申请日2018.04.28
公开(公告)日2018.08.17
IPC分类号C02F9/14; C02F101/10; C02F101/16
摘要
本发明公开了一种生活污水的深度净化方法，包括如下步骤，步骤一、污水的初步处理;步骤二、污水的发酵处理;步骤三、生物塘净化处理;步骤四：化学沉降;步骤五、深度净化处理。本发明将污水生物净化与化学净化相结合进行深度处理污水，具有动力消耗少，出水水质好等特点，既使污水得到有效处理，美化了环境，保护了生态，又节约了能源。本发明操作简单易行，污水处理成本低、效果好。
权利要求书
1.一种生活污水的深度净化方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤一、污水的初步处理：将待处理的生活污水粉碎、搅拌，通过格珊处理，除去污水中的塑料、砂石等不易粉碎的垃圾废物;
步骤二、污水的发酵处理：向经格珊处理的污水加入发酵剂、混合搅拌进行发酵处理;所述发酵剂由粪肠球菌、屎肠球菌、乳酸片球菌，反硝化细菌、解磷解钾菌、硫化物氧化细菌、产朊假丝酵母和枯草芽孢杆菌混合而成，总活菌含量为160-200亿/克;加入量为2-3g/10L;
步骤三、生物塘净化处理：将发酵处理的污水经进水口(7)流经生物塘，净化处理7-10天，从出水口(8)流出;
所述生物塘的结构由上至下依次包括菌类和藻类共生体系层(1)、砾石层(2)、细沙层(3)、粗沙层(4)、过滤网层(5)和海绵层(6);所述藻类经包埋处理固定;
步骤四：化学沉降，将经生物塘净化处理后的污水充分光照24-48小时，加入絮凝剂进行化学沉降;
步骤五、深度净化处理：将经化学沉降的污水进行脱色处理、杀菌消毒和超滤纯化;
S1：脱色：将经化学沉降后的水经大孔树脂纯化脱色;大孔树脂一方面除去水中的有色杂质，另一方面能够除去絮凝剂未沉淀彻底的杂质，摒除了二次污染;
S2：净化杀菌：室温条件下，向脱色处理后的水中加消毒杀菌剂，均匀搅拌5-8小时后，光照使水温升至50-60℃，同时加入柠檬酸调节pH值7-8，检测水中，0.3≤氯气+游离氯≤3;然后向饮用水中接种普鲁兰酶，控制压力在550-600MPa，温度58-60℃，保 压100-120分钟;普鲁兰酶接种比例为1-2%;
S3：超滤-反渗透纯化：所得污水经超滤、反渗透纯化，得纯净水，经检测符合饮用水标准。
2.根据权利要求1所述的生活污水的深度净化方法，其特征在于：步骤三所述菌类为光合细菌、趋磁细菌、生物固氮菌和解磷菌的混合菌。
3.根据权利要求1所述的生活污水的深度净化方法，其特征在于：步骤三所述藻类为水葫芦、浮萍、水生鸢尾混合。
4.根据权利要求1所述的生活污水的深度净化方法，其特征在于：步骤三所述砾石层为粒径30mm-40mm的砾石组成，所述砾石层的厚度为300mm;所述的细沙层为粒径0.5mm-4mm的细沙组成，所述的细沙层的厚度为 200mm;所述的粗沙层为粒径5mm-8mm的粗沙组成，所述的粗沙层的厚度为300mm;所述海绵层的厚度为300mm。
5.根据权利要求1所述的生活污水的深度净化方法，其特征在于：步骤三所述海绵层由以下重量份的原料制备而成：铁粉 50-60份、活性炭粉 15-20份、石墨烯粉 5-8份、焊锡粉3-5份、锌粉 3-5份、铜粉 3-5份、铈粉 3-5份、聚氨酯15-20份、钠基膨润土 15-20份、分子筛 2-4份、聚乙烯醇 2-4份、四硼酸钠 2-4份;羧甲基纤维素钠 2-4份、淀粉 5-7份和十六烷基三甲基溴化铵 3-5份;其制备方法为：1)将上述重量份铁粉、碳粉、焊锡粉、锌粉、铜粉和铈粉，在高温模式下，相互渗透并且融合，形成相互包容并且密集多孔的网格式微电解填料，计量后磨成小于或等于100目细度的粉末，与其余组分加入搅拌装置内，进行充分混合，形成混合材料;2)将混合材料进行发泡成型，形成多孔体;3)将多孔体冷却熟化后，形成海绵结构。
6.根据权利要求5所述的生活污水的深度净化方法，其特征在于：所述步骤1搅拌混合的温度为70-85℃，搅拌时间为30-60分钟。
7.根据权利要求5所述的生活污水的深度净化方法，其特征在于：所述步骤2在发泡成型并切割成块状多孔体后，至少经过弱盐洗、中和酸洗两道工序，然后通过低温干燥后，被置于一热压机的模腔中，在低于80℃温度、12-15MPa压力下、经过至少7分钟的热压，压制成所述的多孔体。
8.根据权利要求7所述的生活污水的深度净化方法，其特征在于：所述的步骤2低温干燥的温度为﹣8℃-﹣6℃。
9.根据权利要求1所述的生活污水的深度净化方法，其特征在于：步骤四所述絮凝剂的组成如下：活性炭5-10份、硅酸镁铝10-15份、钛酸亚铁15-25份、羟丙基纤维素10-15份，十二烷基硫酸钠5-8份和酒石酸3-5份;其制备方法为，在硅酸镁铝的分散液中加入钛酸亚铁，混合搅拌均匀后，加入活性炭、羟丙基纤维素、十二烷基硫酸钠和酒石酸，静置30-50分钟，立即使用。
10.根据权利要求1所述的生活污水的深度净化方法，其特征在于：S2所述消毒杀菌剂的组成为：双氧水10-15份、次氯酸钠10-15份、碳酸氢钠15-25份和次氯酸钙10-15份。
说明书
一种生活污水的深度净化方法
技术领域
本发明涉及污水处理领域，尤其是涉及一种生活污水的处理方法。
背景技术
生活污水多是生活中的洗涤剂、垃圾、粪便等，多为无毒的无机盐类，生活污水中含氮、磷、硫多，致病菌多。尤其是近些年洗涤剂的广泛使用，造成生活污水中磷含量居高不下，废水中磷含量高会引起严重的污染，因此，在排放前需要进行处理，降低废水中的磷含量，现在多直接使用铝盐进行处理，但是，铝盐加入量不易控制，处理效果也不能满足直接排放的需求。而且，生活污水中的粪便垃圾如果不能及时、快速的清理，气味的挥发，粪便衍生的细菌、飞虫也带来非常严重的生态问题。
为克服上述为题，现已投入大量的人力财力进行了深入研究，申请号为201711115485.9的中国专利，公开了一种污水处理用药剂，按重量份计由以下组分组成：改性硅藻土5～10份、植物纤维素3～8份、聚合氯化铝铁20～30份、石英砂8～15份、聚丙烯酰胺10～20份、纳米竹炭粉5～15份、硅酸钠3～5份、表面活性剂3～5份、消泡剂2～4份、去离子水50～100份。该发明原料来源广泛，制备工艺简单，使用方法简单，适用于大规模工业化生产，适用于于各种污水，但是其铝盐容易造成二次污染。申请号为2011102710463的中国专利公开了恒温工厂化龟鳖养殖废水的资源化利用方法，包括如下步骤：1)将恒温龟鳖养殖大棚(1)内的养殖废液排入沉淀池(2)内进行厌氧发酵，分别得到固体物和废水;2)固体物制成有机肥料;废水进入集水池(3)内;3)废水进入污水渠(4)内;4)废水通过污水提取泵(5)进入综合生物塘(6)内，在综合生物塘(6)内种植水生植物并养殖水生动物;5)废水流入混合养殖塘(7)内，在混合养殖塘(7)内放养鱼类和种植水生植物;6)废水流入水生蔬菜种植塘(8)，水生蔬菜种植塘(8)内种植水生蔬菜，7)经水生蔬菜种植塘(8)处理后的废水流入尾水排放去渠(10)内。该方法合理地将养殖业、种植业紧密的结合。但是该处理方法对于地理环境依赖性强，占地面积大，普适性不强。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种生活污水的处理方法，解决了生活污水造成的环境和生态问题，实现了水资源的高效回收利用。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种生活污水的深度净化方法，包括如下步骤，
步骤一、污水的初步处理：将待处理的生活污水粉碎、搅拌，通过格珊处理，除去污水中的塑料、砂石等不易粉碎的垃圾废物;
步骤二、污水的发酵处理：向经格珊处理的污水加入发酵剂、混合搅拌进行发酵处理;所述发酵剂由粪肠球菌、屎肠球菌、乳酸片球菌，反硝化细菌、解磷解钾菌、硫化物氧化细菌、产朊假丝酵母和枯草芽孢杆菌混合而成，总活菌含量为160-200亿/克;加入量为2-3g/10L;
步骤三、生物塘净化处理：将发酵处理的污水经进水口流经生物塘，净化处理7-10天，从出水口流出;
所述生物塘的结构由上至下依次包括菌类和藻类共生体系层、砾石层、细沙层、粗沙层、过滤网层和海绵层;所述藻类经包埋处理固定;
步骤四：化学沉降，将经生物塘净化处理后的污水充分光照24-48小时，加入絮凝剂进行化学沉降;
所述絮凝剂的组成如下：活性炭5-10份、硅酸镁铝10-15份、钛酸亚铁15-25份、羟丙基纤维素10-15份，十二烷基硫酸钠5-8份和酒石酸3-5份。
其制备方法为，在硅酸镁铝的分散液中加入钛酸亚铁，混合搅拌均匀后，加入活性炭、羟丙基纤维素、十二烷基硫酸钠和酒石酸，静置30-50分钟，立即使用;
步骤五、深度净化处理：将经化学沉降的污水进行脱色处理、杀菌消毒和超滤纯化;
S1：脱色：将经化学沉降后的水经大孔树脂纯化脱色;大孔树脂一方面除去水中的有色杂质，另一方面能够除去絮凝剂未沉淀彻底的杂质，摒除了二次污染。
S2：净化杀菌：室温条件下，向脱色处理后的水中加消毒杀菌剂，均匀搅拌5-8小时后，光照使水温升至50-60℃，同时加入柠檬酸调节pH值7-8，检测水中，0.3≤氯气+游离氯≤3;然后向饮用水中接种普鲁兰酶，控制压力在550-600MPa，温度58-60℃，保 压100-120分钟;普鲁兰酶接种比例为1-2%;
S3：超滤-反渗透纯化：所得污水经超滤、反渗透纯化，得纯净水，经检测
符合饮用水标准。
进一步地，所述砾石层为粒径30mm-40mm的砾石组成，所述砾石层的厚度为300mm;所述的细沙层为粒径0.5mm-4mm的细沙组成，所述的细沙层的厚度为 200mm;所述的粗沙层为粒径5mm-8mm的粗沙组成，所述的粗沙层的厚度为300mm;所述海绵层的厚度为300mm。
进一步地，所述海绵层由以下重量份的原料制备而成：铁粉 50-60份、活性炭粉15-20份、石墨烯粉 5-8份、焊锡粉 3-5份、锌粉 3-5份、铜粉 3-5份、铈粉 3-5份、聚氨酯15-20份、钠基膨润土 15-20份、分子筛 2-4份、聚乙烯醇 2-4份、四硼酸钠 2-4份;羧甲基纤维素钠 2-4份、淀粉 5-7份和十六烷基三甲基溴化铵 3-5份;其制备方法为：
1)将上述重量份铁粉、碳粉、焊锡粉、锌粉、铜粉和铈粉，在高温模式下，相互渗透并且融合，形成相互包容并且密集多孔的网格式微电解填料，计量后磨成小于或等于100目细度的粉末，与其余组分加入搅拌装置内，进行充分混合，形成混合材料;
2)将混合材料进行发泡成型，形成多孔体;
3)将多孔体冷却熟化后，形成海绵结构。
所述步骤1搅拌混合的温度为70-85℃，搅拌时间为30-60分钟。
进一步地，所述步骤2在发泡成型并切割成块状多孔体后，至少经过弱盐洗、中和酸洗两道工序，然后通过低温干燥后，被置于一热压机的模腔中，在低于80℃温度、12-15Mpa压力下、经过至少7分钟的热压，压制成所述的薄型多孔制品。
进一步地，所述的步骤2低温干燥的温度为﹣8℃-﹣6℃。
所述海绵结构具有很强的吸收氮、磷元素的功能，可使废水生化性显著提高，得到意想不到的净化效果，同时，填料具有不易板结， 不易钝化，使用周期长;通过在传统铁碳微电解填料的基础上添加稀土金属和有色金属，与 金属铁形成电偶点对，扩大传统铁碳原电池的两极电位差，显著提高电化学反应效率，此外 还对填料进行了改性，增强了填料的吸附性能，脱色效果优异。
则在污水池的地步进行通入氧气进行曝气，同时向污水池内放入切成一定大小的由海绵能够将海绵原料和能够释放铁离子的铁碳铜微电解填料结合的形式，然后通过上述材料采用肺式呼吸的方式，能够将曝气后的氧气充分保持在污水池中，污水处理铁碳铜微电解填料，还原铁碳铜微电解填料，在处理污水的时候，环保铁碳铜微电解填料会与污水里的杂质发生还原铁碳铜微电解填料反应，来净化污水处理铁碳铜微电解填料，还原铁碳铜微电解填料。
进一步地，所述消毒杀菌剂的组成为：双氧水10-15份、次氯酸钠10-15份、碳酸氢钠15-25份和次氯酸钙10-15份。
进一步地，所述菌类为光合细菌、趋磁细菌、生物固氮菌和解磷菌的混合菌。
进一步地，所述藻类为水葫芦、浮萍、水生鸢尾、吊篮混合，所述藻类起着营养物质的转化和利用，其根部发达，能够深入到生物塘内部，起着联通生物塘各层的作用;使得各层次之间相互协调，更好的起到过滤，吸附和净化的作用。
本发明的有益效果是：
本发明的生活污水处理方法针对生活污水中富含有机质、氮磷等元素，首先利用微生物将有机质和氮磷元素吸收利用和转化，实现实现了有机物的充分降解，N、S、P等元素解离出来，为微生物吸收利用，经过生物塘的细菌再次生物降解、吸收利用和藻类的利用转化以后，绝大部分的N、磷有机物被吸收利用，并转化为藻类的营养成分，例如，生物固氮菌不仅有助于藻类对氮的吸收，对于吸收不完全的氮还具有储藏作用，避免N的吸收不充分，光合细菌，能够降解水体中的亚硝酸盐、硫化物等有毒物质，还有一部分N、S、P有机物为海绵层吸附，不容易降解利用的物质则被砾石层、细沙层、粗沙层、过滤网层过滤和沉降下来，留存于生物塘的底部，从出水口流出的经生物塘净化的污水，其N、S、P有机物的含量，以及其他杂质的含量已显著降低，同时生物塘养殖的藻类则可以作为生物肥料为农作物提供营养，实现了资源的合理应用。经纯化所得的水能够达到饮用水的级别，为人们日常生活所应用。
所述菌类分解的有机物质为藻类吸收利用，藻类作为生物肥料为农业应用，解决了生活污水带来的环境问题，同时实现了废弃物的回收利用，成为供给作物生长的养分。
经生物塘处理的污水，经过化学沉降，大孔树脂脱色，实现了进一步的净化处理，最后经超滤和反渗透，确保污水的纯度达到生活用水，以致饮用水的标准。
本发明将污水生物净化与化学净化相结合进行深度处理污水，具有动力消耗少，出水水质好等特点，既使污水得到有效处理，美化了环境，保护了生态，又节约了能源。本发明操作简单易行，污水处理成本低、效果好。