一種用于處理農村生活污水的短程氮磷無機化反應器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于處理農村生活污水的短程氮磷無機化反應器，包括厭氧池和短程好氧生物濾池，還包括連接管，所述厭氧池依次分為進水區、組合填料區和沉淀區，所述短程好氧生物濾池依次設有填料區、承托區和出水區，所述填料區依次包括頂部填料區、中部填料區和底部填料區，其中，所述頂部填料區的填料為煤渣填料，所述中部填料區的填料為火山巖填料，所述底部填料區的填料為陶粒填料，所述厭氧池的沉淀區與所述短程好氧生物濾池的頂部填料區通過連接管相連通。本發明短程好氧生物濾池中的填料為煤渣填料、火山巖填料和陶粒填料組合填料，大大提高了污水中有機氮、磷的無機化率，并最終大大提高了能夠被農作物直接吸收利用的氨氮及磷酸鹽的量。
【專利說明】一種用于處理農村生活污水的短程氮磷無機化反應器
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用于處理農村生活污水的短程氮磷無機化反應器，屬于水處理與 污水資源化利用【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 目前，隨著國家對污水治理問題的關注不斷增加，投入不斷加大，污水處理技術得 到了廣泛關注，越來越多的技術創新，使得污水處理技術趨于成熟，且在我國廣大農村地方 也得到了廣泛的推廣和使用。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。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。一體化短程 氮磷無機化反應器能夠將有機氮磷無機化，且降低污水中的有機物濃度，但是短程好氧生 物濾池內單一生物填料的使用，存在較多問題。一部分填料有機氮磷無機化效果不好，一部 分填料復氧效果不好，且容易堵塞，一部分填料對有機物去除效果不好。因此，一種用于提 高農村生活污水氮磷無機化效果的組合填料的開發很有必要。
【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用于處理農村生活污水的短程 氮磷無機化反應器。
【發明內容】
[0004] ：為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：
[0005] 一種用于處理農村生活污水的短程氮磷無機化反應器，包括厭氧池和短程好氧生 物濾池，還包括連接管，所述厭氧池依次分為進水區、組合填料區和沉淀區，所述短程好氧 生物濾池依次設有填料區、承托區和出水區，所述填料區依次包括頂部填料區、中部填料區 和底部填料區，其中，所述頂部填料區的填料為煤渣填料，所述中部填料區的填料為火山巖 填料，所述底部填料區的填料為陶粒填料，所述厭氧池的沉淀區與所述短程好氧生物濾池 的頂部填料區通過連接管相連通。
[0006] 進一步優選，所述填料區總高度為I. 〇m，所述頂部填料區的高度為0. 2m，所述中 部填料區的高度為0. 4m，所述底部填料區的高度為0. 4m。
[0007] 進一步優選，所述煤澄填料為粒徑6-8mm的煤澄，所述火山巖填料粒徑為3-5mm的 火山巖，所述陶粒填料粒徑為3-6mm的陶粒。
[0008] 進一步優選，所述填料區占所述短程好氧生物濾池體積的75%。
[0009] 進一步優選，所述組合填料區的填料為Φ150ι?πιΧ80mm的組合填料，所述組合填 料區占所述厭氧池體積的80%。
[0010] 有益效果：相比于現有技術中好氧生物濾池中都采用單一的填料，本發明短程好 氧生物濾池的填料為煤渣填料、火山巖填料和陶粒填料組成的組合填料，上部填料區煤渣 填料在自然通風充氧的條件下，能夠實現短程好氧生物濾池的上部填料區盡快復氧，提高 進水DO濃度，還避免了較高非活性物質在濾池上部的積累，進而避免了濾池上部堵塞的問 題出現；中部填料區火山巖填料能夠最大化的將有機氮轉化為氨氮、有機磷轉化為磷酸鹽， 極大的減少了污水中有機物的濃度；底部填料區陶粒填料能夠避免大量的氨氮轉化為亞硝 氮及硝態氮，避免磷酸鹽過多的被生物膜同化吸收，并保證出水有機物濃度達到所需標準 (《農田灌溉水質標準》（GB5084-2005))。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011] 圖1為本發明用于處理農村生活污水的短程氮磷無機化反應器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012] 下面結合【具體實施方式】和附圖對本發明作進一步說明。
[0013] 如圖1所示，本發明的用于處理農村生活污水的短程氮磷無機化反應器，包括厭 氧池1和短程好氧生物濾池2,還包括連接管3,厭氧池1依次分為進水區4、組合填料區5 和沉淀區6,短程好氧生物濾池2依次設有填料區、承托區10和出水區11，填料區依次包括 頂部填料區7、中部填料區8和底部填料區9,其中，頂部填料區7的填料為煤渣填料，中部 填料區8的填料為火山巖填料，底部填料區9的填料為陶粒填料，厭氧池1的沉淀區6與短 程好氧生物濾池2的頂部填料區7通過連接管3相連通。
[0014] 其中，組合填料區5的填料為Φ 150_X80mm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5中，組合填料區5占厭氧池1體積的80% ;短程 好氧生物濾池內，頂部填料區7的高度為0. 2m，中部填料區8的高度為0. 4m，底部填料區9 的高度為〇. 4m，煤渣填料為粒徑6-8mm的煤渣，火山巖填料粒徑為3-5mm的火山巖，陶粒填 料粒徑為3-6mm的陶粒，填料區占短程好氧生物濾池2體積的75%。
[0015] 本發明的好氧生物濾池在連接管3上還設有提升泵12,沉淀區6的出水通過連接 管3上的提升泵12進入短程好氧生物濾池2中，連接管3與頂部填料區7相連的那個端部 還可以設一個布水器13,布水器13將連接管3中的污水變成細小水滴噴灑在頂部填料區7 的表層，沉淀區6頂部還依次設有密封圈14和蓋板15,進水區4內還設有排泥管16,短程 好氧生物濾池2填料區的側壁上設有通風管17,承托區10和出水區11之間設有穿孔承托 板18,出水區11頂部側壁上設有通風孔19,出水區11中部側壁上設有出水管20,出水區 11的底部設有排泥管21。
[0016] 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3h-4h，污水與組合 填料區5內的組合填料上的生物膜充分接觸，從而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，污水接著進入沉淀區6,通過連接管3進入短程 好氧生物濾池2的頂部填料區7,連接管3中的污水可由布水器11形成細小水滴噴灑在頂 部填料區7的表層，在自然充氧條件下，污水首先與頂部填料層7煤渣填料接觸反應，由于 煤渣粒徑較大，堆積密度較小，因此能夠盡快使污水復氧，截留污水中顆粒較大的懸浮顆粒 物，同時避免較高的非活性物質在濾池上部積累堵塞，隨著污水向下流，污水進入中部填料 區8,污水與火山巖填料接觸反應，火山巖填料的粒徑較小，堆積較為密實，其氮磷無機化效 果及COD去除效果均較優，能夠最大化的將有機氮轉化為氨氮、有機磷轉化為磷酸鹽，同時 進一步將有機物濃度降低，污水繼續向下流，進入底部填料區9,污水與陶粒填料接觸反應， 由于中部填料區8的火山巖填料硝化作用也較強，在將有機氮轉化為氨氮的同時，還會將 氨氮轉化為亞硝氮和硝態氮，陶粒填料不僅能夠進一步將污水中的有機氮轉化為氨氮、有 機磷轉化為磷酸鹽，以及降低有機物濃度，還能夠避免氨氮的轉化流失，因此能夠最大化保 留生活污水中易于農作物利用的氮、磷形態和數量，保證出水有機物濃度達到《農田灌溉水 質標準》（GB5084-2005)，污水經填料區反應后流過承托區10,進入出水區11，由出水區11 的出水管20排入農田進行灌溉。
[0017] 中試試驗表明，當容積負荷為0.80kgC0DAm3 · d)，水力負荷為5.40m3Am2 · d) 時，本發明的短程氮磷無機化反應器有機氮無機化率為55. 88%，出水有機磷無機化率達到 94. 45%，C0D去除率達到84. 68%，出水氨氮濃度55. 65mg/L，磷酸鹽濃度7. 35mg/L，C0D濃 度32mg/L，運行效果均優于只采用單一的煤渣填料或火山巖填料或陶粒填料，如表1所示。 穩定運行時，本發明的短程氮磷無機化反應器出水氨氮濃度為40-70mg/L，磷酸鹽濃度為 4_8mg/L，COD 濃度為 50mg/L 以下。
[0018] 表1為組合填料與單一填料對污水處理在有機氮無機化率、有機磷無機化率為和 COD去除率上的對比
【權利要求】
1. 一種用于處理農村生活污水的短程氮磷無機化反應器，其特征在于：包括厭氧池和 短程好氧生物濾池，還包括連接管，所述厭氧池依次分為進水區、組合填料區和沉淀區，所 述短程好氧生物濾池依次設有填料區、承托區和出水區，所述填料區依次包括頂部填料區、 中部填料區和底部填料區，其中，所述頂部填料區的填料為煤渣填料，所述中部填料區的填 料為火山巖填料，所述底部填料區的填料為陶粒填料，所述厭氧池的沉淀區與所述短程好 氧生物濾池的頂部填料區通過連接管相連通。
2. 根據權利要求1所述的用于處理農村生活污水的短程氮磷無機化反應器，其特征在 于：所述填料區的總高度為1.0m，所述頂部填料區的高度為0.2m，所述中部填料區的高度 為0. 4m，所述底部填料區的高度為0. 4m。
3. 根據權利要求1所述的用于處理農村生活污水的短程氮磷無機化反應器，其特征在 于：所述煤澄填料為粒徑6-8mm的煤澄，所述火山巖填料粒徑為3-5mm的火山巖，所述陶粒 填料粒徑為3_6mm的陶粒。
4. 根據權利要求1所述的用于處理農村生活污水的短程氮磷無機化反應器，其特征在 于：所述填料區占所述短程好氧生物濾池體積的75%。
5. 根據權利要求1所述的用于處理農村生活污水的短程氮磷無機化反應器，其特征在 于：所述組合填料區的填料為〇150_X80mm的組合填料，所述組合填料區占所述厭氧池 體積的80%。
【文檔編號】C02F3/30GK104496027SQ201410818242
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月24日 優先權日:2014年12月24日
【發明者】張佳杰, 李先寧, 洪月菊, 吳磊 申請人:東南大學