申请日2018.09.07
公开(公告)日2019.01.18
IPC分类号C02F9/14; C02F11/02
摘要
本发明提出一种高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理方法，包含步骤：S1：对可生化固体废弃物、城市生活污水厂污泥、生活垃圾及餐厨垃圾等进行预处理，得到流动性均匀固废;S2：对污水进行调质和流动性均匀固废进行调质;S3：直接取用污水或流动性均匀固废，或以任意比例混合的污水和流动性均匀固废，置入高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置中进行强氧化完全好氧生物处理;S4：对强氧化完全好氧生物处理后的固废进行脱水、调质。其能够极高效地处理含有大量有机质的污水和流动性均匀固废。本发明还提出一种高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置。
权利要求书
1.一种高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：对可生化固体废弃物、城市生活污水厂污泥、生活垃圾及餐厨垃圾等进行预处理，得到流动性均匀固废;
S2：对污水进行调质和流动性均匀固废进行调质;
S3：直接取用污水或流动性均匀固废，或以任意比例混合的污水和流动性均匀固废，置入高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置中进行强氧化完全好氧生物处理;
S4：对强氧化完全好氧生物处理后的固废进行脱水、调质。
2.如权利要求1所述的高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理方法，其特征在于，在步骤S1中，所述预处理包括脱油、磨细、分拣、浮选、淋洗、滤水处理，经过预处理的均匀固废中加入水增加流动性，形成流动性浆体。
3.如权利要求1所述的高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理方法，其特征在于，在步骤S2中，对污水、流动性均匀固废进行调质时，增加好氧菌浓度，并且PH值调整为中性。
4.如权利要求1所述的高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理方法，其特征在于，在步骤S3中，向所述高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置中加入重金属络合剂。
5.如权利要求4所述的高效污水 和流动性均匀固废好氧生物处理方法，其特征在于，在步骤S3中，所述高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置内有机废弃物的温度保持在5～60℃。
6.如权利要求5所述的高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理方法，其特征在于，在步骤S3中，所述高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置内采用强氧化性材料或纳米吸附强氧化材料，所述强氧化性材料为石墨烯类强氧化性材料，所述纳米吸附强氧化材料包括纳米铁氧化物、纳米硫化铁、纳米零价铁、纳米铝氧化物和纳米锰氧化物。
7.如权利要求1所述的高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理方法，其特征在于，所述高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置的排风对送风进行预热。
8.如权利要求1所述的高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理方法，其特征在于，所述高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置的热源来自沼气焚烧、废热及余热利用、水源/地源/空气源热泵或者太阳能，或者前述热源的结合。
9.如权利要求1所述的高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理方法，其特征在于，在步骤S1中对固体废弃物进行淋洗产生的废水一部分处理后排放出去，另一部分进行调质后，进入所述高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置中参与好氧反应。
10.如权利要求1所述的高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理方法，其特征在于，在步骤S4中，有机废弃物在脱水过程中产生的部分废水再应用于所述高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置中，重复使用。
11.一种高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置，其特征在于，包括全封闭的主箱体，所述主箱体上部设置为透光密闭罩，所述主箱体中部设置为储水反应区，所述主箱体下部设置为锥形的积泥排泥区，所述主箱体内设有生物转盘组件和中间轴，所述生物转盘组件包括若干平行固定在中间轴上的生物转盘箱笼，若干所述生物转盘箱笼绕中间轴平行转动。
12.如权利要求11所述的高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置，其特征在于，所述生物转盘箱笼采用圆形薄框空腔轻质生物转笼结构，所述圆形空腔生物转笼包括两层可拆卸式框笼式轻质骨架，所述可拆卸式框笼式轻质骨架采用辐射状骨架或圆形状骨架，所述可拆卸式框笼骨架之间连接有圆形的箱体外周固定骨架，所述可拆卸式框笼式轻质骨架外圈上设有若干外圈网格状盘片区块，所述外圈网格状盘片区块采用石墨烯类强氧化性材料或纳米吸附强氧化性材料，所述可拆卸式框笼式轻质骨架内圈设有若干内圈高强塑料纤维网格状盘片区块。
13.如权利要求11所述的高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置，其特征在于，所述生物转盘箱笼外周上设有采风驱动板，所述采风驱动板为斜向设置的三角形板状结构，所述采风驱动板与生物转盘箱笼之间设有弧形底板。
14.如权利要求11所述的高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置，其特征在于，所述主箱体侧面设有用于承托中间轴的固定端，所述主箱体上设有在采用电驱动时驱动中间轴转动的电机。
15.如权利要求11所述的高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置，其特征在于，所述主箱体上设有进水组件，所述进水组件包括连接在主箱体上的进水管，所述主箱体内等距均布有水槽，所述进水管出水口设有止回阀，所述主箱体内进行增强型高效有机废弃物好氧生物处理时，所述进水管出水口浸没在水槽水面以下。
16.如权利要求15所述的高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置，其特征在于，所述主箱体上连接有排水管，所述主箱体内进行增强型高效有机废弃物好氧生物处理时，所述排水管进水口浸没在水槽水面以下。
17.如权利要求11所述的高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置，其特征在于，所述主箱体上设有进风组件和与之配合的送引风设备，所述送引风设备包括风机风管、风量调节机构、送风预热加热设备和热源设备，所述进风组件包括设置在主箱体内的水下布风装置和水上布风装置，所述主箱体内还设有防停机返水装置。
18.如权利要求17所述的高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置，其特征在于，所述水下布风装置包括若干水下增氧环管，所述水下增氧环管上沿其圆周方向开设有若干水下空气喷嘴，所述水下空气喷嘴沿与水下增氧环管切线45°夹角方向喷气，所述水下空气喷嘴在水下增氧环管圆周内外两侧成对设置，所述水上布风装置包括若干水上增氧环管，所述水上增氧环管上沿其圆周方向的内侧开设有若干水上空气喷嘴，所述水上空气喷嘴沿与水上增氧环管切线45°夹角方向喷气。
19.如权利要求17所述的高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置，其特征在于，所述主箱体上还设有排风组件，所述排风组件包括防超压联动调节装置和集风口。
20.如权利要求17所述的高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置，其特征在于，所述送引风系统还包括停电切换保护装置，所述停电切换保护装置在停电状态下将送引风装置切换为有组织自然通风。
21.如权利要求11所述的高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置，其特征在于，所述主箱体上设有清洗组件，所述清洗组件包括设置在主箱体外用于清洗主箱体上部透明遮光罩的箱体清洗喷头，还包括设置在主箱体内用于清洗生物转盘箱笼的盘片清洗喷头。
22.如权利要求11所述的高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置，其特征在于，所述主箱体底部设有积排泥组件，所述积排泥组件包括积泥斗和自动排泥控制阀，所述自动排泥控制阀与主箱体外部排泥管道连接。
23.如权利要求11所述的高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置，其特征在于，所述主箱体外设有保温机构，所述保温机构包括包裹在主箱体外的聚氨酯发泡层。
24.如权利要求11所述的高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置，其特征在于，所述主箱体内、生物转盘组件上均有防腐措施。
25.如权利要求11所述的高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置，其特征在于，所述主箱体上设有强氧化性材料催化光源组件，所述主箱体上部的透光密闭罩采用双层保温耐压透明密封罩，所述强氧化性材料催化光源组件包括分别设置在主箱体内外的模拟光电光源和可旋转光反射板。
说明书
高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理方法及装置
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理方法及装置。
背景技术
随着我国经济的快速发展、城市化进程的加快以及人民生活水平的迅速提高，生产与生活过程中产生的污水和垃圾废弃物也随之迅速增加，污水和垃圾废弃物占用土地，污染环境的状况以及对人们健康的影响也越加明显，如何对污水和垃圾进行有效的无害化处理越来越成为环境保护方面的重大课题。
尤其农村污水、固体废弃物的无害化处理还处在一个较低的发展阶段，目前农村的生活方式在逐渐向城市化的方向发展，然而农村基础设施建设与城市的建设水平还存在较大差距，处理设施基本处于空白状态。农村污水主要是生活污水，生活污水主要来自农家的厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣机排水、淋浴排水和其他排水，固体废弃物以厨余垃圾为主，具有有机物含量高的特点，并且来源分散，集中处理需要修建大量的管道和运输设施，投入高昂，而且传统的大型污水处理厂和垃圾处理场占用较大面积的处理场地，并且进行生物质处理的时间长，占用极大的场地，单位时间内能够处理的废水和废弃物总量有限，总体上来说，单位面积的处理能力有限不适合在农村地区进行推广使用。
目前，市场上存在一种用于处理污水的生物转盘装置，这种生物转盘装置在处理污水或流质的废弃物时，由于生物转盘仅仅是一片较薄的片状结构，并且对有机质进行处理主要依靠生物转盘上附着的一层薄薄的生物活性膜片，在生物转盘转动搅拌的过程中，难以对污水进行充分的搅拌，整体转化处理的效率低下。此外，生物转化处理对环境温度的要求较高，在冬季较为寒冷的北方地区，传统的生物转盘由于需要在较高的温度下才能保持生物活性，在冬季基本处于停用状态。而且传统的生物转盘一般只适用于处理污水，对于粘度较大的污泥或者固体废弃物难以进行处理，适用面较窄，不适合进行大范围的推广使用。
发明内容
为解决现有技术存在的不足，本发明旨在提出一种高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理方法及装置，其能够极高效地处理含有大量有机质的污水和流动性均匀固废。
为实现上述目的，本发明的高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理方法包括以下步骤：
S1：对可生化固体废弃物、城市生活污水厂污泥、生活垃圾及餐厨垃圾等进行预处理，得到流动性均匀固废;
S2：对污水进行调质和流动性均匀固废进行调质;
S3：直接取用污水或流动性均匀固废，或以任意比例混合的污水和流动性均匀固废，置入高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置中进行强氧化完全好氧生物处理;
S4：对强氧化完全好氧生物处理后的固废进行脱水、调质。
进一步地，在步骤S1中，所述预处理包括脱油、磨细、分拣、浮选、淋洗、滤水处理，经过预处理的均匀固废中加入水增加流动性，形成流动性浆体。
进一步地，在步骤S2中，污水、流动性均匀固废进行调质时，增加好氧菌浓度，并且PH值调整为中性。
进一步地，在步骤S3中，向高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置中加入重金属络合剂。
进一步地，在步骤S3中，高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置内有机废弃物的温度保持在5～60℃。
进一步地，在步骤S3中，高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置内采用强氧化性材料或纳米吸附强氧化材料，强氧化性材料为石墨烯类强氧化性材料，纳米吸附强氧化材料包括纳米铁氧化物、纳米硫化铁、纳米零价铁、纳米铝氧化物和纳米锰氧化物。
进一步地，高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置的排风对送风进行预热。
进一步地，高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置的热源来自沼气焚烧、废热及余热利用、水源/地源/空气源热泵或者太阳能，或者前述热源的结合。
进一步地，在步骤S1中对流动性均匀固废进行淋洗产生的废水一部分处理后排放出去，另一部分进行调质后，进入高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置中参与好氧反应。
进一步地，在步骤S4中，有机废弃物在脱水过程中产生的部分废水再应用于高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置中，重复使用。
本发明还提出一种高效污水和流动性均匀固废好氧生物处理装置，其包括全封闭的主箱体，主箱体上部设置为透光密闭罩，主箱体中部设置为储水反应区，主箱体下部设置为锥形的积泥排泥区，主箱体内设有生物转盘组件和中间轴，生物转盘组件包括若干平行固定在中间轴上的生物转盘箱笼，若干生物转盘箱笼绕中间轴平行转动。
进一步地，生物转盘箱笼采用圆形薄框空腔轻质生物转笼结构，圆形空腔生物转笼包括两层可拆卸式框笼式轻质骨架，可拆卸式框笼式轻质骨架采用辐射状骨架或圆形状骨架，可拆卸式框笼骨架之间连接有圆形的箱体外周固定骨架，可拆卸式框笼式轻质骨架外圈上设有若干外圈网格状盘片区块，外圈网格状盘片区块采用石墨烯类强氧化性材料或纳米吸附强氧化性材料，可拆卸式框笼式轻质骨架内圈设有若干内圈高强塑料纤维网格状盘片区块。
进一步地，生物转盘箱笼外周上设有采风驱动板，采风驱动板为斜向设置的三角形板状结构，采风驱动板与生物转盘箱笼之间设有弧形底板。
进一步地，主箱体侧面设有用于承托中间轴的固定端，主箱体上设有在采用电驱动时驱动中间轴转动的电机。
进一步地，主箱体上设有进水组件，进水组件包括连接在主箱体上的进水管，主箱体内等距均布有水槽，进水管出水口设有止回阀，主箱体内进行增强型高效有机废弃物好氧生物处理时，进水管出水口浸没在水槽水面以下。
进一步地，主箱体上连接有排水管，主箱体内进行增强型高效有机废弃物好氧生物处理时，排水管进水口浸没在水槽水面以下。
进一步地，主箱体上设有进风组件和与之配合的送引风设备，送引风设备包括风机风管、风量调节机构、送风预热加热设备和热源设备，进风组件包括设置在主箱体内的水下布风装置和水上布风装置，主箱体内还设有防停机返水装置。
进一步地，水下布风装置包括若干水下增氧环管，水下增氧环管上沿其圆周方向开设有若干水下空气喷嘴，水下空气喷嘴沿与水下增氧环管切线45°夹角方向喷气，水下空气喷嘴在水下增氧环管圆周内外两侧成对设置，水上布风装置包括若干水上增氧环管，水上增氧环管上沿其圆周方向的内侧开设有若干水上空气喷嘴，水上空气喷嘴沿与水上增氧环管切线45°夹角方向喷气。
进一步地，主箱体上还设有排风组件，排风组件包括防超压联动调节装置和集风口。
进一步地，送引风系统还包括停电切换保护装置，停电切换保护装置在停电状态下将送引风装置切换为有组织自然通风。
进一步地，主箱体上设有清洗组件，清洗组件包括设置在主箱体外用于清洗主箱体上部透明遮光罩的箱体清洗喷头，还包括设置在主箱体内用于清洗生物转盘箱笼的盘片清洗喷头。
进一步地，主箱体底部设有积排泥组件，积排泥组件包括积泥斗和自动排泥控制阀，自动排泥控制阀与主箱体外部排泥管道连接。
进一步地，主箱体外设有保温机构，保温机构包括包裹在主箱体外的聚氨酯发泡层。
进一步地，主箱体内、生物转盘组件上均有防腐措施。
进一步地，主箱体上设有强氧化性材料催化光源组件，主箱体上部的透光密闭罩采用双层保温耐压透明密封罩，强氧化性材料催化光源组件包括分别设置在主箱体内外的模拟光电光源和可旋转光反射板。
本发明使用的主箱体内压力大于外界大气压，通过送风和搅动增加了主箱体中水体的溶解氧浓度，并且主箱体内的反应温度处在较高的温度水平，能够保证好氧生物反应在最有利的条件下进行，提高了处理效率，适合于寒冷地区，能够以极高效率处理污水和流动性均匀固废。