申请日2009.06.25
公开(公告)日2009.12.09
IPC分类号C02F9/14; C02F3/30; C02F3/10
摘要
本发明提供了一种分散式生活污水处理反应器及其处理方法，反应器主要包括外壳、导气管、厌氧室、好氧室、集水室、进水管，外壳顶部设有进水管。底部设有出水口，由上至下设有厌氧室、好氧室和集水室，好氧室那部分的外壳上设有进气孔，厌氧室内的填料为粒径小于10mm的无烟煤或褐煤，好氧室内的填料为生活垃圾填埋场封场8年以上的粒径小于20mm的腐殖化垃圾。在反应器的对称中心线上设有导气管。出水口与水封井连接，水封井与进水管之设有回流管。处理污水的方法为：先化粪池处理;然后先进行厌氧反应，厌氧反应好的污水进入下面的好氧室进行好氧反应;最后出水按10%～30%比例回流。能够有效去除COD、NH3-N、TN和TP，可实现达标排放。
权利要求书
1.一种分散式生活污水处理反应器，其特征在于，主要包括外壳、导气管 (10)、厌氧室(1)、好氧室(11)、集水室(6)、进水管(7)，外壳顶部设有进 水管(7)，外壳底部设有出水口(12)，外壳内由上至下依次以碎石层分隔为厌 氧室(1)、1～4个好氧室(11)，在好氧室(11)下设有集水室(6)，对应好氧 室(11)那部分的外壳上设有若干进气孔(4)，厌氧室(1)和好氧室(11)内 设有填料，在反应器的对称中心线上设有导气管(10)，出水口(12)与水封井 连接，水封井与进水管(7)之设有回流管。
2.如权利要求1所述的分散式生活污水处理反应器，其特征在于，厌氧室 内的填料为粒径小于10mm的无烟煤或褐煤。
3.如权利要求1所述的分散式生活污水处理反应器，其特征在于，好氧室 内的填料为生活垃圾填埋场封场8年以上的粒径小于20mm的腐殖化垃圾。
4.如权利要求1所述的分散式生活污水处理反应器，其特征在于，厌氧室 中填料的厚度为800～1000mm，好氧室中填料的厚度为400～600mm，好氧室 总高度为2000～2800mm。
5.如权利要求1所述的分散式生活污水处理反应器，其特征在于，所述的 进水管(7)为呈十字型的布水管，在十字型的四个端部设有出水口。
6.如权利要求1所述的分散式生活污水处理反应器，其特征在于，所述的 导气管(10)的出口设有电接点真空压力表和离心风机。
7.如权利要求1所述的分散式生活污水处理反应器处理污水的方法，其特 征在于，包括以下步骤：
第一步，化粪池处理：生活污水进入化粪池除去较大的杂质，匀和后，出化 粪池的生活污水水质满足：CODCr<600mg/L，NH3-N<60mg/L，TP<10mg/L;
第二步，出化粪池的生活污水由水泵提升至反应器上部的进水管(7)，将污 水均匀分配至反应器内最上一层的厌氧室(1)进行厌氧反应，厌氧反应好的污 水进入下面的好氧室(11)进行好氧反应;最后经集水室(6)收集后进入水封 井;本步骤采用间歇运行方式，每一天为一个周期，进水时间8-14小时，落干时 间为10-14小时，进水表面负荷为1.5-2.0m3/(m2·d);
第三步，经第二步处理后的进入水封井的出水按10%～30%比例经回流管进入 进水管(7)回流，整个过程中产生的气体经导气管(10)排出。
8.如权利要求7所述的分散式生活污水处理反应器处理污水的方法，其特征 在于，进水采用多管布水。
说明书
分散式生活污水处理反应器及其处理方法
一、技术领域
本发明涉及一种分散式生活污水处理反应器及其处理方法，具体的说是一种 集成式生化反应器，它可以用于农村、小区等分散式生活污水的处理，也可以用 于宾馆、高速公路服务区、船舶等场所的生活污水的处理。
二、背景技术
近年来，随着我国经济的高速发展，生活污水的大量排放，尤其在中国的农 村，生活污水很少能得到综合治理。以太湖地区为例，太湖流域经济发达，人口 稠密，近年来沿湖生活污水排放量迅速增加。在大规模推进工业污染源治理“提 标升级”和城镇污水处理厂建设的形势下，太湖流域点源污染得到了有效控制， 而农村生活污水、农田径流和养殖污水则成为太湖水体富营养化的主要污染物来 源，有效处理农村生活污染源便成了当务之急。目前，沿湖大多数村庄和农村住 房均呈分散状态，使得农村生活污水难以收集进行集中处理。如太湖流域共有4.6 万个自然村，人口在800人以上的仅有830个，只占总数的1.8%。除少部分村庄 将生活污水纳入污水收集管网外，绝大多数生活污水呈粗放型排放，不经过任何 处理或只经化粪池简单处理后沿道路边沟或路面排放至就近的水体，这成为太湖 水系水质恶化的重要原因之一，同时也是地下水污染的隐患。根据江苏省政府发 布的《太湖水污染治理工作方案》，到2010年太湖一级保护区(沿湖5km和入湖 河口上溯10km两侧各1km范围)内农村生活污水的处理率达到70%，其他地区农 村生活污水处理率达到40%。
目前所研究的生活污水处理工艺大都需要昂贵的设备为载体，所涉及的设备 类型多样、成本投入大，运行费用高，动力消耗也大。而且工艺存在技术要求高、 管理复杂难度大的缺陷。
因此，针对农村生活污水的特点，结合我国农村的实际情况，研发适合我国 广大农村地区生活污水分散式生态处理工艺技术具有现实意义。
三、发明内容
为了解决现有技术存在的投入大、成本高的缺点，本发明提供了一种分散 式生活污水处理反应器及其处理方法，具有结构简单，运行管理简便且投资较少 的优点。
本发明的技术方案是：一种分散式生活污水处理反应器，主要包括外壳、 导气管、厌氧室、好氧室、集水室、进水管，外壳顶部设有进水管，进水管为呈 十字型的布水管，在十字型的四个端部设有出水口。外壳底部设有出水口，外壳 内由上至下依次以碎石层分隔为厌氧室、1～4个好氧室，在好氧室下设有集水 室，对应好氧室那部分的外壳上设有若干进气孔，厌氧室和好氧室内设有填料， 厌氧室内的填料为粒径小于10mm的无烟煤或褐煤，好氧室内的填料为生活垃圾 填埋场封场8年以上的粒径小于20mm的腐殖化垃圾。厌氧室中填料的厚度为 800～1000mm，好氧室中填料的厚度为400～600mm，好氧室总高度为2000～ 2800mm，一般为分为3个好氧室。反应器截面可以为方形或者圆形，在反应器的 对称中心线上设有导气管，从外壳底部延伸出顶部，导气管的管体上设有导气孔， 导气孔外覆盖有三相分离室，导气管的出口设有电接点真空压力表和离心风机， 电接点真空压力表在设定压力下控制风机开闭。出水口与水封井连接，水封井与 进水管之设有回流管，在回流管上设有回流泵。处理后出水按一定比例回流，以 减小进水的冲击负荷，并接种好氧、厌氧和兼氧微生物。
好氧室内的填料为生活垃圾填埋场封场8年以上的粒径小于20mm的腐殖化 垃圾。填料制备时首先要在封场足够时间的填埋场内将垃圾开采出来，然后利用 20mm孔径的滚筒筛制得所需粒径的腐殖垃圾;而厌氧室的填料为细煤，所用煤 种为无烟煤或者褐煤。制备时利用10mm的滚筒筛制得所需粒径的细煤。
所述的分散式生活污水处理反应器处理污水的方法，包括以下步骤：
第一步，化粪池处理：生活污水进入化粪池除去较大的杂质，匀和后，出化 粪池的生活污水水质满足：CODCr<600mg/L，NH3-N<60mg/L，TP<10mg/L;
第二步，出化粪池的生活污水由水泵提升至反应器上部的进水管，进水采用 多管布水，将污水均匀分配至反应器内最上一层的厌氧室进行厌氧反应，厌氧反 应好的污水进入下面的好氧室进行好氧反应;最后经集水室收集后进入水封井; 本步骤采用间歇运行方式，每一天为一个周期，进水时间8-14小时，落干时间为 10-14小时，进水表面负荷为1.5-2.0m3/(m2·d);
第三步，经第二步处理后的进入水封井的出水按10%～30%比例经回流管进入 进水管回流，整个过程中产生的气体经导气管排出。处理后的出水按一定比例回 流，即减小进水的冲击负荷，又可为进水接种好氧、兼氧、厌氧微生物。污水在 流经各个段层的过程中经历了厌氧、缺氧和好氧的环境变换，能够有效去除COD、 NH3-N、TN和TP，可实现达标排放。
有益效果：
1.反应器启动快并抗冲击负荷
厌氧室中选用无烟煤或褐煤制备的腐殖质填料具有优良的水力学特性、丰富 的微孔隙结构和吸附性能，能够为厌氧微生物提供极佳的生存和增殖环境，同时 有效解决系统的堵塞问题。
好氧室中选用腐殖垃圾制备的惰性生物填料，不仅可实现以废制废，为我国 数十亿吨的存量腐殖垃圾资源化利用开辟一条新路，而且可利用腐殖垃圾丰富的 生物相、良好的水动力学特性和物理化学特性，实现处理系统快速启动，并具备 抗冲击负荷能力强，处理效果好等优点。
2.不产生剩余污泥
本发明采用生物活性强，有机质含量高的腐殖垃圾和无烟煤、褐煤作为惰性 生物填料的主要组成部分，结合间歇运行方式，使新增的微生物在停止进水的落 干时段内通过内源呼吸和腐殖化过程得以消纳，因此不产生剩余污泥，可节省大 量污泥处理和处置投资和处理费用。
3.工艺构成简单，运行管理方便
不需要复杂的配水系统和三相分离器，使本发明的工艺构成简单，运行管理 简便。
4.可根据需要采用地埋式构筑物，有利于维持冬季运行的厌氧反应温度，提 高冬季运行的处理效率。
5.系统运行稳定且处理效率较高
按照本发明给出技术方案中的工艺条件和工艺参数操作，处理后出水水质稳 定，COD去除率可达到80-95%，NH3-N去除率可达到85-99%，TP的去除率可达到 70-90