述，UAFB兼具UASB和固定床反应器的结构形式，因此具有独特的优势：

[0014] 1、生活污水的处理效果好：厌氧污泥的附着生长有利于处理有机负荷较低的生活污水，避免污泥在低有机负荷的条件下流失。UAFB反应器处理生活污水的效果非常明显，考察反应器在HRT＝3h条件下运行状态发现，COD平均去除率超过50％，出水COD基本维持在80-120mg/L；此外，UAFB能够有效的截留悬浮颗粒物，对悬浮颗粒物的平均去除率为75％。

[0015] 2、生活污水的处理效率高

[0016] 由于采用固定填料的方式，UAFB反应器可以在较高流速下运行而不会出现污泥流失的危险。实验证实，当HRT(水力停留时间)为3h时，UAFB能正常运行，各项污染指标保持稳定，这大大提高了生活污水的处理效率，同时大大减小基建投资费用，例如，常见的好氧处理方法A-A-O工艺的总水力停留时间至少为7h，而本方法所采用的HRT不到其1/2。(就是2个人干同样的活，一个人用了7h，另一个人只用3h，效率当然就高。)[0017] 3、能源物质产量丰富

[0018] 试验证明，在HRT＝3h条件下UAFB反应器产气的效率较高，可以达到或超过3
0.02m/t污水，且产气中甲烷气体的含量接近50％。

[0019] 4、UAFB具有较强的抗有机负荷冲击能力。

附图说明

[0020] 图1是本发明的装置结构示意图，图2是粗填料的单元料粒的结构示意图，图3是在不同HRT(水力停留时间)条件下UAFB反应器出水COD的变化情况示意图，图4不同HRT(水力停留时间)条件下UAFB法应器产气量示意图。

具体实施方式

[0021] 具体实施方式一：如图1所示，本实施方式所述利用UAFB反应器将生活污水处理为农田用水的方法由以下步骤实现：步骤一、待处理生活污水通过UAFB反应器的主体1的下端进水入口1-1-1由下至上依次进入装有粗填料的倒锥形体1-2、装有主填料的筒体1-3和沉淀段1-4内，所述筒体1-3内装有的主填料的体积为筒体1-3体积的三分之二；步骤二、保持主体1内的待处理生活污水的温度为35～37℃；步骤三、保持待处理生活污水在主体1内停留3～4h；步骤四、在沉淀段1-4设有三相分离器1-4-1，通过三相分离器1-4-1将待处理生活污水中的污泥、污水和气体分离；步骤五、分离后的污水从与沉淀段1-4连通的双U型出水管1-5流出即可灌溉农田，本实施方式中所述UAFB反应器由主体1、有毒气体吸收瓶2和温控装置3构成，所述主体1由三通1-1、装有粗填料的倒锥形体1-2、装有主填料的筒体1-3、沉淀段1-4和双U型出水管1-5组成；所述沉淀段1-4由三相分离器1-4-1、由下至上渐扩的圆锥形筒1-4-2和带有密封上盖的大筒体1-4-3组成，由下至上渐扩的圆锥形筒1-4-2的上端与带有密封上盖的大筒体1-4-3的下端连通，三相分离器1-4-1水平设置在由下至上渐扩的圆锥形筒1-4-2和带有密封上盖的大筒体1-4-3的内腔中；温控装置3包括电热丝3-1、温度感应器3-2和温度控制仪3-3；三通1-1的下端口为排泥口1-1-2，三通1-1的水平端口为进水入口1-1-1，三通1-1的上端口与装有粗填料的倒锥形体1-2的下端连通，装有粗填料的倒锥形体1-2的上端与装有主填料的筒体1-3的下端连通，装有主填料的筒体1-3的上端与沉淀段1-4的下端连通，双U型出水管1-5与沉淀段1-4的侧壁连通(污水液面处的侧壁)，电热丝3-1缠绕在装有主填料的筒体1-3的外侧壁上；有毒气体吸收瓶2与带有密封上盖的大筒体1-4-3的上端连通，三相分离器1-4-1的上端与有毒气体吸收瓶2连通，经过净化后的甲烷气体由吸收瓶2上端的排气管8排出以收集利用。

[0022] 具体实施方式二：如图1所示，本实施方式所述粗填料为塑料悬浮填料，粗填料的高度为10cm。其它与具体实施方式一相同。

[0023] 具体实施方式三：如图2所示，本实施方式所述粗填料的单元料粒为由三个长×宽＝5cm×1cm的矩形相互插接形成的高为1cm的空心三棱体。其它与具体实施方式一相同。

[0024] 具体实施方式四：如图1所示，本实施方式所述主填料的单元料粒为环形，所述环2
形的外径为10mm，所述主填料的比重为0.965-0.968，所述主填料的比表面积为3m/g；所述主填料的载膜后比重为0.98。其它与具体实施方式一相同。

[0025] 具体实施方式五：如图1所示，本实施方式所述主填料区上部的筒体1-3内设有穿孔板5，所述穿孔板5采用厚度为8mm的有机玻璃制成，穿孔板5上设有若干个孔径为5mm的小孔。其它与具体实施方式一相同。