别墅庭院生活污水处理 12页

说明书摘要一种别墅庭院生活污水处理的工艺：其步骤是：A、雨水收集处理B、生活污水收集处理C、雨污处理水集中收集D、中水回用。所处理的污水主要为雨水和生活污水，生活污水包括厨房、洗浴、洗衣等废水以及冲厕所等污水，其成分及变化取决于居民的生活状况、水平和习惯。生活污水的主要污染物是有机物和氮、磷等营养物质，其水质特征稳定但浑浊、色深而且有恶臭，呈微碱性，一般不含有毒物质，含大量的细菌、病菌和寄生虫卵。别墅庭院污水处理主要采用化粪池、净化槽以及人工湿地结合处理工艺进行，方法简单，操作方便，能高效去除污水中的特征污染物，污水经处理后，能达到《生活污水排放标准》GB189-2002一级A标准，直接回用。5\n权利要求书1、一种别墅庭院生活污水处理的工艺：其步骤是：A、污水收集：采用雨污分流的形式排放，管径为DN110的UPVC管材B、一级处理：主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。本工艺一级处理通过化粪池的方式完成。　　化粪池是一种利用沉淀和厌氧发酵的原理，去除生活污水中悬浮性有机物的处理设施，属于初级的过渡性生活处理构筑物。生活污水中含有大量粪便、纸屑、病原虫，悬浮物固体浓度为100~350mg/L，有机物浓度BOD5在100~400mg/L之间，其中悬浮性的有机物浓度BOD5为50~200mg/L。污水进入化粪池经过12~24h的沉淀，可去除50%~60%的悬浮物。沉淀下来的污泥经过3个月以上的厌氧消化，使污泥中的有机物分解成稳定的无机物，易腐败的生污泥转化为稳定的熟污泥，改变了污泥的结构，降低了污泥的含水率。定期将污泥清掏外运，填埋或用作肥料。C、二级处理：主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质（BOD，COD物质），去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。本工艺采取的是玻璃钢净化槽的方式进行二级处理。玻璃钢净化槽由腐化、处理两大部分组成，内部设二道环流泛水装置，混合挂膜隔仓板将池体分割为三箱：第一箱为一级腐化池，通过环流填料箱进入二级腐化池，经二级腐化池的污水再通过环流填料箱进入第三处理池。填料箱及处理池体中设立体弹性填料，组成三级生化处理装置。立体弹性填料与诸如硬性类蜂窝填料及软性、半软性填料相比，其孔隙可变性大、不堵塞，材质寿命长，不粘连结团，表面截面积大，挂膜迅速，是目前最高效节能的新颖填料。二道环流挂膜装置加大了污水在池内的流程，污水在池内暂留时间增长，生物降解程度得以提高，大大降低了污水中COD及氨氮的指数，同时还具备了格栅、过滤等综合功能。处理后水质可达《生活污水排放标准》GB189-2002一级B标准。D、三级处理：进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。本工艺采用潜流式人工合成湿地方法完成三级处理。5\n说明书一种垂直流人工湿地基质的制备方法技术领域本发明属于水污染控制工程生态技术领域，具体涉及一种垂直流人工湿地基质的制备方法，能提高系统对特征污染物的处理能力及对有机物、氮和磷污染物的综合去除能力，适用于各种生活污水、工农业废水和受污染地表水的处理。技术背景垂直流人工湿地是一种高效生态水质净化技术，具有独特的构筑结构和水流模式，占地面积相对较小，有较强的氮、磷去除能力，并能长期稳定运行，其工艺先进、技术可靠、高效节能、简便易行、投资省、运行费用低，生态环境效益显著、可实现污水资源化。适合于市政污水、工农业废水的处理和受污染水体的修复，处理后的水可直接回用或者排入饮用水源、景观水体、水库、河流或湖泊中。基于以上的优点，其近年来越来越受到人们的重视，并已得到大规模推广应用。基质是人工湿地的重要组成部分，为植物和微生物提供生长介质、为污水渗流提供良好的水力条件的同时，也能够通过过滤、吸附和沉淀等作用直接去除污染物。其种类、组配方法、高度的选择是人工湿地污水处理技术的核心。由于污水性质存在千差万别，因而没有一种基质能够有效处理所有污水。发明内容本发明的目的是在于提供了一种垂直流人工湿地基质的制备方法，该制备方法根据不同污水水质特征，主要考虑污水中特征污染物的种类，针对性选择优质基质按各种组合方式制备级配基质，其方法简单可行，操作方便，并能高效去除污水中的特征污染物，对于含有机物、氮和磷的综合污水也有很好的效果，污水经处理后，能达到《城镇污水处理厂污水排放标准》（GB18918-2002）B标准，可以直接回用或排入各水体中。本发明的发明目的是通过如下技术方案实现的：一种垂直流人工湿地基质的制备方法：它包括如下步骤：A、选择原料：选择优质基质生物陶粒、沸石、无烟煤、蛭石和钢渣，其中生物陶粒和无烟煤分为三种不同的粒径，沸石分为两种不同的粒径。5\nB、各原料粒径：三种生物陶粒依次为3-5mm、5-7mm、8-14mm；二种沸石依次为2-5mm、7-12mm；三种无烟煤依次为5-10mm、10-20mm、20-35mm；蛭石为5-10mm；钢渣为10-25mm。C、各组合基质的排序及高度：基质组合A：（针对各种污水组合基质的排序及高度）当所处理的污水特征污染物为有机物时，基质为陶粒，其粒径由上而下依次为3-5mm，5-7mm，8-14mm，高度各为28-32cm（此为基质组合A）；基质组合B：当所处理的污水特征污染物为氮时，基质为沸石，其粒径由上而下依次为：2-5mm，7-12mm，高度各为43-47cm（此为基质组合B）；基质组合C：当所处理的污水特征污染物为磷时，有两种可选的基质组合方式，其一：基质为无烟煤，其粒径由上而下依次为5-10mm，10-20mm，20-35mm，高度各为28-32cm（此为基质组合C）；其二：基质组合D：基质由上而下依次为：无烟煤（粒径为10-20mm），蛭石（粒径为5-10mm），钢渣（粒径为10-25mm），高度各为28-32cm（此为基质组合D）；基质组合E：当所处理的污水为含有机物、氮和磷的综合污水时，基质由上而下依次为：无烟煤（粒径为10-20mm），生物陶粒（粒径为5-7mm），沸石（粒径为7-12mm），高度各为28-32cm（此为基质组合E）。所述的人工湿地中的基质又称填料、滤料等，一般由土壤、砂子、砾石、灰渣等组成。基质在人工湿地的结构中占有最大体积，是人工湿地大部分物理、化学和生物作用的反应所在地，是人工湿地区别于自然湿地的重要方面。本发明中基质为生物陶粒、沸石、无烟煤、蛭石和钢渣的组合。本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：制备时，按上述基质的排序和高度一层一层铺设即可，操作方便。生物陶粒比表面积大，且利于微生物的生长，能有效去除污水中的有机物，沸石对NH4+有很强的选择吸附功能，而无烟煤和钢渣对磷有很强的吸附能力，在高水力负荷条件下，对污水中的氮素和磷素有很好的去除能力，其净化效果高于其他基质（如砂子、页岩、砾石等），蛭石有较好的持水度，能提供良好的水力条件。本发明针对不同污水性质，如不同特征污染物，选用生物陶粒、沸石、无烟煤、蛭石和钢渣的一种或者几种作为基质，按照优质同种基质的不同粒径组合和不同基质的组合，形成高效的垂直流人工湿地基质组配方法。本发明的组合基质可以有效处理污水中的特征污染物，一方面提高人工湿地处理效率，维持系统运行的稳定性，延长人工湿地使用寿命；另一方面提供钢渣利用的一种途径，达到以废治废的目的。附图说明图1为一种垂直流人工湿地基质的制备方法基质组合A对COD的处理效果图图2为一种垂直流人工湿地基质的制备方法基质组合B对氮素的处理效果图5\n图3为一种垂直流人工湿地基质的制备方法基质组合C对磷素的处理效果图图4为一种垂直流人工湿地基质的制备方法基质组合D对磷素的处理效果图图5为一种垂直流人工湿地基质的制备方法基质组合E对COD和氮素的处理效果图图6为一种垂直流人工湿地基质的制备方法基质组合E对磷素的处理效果图具体实施方式实施例中，垂直流人工湿地模拟小试系统装置采用内径25cm的PVC管，高度均为100cm，其中基质高度为90cm，管顶留有10cm的保护层。一种垂直流人工湿地基质的其制备方法，包括如下步骤：A、选择原料：选择优质基质生物陶粒、沸石、无烟煤、蛭石和钢渣，其中有生物陶粒和无烟煤分为三种不同的粒径，沸石分为两种不同的粒径。B、各原料粒径：三种生物陶粒粒径依次为3或4或5mm、5或6或7mm、8或9或10或12或14mm；二种沸石B粒径依次为2或4或5mm、7或9或10或12mm；三种无烟煤依次为5或7或9或10mm、10或12或14或16或18或20mm、20或23或26或29或32或35mm；蛭石为5或6或7或8或9或10mm；钢渣为10或12或15或17或19或21或23或25mm。C、各组合基质的排序及高度：基质组合A：基质为陶粒，其粒径由上而下依次为3或4或5mm、5或6或7mm、8或9或10或12或14mm，高度各为28或29或30或31或32cm；基质组合B：基质为沸石，其粒径由上而下依次为：2或4或5mm、7或9或10或12mm，高度各为43或44或45或46或47cm；基质组合C：基质为无烟煤，其粒径由上而下依次为5或7或9或10mm、10或12或14或16或18或20mm、20或23或26或29或32或35mm，高度各为28或29或30或31或32cm；基质组合D：基质由上而下依次为：无烟煤（粒径为10或12或14或16或18或20mm），蛭石（粒径为5或6或7或8或9或10mm），钢渣（粒径为10或12或15或17或19或21或23或25mm），高度各为28或29或30或31或32cm；基质组合E：基质由上而下依次为：无烟煤（粒径为10或12或14或16或18或20mm），生物陶粒（粒径为5或6或7mm），沸石（粒径为7或9或10或12mm），高度各为28或29或30或31或32cm。制备时，按上述基质的排序和高度一层一层铺设即可。混合污水利用蠕动泵（帕斯菲达计量泵DC3B）提升，通过转子流量计（红旗LZB-10）5\n调节水量，然后由管顶的环形穿孔布水管进入基质柱，由管底出水。采用连续进出水方式，进水为湖水和生活污水在调节池搅拌后的混合水，调节池中供试进水水质监测结果如表1所示。每天连续运行8h，水力停留时间约为2h，水力负荷为0.8—1.2m3/(m2·d)。经系统连续10个月稳定运行的试验结果表明：各种基质组配方法可以有效的去除特征污染物，处理效果分别见图1、图2、图3、图4、图5、图6。表1供试进水水质指标范围平均值标准差温度(℃)9.3-25.519.15.0pH7-8.317.760.39COD(mg·L-1)35-1559035总氮，TN(mg·L-1)6.289-15.90910.2493.202氨氮，NH4+-N(mg·L-1)4.216-15.4748.7112.873总磷，TP(mg·L-1)0.326-1.7811.0590.372可溶性反应磷，SRP(mg·L-1)0.251-1.3570.7060.334在10个月的稳定运行期间，基质组合A对有机物处理后，COD浓度降低为0-50mg/l；基质组合B对氮素处理后，总氮和氨氮浓度分别降低为0.03-2.71mg/l、0-0.82mg/l；基质组合C对磷素处理后，总磷和可溶性反应磷浓度分别降低为0.03-0.50mg/l、0.02-0.36mg/l；基质组合D对磷素处理后，总磷和可溶性反应磷浓度分别降低为0.05-0.30mg/l、0-0.19mg/l；基质组合E对污水处理后，COD、总氮和氨氮、总磷和可溶性反应磷浓度分别降低为3-50mg/l，0-3.14mg/l和0-1.39mg/l，0.1-1mg/l和0.05-0.8mg/l，其中基质组合D中应用了钢渣，出水pH值为7.54-9，除基质组合E对总磷的去除达到《城镇污水处理厂污水排放标准》（GB18918-2002）B标准外，其它均达到A标准。5\n说明书附图图15\n图25\n图35\n图45\n图55\n图6申请人中国科学院水生生物研究所地址湖北省武汉市武昌区东湖南路7号[]发明人吴振斌贺锋武俊梅徐栋成水平梁威周巧红5