申请日2015.07.20
公开(公告)日2015.11.25
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种低温环境下处理城市生活污水的方法及装置，本发明是采用微电解柱和序列间歇式反应器共同完成对污水的处理;污水在微电解柱内通过氧化还原反应生成铁离子絮体防止污水中的污泥在低温下发生膨胀，提高铁离子絮体对污水中有机物、氮和磷等污染物的吸附能力和污水的沉降性能;铁离子絮体与污水一同进入序列间歇式反应器后，通过铁离子絮体对电子的传递作用，提高活性污泥中微生物在低温情况下的生长和生化活动，从而增强生化处理能力。本发明的方法和装置很好的解决了我国西北地区每年三个多月的低温气候环境下城市生活污水的处理要求。
权利要求书
1.一种低温环境下处理城市生活污水的方法，其特征在于：该方法采用微电解柱和序列间歇式反应器共同完成对污水的处理;污水在微电解柱内通过氧化还原反应生成铁离子絮体防止污水中的污泥在低温下发生膨胀，提高铁离子絮体对污水中有机物、氮和磷等污染物的吸附能力和污水的沉降性能;铁离子絮体与污水一同进入序列间歇式反应器后，通过铁离子絮体对电子的传递作用，提高活性污泥中微生物在低温情况下的生长和生化活动，从而增强生化处理能力。
2.根据权利要求1所述低温环境下处理城市生活污水的方法，其特征在于：所述污水由微电解柱底部与氧气一同进入微电解柱，在微电解柱中部的填料层内投放有铁碳填料;污水在通过填料层时与铁碳填料产生氧化还原反应生成铁离子絮体，铁离子絮体与污水一起从微电解柱上部排出，进入序列间歇式反应器。
3.根据权利要求1所述低温环境下处理城市生活污水的方法，其特征在于：所述序列间歇式反应器内设有搅拌机，搅拌机采用程序控制;通过间隙性开启搅拌机使序列间歇式反应器内形成厌氧75分钟、好氧165分钟、亚厌氧90分钟、好氧120分钟交替式厌氧好氧的短程硝化和反硝化环境，提高污水中氮和磷的去除率;同时使活性污泥中的生化需氧量和化学需氧量通过微生物的降解作用大大降低。
4.根据权利要求1所述低温环境下处理城市生活污水的方法，其特征在于：所述序列间歇式反应器上设有氧化还原电位探头和酸碱度探头，通过氧化还原电位探头和酸碱度探头可了解序列间歇式反应器的运行状态，以确保序列间歇式反应器序列间歇式池子中工作在最佳运行状态。
5.根据权利要求1所述低温环境下处理城市生活污水的方法，其特征在于：所述污水通过污水泵打入微电解柱，序列间歇式反应器底部设有排泥泵，序列间歇式反应器上部设有排水泵;所述污水泵、排泥泵和排水泵均由太阳能电池板提供，正常日照情况下，通过调节充电控制器使太阳能储存在蓄电池内，蓄电池与污水泵、排泥泵和排水泵连接。
6.一种根据权利要求1-5任一权利要求所述方法构成的低温环境下处理城市生活污水的装置，其特征在于：包括微电解柱(4)和序列间歇式反应器(6);微电解柱(4)底部的进水口经管道与储水池(2)内的污水泵(3)连接;微电解柱(4)上部的出水口经管道与序列间歇式反应器(6)上部的进水口连接，序列间歇式反应器(6)中部设有排水口，排水口经管道与排水泵(11)连接;序列间歇式反应器(6)底部设有排泥口，排泥口经管道与排泥泵(10)连接。
7.根据权利要求6所述低温环境下处理城市生活污水的装置，其特征在于：所述储水池(2)底部设有污水进管(1)，污水进管(1)与城市污水排放管道连接。
8.根据权利要求6所述低温环境下处理城市生活污水的装置，其特征在于：所述微电解柱(4)底部设有砂滤微孔曝气装置，砂滤微孔曝气装置与氧气管道连接;微电解柱(4)中部设有填料层(5)，填料层(5)内投放有铁碳填料。
9.根据权利要求6所述低温环境下处理城市生活污水的装置，其特征在于：所述序列间歇式反应器(6)内设有搅拌机(9);序列间歇式反应器(6)上设有氧化还原电位探头(7)和酸碱度探头(8)。
10.根据权利要求6所述低温环境下处理城市生活污水的装置，其特征在于：所述污水泵(3)、排水泵(11)和排泥泵(10)与蓄电池(14)连接，蓄电池(14)经充电控制器(13)与太阳能电板(12)连接。
说明书
一种低温环境下处理城市生活污水的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种低温环境下处理城市生活污水的方法及装置，属于城镇生活污水处理技术领域。
背景技术
采用传统的活性污泥法处理城市生活污水时，污水中的有机物在活性污泥中微生物的同化作用过程中转化为无机物从而得到去除，然而我国西北地区每年要面临三个多月的低温气候环境，由于水温偏低，微生物生化活性低，污泥不仅会直接降低生化净化能力甚至容易导致污泥膨胀。特别是低温污水中颗粒物和胶体团状物会严重抑制微生物活性，从而降低生物处理工艺运行稳定性和出水水质。因此有必要开发一种新的新型的铁碳活性污泥处理城市生活污水系统。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种低温环境下处理城市生活污水的方法及装置，以解决在水温偏低情况下，微生物生化活性低，生物处理工艺运行稳定性和出水水质不理想的问题，从而克服现有技术的不足。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明的一种低温环境下处理城市生活污水的方法为，该方法采用微电解柱和序列间歇式反应器共同完成对污水的处理;污水在微电解柱内通过氧化还原反应生成铁离子絮体防止污水中的污泥在低温下发生膨胀，提高铁离子絮体对污水中有机物、氮和磷等污染物的吸附能力和污水的沉降性能;铁离子絮体与污水一同进入序列间歇式反应器后，通过铁离子絮体对电子的传递作用，提高活性污泥中微生物在低温情况下的生长和生化活动，从而增强生化处理能力。
前述方法中，所述污水由微电解柱底部与氧气一同进入微电解柱，在微电解柱中部的填料层内投放有铁碳填料;污水在通过填料层时与铁碳填料产生氧化还原反应生成铁离子絮体，铁离子絮体与污水一起从微电解柱上部排出，进入序列间歇式反应器。
前述方法中，所述序列间歇式反应器内设有搅拌机，搅拌机采用程序控制;通过间隙性开启搅拌机使序列间歇式反应器内形成厌氧75分钟、好氧165分钟、亚厌氧90分钟、好氧120分钟交替式厌氧好氧的短程硝化和反硝化环境，提高污水中氮和磷的去除率;同时使活性污泥中的生化需氧量和化学需氧量通过微生物的降解作用大大降低。
前述方法中，所述序列间歇式反应器上设有氧化还原电位探头和酸碱度探头，通过氧化还原电位探头和酸碱度探头可了解序列间歇式反应器的运行状态，以确保序列间歇式反应器序列间歇式池子中工作在最佳运行状态。
前述方法中，所述污水通过污水泵打入微电解柱，序列间歇式反应器底部设有排泥泵，序列间歇式反应器上部设有排水泵;所述污水泵、排泥泵和排水泵均由太阳能电池板提供，正常日照情况下，通过调节充电控制器使太阳能储存在蓄电池内，蓄电池与污水泵、排泥泵和排水泵连接。
根据上述方法构成的本发明的一种低温环境下处理城市生活污水的装置为，该装置包括微电解柱和序列间歇式反应器;微电解柱底部的进水口经管道与储水池内的污水泵连接;微电解柱上部的出水口经管道与序列间歇式反应器上部的进水口连接，序列间歇式反应器中部设有排水口，排水口经管道与排水泵连接;序列间歇式反应器底部设有排泥口，排泥口经管道与排泥泵连接。
前述装置中，所述储水池底部设有污水进管，污水进管与城市污水排放管道连接。
前述装置中，所述微电解柱底部设有砂滤微孔曝气装置，砂滤微孔曝气装置与氧气管道连接;微电解柱中部设有填料层，填料层内投放有铁碳填料。
前述装置中，所述序列间歇式反应器内设有搅拌机;序列间歇式反应器上设有氧化还原电位探头和酸碱度探头。
前述装置中，所述污水泵、排水泵和排泥泵与蓄电池连接，蓄电池经充电控制器与太阳能电板连接。
由于采用了上述技术，本发明与现有技术相比，本发明具有以下效果：一是铁碳微电解产生的铁离子絮体有利于吸附污水中有机物、氮和磷等，同时提高污水的沉降性能，防止污泥在低温下发生污泥膨胀，同时铁碳微电解产生的铁离子起到传递电子的作用，这种活性铁离子有利于提高序列间歇式活性污泥中微生物在低温情况下的生长和生化活动，从而增强生化处理能力。二是序列间歇式反应器大大提高了污染物的去除效率;同时有利于控制丝状菌导致的污泥膨胀，保持活性污泥最佳状态;交替式厌氧好氧对难降解污染物处理效果好;序列间歇式装置占地面积小，结构简单，便于操作管理。三是整个系统的泵和搅拌机等设备都是通过太阳能发电转换成交流电维持动力的，节约能源，降低成本。
以下是本发明进水和出水的比较分析表：
由上表可见，通过本发明的装置后，水中的COD、NH 4 + -N、TN、PO 4 3 -P的含量均有大幅度减小。水的酸碱度变化不大，出水量略有减小。
本发明可适应于我国西北地区每年要面临三个多月的低温气候环境，铁碳微电解不仅保留了原有的污水处理作用，同时又起到曝气生物滤池的作用，从而降低了后续生化反应器中活性污泥的负荷，同时微电解产生的铁离子可以对活性污泥的结构和沉降性能进行强化，促进微生物的生长量和生长速度。