申请日2013.03.01
公开(公告)日2013.08.21
IPC分类号C02F9/14
摘要
本实用新型属于环境保护技术领域，具体为一种处理有机废水的系统，该系统包括沉淀池、厌氧池、复合塔式生态滤池、水生植物塘和生物气反应器，所述沉淀池上设置出水口，所述出水口通过管道依次和厌氧池、复合塔式生态滤池相连接;同时所述沉淀池通过管道和生物气反应器相连。本实用新型利用复合塔式生态滤池和厌氧池的联合作用，提高了系统的经济性，提高生物反应器能源产出率，使污水处理过程实现生态化、低成本和可持续化。
权利要求书
1.一种处理有机废水的系统，其特征在于：该系统包括沉淀池、厌氧池、复合塔式生态滤池、水生植物塘和生物气反应器;所述沉淀池上设置有出水口，所述出水口通过管道依次和厌氧池、复合塔式生态滤池相连接;同时所述沉淀池通过管道和生物气反应器相连。
2.根据权利要求1所述的处理有机废水的系统，其特征在于：所述复合塔式生态滤池，由高位配水槽和一级或多级生态滴滤池组成，滴滤池表层为土地渗滤系统，下层为生物滤池，通过不同粒径的生物填料级配而成。
3.根据权利要求1所述的处理有机废水的系统，其特征在于：所述厌氧池选自全混合厌氧反应器、两相厌氧反应器或推流式厌氧反应器中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的处理有机废水的系统，其特征在于：所述有机废水选自农村生活污水，畜禽养殖废水及食品加工废水中的一种或几种。
说明书
一种处理有机废水的系统
技术领域
本实用新型属于环境保护领域，具体涉及一种处理有机废水的系统。
背景技术
随着我国农村地区经济的快速发展以及生产和生活方式的转变，由生活污水及畜禽养殖废水随意排放造成的污染现象正呈不断加重趋势。目前，农村生活污水及养殖废水已经成为造成入湖河流污染，湖泊富营养化现象发生的重要缘由。因此，为加强水资源保护，改善农村生态环境，提高农民生活质量，开发适合我国农村特点的污水处理技术和工艺势在必行。
复合式生态滤池作为塔式蚯蚓生态滤池的改进和提高，由高位配水槽和一级或多级生态滴滤池组成，滴滤池表层为土地渗滤系统，下层为生物滤池，通过不同粒径的生物填料级配而成，构建了以微生物、植物、动物、填料等为主要元素的生态型污水处理系统，有效解决了污水处理中的充氧问题、低碳氮比条件下的硝化反硝化作用、磷去除率过低等普通滤池无法解决的关键技术难题，出水水质达标。
厌氧发酵是废物在厌氧条件下通过微生物的代谢活动而被稳定化，同时伴有甲烷和CO2产生。液化阶段主要是发酵细菌起作用，包括纤维素分解菌和蛋白质水解菌，产酸阶段只要是醋酸菌起作用，产甲烷阶段主要是甲烷细菌，他们将产酸阶段产生的产物降解成甲烷和CO2同时利用产酸阶段产生的氢将CO2还原成甲烷。
日本科学技术振兴机构研制的生态厕所的技术核心就是利用厌氧微生物发酵原理，不以水作为运输粪便的媒介，将具有良好多孔性、吸水性、排水性的锯末作为微生物的繁殖场所，在反应器内进行人工强化堆肥处理。生态厕所通过控制温度、湿度等条件使好氧性微生物在与锯末混合的特有环境中快速繁殖，加速有机物的分解，其产物可作为有机肥料及土壤改良剂。
复合塔式生态滤池及厌氧发酵工艺已在实际污染物的处置中得到了很好的应用，但为满足实际应用需求角度考虑，还需从提高综合处理能力，降低处理费用以及最大限度地实现资源化利用方面开展研究。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种利用复合塔式生态滤池和厌氧微生物发酵联合处理生活污水等有机废水的系统。该系统能提高污水净化程度，提高生物反应器能源产出率，使污水处理过程实现生态化、低成本和可持续化。
本实用新型公开了一种处理有机废水的系统，其包括沉淀池、厌氧池、复合塔式生态滤池、水生植物塘和生物气反应器，所述沉淀池上设置有出水口，所述出水口通过管道依次和厌氧池、复合塔式生态滤池相连接;同时所述沉淀池分别通过管道和生物气反应器相连。
本实用新型中，厌氧池选自全混合厌氧反应器、两相厌氧反应器或推流式厌氧反应器中的一种或几种。
本实用新型中，所述复合塔式生态滤池，由高位配水槽和一级或多级生态滴滤池组成，滴滤池表层为土地渗滤系统，下层为生物滤池，由不同粒径的生物填料级配而成。
本实用新型中处理有机废水的系统的采用的工艺流程如下：先将有机废水进行固液分离，分离出的废水经过厌氧池进行预处理，再经过复合塔式生态滤池的多级“厌氧+好氧”进行处理，最后出水排入水生植物塘进一步深度处理，出水可达到城镇污水排放的一级A标准;将分离出的固体与有机固废进行混合厌氧发酵以产出生物气(一种以甲烷和氢气为主要可燃成分的气体)。
其中，有机废水可为农村生活污水，畜禽养殖废水及食品加工废水中的一种或几种。有机固废有选自秸秆，餐余垃圾、活性污泥或粪便中的一种或几种。
在进行混合厌氧发酵时，厌氧微生物处理设备可以采用全混合厌氧反应器、两相厌氧反应器或推流式厌氧反应器中的一种或几种。
具体的说，首先将高悬浮固体含量的污水排入沉淀池进行固液分离，沉淀池的上清液泵入厌氧处理池，经过厌氧微生物的作用，出水进入复合塔式生态滤池，通过滤床中植物和微生物的协同作用去除其中的大部分COD，TN和TP等目标污染物。污水在该滤池中的水力停留时间为2~4小时，水力负荷控制在1m3/(m2.d)左右。该处理单元对COD、NH4+-N、TN和TP的去除率分别在80%，85%，71%，83%以上。复合塔式生态滤池的出水进入水生植物塘，通过植物的作用进一步去除水中剩余的氮磷，污水在该处理单元的水力停留时间可根据进水浓度、环境温度、植物种类以及处理单元类型的变化而变化，一般情况下，废水在水生植物塘中的处理时间为2~12天。水生植物塘在强化脱除氮磷的同时，还可以为生物气反应器提供原料。水生植物塘与沉淀池沉淀下来的沉渣以及秸秆或餐余垃圾等按C/N比为20~30：1的配比关系进行配料，混合均匀后可在反应器外进行5~7天的堆沤处理，也可直接送入生物气反应器。在采用全混合反应器情况下，控制反应料液的TS浓度为6%~15%，反应器采用间歇进料的方式进行，进料间隔为10~15天，原料通过厌氧微生物的作用转化为以甲烷和氢气为主要可燃成分的生物气。产生的生物气可直接用作燃料或者进一步转化为热能或电能加以利用，生物气反应器排出的残渣可以直接或经加工后作为有机肥加以利用。多种不同性质的原料放在一起进行混合厌氧发酵具有平衡营养，降低抑制物以及反应产物之间可产生协同效应等作用，所以可以提高发酵过程中原料能源产出率，尤其是将污水沉淀下的粪便、污泥等易生物降解原料与秸秆，水生植物等不易生物降解原料进行混合发酵，可显著提高后者的生物降解率，从而提高系统的能源产出。
本实用新型中所涉及的有机废水处理系统，具有以下有益效果：
将“复合塔式生态滤池+厌氧微生物”联合使用，使得污水处理技术与生物能利用技术有机结合，在强化污水处理的同时，还产出了清洁能源，提高了系统的经济性;
②利用整套系统，采用生物处理方法，通过植物和微生物(厌氧菌)的分工协作和优势互补可使污水处理过程实现“生态化、低成本和可持续化”;
③采用本系统时，可将几种成分不同，降解特性不同的原料进行混合厌氧发酵，从而提高木质纤维原料的生物降解率，增强厌氧生物处理系统的营养平衡，可达到提高生物反应器能源产出率的目的。