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）