申请日2014.07.25
公开(公告)日2015.10.28
IPC分类号C02F9/14
摘要
一种A/O型湿地中水回用装置，主要包括离心机、A/O土渗系统、无动力生物处理装置和一体式膜生物反应器。本发明还公开了利用上述装置处理污水用作中水回用的方法。
权利要求书
1.一种A/O型湿地中水回用装置，主要包括离心机、A/O土渗系统、 无动力生物处理装置和一体式膜生物反应器;其中：
离心机，实现液-固或液-液分离后，出水通过进水管导入A/O土渗系 统内;
A/O土渗系统由A/O土渗系统墙体分为厌氧土渗区和好氧土渗区，厌 氧土渗区和好氧土渗区位于A/O土渗系统墙体的下方分别布置一根钻孔 PVC管作为过水管，两根过水管与墙体形成的空间以及两根过水管内均填 充有沸石填料;
厌氧土渗区内部由垂直设置的折板分为两个部分，连接进水管部分填 充有砾石填料，用于厌氧土渗区的布水，连接过水管部分填充有混合填料;
好氧土渗区内部插设有若干通气管，好氧土渗区内部由垂直设置的折 板分为两个部分，连接厌氧土渗区部分填充有混合填料，出水口部分填充 有砾石填料;好氧土渗区的出水通过出水管在增压泵的作用下喷入无动力 生物处理装置的高位进水管;
无动力生物处理装置的池体底部设置有碳素纤维生物草，池体上部分 安装有若干组生物转盘，所述若干组生物转盘由无动力生物处理装置墙体 分成第一区和第二区两部分，第一区的生物转盘位于高位进水管的下方， 生物转盘上周边设有水槽，利用高位进水冲击水槽，使生物转盘旋转，污 水流经碳素纤维生物草进入第二区的生物转盘，处理出水导入一体式膜生 物反应器;
一体式膜生物反应器，膜组件安置于一体式膜生物反应器中，膜组件 的下方设置有连接纳米曝气机的纳米曝气头。
2.根据权利要求1所述的A/O型湿地中水回用装置，其中，A/O土 渗系统的混合填料为碎石、粗砂与弗罗里硅藻土混合，体积混合比例为 2:3:0.5，粒径为12-50mm。
3.根据权利要求1所述的A/O型湿地中水回用装置，其中，A/O土 渗系统的厌氧土渗区使用混凝土制备的水泥板作为顶盖;好氧土渗区表面 栽种具有景观效果的植物再力花。
4.根据权利要求1所述的A/O型湿地中水回用装置，其中，生物转 盘为立体网状中空结构，内部通过多孔聚乙烯球分成独立活动小空间，聚 乙烯球内填充有分子筛填料。
5.根据权利要求1所述的A/O型湿地中水回用装置，其中，一体式 膜生物反应器内的纳米曝气头进气为O2。
6.根据权利要求1所述的A/O型湿地中水回用装置，其中，一体式 膜生物反应器内的膜组件为聚乙烯中空纤维膜。
7.利用权利要求1所述A/O型湿地中水回用装置处理污水用作中水 回用的方法：
离心机利用悬浮液密度不同的各组分在离心力场中迅速沉降分层的 原理，实现液-固或液-液分离，离心机的出水导入A/O土渗系统内先后经 过厌氧-好氧环境使有机污染物得到有效降解，并在植物根系与微生物的协 同作用下去除污水中的污染物质;A/O土渗系统的出水喷入无动力生物处 理装置的高位进水管，利用高位进水冲击第一区的生物转盘的水槽，使生 物转盘旋转，而后污水流经碳素纤维生物草进入第二区的生物转盘;生物 转盘内的分子筛填料吸附污水中的氨氮，降低污水生物毒性，避免其抑制 微生物活性，通过好氧生物氧化污水中的污染物;生物处理出水导入一体 式膜生物反应器内，去除污水中的剩余悬浮物，使出水达到中水回用标准; 无动力生物处理装置的部分出水回流至A/O土渗系统，调节水质并刺激微 生物生长过程分泌次生物质。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，离心机转速为3000r/min。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，好氧土渗区内通过通气管进 行通气，保证好氧土渗区内溶解氧的浓度。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，一体式膜生物反应器内的纳 米曝气头进气为O2，在膜表面由纳米气泡搅动产生错流，带走膜组件表面 积累的物质。
说明书
一种A/O型湿地中水回用装置及污水处理方法
技术领域
本发明涉及一种防止人工湿地污水处理装置堵塞并深度处理的工艺， 更具体地涉及一种A/O型湿地中水回用装置。
本发明还涉及利用上述装置处理污水用作中水回用的方法。
背景技术
我国现有城市污水二级生物处理主要以去除含碳有机物和悬浮物为 目标，并不考虑对氮磷等营养物质的去除。上海至90年代初，已建成23 座城市污水处理厂，绝大部分是二级处理，约67%采用普通活性污泥法， 出水COD、BOD、SS均达到水质排放标准，但是氮磷严重超出标准，因 此现有城市二级污水处理厂具有脱氮除磷功能的工艺是一项紧迫的任务， 根据城市污水脱氮除磷的机理，要将传统推流式污水技术改造成为具有脱 氮除磷技术必须符合三个条件：
1、要提供脱氮除磷反应过程所必需的足够的碳源;
2、提供脱氮除磷反应过程必须的反应溶剂;
3、要提供脱氮除磷反应过程所必需的缺氧、厌氧、好氧环境。
A/O是Anoxic/Oxic的缩写，是好氧生物处理的前添加缺氧乃至厌氧 水解技术，这种工艺除使有机污染物得到有效降解外，还具有高效率的脱 氮除磷功能。生物转盘工作时，转盘上方与空气接触，其内部分子筛内氨 氮氧化为硝氮溶出，转动入污水内部，再次吸附氨氮，并在反硝化过程中 消耗污水内有机物，周而复始处理污水。污水进入缺氧区后，反应器内聚 磷菌在这一过程中大量吸收污水中的BOD，并将污泥中的磷以正磷酸盐 的形式释放到污水中。混合液进入好氧池后，有机物被氧化分解，同时聚 磷菌大量吸收混合液中的正磷酸盐到污泥中。由于聚磷菌在好氧条件下吸 收的磷多于厌氧条件下释放的磷，因此污水经过“厌氧-好氧”的交替作 用和二沉池的污泥分离达到除磷的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种A/O型湿地中水回用装置。
本发明的又一目的在于提供一种利用上述装置处理污水用作中水回 用的方法。
为实现上述目的，本发明提供的A/O型湿地中水回用装置，主要包括 离心机、A/O土渗系统、无动力生物处理装置和一体式膜生物反应器;其 中：
离心机，实现液-固或液-液分离后，出水导入A/O土渗系统内;
A/O土渗系统由A/O土渗系统墙体分为厌氧土渗区和好氧土渗区，厌 氧土渗区和好氧土渗区位于A/O土渗系统墙体的下方分别布置两根钻孔 PVC管作为过水管，两根过水管与墙体形成的空间以及两根过水管内均填 充有沸石填料;
厌氧土渗区内部由垂直设置的折板分为两个部分，连接离心机出水的 部分填充有砾石填料，用于厌氧土渗区的布水，厌氧土渗区内连接过水管 部分填充有混合填料;
好氧土渗区内部插设有若干通气管，好氧土渗区内部由垂直设置的折 板分为两个部分，连接厌氧土渗区部分填充有混合填料，出水口部分填充 有砾石填料;好氧土渗区通过出水管在增压泵的作用下喷入无动力生物处 理装置的高位进水管;
无动力生物处理装置的池体底部设置有碳素纤维生物草，池体上部分 安装有若干组生物转盘，所述若干组生物转盘由无动力生物处理装置墙体 分成第一区和第二区两部分，第一区的生物转盘位于高位进水管的下方， 生物转盘上周边设有水槽，利用高位进水冲击水槽，使生物转盘旋转，污 水流经碳素纤维生物草进入第二区的生物转盘，处理出水导入一体式膜生 物反应器;
一体式膜生物反应器的膜组件为聚乙烯中空纤维膜，膜组件的下方设 置有连接纳米曝气机的纳米曝气头。
所述的A/O型湿地中水回用装置，其中，A/O土渗系统的混合填料为 碎石与粗砂混合，粒径为12-50mm。
所述的A/O型湿地中水回用装置，其中，A/O土渗系统的厌氧土渗区 使用混凝土制备的水泥板作为顶盖;好氧土渗区表面栽种具有景观效果的 植物。
所述的A/O型湿地中水回用装置，其中，生物转盘为立体网状中空结 构，内部通过多孔聚乙烯球分成独立活动小空间，聚乙烯球内填充有分子 筛填料。
所述的A/O型湿地中水回用装置，其中，一体式膜生物反应器内的纳 米曝气头进气为O2。
本发明提供的利用上述A/O型湿地中水回用装置处理污水的方法：
离心机利用悬浮液密度不同的各组分在离心力场中迅速沉降分层的 原理，实现液-固或液-液分离，离心机的出水导入A/O土渗系统内先后经 过厌氧-好氧环境使有机污染物得到有效降解，并在植物根系与微生物的协 同作用下去除污水中的污染物质;A/O土渗系统的出水在喷入无动力生物 处理装置的高位进水管，利用高位进水冲击第一区的生物转盘的水槽，使 生物转盘旋转，而后污水流经碳素纤维生物草进入第二区的生物转盘;生 物转盘内的分子筛填料吸附污水中的氨氮，降低污水生物毒性，避免其抑 制微生物活性，通过好氧生物氧化污水中的污染物;生物处理出水导入一 体式膜生物反应器内，去除污水中的剩余悬浮物，使出水达到中水回用标 准。
所述的方法，其中，离心机转速为3000r/min。
所述的方法，其中，好氧土渗区内通过通气管进行通气，保证好氧土 渗区内溶解氧的浓度。
所述的方法，其中，一体式膜生物反应器内的纳米曝气头进气为O2， 在膜表面由纳米气泡搅动产生错流，带走膜组件表面积累的物质。
本发明根据传统A/O工艺原理，将A/O工艺使用于土壤渗滤系统内， 并设计一种无动力A/O生物转盘-生物滤池负荷处理系统，有效去除有机 物，并高效率的进行脱氮除磷，灭杀病原微生物，最后对出水进行超滤处 理，使其达到中水回用标准。