公布日:2024.04.26
申请日:2024.03.21
分类号:C02F9/00(2023.01)I;C02F11/02(2006.01)I;C05F15/00(2006.01)I;C05F17/20(2020.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/78(2023.01)N;C02F1
/50(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N
摘要
本发明提供了一种农村生活污水综合处理方法,将农村生活污水分为黑水和灰水进行分别处理;灰水经过多次过滤、混凝、絮凝、曝气、消毒等处理,其水中有机质含量和氨氮含量大幅降低,接近达到居民用水标准;黑水经过生物滤池过滤和发酵后得到的有机肥料可直接作用于农田;本发明因地制宜就地取材,在整个工艺流程中自制活性污泥,自产自销,不必采购市面上的活性污泥,大幅节省成本;本发明技术方案成本低,原料来源广泛,工艺简单,可操作性强,能够有效对生活污水进行处理,不会对环境产生二次污染。
权利要求书
1.一种农村生活污水综合处理方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1,污水分类将住户排出的污水分为灰水和黑水,分别处理;所述灰水包括淋浴用水、洗衣用水和厨房用水;所述黑水包括如厕用水;步骤S2,灰水处理S21对灰水进行第一次过滤,除去水中的不溶杂质;S22在灰水中加入混凝剂,剪切10-20min,转速800-1000r/min;S23对灰水进行第二次过滤,收集过滤掉的污泥,备用;S24在灰水中加入絮凝剂,剪切10-20min,转速200-500r/min;S25对灰水进行第三次过滤,收集过滤掉的污泥,备用;S26通入臭氧对灰水进行曝气;S27在灰水中加入消毒剂,得中水;步骤S3,黑水处理S31对黑水进行压滤,压力0.4-0.5MPa;S32压滤后得到的液体为尿液,与中水混合,经生物滤池过滤后得有机肥料;S33压滤后得到的固体为粪便,将粪便分为两部分;第一部分粪便与第二、三次过滤掉的污泥按任意比例混合,进行曝气,曝气结束后得活性污泥;第二部分粪便和活性污泥在搅拌池中进行混合,转速300-500r/min,搅拌时间10-20min;S34搅拌后加入好氧细菌,进行好氧发酵处理,发酵后得有机肥料。
2.根据权利要求1所述的一种农村生活污水综合处理方法,其特征在于,步骤S21中所述第一次过滤使用的滤料为3-5层纱网,网距3-5cm,目数20-30目;步骤S23中所述第二次过滤使用的滤料为3层砂砾,每层宽度8-10cm;第一层为石英砂,密度1.5-2.0kg/L、粒径1.0-2.0mm;第二层为无烟煤,密度2.5-3.0kg/L、粒径0.5-1.0mm;第三层为石英砂,密度5-6kg/L、粒径0.25-0.5mm;步骤S25中所述第三次过滤使用的滤料为陶粒和沸石,质量比为(1-2):(1-2);沸石粒径为1.0-1.5mm,陶粒粒径为1.0-2.0mm。
3.根据权利要求1所述的一种农村生活污水综合处理方法,其特征在于,步骤S22中所述混凝剂的使用量为每吨灰水20-50g;所述混凝剂为硫酸铝、明矾和氯化铁,质量比为1:4:2;步骤S24中所述絮凝剂的使用量为每吨灰水10-20g;所述絮凝剂为聚乙烯醇;步骤S27中所述消毒剂的使用量为每吨灰水10-20g,所述消毒剂为质量分数为3%的过氧化氢溶液。
4.根据权利要求1所述的一种农村生活污水综合处理方法,其特征在于,步骤S26中所述臭氧的流量为3-4L/min,曝气时间3-5h。
5.根据权利要求1所述的一种农村生活污水综合处理方法,其特征在于,步骤S32中所述生物滤池的宽度为40-60cm;所述生物滤池的滤料为陶粒、石英砂、活性炭和焦炭,质量比为2:2:10:3;所述陶粒的粒径为1.0-2.0mm,石英砂的粒径为1.0-2.0mm,活性炭的粒径为5-10mm,焦炭的粒径为1.0-1.5mm。
6.根据权利要求1所述的一种农村生活污水综合处理方法,其特征在于,所述步骤S32中尿液与中水混合的质量比为1:10。
7.根据权利要求1所述的一种农村生活污水综合处理方法,其特征在于,步骤S33中第一部分粪便和第二部分粪便的质量比为1:3。
8.根据权利要求1所述的一种农村生活污水综合处理方法,其特征在于,步骤S33中使用氧气曝气,氧气流量为4-5L/min;每天曝气20-22h,静置2-4h,曝气前加入粪便总质量4%的水,曝气结束后排出相同质量的水;10-15d后,每天曝气两周期,每周期曝气10h,静置2h;20d后,得活性污泥。
9.根据权利要求1所述的一种农村生活污水综合处理方法,其特征在于,步骤S33中所述活性污泥和第二部分粪便的混合质量比为1:5。
10.根据权利要求1所述的一种农村生活污水综合处理方法,其特征在于,步骤S34中所述好氧细菌的使用量为每吨粪便1-5g,所述好氧细菌为拟杆菌、芽孢杆菌和大肠杆菌,质量比为1:2:3;所述好氧发酵处理为,在发酵池中放入辅料,与粪便一同堆肥发酵,发酵过程保持通风,发酵温度50-70℃,每3d翻动一次肥堆,3-4周后结束发酵;所述辅料与粪便的质量比为1:5,所述辅料为秸秆、木屑和菇渣,质量比为5:1:2。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种农村生活污水综合处理方法,包括以下步骤:
步骤(1),污水分类
将住户排出的污水分为灰水和黑水,分别处理;所述灰水包括淋浴用水、洗衣用水和厨房用水;所述黑水包括如厕用水;
步骤(2),灰水处理
(2.1)对灰水进行第一次过滤,除去水中的不溶杂质;
(2.2)在灰水中加入混凝剂,剪切10-20min,转速800-1000r/min;
(2.3)对灰水进行第二次过滤,收集过滤掉的污泥,备用;
(2.4)在灰水中加入絮凝剂,剪切10-20min,转速200-500r/min;
(2.5)对灰水进行第三次过滤,收集过滤掉的污泥,备用;
(2.6)通入臭氧对灰水进行曝气;
(2.7)在灰水中加入消毒剂,得中水;
步骤(3),黑水处理
(3.1)对黑水进行压滤,压力0.4-0.5MPa;
(3.2)压滤后得到的液体为尿液,与中水混合,经生物滤池过滤后得有机肥料;
(3.3)压滤后得到的固体为粪便,将粪便分为两部分;
第一部分粪便与第二、三次过滤掉的污泥按任意比例混合,进行曝气,曝气结束后得活性污泥;
第二部分粪便和活性污泥在搅拌池中进行混合,转速300-500r/min,搅拌时间10-20min;
(3.4)搅拌后加入好氧细菌,进行好氧发酵处理,发酵后得有机肥料。
优选的,步骤(2.1)中所述第一次过滤使用的滤料为3-5层纱网,网距3-5cm,目数20-30目;
步骤(2.3)中所述第二次过滤使用的滤料为3层砂砾,每层宽度8-10cm;第一层为石英砂,密度1.5-2.0kg/L、粒径1.0-2.0mm;第二层为无烟煤,密度2.5-3.0kg/L、粒径0.5-1.0mm;第三层为石英砂,密度5-6kg/L、粒径0.25-0.5mm;
步骤(2.5)中所述第三次过滤使用的滤料为陶粒和沸石,质量比为(1-2):(1-2);沸石粒径为1.0-1.5mm,陶粒粒径为1.0-2.0mm。
优选的,步骤(2.2)中所述混凝剂的使用量为每吨灰水20-50g;所述混凝剂为硫酸铝、明矾和氯化铁,质量比为1:4:2;
步骤(2.4)中所述絮凝剂的使用量为每吨灰水10-20g;所述絮凝剂为聚乙烯醇;
步骤(2.7)中所述消毒剂的使用量为每吨灰水10-20g,所述消毒剂为质量分数为3%的过氧化氢溶液。
优选的,步骤(2.6)中所述臭氧的流量为3-4L/min,曝气时间3-5h。
优选的,步骤(3.2)中所述生物滤池的宽度为40-60cm;所述生物滤池的滤料为陶粒、石英砂、活性炭和焦炭,质量比为2:2:10:3;所述陶粒的粒径为1.0-2.0mm,石英砂的粒径为1.0-2.0mm,活性炭的粒径为5-10mm,焦炭的粒径为1.0-1.5mm。
优选的,步骤(3.2)中尿液与中水混合的质量比为1:10;
优选的,步骤(3.3)中第一部分粪便和第二部分粪便的质量比为1:3。
优选的,步骤(3.3)中使用氧气曝气,氧气流量为4-5L/min;每天曝气20-22h,静置2-4h,曝气前加入粪便总质量4%的水,曝气结束后排出相同质量的水;10-15d后,每天曝气两周期,每周期曝气10h,静置2h;20d后,得活性污泥。
优选的,步骤(3.3)中所述活性污泥和第二部分粪便的混合质量比为1:5。
优选的,步骤(3.4)中所述好氧细菌的使用量为每吨粪便1-5g,所述好氧细菌为拟杆菌、芽孢杆菌和大肠杆菌,质量比为1:2:3;
所述好氧发酵处理为,在发酵池中放入辅料,与粪便一同堆肥发酵,发酵过程保持通风,发酵温度50-70℃,每3d翻动一次肥堆,3-4周后结束发酵;所述辅料与粪便的质量比为1:5,所述辅料为秸秆、木屑和菇渣,质量比为5:1:2。
本发明有以下优点:
1)本发明使用纱网过滤掉烟头、卫生纸和塑料袋等不溶于水的污染物初步净化水质;三层不同的砂料可以过滤掉水中大颗粒悬浮物、胶体物质和微生物和有机物等,砂料颗粒还能提供微生物附着基质,促进微生物的生长和代谢,进而有助于对污水中有机物的去除,进一步提高水质;陶粒和沸石可以吸附大量的磷元素和重金属离子,使水质得到进一步净化;
2)本发明采用混凝剂和絮凝剂协同处理污水,混凝剂将水溶性污染物凝聚成微小的不溶物,絮凝剂把微小颗粒物凝聚成大的矾花,两种药剂互相配合、协同作用可以最大限度的除去水中的污染物;并且本发明中使用的聚乙烯醇对让人体无毒,对环境友好,绿色环保无污染;
3)臭氧可以将污水中残留的有机物质氧化分解为无机物质,从而消除异味,提高水质;臭氧可以杀灭污水中的细菌和病毒,从而减少污水中的污染物;
4)本发明因地制宜就地取材,在整个工艺流程中自制活性污泥,自产自销,不必采购市面上的活性污泥,大幅节省成本;
5)经本发明处理的灰水可重新作为绿化用水和农业用水;经本发明处理的黑水可作为有机肥料作用于农田,最大程度节省成本;
6)本发明技术方案成本低,原料来源广泛,工艺简单,可操作性强,能够有效对生活污水进行处理,不会对环境产生二次污染。
(发明人:张媛;张艳杰;张焱;史密伟;王云霞;张荣芝;侯翔龙;申一文)