一体化农村污水处理站及其处理方法转让专利
申请号 : CN202210069066.0
文献号 : CN114590955B
文献日 : 2023-02-03
发明人 : 郭正鹏 , 姜乐 , 李勇胜 , 韩盎 , 韩振华 , 耿加新 , 原江波
申请人 : 山西建投晋东南建筑产业有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一体化农村污水处理站,其特征在于,包括:
多级污水处理池;其被配置有内胆和外框,所述多级污水处理池包括:
固化微生物载体菌柱,其设置在所述多级污水处理池中,所述固化微生物载体菌柱包括有第一微生物固载区和第二微生物固载区;
其中,所述第一微生物固载区环绕设置在所述第二微生物固载区的外围,所述第一微生物固载区被配置为固载好氧型微生物群,所述第二微生物固载区被配置为固载兼性厌氧型微生物群;
其中,所述第一微生物固载区包括:第一微生物固载部、第二微生物固载部、第三微生物固载部、第四微生物固载部、以及第五微生物固载部;
其中,所述第一微生物固载部、第二微生物固载部、第三微生物固载部、第四微生物固载部、以及第五微生物固载部被配置为固载不同菌属的好氧型微生物群;
所述第二微生物固载区包括:第六微生物固载部和第七微生物固载部,所述第六微生物固载部被配置为固载细菌界的兼性厌氧型微生物群,所述第七微生物固载部被配置为固载真菌界的兼性厌氧型微生物群。
2.如权利要求1所述的一体化农村污水处理站,其特征在于,所述多级污水处理池内从左到右依次设置的缺氧池、好氧池、沉淀池、沸石滤池和产水池;
其中,好氧池包括一级好氧池和二级好氧池,所述一级好氧池一侧壁上固定设置有所述固化微生物载体菌柱,所述固化微生物载体菌柱通过铁链固定在一固定支座上,并与一曝气管道连接。
3.如权利要求2所述的一体化农村污水处理站,其特征在于,还包括:多组布水区;所述多级污水处理池的内壁与所述缺氧池之间;所述缺氧池与所述一级好氧池之间;所述一级好氧池与所述二级好氧池之间;所述沉淀池与所述沸石滤池之间均设置有布水区。
4.如权利要求1所述的一体化农村污水处理站,其特征在于,还包括:
设备管理系统,其被配置为对多级污水处理池进行自动化控制,所述设备管理系统为采用可编程逻辑控制器PLC为基础的分布式计算机监控系统。
5.一种采用如权利要求1~4任一项所述的一体化农村污水处理站的污水处理方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、将农村污水从进水口通过布水区进入缺氧池进行反硝化脱氮处理;
步骤二、反硝化脱氮处理后的污水通过布水区进入一级好氧池通过固化微生物载体菌柱进行生物接触氧化和厌氧发酵分解处理;
步骤三、经氧化分解处理后的污水通过布水区依次进入二级好氧池、沉淀池、沸石滤池和产水池进行处理;
步骤四、经步骤三处理后的出水质量达到排放标准的水通过出水口排出。
6.如权利要求5所述的污水处理方法,其特征在于,在所述步骤二中,所述一级好氧池中还设置有搅拌器,其设置在固化微生物载体菌柱相对一侧,还包括步骤:调节一级好氧池中固化微生物载体菌柱外周围0~1.2m内的氧浓度为3.5~5.5mg/L,调节搅拌器的搅拌速度为255~285r/min。
7.如权利要求5所述的污水处理方法,其特征在于,在所述步骤一中,所述缺氧池的底部设置有排泥孔,当反硝化脱氮处理结束后通过所述排泥孔对池底沉降的污泥进行排放。
说明书 :
一体化农村污水处理站及其处理方法
技术领域
背景技术
收集和处理措施,这使得农村生活污染源成为影响水环境的重要因素。据测算,全国农村每
年产生生活污水80多亿吨,严重污染了农村地区居住环境,农村大部分地区河、湖等水体普
遍受到污染,饮用水水质安全受到严重威胁,影响农村人居环境及威胁居民的身体健康。
浮物、有机物、氮磷浓度较高,传统活性污泥法处理工艺复杂、培养周期长、污泥产量大、污
染空气,不适用于村镇污水处理。
发明内容
失,释放有用菌浓度是污泥法中有用菌几百倍,溶解氧可达5‑8μmol/L,能够极大的减少污
泥的产生,减少臭味,绿色环保,通过设备管理模块进行控制管理,可根据设定的工艺参数
要求自动控制设备启停,能够提高运行效率、降低运行成本、减少人力浪费、增强可靠性。
厌氧型微生物群。
为固载真菌界的兼性厌氧型微生物群。
与一曝气管道连接。
淀池与所述沸石滤池之间均设置有布水区。
围 0~1.2m内的氧浓度为3.5~5.5mg/L,调节搅拌器的搅拌速度为255~285r/min。
氧可达5‑8μmol/L,能够极大的减少污泥的产生,减少臭味,绿色环保;
增强可靠性。
附图说明
18、浮筒19、曝气板20、塑料挡板21、第一微生物固载区140、第二微生物固载区141、多孔载
体142、第一微生物固载部1401、第二微生物固载部1402、第三微生物固载部1403、第四微生
物固载部1404、第五微生物固载部1405、第六微生物固载部1411、第七微生物固载部1412。
具体实施方式
非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解,例如,可以是固定相连、设置,也可以是可拆卸连接、设置,或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而
言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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,并不是指示或暗
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
本发明的限制。
采用12#槽钢,底梁、角柱采用185×252mm型钢,加劲肋采用10#槽钢;内胆与外框架之间利
用硬塑料材质和保温板填充,所述污水多级处理池1左侧设有进水口3,所述污水多级处理
池1内右侧设有缺氧池4,所述缺氧池4右侧设有一级好氧池6,所述一级好氧池6内设有固化
微生物载体菌柱14,所述一级好氧池6右侧设有二级好氧池7,所述二级好氧池7右侧设有沉
淀池9,所述沉淀池右侧设有产水池10,所述产水池10右侧设有沸石滤池12,所述沸石滤池
12后侧设有反洗集水槽13(清洗沸石时采集污水并排出),所述污水多级处理池1右侧设有
出水口11,所述污水多级处理池1旁侧设有设备管理系统2;
氧池7之间;所述沉淀池9与所述产水池10和沸石滤池12之间均设置有布水区5。所述二级好
氧池7和沉淀池之间设有齿形(堰板)集水渠8。所述设备管理模块2为采用可编程逻辑控制
器PLC为基础的分布式计算机监控系统,主要构成为控制器、软件智能系统、传感器,其功能
包含信息采集、自动控制、故障与报警等。自动化控制系统通过软件程序设定运行参数,现
场仪表对运行中各个参数自动、连续地进行检测,同时通过传感器将信号传送给PLC控制
器,PLC通过一系列计算输出控制信号,自动地调节设备的工况,从而满足运行需要。同时可
以手机云端远程监控、控制,为设备及数据的集中化管理创造条件,能够提高效率、节约管
理成本。
框架18、浮筒19、曝气板20、塑料挡板21。
离、诱变、筛选及组合研究,将光合菌、硝化细菌、反硝化细菌、乳酸菌、放线菌、酵母菌等多种不同类型的、具有组合正相关效应的、具有降解污水中有机污染物的特殊功能的微生物
菌群聚合在一起,并在特定环境条件培养下,通过使用特制的载体材料,固化复合微生物群
落,形成微生物固定化载体产品,通过离子吸附、包埋、交联、共价结合等多种生物工程技术
组合的手段,将经特定选配的多种优势微生物菌群集合在一起,固定“休眠”于一个多酶体
的多孔惰性的载体中。该载体内部充氧并接触水质后,使得在不同固载部的菌属激活发挥
其活性,从而实现微生物净化水的作用;
生物固载部1401用于固载Rhodospirillum rubrum光合细菌菌群(属α‑变型菌纲)、红螺菌
目、红螺菌科、红罗菌属,其数量为G+C mol%:63~66;用于降低氨氮和BOD,促进有机物循
环,净化水质;第二微生物固载部1402用于固载Rhodopseudomonas palustris光合细菌,属
红螺菌科、红假单胞菌属,其数量为G+C mol%:61.5~71.4;用于能有效分解污水中有机
物,还原亚硝酸盐,降解2‑氯苯酚;第三微生物固载部1403用于固载Pseudomonas azelaica
属变形菌门、γ‑变形菌纲、假单胞菌目、假单胞菌科、;假单胞菌属;用于分解水体中的有机物;还原硝酸盐,降低氨氮和BOD;第四微生物固载部1404用于固载 Xanthomonas
maltophilia属黄细胞菌目、单黄胞菌科;用于还原硝酸盐为亚硝酸盐;第五微生物固载部
1405用于固载Candidautilis产朊假丝酵母;用于有效快速去除水体中的铵离子,降低COD,
消除环境污染。所述第二微生物固载区包括141:第六微生物固载部 1411和第七微生物固
载部1412,所述第六微生物固载部1411被配置为固载细菌界的兼性厌氧型微生物群
Serratia marcescans变形菌门、肠杆菌目、肠杆菌科、沙雷氏菌属,用于高效分解水体中有
机物,所述第七微生物固载部1412被配置为固载真菌界的兼性厌氧型微生物群子囊菌门、
酵母亚门、酵母菌纲、酵母目、隐球酵母科、假丝酵母属,用于对污水中的铬、铜、镍等重金属具有较好的吸附性能。
动,微生物群落释放的过程中也会发生跨区域流动,但是通过不同区域的氧浓度以及其菌
群集合的原因,在同一区域固载的菌群种类仍为浓度集中的区域。通过大量的实验得出结
论:将不同菌属的活性菌固载到不同的区域,比将不同均属的活性菌混合后固载到整个固
化微生物载体菌柱14的第一微生物固载区140和第二微生物固载区141后的污水处理效果
要好很多,对比结果如表1和表2,表1为按照本发明的分成不同区域对不同菌属进行固载后
对污水的处理结果,表2为将本发明第一微生物固载区140中包含的所有活性好氧菌属进行
混合后不分区域平均固载到整个第一微生物固载区140的区域,将第二微生物固载区 141
中包含的所有的兼性厌氧菌不分区域平均固载到整个第二微生物固载区141的区域后对同
一污水的处理结果。
好。
创建水流,加强搅拌功能,防止污泥沉淀),经过反硝化脱氮反应通过布水区5进入一级好氧
池6(一级好氧池6主要作用是让活动污泥进行有氧呼吸,进一步把有机物分解成无机物,去
除污染物。池内污染物浓度高,池内壁安装生物柱,生物柱采用微生物固定化载体技术,能
够高效地对微生物进行筛选和培养。池中添加生物填料,能够附着微生物,利用生物接触氧
化法和厌氧发酵法处理污水。池底安装曝气系统,包含曝气盘及管道,主要通过鼓风机将空
气强制加入到污水中,进而提高污水中氧气含量),经氧化、分解作用通过布水区5进入二级
好氧池7进一步进行氧化、分解作用,(二级好氧池7池底安装曝气系统,池壁安装污泥回流
泵,主要作用是维持曝气池悬浮物固体浓度状态,也是混合液体回流至缺氧池、反硝化脱氮
除氨的特殊设备)经齿形堰板(能够保证液体均匀溢出,阻挡表面较大浮渣)、集水渠8进入
沉淀池9(沉淀池9泥渣悬浮层上方安装倾角60度的蜂窝状斜管填料,水沿斜管上升流动,使
水中悬浮杂质、固体物在重力作用下沿着斜管下滑至池底,在集中排出。内接加药装置管
道,投加絮凝剂使水与杂质快速、比较彻底的分离开来),经齿形堰板、集水渠8、布水区5进
入沸石滤池12(池底平铺长柄滤头,保证均匀布水。上方安装承托层及填充沸石滤料,沸石
有极大表面积、极强的吸附能力和离子交换能力,可去除污水中有机物、重金属等污染物。
再上方设置300mm深集水槽13,集水槽中间侧壁开孔,排出反洗段污水至调节池),经溢流堰
进入产水池10(池底内壁安装反洗水泵,管道接入长柄滤头利用清水对过滤材料表面和内
部的杂质进行清洗,保证滤料层孔隙率及出水量),池内水通过出水口11排出,出水质量达
到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918‑2002一级A标准。
内的氧浓度为3.5~5.5mg/L,调节搅拌器的搅拌速度为255~285r/min。
~ 5.5mg/L,调节搅拌器的搅拌速度为255~285r/min。通过大量的实验得出,为了使得第
二微生物固载区中的兼氧厌氧菌的活性最大化的同时保证第一微生物固载区中各微生物
固载部中的好氧菌属的活性也实现最大化,调节固化微生物载体菌柱外周围0~1.2m内的
氧浓度为3.5~5.5mg/L使得第一微生物固载区的好氧型菌属和第二微生物固载区的兼氧
厌氧型菌属的活性都实现最大化,达到对污水的最佳净化效果。通过对搅拌器的不同转速
下,对一级好氧池进行数值模拟,分析对比一级好氧池中各个截面上流体的速度分布规律,
考察搅拌器的的功率以及轴向有效推进距离于水体截面有效搅动半径,通过大量数据收集
模拟结果表明,该以及好氧池中搅拌器的搅拌速度为255~285r/min时,可达到最佳搅拌效
果且节能效果好。
间模块,集缺氧、好氧、回流、便携式微生物释放装置等处理工艺于一体。一体化农村污水处
理站的多级污水处理池体采用内胆和保温结构分离设计,保温单元厚度和材料可根据当地
冬季气温情况灵活选择和安装。后期维护操作简单、污水处理效果好、现场无臭气臭味污
染、模块化安装简单快捷、可实现远程信息化控制,极大地降低人工量,出水指标达《城镇污
水处理厂污染物排放标准》GB18918‑2002一级A标准,大大改善了农村水质环境。本发明的
一体化农村污水处理站自动化程度高、操作简单、无需专人值守;模块化设计,占地小,适应
场地变化,安装便捷,搬运和移址方便,采用内胆保温设计,能够使污水处理站在冬季正常
运转无需埋地安装;运行成本低,节省土建施工,利用水位高低差有效减少提升量,更加高
效地实现重力式排污,本发明污水处理方法不产生二次污染,绿色环保,节约成本,工艺简
单。
实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限
于特定的细节和这里示出与描述的图例。