公布日：2022.09.02
申請日：2022.05.17
分類(lèi)號：C02F9/14(2006.01)I;C02F3/34(2006.01)I;C02F3/30(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于地窖式穩定槽的農村生活污水處理裝置，包括依次連通的蓄水池、地窖式穩定槽以及清水池；地窖式穩定槽頂部設有穩定槽進(jìn)水口，底部設有穩定槽出水口，地窖式穩定槽內的底部設有固定箱體，固定箱體內設有硝化細菌菌液和反硝化細菌菌液，固定箱體的側壁及頂面和底面上均設有透水孔；所述的蓄水池位于地窖式穩定槽上方，蓄水池頂部設有蓄水池進(jìn)水口，底部設有蓄水池出水口，蓄水池內設有過(guò)濾填料；蓄水池出水口與地窖式穩定槽進(jìn)水口連通；所述的清水池與地窖式穩定槽出水口通過(guò)管路連通。本發(fā)明采用多種菌組配伍治理，并設置物理處理承載設備，因地制宜，處理效果好，可實(shí)現農村生活污水處理的低動(dòng)力運行。
權利要求書(shū)
1.一種基于地窖式穩定槽的農村生活污水處理裝置，其特征是，包括依次連通的蓄水池（1）、地窖式穩定槽（2）以及清水池（3）；所述的地窖式穩定槽頂部設有穩定槽進(jìn)水口（201），底部設有穩定槽出水口（202），地窖式穩定槽內的底部設有固定箱體（4），所述的固定箱體內設有硝化細菌菌液和反硝化細菌菌液，固定箱體的側壁及頂面和底面上均設有透水孔（401）；所述的蓄水池位于地窖式穩定槽上方，蓄水池頂部設有蓄水池進(jìn)水口（101），底部設有蓄水池出水口（102），蓄水池內設有過(guò)濾填料（103）；蓄水池出水口與穩定槽進(jìn)水口連通；所述的清水池與穩定槽出水口通過(guò)管路連通。
2.根據權利要求1所述的農村生活污水處理裝置，其特征是，所述的硝化細菌菌液和反硝化細菌菌液由污水處理廠(chǎng)的二沉池污泥培養得到，培養方法為：（1）將二沉池污泥過(guò)濾后投入曝氣池，用水稀釋后靜態(tài)培養1-2天，污泥與水的質(zhì)量比為1:8-12；（2）用培養液換水，進(jìn)行連續流培養一周；所述的培養液的組分包括基本元素組分、無(wú)機鹽組分及微量元素溶液；培養硝化細菌菌液時(shí)，基本元素組分包括900-1100mg/LCO(NH2)2及0.5-1.5mg/LKH2PO4；培養反硝化細菌菌液時(shí)，基本元素組分包括15-25mg/LC6H12O6及0.5-1.5mg/LKH2PO4；所述的無(wú)機鹽組分包括：5-15mg/LNaH2PO4•2H2O，55-60mg/LMgSO4•7H2O及800-900mg/LNaHCO3；所述的微量元素溶液在培養液中的添加量為10-20mL/L，微量元素溶液的組分包括：5-10mg/LEDTA-Na2•2H2O，1-2mg/LFeCl3•6H2O，0.15-0.25mg/LZnSO4•7H2O，0.1-0.2mg/LCoCl2•6H2O，0.1-0.2mg/LMnCl2•4H2O，0.1-0.2mg/LCuSO4•5H2O，0.2-0.25mg/LNa2MoO4•2H2O，0.1-0.2mg/LNiCl2•6H2O，0.05-0.1mg/LH3BO3，0.1-0.2mg/LKI，5-15mg/LCaCl2，15-25mg/LMgSO4；（3）在培養液中添加待處理污水，進(jìn)行連續流培養10-20天，得到硝化細菌菌液或反硝化細菌菌液。
3.根據權利要求2所述的農村生活污水處理裝置，其特征是，步驟（2）中的培養液pH為6.8-7.3，連續流培養時(shí)溶解氧控制在1.8-2.2mg/L；步驟（3）中待處理污水的初始添加體積百分數為10-20%；后續每天增加20-30%，直至滿(mǎn)負荷。
4.根據權利要求1或2所述的農村生活污水處理裝置，其特征是，固定箱體內硝化細菌菌液和反硝化細菌菌液的體積比為0.5-2:1；硝化細菌菌液和反硝化細菌菌液的總體積與待處理污水的體積比為1:10-20。
5.根據權利要求1所述的農村生活污水處理裝置，其特征是，所述地窖式穩定槽的穩定槽進(jìn)水口和穩定槽出水口之間的高度差為2-3m。
6.根據權利要求1所述的農村生活污水處理裝置，其特征是，所述的固定箱體與地窖式穩定槽底部可拆卸連接；所述的固定箱體內設有生物膜反應器，所述的生物膜反應器呈板狀。
7.根據權利要求1所述的農村生活污水處理裝置，其特征是，所述地窖式穩定槽內在穩定槽出水口處設有隔水板（5），所述隔水板與地窖式穩定槽底面的夾角為50-70°；地窖式穩定槽的內壁上設有爬梯（7）。
8.根據權利要求1所述的農村生活污水處理裝置，其特征是，所述清水池的進(jìn)水口處設有孔徑≤0.22μm的濾膜。
9.根據權利要求1所述的農村生活污水處理裝置，其特征是，所述的蓄水池內的過(guò)濾填料包括由上至下依次設置的砂石層（1031）和礫石層（1032）；所述的蓄水池出水口處設有止逆閥（6）。
10.根據權利要求1所述的農村生活污水處理裝置，其特征是，所述的地窖式穩定槽及清水池之間的管路上設有抽水泵（8）和控制閥（9）。
發(fā)明內容
本發(fā)明是為了克服農村生活污水處理過(guò)程中的上述問(wèn)題，提供一種基于地窖式穩定槽的農村生活污水處理裝置，采用多種菌組配伍治理，并設置物理處理承載設備，因地制宜，處理效果好，可實(shí)現農村生活污水處理的低動(dòng)力運行。
為了實(shí)現上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種基于地窖式穩定槽的農村生活污水處理裝置，包括依次連通的蓄水池、地窖式穩定槽以及清水池；所述的地窖式穩定槽頂部設有穩定槽進(jìn)水口，底部設有穩定槽出水口，地窖式穩定槽內的底部設有固定箱體，所述的固定箱體內設有硝化細菌菌液和反硝化細菌菌液，固定箱體的側壁及頂面和底面上均設有透水孔；所述的蓄水池位于地窖式穩定槽上方，蓄水池頂部設有蓄水池進(jìn)水口，底部設有蓄水池出水口，蓄水池內設有過(guò)濾填料；蓄水池出水口與穩定槽進(jìn)水口連通；所述的清水池與穩定槽出水口通過(guò)管路連通。
本發(fā)明的裝置使用時(shí)，將待處理的農村生活污水注入蓄水池，污水經(jīng)過(guò)蓄水池內的過(guò)濾填料過(guò)濾后去除較大的懸浮物和漂浮物，并沿蓄水池出水口注入地窖式穩定槽內，停留48h左右，利用內置功能微生物將污水中的氨氮去除，使得被處理污水的氮元素含量符合排放標準，并提高污水的可生化性；生物處理后的污水經(jīng)過(guò)地窖式穩定槽進(jìn)入清水池內進(jìn)行沉淀處理，最終的出水可直接排放或進(jìn)行再利用。
為減少微生物隨水的流失，本發(fā)明在地窖式穩定槽底部設置固定箱體，將脫氮微生物設置在固定箱體內部，使微生物通過(guò)箱體四周的透水孔與污水接觸，避免微生物外泄流失。固定箱體內的脫氮微生物包括硝化細菌和反硝化細菌，硝化細菌可以將被處理污水中的銨態(tài)氮轉化為硝態(tài)氮，反硝化細菌將水中的硝態(tài)氮轉化成氮氣排放，從而實(shí)現污水的脫氮。同時(shí)，本發(fā)明將蓄水池設置在地窖式穩定槽的上方，使污水可以保持一定的自流狀態(tài)；并將固定箱體設置在地窖式穩定槽底部，使農村污水在打入過(guò)程中由于空間高差而自帶大量溶解氧，固定箱體內的硝化細菌可以利用從高處下落的污水中帶有的溶解氧進(jìn)行反應，無(wú)需另設曝氣設備，更適合農村地區。
因此，本發(fā)明中的裝置將物理處理與生物處理方法相結合，處理效果好，且因地制宜，大部分裝置處于地下，占地面積少，設備結構簡(jiǎn)單、操作便捷、無(wú)需人員管理且便于維護、衛生效果好，適用于山區、半山區小城鎮，符合農村的居民聚居點(diǎn)和分散點(diǎn)，有助于農村地區的環(huán)境保護，具有非常好的經(jīng)濟和社會(huì )效益。
作為優(yōu)選，所述的硝化細菌菌液和反硝化細菌菌液由污水處理廠(chǎng)的二沉池污泥培養得到，培養方法為：（1）將二沉池污泥過(guò)濾后投入曝氣池，用水稀釋后靜態(tài)培養1-2天，污泥與水的質(zhì)量比為1:8-12；（2）用培養液換水，進(jìn)行連續流培養一周；所述的培養液的組分包括基本元素組分、無(wú)機鹽組分及微量元素溶液；培養硝化細菌菌液時(shí)，基本元素組分包括900-1100mg/LCO(NH2)2及0.5-1.5mg/LKH2PO4；培養反硝化細菌菌液時(shí)，基本元素組分包括15-25mg/LC6H12O6及0.5-1.5mg/LKH2PO4；所述的無(wú)機鹽組分包括：5-15mg/LNaH2PO4•2H2O，55-60mg/LMgSO4•7H2O及800-900mg/LNaHCO3；所述的微量元素溶液在培養液中的添加量為10-20mL/L，微量元素溶液的組分包括：5-10mg/LEDTA-Na2•2H2O，1-2mg/LFeCl3•6H2O，0.15-0.25mg/LZnSO4•7H2O，0.1-0.2mg/LCoCl2•6H2O，0.1-0.2mg/LMnCl2•4H2O，0.1-0.2mg/LCuSO4•5H2O，0.2-0.25mg/LNa2MoO4•2H2O，0.1-0.2mg/LNiCl2•6H2O，0.05-0.1mg/LH3BO3，0.1-0.2mg/LKI，5-15mg/LCaCl2，15-25mg/LMgSO4；（3）在培養液中添加待處理污水，進(jìn)行連續流培養10-20天，得到硝化細菌菌液或反硝化細菌菌液。
本發(fā)明采用特定的培養液和方法對污水處理廠(chǎng)的二沉池污泥進(jìn)行培養和馴化，可將二沉池污泥分別培養成具有良好活性的硝化細菌和反硝化細菌，用于本發(fā)明的裝置中，可以有效對污水進(jìn)行脫氮，并實(shí)現了對污泥的再利用。
作為優(yōu)選，步驟（2）中的培養液pH為6.8-7.3，連續流培養時(shí)溶解氧控制在1.8-2.2mg/L；步驟（3）中待處理污水的初始添加體積百分數為10-20%；后續每天增加20-30%，直至滿(mǎn)負荷。在培養過(guò)程中逐步提升待處理污水的添加比例，可使微生物在逐漸適應新的生活條件下得到馴化，有利于提升污泥活性。
作為優(yōu)選，固定箱體內硝化細菌菌液和反硝化細菌菌液的體積比為0.5-2:1；硝化細菌菌液和反硝化細菌菌液的總體積與待處理污水的體積比為1:10-20。采用該比例的菌種配伍，可在硝化細菌與反硝化細菌的協(xié)同作用下，保證氨氮轉化為的硝氮可以被全部轉化為氮氣排放，獲得最佳的脫氮效果。
作為優(yōu)選，所述地窖式穩定槽的穩定槽進(jìn)水口和穩定槽出水口之間的高度差為2-3m。在此高度差范圍內，可使污水在打入過(guò)程中由于空間高差而自帶大量溶解氧，減少曝氣設備的設置，且利于施工。
作為優(yōu)選，所述的固定箱體內設有生物膜反應器，所述的生物膜反應器呈板狀。本發(fā)明在固定箱體內設置板狀的生物膜反應器，可使硝化細菌和反硝化細菌附著(zhù)在生物膜反應器表面形成生物膜；由于反硝化細菌的需氧量較小，因此其位于形成的生物膜內側，以降低反硝化細菌接觸環(huán)境中的氧含量；同樣，由于硝化細菌的需氧量較大，其位于形成的生物膜外側，使其可以利用從高處下落的污水中帶有的溶解氧進(jìn)行反應，這樣的設置可以保證反硝化細菌與硝化細菌均可保持較高的活性，從而提升污水處理效果。
作為優(yōu)選，所述的固定箱體與地窖式穩定槽底部可拆卸連接。將固定箱體可拆卸地設置在地窖式穩定槽底部，便于對箱體進(jìn)行更換，有利于裝置的維護。
作為優(yōu)選，所述地窖式穩定槽內在穩定槽出水口處設有隔水板，所述隔水板與地窖式穩定槽底面的夾角為50-70°。在穩定槽水出口處設置隔水板，可起到隔離浮渣的作用，避免地窖式穩定槽內的浮渣進(jìn)入清水池內，提升清水池中的出水品質(zhì)。
作為優(yōu)選，所述地窖式穩定槽的內壁上設有爬梯；可供人員更換底部的固定箱體，進(jìn)行維修。
作為優(yōu)選，所述清水池的進(jìn)水口處設有孔徑≤0.22μm的濾膜。在清水池的進(jìn)水口處設置濾膜，可以進(jìn)一步將水中的顆粒物去除，提升污水處理效果。
作為優(yōu)選，所述的蓄水池內的過(guò)濾填料包括由上至下依次設置的砂石層和礫石層。在蓄水池內設置砂石層和礫石層，可對污水中的大顆粒懸浮物質(zhì)進(jìn)行去除，減輕后續構筑物的負荷，保證系統正常運行。
作為優(yōu)選，所述的蓄水池出水口處設有止逆閥。
作為優(yōu)選，所述的地窖式穩定槽及清水池之間的管路上設有抽水泵和控制閥。通過(guò)抽水泵和控制閥，控制污水在地窖式穩定槽中的停留時(shí)間。
因此，本發(fā)明具有如下有益效果：（1）大部分裝置處于地下，占地面積少，且設備結構簡(jiǎn)單、操作便捷、無(wú)需人員管理且便于維護、衛生效果好，適用于山區、半山區小城鎮，符合農村的居民聚居點(diǎn)和分散點(diǎn)，有助于農村地區的環(huán)境保護，具有非常好的經(jīng)濟和社會(huì )效益；（2）綜合物理處理與生物處理方法，采用多種菌組配伍治理，充分利用脫氮微生物的脫氮作用，能大幅降低水中氮的濃度；并設置物理處理承載設備，因地制宜，處理效果好，實(shí)現農村生活污水處理的低動(dòng)力運行，可以成為農村小型生活污水處理模式的核心手段；（3）采用特定的培養液和方法對污水處理廠(chǎng)的二沉池污泥進(jìn)行培養和馴化，可將二沉池污泥分別培養成具有良好活性的硝化細菌和反硝化細菌，用于本發(fā)明的裝置中，可以有效對污水進(jìn)行脫氮，并實(shí)現了對污泥的再利用；（4）脫氮微生物利用污水在打入過(guò)程中由于空間高差而自帶的大量溶解氧對污水中的污染物進(jìn)行有效的生物降解，以去除污染物，無(wú)需另設曝氣設備，更適合農村地區；（5）將微生物放置于固定箱體內，微生物不容易隨水流失。
（發(fā)明人：朱國榮;李軍;孔杰;郭鳳婷;楊潔）
