申請(qǐng)日2015.07.21

　　公開(kāi)(公告)日2015.11.11

　　IPC分類(lèi)號(hào)C02F9/14

　　摘要

　　一種用于小城鎮(zhèn)污水處理的人工濕地污水預(yù)處理的方法，旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中的小城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)水質(zhì)波動(dòng)較大，給處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成較大沖擊，以及人工濕地系統(tǒng)在北方冬季處理效率明顯下降的缺點(diǎn)，提供一種方法，具體步驟為：A污水進(jìn)入格柵池進(jìn)行攔截處理;B進(jìn)入生物選擇區(qū);C進(jìn)入生物反應(yīng)區(qū)，活性污泥降解生活污水中的有機(jī)物、氮、磷等污染物，曝氣系統(tǒng)對(duì)生物反應(yīng)區(qū)的不同區(qū)域的溶解氧濃度自動(dòng)控制;D進(jìn)入混凝反應(yīng)區(qū)，投加絮凝劑進(jìn)行混凝反應(yīng);E進(jìn)入沉淀區(qū)，沉淀污泥部分回流至生物選擇區(qū);F剩余污泥進(jìn)入污泥濃縮區(qū);G經(jīng)步驟E處理后的污水進(jìn)入人工濕地。本發(fā)明提高了系統(tǒng)的耐沖擊能力，適合在小城鎮(zhèn)污水水質(zhì)波動(dòng)較大的環(huán)境使用。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種用于小城鎮(zhèn)污水處理的人工濕地污水預(yù)處理的方法，包括生物處理、絮凝、沉淀等步驟，其特征在于，具體步驟為：

　　A.污水經(jīng)設(shè)有格柵的格柵池進(jìn)行攔截處理，攔截污水中大的漂浮物及雜質(zhì);

　　B.經(jīng)所述的步驟A攔截處理后的污水進(jìn)入生物選擇區(qū)，生物選擇區(qū)投放有馴化的活性污泥，污水與生物選擇區(qū)的活性污泥充分混合;

　　C.經(jīng)所述的步驟B處理后的泥水混合物進(jìn)入生物反應(yīng)區(qū)，生物反應(yīng)區(qū)設(shè)有缺氧反應(yīng)區(qū)、厭氧反應(yīng)區(qū)和好氧反應(yīng)區(qū)，生物反應(yīng)區(qū)的曝氣系統(tǒng)通過(guò)裝置和設(shè)備對(duì)生物反應(yīng)區(qū)的不同區(qū)域的溶解氧濃度自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)缺氧、厭氧、好氧的依次循環(huán)組合，生物反應(yīng)區(qū)投放有馴化的活性污泥，活性污泥的微生物在缺氧、厭氧、好氧狀態(tài)下發(fā)生不同的反應(yīng)，對(duì)泥水混合物中的有機(jī)物、氮、磷等污染物進(jìn)行降解;

　　D.經(jīng)所述的步驟C處理后的泥水混合物進(jìn)入混凝反應(yīng)區(qū)，通過(guò)投加絮凝劑進(jìn)行混凝反應(yīng)，同時(shí)對(duì)泥水混合物進(jìn)行化學(xué)除磷處理，增強(qiáng)后續(xù)在沉淀區(qū)的沉淀效果;

　　E.經(jīng)所述的步驟D處理后的泥水混合物進(jìn)入沉淀區(qū)進(jìn)行沉淀處理，沉淀后的活性污泥部分回流至生物選擇區(qū)，一方面，可提高生物選擇區(qū)活性污泥的活性和濃度，改善活性污泥性質(zhì)，防止污泥膨脹;另一方面，回流的活性污泥在厭氧條件下釋放在好氧段吸收的磷，便于在生物反應(yīng)區(qū)的好氧段繼續(xù)吸收磷，提高磷處理效率;

　　F.經(jīng)所述的步驟E處理后的剩余的含磷活性污泥進(jìn)入污泥濃縮區(qū)，污泥濃縮后排出系統(tǒng)，污泥濃縮后的液體回流至格柵池;

　　G.經(jīng)所述的步驟E處理后的污水進(jìn)入人工濕地處理系統(tǒng)。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于小城鎮(zhèn)污水處理的人工濕地污水預(yù)處理的方法，其特征在于，當(dāng)污水的化學(xué)需氧量≥100mg/L時(shí)，處理方法為：減小所述的格柵池的進(jìn)水流量，使污水在生物反應(yīng)區(qū)的停留時(shí)間保持在15-20小時(shí);當(dāng)活性污泥容積指數(shù)低于50時(shí)，在步驟B中投加活性污泥，使活性污泥容積指數(shù)達(dá)到80-100之間;增加步驟C的曝氣量，氣水比不低于8:1;如果出水水質(zhì)對(duì)總氮去除率有較高要求時(shí)，在步驟C中增加生物反應(yīng)區(qū)的硝化混合液內(nèi)部回流，提高系統(tǒng)總氮處理效率，反之則可不設(shè)置硝化混合液回流;控制步驟D的絮凝劑的添加量，不大于設(shè)計(jì)添加量的60%;保留步驟E的污泥回流。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于小城鎮(zhèn)污水處理的人工濕地污水預(yù)處理的方法，其特征在于，當(dāng)污水的化學(xué)需氧量<100mg/L時(shí)，處理方法為：增大所述的格柵池的進(jìn)水流量，使污水在生物反應(yīng)區(qū)的停留時(shí)間不大于10小時(shí);減少甚至關(guān)閉步驟C的曝氣量，氣水比不高于5：1;增加步驟D絮凝劑的添加量至設(shè)計(jì)添加量的1.1-1.2倍;關(guān)閉步驟E的污泥回流。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種用于小城鎮(zhèn)污水處理的人工濕地污水預(yù)處理的方法，其特征在于，所述的步驟C的曝氣系統(tǒng)通過(guò)電動(dòng)閥門(mén)及變頻鼓風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)生物反應(yīng)區(qū)的不同區(qū)域溶解氧的自動(dòng)控制，首先將曝氣管上的電動(dòng)閥門(mén)全部開(kāi)啟，根據(jù)設(shè)定的溶解氧濃度，變頻鼓風(fēng)機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)鼓風(fēng)量，然后通過(guò)調(diào)節(jié)電動(dòng)閥門(mén)的開(kāi)啟度設(shè)定缺氧反應(yīng)區(qū)、厭氧反應(yīng)區(qū)和好氧反應(yīng)區(qū)的風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)生物反應(yīng)區(qū)的不同區(qū)域溶解氧的自動(dòng)控制，降低了鼓風(fēng)機(jī)能耗。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種用于小城鎮(zhèn)污水處理的人工濕地污水預(yù)處理的方法，其特征在于，所述的步驟B和步驟C的馴化的活性污泥，馴化過(guò)程在生物選擇區(qū)和生物反應(yīng)區(qū)進(jìn)行，馴化方法為：

　　1)接種城鎮(zhèn)污水處理廠二沉池不添加化學(xué)藥劑的活性污泥，活性污泥含水率不大于98%，接種活性污泥量不大于生物選擇區(qū)或生物反應(yīng)區(qū)的池體體積的1/3;

　　2)接種微生物菌種，接種比例不大于活性污泥體積的3%;

　　3)生物選擇區(qū)或生物反應(yīng)區(qū)進(jìn)滿(mǎn)水后，連續(xù)曝氣12-24h，然后沉淀，排出上清液，重復(fù)進(jìn)水、曝氣、沉淀、排液的過(guò)程，持續(xù)7天，馴化過(guò)程中需連續(xù)、均勻曝氣，溶解氧控制在2-6mg/L，pH值保持在6-7;

　　4)第八天起，連續(xù)進(jìn)水，初期只按照設(shè)計(jì)的污水處理量的10-30%進(jìn)水，每天少量遞增，直至達(dá)到設(shè)計(jì)的污水處理量。

　　說(shuō)明書(shū)

　　一種用于小城鎮(zhèn)污水處理的人工濕地污水預(yù)處理的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及人工濕地領(lǐng)域，尤其涉及一種用于小城鎮(zhèn)污水處理的人工濕地污水預(yù)處理的方法。

　　背景技術(shù)

　　人工濕地是以人工建造和監(jiān)督控制的、與沼澤地相類(lèi)似的地面，通過(guò)自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的凈化。人工濕地對(duì)自然濕地系統(tǒng)中的填料、微生物、植物以及配水方式進(jìn)行了優(yōu)化，強(qiáng)化了自然濕地系統(tǒng)的污染物去除效率，該系統(tǒng)具有處理效果好、工藝簡(jiǎn)單、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)，特別適用于小城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)。

　　人工濕地作為一種生態(tài)治污技術(shù)也存在占地面積大、污染負(fù)荷低、運(yùn)行管理不善易造成堵塞等缺點(diǎn)，為確保人工濕地長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，提高處理效率，常與生物處理等傳統(tǒng)污水處理工藝組合。生物處理工藝主要包括活性污泥法和生物膜法，其污染物去除原理是利用微生物的降解作用去除污水中的有機(jī)物、氮、磷等污染物，具有運(yùn)行管理簡(jiǎn)單、投資少，運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但生物處理工藝對(duì)水質(zhì)波動(dòng)適應(yīng)性較低，當(dāng)污水的生化性較低時(shí)，微生物的生長(zhǎng)受到抑制，將大大影響系統(tǒng)的處理效果。而小城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)由于管網(wǎng)建設(shè)不完善，絕大部分生活污水通過(guò)現(xiàn)有溝渠收集，雨季和旱季時(shí)水質(zhì)波動(dòng)較大，如人工濕地系統(tǒng)在北方冬季處理效率明顯下降，給處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成較大沖擊。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的小城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)水質(zhì)波動(dòng)較大，給處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成較大沖擊，以及人工濕地系統(tǒng)在北方冬季處理效率明顯下降的缺點(diǎn)，提供了一種用于小城鎮(zhèn)污水處理的人工濕地污水預(yù)處理的方法。

　　本發(fā)明實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是：一種用于小城鎮(zhèn)污水處理的人工濕地污水預(yù)處理的方法，包括生物處理、絮凝、沉淀等步驟，具體步驟為：

　　A.污水經(jīng)設(shè)有格柵的格柵池進(jìn)行攔截處理，攔截污水中大的漂浮物及雜質(zhì);

　　B.經(jīng)所述的步驟A攔截處理后的污水進(jìn)入生物選擇區(qū)，生物選擇區(qū)投放有馴化的活性污泥，污水與生物選擇區(qū)的活性污泥充分混合;

　　C.經(jīng)所述的步驟B處理后的泥水混合物進(jìn)入生物反應(yīng)區(qū)，生物反應(yīng)區(qū)設(shè)有缺氧反應(yīng)區(qū)、厭氧反應(yīng)區(qū)和好氧反應(yīng)區(qū)，生物反應(yīng)區(qū)的曝氣系統(tǒng)通過(guò)裝置和設(shè)備對(duì)生物反應(yīng)區(qū)的不同區(qū)域的溶解氧濃度自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)缺氧、厭氧、好氧的依次循環(huán)組合，生物反應(yīng)區(qū)投放有馴化的活性污泥，活性污泥的微生物在缺氧、厭氧、好氧狀態(tài)下發(fā)生不同的反應(yīng)，對(duì)泥水混合物中的有機(jī)物、氮、磷等污染物進(jìn)行降解;

　　D.經(jīng)所述的步驟C處理后的泥水混合物進(jìn)入混凝反應(yīng)區(qū)，通過(guò)投加絮凝劑進(jìn)行混凝反應(yīng)，同時(shí)對(duì)泥水混合物進(jìn)行化學(xué)除磷處理，增強(qiáng)后續(xù)在沉淀區(qū)的沉淀效果;

　　E.經(jīng)所述的步驟D處理后的泥水混合物進(jìn)入沉淀區(qū)進(jìn)行沉淀處理，沉淀后的活性污泥部分回流至生物選擇區(qū)，一方面，可提高生物選擇區(qū)活性污泥的活性和濃度，改善活性污泥性質(zhì)，防止污泥膨脹;另一方面，回流的活性污泥在厭氧條件下釋放在好氧段吸收的磷，便于在生物反應(yīng)區(qū)的好氧段繼續(xù)吸收磷，提高磷處理效率;

　　F.經(jīng)所述的步驟E處理后的剩余的含磷活性污泥進(jìn)入污泥濃縮區(qū)，污泥濃縮后排出系統(tǒng)，污泥濃縮后的液體回流至格柵池;

　　G.經(jīng)所述的步驟E處理后的污水進(jìn)入人工濕地處理系統(tǒng)。

　　當(dāng)污水的化學(xué)需氧量≥100mg/L時(shí)，處理方法為：減小所述的格柵池的進(jìn)水流量，使污水在生物反應(yīng)區(qū)的停留時(shí)間保持在15-20小時(shí);當(dāng)活性污泥容積指數(shù)低于50時(shí)，在步驟B中投加活性污泥，使活性污泥容積指數(shù)達(dá)到80-100之間;增加步驟C的曝氣量，氣水比不低于8:1;如果出水水質(zhì)對(duì)總氮去除率有較高要求時(shí)，在步驟C中增加生物反應(yīng)區(qū)的硝化混合液內(nèi)部回流，提高系統(tǒng)總氮處理效率，反之則可不設(shè)置硝化混合液回流;控制步驟D的絮凝劑的添加量，不大于設(shè)計(jì)添加量的60%;保留步驟E的污泥回流。

　　當(dāng)污水的化學(xué)需氧量<100mg/L時(shí)，處理方法為：增大所述的格柵池的進(jìn)水流量，使污水在生物反應(yīng)區(qū)的停留時(shí)間不大于10小時(shí);減少甚至關(guān)閉步驟C的曝氣量，氣水比不高于5：1;增加步驟D絮凝劑的添加量至設(shè)計(jì)添加量的1.1-1.2倍;關(guān)閉步驟E的污泥回流。

　　所述的步驟C的曝氣系統(tǒng)通過(guò)電動(dòng)閥門(mén)及變頻鼓風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)生物反應(yīng)區(qū)的不同區(qū)域溶解氧的自動(dòng)控制，首先將曝氣管上的電動(dòng)閥門(mén)全部開(kāi)啟，根據(jù)設(shè)定的溶解氧濃度，變頻鼓風(fēng)機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)鼓風(fēng)量，然后通過(guò)調(diào)節(jié)電動(dòng)閥門(mén)的開(kāi)啟度設(shè)定缺氧反應(yīng)區(qū)、厭氧反應(yīng)區(qū)和好氧反應(yīng)區(qū)的風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)生物反應(yīng)區(qū)的不同區(qū)域溶解氧的自動(dòng)控制，降低了鼓風(fēng)機(jī)能耗。

　　所述的步驟B和步驟C的馴化的活性污泥，馴化過(guò)程在生物選擇區(qū)和生物反應(yīng)區(qū)進(jìn)行，馴化方法為：

　　1)接種城鎮(zhèn)污水處理廠二沉池不添加化學(xué)藥劑的活性污泥，活性污泥含水率不大于98%，接種活性污泥量不大于生物選擇區(qū)或生物反應(yīng)區(qū)的池體體積的1/3;

　　2)接種微生物菌種，接種比例不大于活性污泥體積的3%;

　　3)生物選擇區(qū)或生物反應(yīng)區(qū)進(jìn)滿(mǎn)水后，連續(xù)曝氣12-24h，然后沉淀，排出上清液，重復(fù)進(jìn)水、曝氣、沉淀、排液的過(guò)程，持續(xù)7天，馴化過(guò)程中需連續(xù)、均勻曝氣，溶解氧控制在2-6mg/L，pH值保持在6-7;

　　4)第八天起，連續(xù)進(jìn)水，初期只按照設(shè)計(jì)的污水處理量的10-30%進(jìn)水，每天少量遞增，直至達(dá)到設(shè)計(jì)的污水處理量。

　　本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明由于兼有生物處理及物理化學(xué)處理，可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)采用不同的運(yùn)行模式，即：旱季污染物濃度較高，可生化性好，可采用生化處理，絮凝區(qū)不投或少投加絮凝劑;雨季污染物濃度較低，可生化性差，生物反應(yīng)區(qū)可停止曝氣，絮凝區(qū)投加絮凝劑。通過(guò)靈活控制生物段和混凝沉淀工藝的組合，提高了系統(tǒng)的耐沖擊能力，有效解決了小城鎮(zhèn)旱季和雨季水質(zhì)波動(dòng)較大的問(wèn)題。曝氣系統(tǒng)通過(guò)電動(dòng)閥門(mén)及變頻鼓風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)池內(nèi)不同區(qū)域溶解氧的自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)缺氧、厭氧、好氧工藝的循環(huán)組合，控制靈活，節(jié)約建設(shè)成本，降低鼓風(fēng)機(jī)能耗。根據(jù)不同出水水質(zhì)需求靈活控制混合液回流和污泥回流比，提高脫氮除磷效率。活性污泥的微生物菌種按照指定條件馴化，活化周期短，生物活性高，適應(yīng)性強(qiáng)，和常規(guī)馴化方法相比可縮短污水處理設(shè)施1/3的調(diào)試時(shí)間。此法在保證出水水質(zhì)的前提下，最大限度地降低處理成本，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

　　下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。