申请日2013.01.09
公开(公告)日2013.06.05
IPC分类号C02F3/34; C02F9/14
摘要
本发明涉及一种生活污水VUN处理构建方法：将生活污水经V池发酵处理、U池空气洗水及泥水分离处理、N池自然生物菌膜网体处理后实现再生利用。本发明采取先对污水进行发酵，再进行空气洗水、泥水分离处理的工艺技术，大大降低了污水处理系统投资成本，缩短了运行时间，降低了运行费用，经本工艺处理后的污水出水水质稳定达到国家一级排放标准。
权利要求书
1.一种生活污水VUN处理构建方法，其特征在于：将生活污水经V池发酵处理、U池空气洗水及泥水分离处理、N池自然生物菌膜网体处理后实现再生利用。
2.根据权利要求1所述的生活污水VUN处理构建方法，其特征在于：包括：
V池的构建：在地面以下建一配套水池，池长四分之三处设一导流墙，墙上预留导流孔，用直径与导流孔大小配套的排水管安装在导流墙上的导流孔中，进水口再安装一个小弯头，用于控制出水方向，使污水在池内停留并进行接种发酵;在导流墙的前面，导流管进水口处建一组直立生物填料架;
U池的构建：建造一配套的水池，在池长三分之二处设立一道隔墙将池体分隔为大池和小池，墙体与池底连接处分别预留两个孔，其中一个安装连接压缩空气送气管道，另外一个孔连接引流管;在大池即U池三分之二池内安装压缩空气送气管道，在送气管道上一微孔气体扩散头，再在池底安装一道变径变向引流管，从大池内引入到小池即U池三分之一池里，再把小池分成两部分，一部分作为污泥池，用于收集污泥，另一部分将大池里的引流管引入池内，引流管管底错位开两排引流孔，在该引流管出池壁外处加装一个调控阀;在小池内有效水深三分之二处，安装泥水分离管组件，在该组件上面再安装清水收集滤管，在该组件下面安装气体搅动污泥装置;小池底安装污泥收集管与调控排泥泵连接;
N池的构建：分别按百分之三的坡降建急流渠和按百分之一的坡降建缓流渠，在急流渠和缓流渠之间连接处建污泥沉淀直立生物菌膜池，污泥沉淀直立生物菌膜池的池长大于急流渠和缓流渠的总宽，在污泥沉淀直立生物菌膜池中建一道隔墙，形成一个进水池和一个出水池，在墙高三分之二处留一个过水孔，在出水池内安装生物填料架，在急流渠和缓流渠的渠底形成一个自然生物菌膜网，并与污泥沉淀直立生物菌膜池组成一个完整的立体式的污水处理生物菌膜网体。
3.根据权利要求2所述的生活污水VUN处理构建方法，其特征在于：所述的V池中的导流孔的大小及高低根据污水的流量和污水中的有机污染物停留发酵的时间和体量来确定。
4.根据权利要求2所述的生活污水VUN处理构建方法，其特征在于：所述N池的急流渠和缓流渠的渠底采用锯齿形状筑底。
说明书
一种生活污水VUN处理构建方法
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种生活污水VUN处理构建方法。
背景技术
近年来，随着我国国民经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，我国水资源贫乏与污水肆意排放造成的水资源污染事件日趋严重，尤其是在农村这一现象更是令人担忧。合理使用水资源，开发污水处理技术做到污水资源再生利用，是缓解我国水资源紧张的一条有效途径。目前我国环保领域在污水处理中所采用的工艺基本上都是国外的处理技术，例如：活性污泥法，以及在此基础上派生出来的A2/O法、AB法、SBP法。
上述四种污水处理工艺是目前国内外环保领域污水处理行业中最具代表性，也是普遍采用的污水处理方法。它们虽然在处理流程上有所不同，但其主要工艺都是沉砂、曝气、污泥沉淀和出水。这四种工艺在实际运用中不同程度地存在建设造价高，运行时间周期长，运行费用成本大，处理后的出水水质波动大等问题。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术存在的问题与不足，提供一种生活污水VUN处理构建方法，本发明的生活污水VUN处理方法是在了解并掌握了微生物分解有机物的实际过程，发现并揭示空气洗水这一独到理论的基础上，采用特殊结构的构筑物，开发出生活污水发酵处理技术，使生活污水中的有机物快速发酵，并培育出生物菌，运用空气洗水的原理，将空气压缩输送到污水中，激活水分子形成气液混合爆炸效应，促使生物菌转化并繁育出大量的活性生物菌，形成分解充分的絮状混合液，经动水速静除泥分水系统，实现泥水分离，开辟生物脱水技术，自然形成生物菌膜网体。
具体地，本发明提供一种生活污水VUN处理构建方法：将生活污水经V池发酵处理、U池空气洗水及泥水分离处理、N池自然生物菌膜网体处理后实现再生利用。
较优地，所述的生活污水VUN处理构建方法中：
V池的构建：在地面以下建一配套水池，池长四分之三处设一导流墙，墙上预留导流孔，用直径与导流孔大小配套的排水管安装在导流墙上的导流孔中，进水口再安装一个小弯头，用于控制出水方向，使污水在池内停留并进行接种发酵;在导流墙的前面，导流管进水口处建一组直立生物填料架;
U池的构建：建造一配套的水池，在池长三分之二处设立一道隔墙将池体分隔为大池和小池，墙体与池底连接处分别预留两个孔，其中一个安装连接压缩空气送气管道，另外一个孔连接引流管;在大池即U池三分之二池内安装压缩空气送气管道，在送气管道上一微孔气体扩散头，再在池底安装一道变径变向引流管，从大池内引入到小池即U池三分之一池里，再把小池分成两部分，一部分作为污泥池，用于收集污泥，另一部分将大池里的引流管引入池内，引流管管底错位开两排引流孔，在该引流管出池壁外处加装一个调控阀;在小池内有效水深三分之二处，安装泥水分离管组件，在该组件上面再安装清水收集滤管，在该组件下面安装气体搅动污泥装置;小池底安装污泥收集管与调控排泥泵连接;
N池的构建：分别按百分之三的坡降建急流渠和按百分之一的坡降建缓流渠，在急流渠和缓流渠之间连接处建污泥沉淀直立生物菌膜池，污泥沉淀直立生物菌膜池的池长大于急流渠和缓流渠的总宽，在污泥沉淀直立生物菌膜池中建一道隔墙，形成一个进水池和一个出水池，在墙高三分之二处留一个过水孔，在出水池内安装生物填料架，在急流渠和缓流渠的渠底形成一个自然生物菌膜网，并与污泥沉淀直立生物菌膜池组成一个完整的立体式的污水处理生物菌膜网体。
U池工作原理如下：
⑴由空气压缩机将空气输送到池中的生活污水中，对污水进行清洗，空气与污水混合产生气液混合效应，空气中多元素的气体原子与水分子充分接触，形成良好的吸收效应，水分子被激活的同时氧原子和氢原子也得到补充，污水中的溶解氧得到大幅度提升，溶解在水里的微量元素、矿物质、以及经发酵处理后的淀粉、蛋白质等发酵物及生命因子生物菌，从膨胀运动中的水分子里脱离出来，它们虽然还是悬浮在水体中，但与水分子已是实质性的分离。与此同时，生物菌在大量氧分子作用的环境下变得异常亢奋和活跃，它们以污水中的发酵有机物为食源，通过各种胞内酶的催化作用，对被摄入细胞体内的发酵有机物进行消化分解，发酵后的有机物易于生物菌的消化分解，被分解代谢后的有机物最终形成CO2和H2O等稳定的无机物，这种分解代谢同时也为合成新细胞生物菌提供所需要的物质能量，繁育出大量的活性生物菌。水体呈现分解充分的絮状混合液，这种絮状体主要是由大量繁殖的具有新陈代谢功能的微生物群体和自身氧化的残留物以及由污水挟入的惰性有机物、无机物所构成，这种絮状体的质量大于水的比重，很容易沉淀与水分离。
⑵大池内的污水处在空气洗水反应过程中，气体从池底空气扩散装置中以小气泡的的形式向液面强烈扩散，使空气与污水处在剧烈的混合、搅拌状态中，打开动水速静除泥分水系统中的调控阀，分解充分的絮状混合液从变径变向引流管进入到小池内，经泥水分离管组件对其冲击力和搅动力的减弱和屏蔽，絮状混合液就处在相对平稳的状态，在重力的作用下，絮状的大分子活性污泥下沉，上清液溢出泥水分离管组件，进入清水收集滤管，并排出池外。
⑶小池底部安装的污泥收集管由调控排泥泵控制，按五比二的流量(进五排二)，将混合液沉淀下来的污泥送入到大池内补充活性污泥。多余部分的污泥送入到污泥池做污泥处理时，先关闭去大池内管道上的阀门，打开去污泥池的阀门，再将池内安装的气体搅动污泥装置上的气阀打开，用气体搅动池底沉淀的污泥，使其同水充分混合，被调控排泥泵排入到污泥池。
N池即生物脱水，急流生物膜渠和污泥沉淀直立膜池，缓流生物膜渠和污泥沉淀直立膜池。N池又称其为N立体生物菌膜网体。它是由多组不同坡降的渠、池组成。根据不同微生物的生理习性及生命周期等特点，分别按百分之三的坡降建急流渠和按百分之一的坡降建缓流渠。渠宽按水流量的大小来确定，渠长以80米为宜。其作用是通过不同的水体流速和跌水效应对水体复氧，使U池排出的上清液中挟带的微生物菌从运动膨胀的水分子中分离，脱离水流，在渠底筑巢、栖息。对水体中残留的有机物进行分解代谢。并为合成新细胞提供所需要的物质能量，繁育出大量的活性生物菌，在渠底自然形成生物菌膜体，完成对生活污水的深度处理。
N池即自然生物菌膜网体的作用是通过不同的水体流速和跌水溅花效应对水体复氧，使U池排出的上清液中挟带的微生物菌从运动膨胀的水分子中分离，脱离水流，在渠底筑巢、栖息。对水体中残留的有机物进行分解代谢。并为合新细胞提供所需要的物质能量，繁育出大量的活性生物菌，在渠底自然形成生物菌膜体，完成对生活污水的深度处理。在急流渠和缓流渠之间连接处建污泥沉淀直立生物菌膜池，池长大于两渠的总宽，在池中建一道隔墙，形成一个进水池和一个出水池，在墙高三分之二处留一个过水孔，在出水池内安装生物填料架，污泥沉淀池的作用有两个，一是进水池收集由急流渠，缓流渠 内微生物菌生命周期新陈代谢死亡而形成的污泥，二是出水池内生物填料上新生的微生物形成的直立生物菌膜体，对水中有机物进行分解;整个渠底形成一个平面自然生物菌膜网，与污泥沉淀直立生物菌膜体组成一个完整的立体式的污水处理生物菌膜网体。这种具有新陈代谢功能的微生物菌膜体内含有多种微生物菌，它们在流动的污水中以有机污染物为食物，通过摄取有机物，生物菌膜自身家族得到繁衍、增殖，整个渠底形成一个平面自然生物菌膜网，与污泥沉淀直立生物菌膜体组成一个完整的立体式的污水处理生物菌膜体系。
进一步优选地，所述的种生活污水VUN处理构建方法中，所述的V池中的导流孔的大小，高低根据污水的流量和污水中的有机污染物停留发酵的时间、体量来确定。具体地讲，V池体量的大小是按每天需要处理污水总理的三分之一容积来建造，在池长四分之三处设立一道导流墙，墙上高度三分之一处预留导流孔并安装导流管，导流孔的大小是按日处理污水量和水流速度来确定的，我们以日处理污水2000吨设定水流速度为V=0.6m/s为例，计算导流孔A(mm)：
式中Q — 日处理污水量
V — 设计水流速度
A — 预留孔断面面积
R — 预留孔半径
D — 预留孔直径
这样，日处理污水2000吨，导流墙上预留导流孔的直径为250mm。
进一步优选地，所述的种生活污水VUN处理构建方法中，所述的N池中急流渠、缓流渠底采用锯齿形状筑底。锯齿形渠底的特点是更便于微生物筑巢栖息;水流流淌经过时会产生波浪跌水溅花效果，使水体复氧面积增大，水中溶解氧得到进一步增加，水处理效果更好。
本发明是在长期的污水处理实践中，了解并掌握了微生物分解有机物的实际过程，(即：生物菌通过各种胞内酶，如氧化酶和脱氢酶先对有机物进行催化分解<使有机物腐蚀、霉变>，然后再把已经被改变了分子结构及属性的有机物摄入细胞体内进行分解代谢)。以及空气洗水理论的基础上，把我国古老的发酵工艺机理运用到污水处理工艺中，这一创举是环保领域中污水处理工艺里的重大突破。本发明采取先对污水进行发酵(改变污水中有机物分子结构及属性，为微生物快速分解代谢有机物创造条件，同时又培育、繁殖出大量的微生物);再进行空气洗水、泥水分离处理的工艺技术，大大降低了污水处理系统投资成本;缩短了运行时间;降低了运行费用;经本工艺处理后的污水出水水质稳定达到国家一级排放标准。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
本技术以空气洗水理论为指导，开发出生活污水发酵处理技术，动水速静除泥分水系统、急流渠、缓流渠、污泥沉淀直立膜池形成的平面、直立自然生物菌膜网体，构成生活污水发酵、空气洗水、泥水分离、自然生物菌膜网处理体系。
本技术所特有的功能结构，决定了本技术处理的生活污水出水水质更加稳定、安全、可靠，同时，本技术还具有除磷脱氮的功效。该体系的建造和运行成本都低于其他工艺的造价成本，且便于运行维护，是城镇，尤其是广大农村生活污水处理的最佳选择，本技术实现了对生活污水处理过程持续、快速、低能、高效的目标。同时本发明做到因地制宜，就地取材，从生物菌的培养、繁育、转化、优选到微生物菌膜网的自然生态形成，把生活污水中难以降解的有机物经过发酵、酶变、分解改变其分子结构和属性使其成为微生物的营养食源，整个过程是在三个结构不同且具有特殊要求的构筑物中完成的。