一種污水安全灌溉的資源化方法
【專利摘要】本發明公開了一種污水安全灌溉的資源化方法，步驟如下：將待處理的污水引入裝有組合填料的厭氧池中，水力停留3~4h后進入設有填料層的好氧生物濾池中，好氧生物濾池采用自然充氧，通過控制水力負荷、填料層高度將生化反應盡量控制在碳化、氨化階段，使出水中有機物濃度降低到50mg/L以下，同時把污水中的有機氮轉為氨氮和部分硝酸鹽氮，有機磷轉為磷酸鹽，以安全回用于農田灌溉。本發明的生活污水安全灌溉的資源化方法，改變了對污水先除磷脫氮后制作的水資源化利用模式，取消了反硝化流程，縮短了好氧處理過程；采用本方法能最大化保留了生活污水中易于農作物利用的氮、磷形態和數量，實現了污水的資源化利用與氮磷資源的充分回收。
【專利說明】一種污水安全灌溉的資源化方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種針對農村生活污水用于安全灌溉的污水資源化利用方法，屬于水處理與污水資源化利用【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前國內農村生活污水資源化利用觀念薄弱，處理技術大多以去除污水中各項污染物為目的，沒有考慮到如何保留污水中的氮、磷等營養物質的問題。傳統的以除碳和脫氮除磷為目的A/0處理系統，厭氧池停留時間為14h，好氧生物濾池的容積負荷為0.50kgC0D/(m3*d)、水力負荷4.0 m3/ (m2*d)，出水達到國家《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)—級A標準，氨氮濃度應小于5mg/L，磷酸鹽濃度應小于0.5mg/L,C0D濃度應小于50 mg/L。目前國外許多水處理專家正在積極倡導“就地處理就地回用，實現水平衡和水循環”的污水處理概念。農村生活污水從處理到資源化的轉變，不僅是今后水處理技術發展的必然趨勢，也是解決當前農村生活污水處理中存在問題的有效途徑。相對于已經受到廣泛關注、技術成熟的農村污水處理技術而言，農村生活污水的資源化利用技術還需要投入更多的關注。生活污水中含有的氮、磷對水環境是一種污染物，但其對農業生產則是必須的營養物質，是一種寶貴的資源，因此能夠將其有效的利用是實現生態農業的重要途徑，因此一種能夠實現再生水資源化利用與氮磷充分回收的污水資源化方法的開發很有必要。
【發明內容】
[0003]發明目的:本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠實現污水安全灌溉與氮磷資源充分回收的污水資源化方法。
[0004]
【發明內容】
:為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為:
一種污水安全灌溉的資源化方法，包括如下步驟:
步驟1，將待處理的生活污水引入裝有組合填料的厭氧池中，水力停留3-4h，污水與組合填料上的生物膜充分接觸，其中，組合填料的充填率為80% ；
步驟2，經厭氧池處理后的污水進入短程好氧生物濾池中，調節好氧生物濾池的容積負荷為0.80kgC0D / (m3*d)，水力負荷為5.64 m3/ (m2*d)，短程好氧生物濾池中設有填料層，填料層的充填率為75%，在自然充氧條件下，污水與填料層充分反應，反應24~48h即可。
[0005]其中，步驟I中，所述組合填料為Φ150ι?πιΧ80πιπι的組合填料。
[0006]其中，步驟2中，所述填料層填料為粒徑為3_6mm的陶粒。
[0007]有益效果:相比于現有技術，本發明的污水資源化方法實現了在低能耗條件下仍具有所需要的生物處理效果，即將有機氮、磷無機化以及去除有機物，本發明方法將好氧生物濾池的生化反應控制在碳化和氨化階段，取消了反硝化過程，在自然通風條件下就能保證好氧生物濾池的溶解氧需求，從而達到了節能降耗的效果；另外，本發明污水資源化方法解決了以往污水灌溉造成的農作物爛根、土壤板結等問題，最大化保留了生活污水中易于農作物利用的氮、磷形態和數量，實現了污水資源化利用與氮磷的充分回收，因此本發明的污水資源化方法具有廣闊的應用前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為采用本發明污水資源化方法裝置的橫向剖面示意圖；
圖2為采用本發明污水資源化方法裝置的縱向剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結合【具體實施方式】和附圖對本發明作進一步說明。
[0010]本發明方法中采用的組合填料為規格Φ150πιπιΧ80πιπι填料，該組合填料中心繩為塑料繩，四周為醛化纖維或滌綸絲均勻壓在雙圈大塑料環上，組合填料填料束的長度為0.4m,填料束的數目為8根，填料束均勻懸掛在組合填料區中；填料層填料為粒徑3-6mm的陶粒。
[0011]如圖f 2所示，采用本發明污水資源化方法的裝置，包括厭氧池I和好氧生物濾池2，還包括連接管3，所述厭氧池I依次分為進水區4、組合填料區5和沉淀區6，好氧生物濾池2依次設有填料區7、承托區8和出水區9，其中，厭氧池I的沉淀區6與好氧生物濾池2的填料區7通過連接管3相連通。其中，組合填料區5填料為Φ 150mmX 80mm填料，中心繩為塑料繩，四周有醛化纖維或滌綸絲均勻壓在雙圈大塑料環上，組合填料區5占厭氧池I體積的80%，填料區7為陶粒填料，填料區7占好氧生物濾池2體積的75%，在連接管3上設有提升泵10，沉淀區6的出水通過連接管3上的提升泵10進入好氧生物濾池2中，連接管3與填料區7相連的那個端部還可以設一個布水器11，布水器11將連接管3中的污水變成細小水滴噴灑在填料區7的表層。沉淀區6頂部依次設有密封圈12和蓋板13，進水區4內設有排泥管14，填料區7的側壁上設有通風管15，承托區8和出水區9之間設有穿孔承托板16，出水區9的側壁上設有通風孔17。
[0012]本發明的污水資源化方法，包括如下步驟:
步驟1，將待處理的生活污水從進水區4進入帶有組合填料區5的厭氧池1，水力停留3 h _4h，污水與組合填料上的生物膜充分接觸，將污水中的部分有機氮、磷轉化為氨氮、磷酸鹽，部分有機物降解為小分子有機物，接著污水進入沉淀區6，通過連接管3進入好氧生物濾池2的填料區7，連接管3中的污水可由布水器11形成細小水滴噴灑在填料區7的表層；
步驟2，在自然充氧條件下，污水與填料層7充分反應，通過增加水力負荷調節好氧生物濾池2中的生化反應時間，將反應停留在碳化、氨化階段，將有機氮轉化為氨氮、有機磷轉化為磷酸鹽，同時將有機物濃度降低，污水經填料區7反應后流過承托區8，進入出水區9，由出水區9的出水管排入農田進行灌溉。
[0013]中試試驗表明采用本發明污水處理系統的出水氨氮濃度為20_30mg/L，磷酸鹽濃度為4-6mg/L, COD濃度為50mg/L以下。
[0014]當短程好氧生物濾池2的最佳容積負荷為0.SOkgCOD / (m3*d)，水力負荷為5.64m3/ (m2*d),填料層高度為Im時，污水的資源化利用效果最好，即出水的有機物濃度降低到50mg/L以下,氨氮濃度為20-30mg/L,磷酸鹽濃度為4_6 mg/L。
[0015]本發明方法通過控制水力負荷、填料層的高度，使得好氧生物濾池的生化反應控制在碳化、氨化階段，且取消了反硝化過程，實現反應過程短程化，降低對溶解氧的需求，從而降低能耗，并且使出水中有機物濃度降低至安全灌溉的程度，同時提高出水中易于農作物直接吸收利用的氨氮含量。
[0016]本發明的污水安全灌溉的資源化方法最大化的保留了農村生活污水中易于農作物利用的氮、磷形態和數量，解決了直接使用污水灌溉而造成的農作物爛根、土壤板結等問題，將污水中的氮、磷安全回用于農田灌溉，實現了農村生活污水中氮磷的回收利用。
[0017]上述實施方式為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受所述實施例的限制，其他任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都`包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種污水安全灌溉的資源化方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟1，將待處理的污水引入裝有組合填料的厭氧池中，水力停留3-4h，污水與組合填料上的生物膜充分接觸，其中，組合填料的充填率為80% ； 步驟2，經厭氧池處理后的污水進入好氧生物濾池中，調節好氧生物濾池的容積負荷為0.80kgC0D /(m3*d)，水力負荷為5.64 m3/ (m2*d)，好氧生物濾池中設有填料層，填料層的充填率為75%，在自然充氧條件下，污水與填料層充分反應，反應24~48h即可。
2.根據權利要求1所述污水安全灌溉的資源化方法，其特征在于:步驟I中，所述組合填料為Φ 1 50mm X 80mm組合填料。
3.根據權利要求1所述污水安全灌溉的資源化方法，其特征在于:步驟2中，所述填料層填料為粒徑3-6mm的陶粒。`
【文檔編號】C02F9/14GK103819057SQ201410077899
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月5日 優先權日:2014年3月5日
【發明者】吳磊, 洪月菊, 李先寧, 林海梅 申請人:東南大學