一种农村污水处理工艺的制作方法

文档序号:25543362发布日期:2021-06-18 20:40

本发明涉及污水处理技术领域,尤其涉及一种农村污水处理工艺。



背景技术:

目前,我国农村污水排放量大,但处理效率很低,96%的村庄没有排水渠道和污水处理系统,绝大多数污水未经处理直接排放,对环境造成了严重的污染,由于农村污水污染源广、难收集、来源多、成分复杂、悬浮物浓度高等特点,受地理条件和经济因素的制约,城镇化的集中式污水处理模式并不适合于农村污水处理,因此提出适合农村污水分散处理的技术和工艺,是解决农村水污染问题的关键所在。

sbr工艺是在同一处理设施中,按时间顺序由进水、曝气、静止反硝化、沉淀、滗水和待机等基本工序组成的活性污泥污水处理方法,具有占地面积小、操作方便等优点,因此该工艺在农村分散式污水处理设施中得到了广泛应用。我国农村污水的有机物浓度低,氮的去除效果差,再加上现在农村普遍建有化粪池,经过化粪池预处理的来水有机物浓度更低,使得氮源更加难以去除,处理后的污水难以达到国家一级a标准要求的排污单位出水水质中tn<15mg/l的要求。同时,为达到深度脱氮的目的,大量采用了延时曝气等高能耗工艺,更增加了电能的消耗。因此开发一种节能高效、总氮去除率高的污水处理工艺成为当务之急。



技术实现要素:

针对现有农村污水能耗高、总氮去除效果差、出水总氮高的问题,本发明提供一种农村污水处理工艺。

为达到上述发明目的,本发明实施例采用了如下的技术方案:

一种农村污水处理工艺,将农村污水通入sbr反应池进行污水处理,所述sbr反应池的时序设置为进水、间歇曝气、沉淀和滗水,所述间歇曝气包括除碳阶段和脱氮阶段,其中除碳阶段中风机供气通断的时间比即曝气和静止的时间比为1-2:1,通断次数为1-3次;脱氮阶段中风机供气通断的时间比即曝气和静止的时间比为1:10-20,通断次数为1-9次。

相对于现有技术,本发明提供的农村污水处理工艺具有以下优势:

本发明采用间歇曝气的方法,曝气开始时,sbr反应池中溶解氧浓度上升,进入除碳和硝化过程;当曝气阶段结束,进入停曝混合阶段,sbr反应池中溶解氧浓度降低,促进反硝化过程的进行,提升tn去除率,tn的去除率达到90%以上;更有利于代谢污水中的cod,cod去除率可达80%以上;在好氧和缺氧交替进行的条件下,不仅有利于硝化,同时也有利于消除停气期的短流影响。

本发明通过限定除碳阶段和脱氮阶段的风机供气通断的比例,以及通断次数,使得进水中的有机物进入sbr反应池中,可以减少反硝化过程中对碳源的需求,尤其适用于低c/n污水的脱氮。

本发明采用间歇曝气的方法,显著降低每次曝气的气量,不仅提高氧的利用率,降低曝气设备功率,提高废水中碳源的利用率,还能大大降低污水处理的能耗。

优选地,所述间歇曝气的循环次数为3-6次。

本发明通过优化间歇曝气的循环次数,保证曝气时间在sbr反应池处理过程中的占比,使得cod和tn均具有优异的去除率。

优选地,所述进水采用的sbr充水比为0.2-0.35。

优选地,所述除碳阶段和脱氮阶段中曝气过程中溶解氧的浓度为2-10mg/l。

优选sbr反应池中溶解氧浓度为2-10mg/l,能够保证硝化反应的完全。

优选地,所述除碳阶段中,每一个循环曝气结束后添加碳源。

通过除碳阶段结束后添加碳源,促进反硝化,提高反硝化效率。

优选地,所述碳源的总投加量按照sbr反应池的进出水中总氮质量差值的3-5倍计算,且每次碳源的投加量均相同。

优选地,所述碳源为甲醇、乙醇、醋酸、醋酸钠、高浓度有机废水或发酵秸秆中的至少一种。

优选地,所述高浓度有机废水中的cod≥20000mg/l。

优选地,所述沉淀的时间为50-70min。

优选地,所述滗水的时间为20-40min。

优选地,所述农村污水的cod为180-400mg/l,bod5为100-200mg/l,氨氮为20-50mg/l,总氮为40-100mg/l,总磷为2-8mg/l。

本发明提供的农村污水处理工艺适用于有机物浓度低的分散式农村污水的处理。

优选地,在所述沉淀阶段,将sbr反应池中的污泥通过污泥泵排出池外。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1

本发明实施例以福建泉州地区某市农村生活污水未经过化粪池预处理的生活污水作为处理对象,农村污水的cod为280mg/l,bod5为160mg/l,氨氮为25mg/l,总氮为85mg/l,总磷为5mg/l,其污水处理工艺包括以下步骤:

将农村污水通入sbr反应池进行污水处理,进水量为7.5m3/d,充水比为0.3;所述sbr反应池的时序设置为进水、间歇曝气、沉淀和滗水,其中

上述进水时间为30min;

上述间歇曝气的循环次数为3次,间歇曝气包括除碳阶段和脱氮阶段,其中除碳阶段中风机供气通断的时间比为1:1,风阀开启时间为12min,风机关机时间为12min,通断次数为3次;脱氮阶段中风机供气通断的时间比为1:10,风阀开启时间为0.5min,风机关机时间为5min,通断次数为9次;即除碳阶段时间为216min,脱氮阶段时间为148.5min,间歇曝气总时间为220.5min;所述除碳阶段和脱氮阶段中曝气过程中溶解氧的浓度为4mg/l;

上述除碳阶段结束后添加碳源,且所述碳源的投加次数为3次,所述碳源的总投加量按照sbr反应池的进出水中总氮质量差值的3倍计算,且每次碳源的投加量均相同;

上述碳源为甲醇;

上述沉淀时间为60min,并在沉淀阶段将sbr反应池中的污泥通过污泥泵排出池外;

上述滗水时间为30min。

经过sbr反应池污水处理后,运行出水的参数为:cod为45mg/l,bod5为8mg/l,氨氮为2mg/l,总氮为8mg/l,总磷为0.4mg/l。处理后的出水达到国家一级a标准要求的排污单位出水水质的要求。

上述sbr反应池污水处理过程中,风机的功率是0.4kw,除碳阶段内曝气时间为108min,脱氮阶段时间为13.5min,即曝气总时间为121.5min(2h),电耗为0.8kwh;处理水量7.5/24*3.75=1.17m3,吨水电耗=0.68kwh/m3(0.8/1.17)。

对比例1

本发明对比例以福建泉州地区某市农村生活污水未经过化粪池预处理的生活污水作为处理对象,农村污水的cod为280mg/l,bod5为160mg/l,氨氮为25mg/l,总氮为85mg/l,总磷为5mg/l,其污水处理工艺包括以下步骤:

将农村污水通入sbr反应池进行污水处理,进水量为7.5m3/d,充水比为0.3;所述sbr反应池的时序设置为进水、除碳阶段、脱氮阶段、沉淀和滗水,其中

上述进水时间为30min;

上述除碳阶段为曝气阶段,时间为225min,曝气阶段中溶解氧的浓度为4mg/l;

上述脱氮阶段为停止曝气阶段,时间为135min;

上述除碳阶段结束后添加碳源,且所述碳源的总投加量按照sbr反应池的进出水中总氮质量差值的3倍计算;

上述碳源为甲醇;

上述沉淀时间为60min,并在沉淀阶段将sbr反应池中的污泥通过污泥泵排出池外;

上述滗水时间为30min。

经过sbr反应池污水处理后,运行出水的参数为:cod为50mg/l,bod5为18mg/l,氨氮为5mg/l,总氮为18mg/l,总磷为0.4mg/l。处理后的出水仅仅达到国家一级b标准要求的排污单位出水水质的要求,只有cod值参数达到国家一级a标准要求的排污单位出水水质的要求。

上述sbr反应池污水处理过程中,风机的功率是0.4kw,需要连续工作225min(即3.75h),电耗为1.5kwh;处理水量7.5/24*3.75=1.17m3,吨水电耗=1.3kwh/m3(1.5/1.17)。

将实施例1与对比例1进行对比,可以发现,本发明提供农村污水处理工艺的出水不仅达到国家一级a标准要求的排污单位出水水质的要求,总氮的去除率达到90%以上,而且吨水电耗大幅度下降,降低经济成本。

实施例2

本发明实施例以经过化粪池预处理的农村污水作为处理对象,农村污水的cod为180mg/l,bod5为100mg/l,氨氮为20mg/l,总氮为40mg/l,总磷为2mg/l,其污水处理工艺包括以下步骤:

将农村污水通入sbr反应池进行污水处理,进水量为7.5m3/d,充水比为0.2;所述sbr反应池的时序设置为进水、间歇曝气、沉淀和滗水,其中

上述进水时间为30min;

上述间歇曝气的循环次数为6次,间歇曝气包括除碳阶段和脱氮阶段,其中除碳阶段中风机供气通断的时间比为2:1,风阀开启时间为12min,风机关机时间为6min,通断次数为1次;脱氮阶段中风机供气通断的时间比为1:20,风阀开启时间为0.5min,风机关机时间为10min,通断次数为1次;即除碳阶段时间为108min,脱氮阶段时间为63min,间歇曝气总时间为171min;所述除碳阶段和脱氮阶段中曝气过程中溶解氧的浓度为2mg/l;

上述除碳阶段结束后添加碳源,且所述碳源的投加次数为6次,所述碳源的总投加量按照sbr反应池的进出水中总氮质量差值的5倍计算,且每次碳源的投加量均相同;

上述碳源为醋酸钠;

上述沉淀时间为60min,并在沉淀阶段将sbr反应池中的污泥通过污泥泵排出池外;

上述滗水时间为30min。

经过sbr反应池污水处理后,运行出水的参数为:cod为36mg/l,bod5为8mg/l,氨氮为1mg/l,总氮为4mg/l,总磷为0.2mg/l。处理后的出水达到国家一级a标准要求的排污单位出水水质的要求。

实施例3

本发明实施例以未经过化粪池预处理的农村污水作为处理对象,农村污水的cod为400mg/l,bod5为200mg/l,氨氮为50mg/l,总氮为100mg/l,总磷为7mg/l,其污水处理工艺包括以下步骤:

将农村污水通入sbr反应池进行污水处理,进水量为7.5m3/d,充水比为0.35;所述sbr反应池的时序设置为进水、间歇曝气、沉淀和滗水,其中

上述进水时间为30min;

上述间歇曝气的循环次数为5次,间歇曝气包括除碳阶段和脱氮阶段,其中除碳阶段中风机供气通断的时间比为1.5:1,风阀开启时间为12min,风机关机时间为8min,通断次数为2次;脱氮阶段中风机供气通断的时间比为1:15,风阀开启时间为0.5min,风机关机时间为7.5min,通断次数为6次;即除碳阶段时间为200min,脱氮阶段时间为240min,间歇曝气总时间为440min;所述除碳阶段和脱氮阶段中曝气过程中溶解氧的浓度为10mg/l;

上述除碳阶段结束后添加碳源,且所述碳源的投加次数为5次,所述碳源的总投加量按照sbr反应池的进出水中总氮质量差值的4倍计算,且每次碳源的投加量均相同;

上述碳源为发酵秸秆;

上述沉淀时间为60min,并在沉淀阶段将sbr反应池中的污泥通过污泥泵排出池外;

上述滗水时间为30min。

经过sbr反应池污水处理后,运行出水的参数为:cod为43mg/l,bod5为8mg/l,氨氮为4mg/l,总氮为10mg/l,总磷为0.4mg/l。处理后的出水达到国家一级a标准要求的排污单位出水水质的要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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