城市污水处理方法及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种污水处理方法及控制方法，特别是一种城市污水处理方法及控制方法。
【背景技术】
[0002]近些年来，我国城市的经济发展速度相对较快，城市中生产和生活而产生的污水数量也在逐渐的增多，与国外发达国家相比，我国城市污水处理率还不高，工艺还有待完善，管理还比较落后，平均每150万人左右才拥有一座污水处理厂，并且还存在污水处理厂建设有效投资利用率及处理出水率达标低等诸多问题。我国污水处理设施相对于发达国家还十分落后。
[0003]现有技术中污水处理的工艺较为单一，主要采用两段活性污泥法，即将污水管道、污水处理厂视为一个污水处理系统，包括:自吸式射流曝气机、侧向流坡形斜板沉淀池、无支架的污泥悬浮型生物填料。其具体实现方法为:A段高负荷，B段低负荷，A、B两段分别回流，充分利用其内的微生物，使其充分发挥作用，创造良好的环境条件便于不同时期生长的优势微生物种群的生长。然而这种处理方法对染效果稳定，但是成本较高，且去除率较低，B0D5去除率仅为90%、COD去除率仅为80%。
【发明内容】
[0004]本发明的发明目的在于:针对上述存在的问题，供一种能够具有高去除率，满足各地城市需要，能够广泛、高效地处理各类污水的城市污水处理方法及控制系统。
[0005]本发明采用的技术方案如下:
本发明的城市污水处理方法，包括以下步骤:
步骤一:将生活污水、食品工业污水、工业无机污水和工业有机污水分开收集；
步骤二:生活污水流经过滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至沉淀池一，沉淀池一保持25~28°C的恒温，加入浓度为25ppm的聚凝剂，静置2~3d，污水流至过滤池二的栅网，过滤大于0.3-0.8cm的颗粒，液体流至沉淀池二，在沉淀池二内调节pH至8~9的范围内，静置2~3d，将固体和液体分离开，固体送至制肥系统；检测沉淀池二分离的液体中大于0.3cm的颗粒物质的含量，当颗粒含量>0.2ppm时，液体流回过滤池一；当颗粒含量〈0.2ppm时，液体流至厌氧池；
步骤三:食品工业污水流经过滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至沉淀池一，沉淀池一保持25~28°C的恒温，加入浓度为25ppm的聚凝剂，静置2~3d，污水流至过滤池二的栅网，过滤大于0.3-0.8cm的颗粒，液体流至沉淀池二，静置2~3d，将固体和液体分离开，固体送至制肥系统；检测沉淀池二分离的液体中大于0.3cm的颗粒物质的含量，当颗粒含量>0.2ppm时，液体流回过滤池一；当颗粒含量〈0.2ppm时，液体流至厌氧池；
步骤四:工业有机污水流经过有机滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至萃取池，萃取池内采用萃取剂分别为:石油醚，乙酸乙酯:石油醚=1:5，乙酸乙酯:石油醚=1: 1，乙酸乙酯：石油醚=5:1，乙酸乙酯进行萃取，萃取池内的分离系统将有机层与水层分离开，对有机层的有机溶剂回收后，所得固体送至制肥系统；水层流至膜滤池；
步骤五：工业无机污水流经过无机滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至酸碱池，在酸碱池用Ca (0H) 2将液体制为饱和溶液，流至氧化池，在氧化池内经过铁氧体法，在n (Fe2+) /η (M2+) =15的条件下除掉重金属离子后，液体流至无机沉淀池，加入浓度为25ppm的聚凝剂，静置2~3d，污水流至无机过滤池二的栅网，过滤大于0. 05~0. 08的颗粒；检测无机过滤池二过滤后的液体中含重金属量，当颗粒含量>3ppm时，液体流回氧化池；当颗粒含量<3ppm时，液体流至膜滤池；污水经过膜滤池进口的调压栗，将压强调整为0. 32MPa，膜滤池内保持51~55°C的恒温，使液体经过50nm多通道无机陶瓷膜，过滤后的液体经过膜滤池出口的调压栗，将压强调整为〇. lOMPa，液体流至厌氧池；
步骤五：污水在厌氧池中，在硝化菌和聚磷菌的作用下，静置3~5d，流至好氧池，在反硝化菌的作用下，静置3~4d，检测经过好氧池处理的污水中含氮量和含磷量，当含氮量>8ppm，含磷量>0· 3ppm时，液体流回至厌氧池；当含氮量<8ppm，含磷量〈0· 3ppm时，液体流至湿地，污水在湿地的作用下，处理l〇~15d，流至检测池；
步骤六：检测池分别检测处理后水体中大小>0. 3cm的固体颗粒的含量，含重金属量，含碳量，含氮量和含磷量；当固体颗粒的含量>〇. 2ppm时，液体流回过滤池一；当含重金属量>3ppm时，液体流回至酸碱池，当3ppm>含重金属量>0. 05ppm时，液体流回至膜滤池池；当含碳量>0. 02ppm时，液体流回至萃取池，当0. 02ppm>含碳量>0. 003ppm时，液体流回至膜滤池；当含氮量>8ppm或含磷量>0. 3ppm时，液体流回至厌氧池；当8ppm>含氮量>0· lppm，或0· 3ppm>含磷量>0· lppm时，液体流回至湿地；当固体颗粒含量〈0· 2ppm，含重金属量〈0· 05ppm，含碳量>0· 02ppm时，含氮量〈0· lppm，含磷量〈0· lppm时，液体流至紫外灭菌池；
步骤七：紫外灭菌池，在波长200~275nm，剂量13000~15000 μ W. s/cm2的范围内，处理40~60s后排放。
[0006]由于采用了上述技术方案，生活污水和工业污水的污染物组分不同，含量不同，生活污水主要含有N，P，而工业污水又可以分为食品工业污水、工业无机污水和工业有机污水，食品工业污水中的污染物组分含量与生活污水的大体相同，可以以相同的方式进行预处理；工业无机污水中重金属含量较高，有机污水中有毒有害的有机物组分含量较高；将生活污水和工业污水分类收集，针对各自不同的污染物成分而进行不同的预处理方法，将不同污染物去除掉后，在集中处理共有污染物N，P，提高了处理效率，具有广泛的适应能力，能够应对在城市中生产生活过程中所可能出现的所有污水。
[0007]在聚磷菌的作用下能够有效地去除掉含P污染物，在硝化菌和反硝化菌的作用下能够有效地去除掉含N污染物，同时好氧池内出水口设有检测装置，可以在保证检测含氮量和含磷量达标后才进行下一步的处理，如不达标则返回继续这一步的处理，这样的循环设置，能够反复高效的进行处理，直到含量合格才进行下一步的处理，使得经过厌氧池和好氧池处理的出水的污染物含量均在一个稳定的范围内，从而使得下一步的处理不会因为含量超过承载力而导致最终处理效果的降低，保证处理系统的稳定性。湿地中的植物能够有效地吸收掉污水中N，P等污染物，紫外灭菌池能够去除掉99%的病菌、寄生虫、病毒等。通过硝化菌、湿地等生物法去除掉污水中N、P污染物，具有环境友好的特点，对周围环境不会造成破坏。采用紫外灭菌替代传统的化学灭菌，不仅大幅度提高了灭菌率，同时不会对环境造成影响，更不会造成二次污染。
[0008]经过过滤池一处理掉大颗粒的污染物如塑料袋、纸张等，在沉淀池一内加入聚凝剂能够大量去除掉污水中固体污染物，包括食物残渣、无机化合物等，恒温装置保证聚凝剂最佳的温度范围内发挥作用，从而得到最佳的去除率；过滤池二的栅网能够去除掉较小的固体颗粒，以及在聚凝剂作用下产生的絮状体等物质，沉淀池二内分离滤板能够去除掉更小颗粒的固体物质，污水在经过前两次的过滤后，较大的固体都已经被去除掉，此时固体颗粒均为较小的，不会对分离滤板的孔径造成阻塞，从而导致分离效率的降低，经过沉淀池二分离的固体物质含有丰富的N、P、S等化学元素，是制造肥料的良好原材料，将固体物质送至制肥系统能够最大程度的废物利用。
[〇〇〇9] 无机聚凝剂能够有效地去除掉绝大部分重金属离子污染物，通过膜滤膜能够去除掉99%的离子，对工业无机污染水的处理具有高效、稳定的特点。
[0010]工业有机污染水中的有机物经过连续萃取法基本能够被去除掉，萃取剂回收可以循环利用，增加了资源的利用率，降低了成本，同时，萃取出来的有机物经过处理后可以成为制肥的原料，因此萃取出来的有机物送至制肥系统能够最大限度的废物利用。
[0011]通过检测池的检测可以判断各步处理的处理效果，当某一步的处理不达标时，根据污染物的含量选择不同的返回端，再次处理，从而保证最终进入紫外灭菌池中的污水内各污染物含量是达标的，使得处理系统能够应对在城市中生产生活过程中所可能出现的所有污水，不会因为某一种污染物排放过量而导致处理效果的降低，保证处理系统的稳定性。
[0012]本发明的城市污水处理的自动控制方法，包括以下步骤：
步骤一：将生活污水、食品工业污水、工业无机污水和工业有机污水分开收集；
步骤二：生活污水流经和食品工业污水过滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至沉淀池一，第一检测模块检测污水的温度值，并分别转化为数字信号101传递至PLC ;所述PLC接收数字信号101，当沉淀池一的温度值小于25°C时，向加热模块传递执行信号111 ;当沉淀池一的温度值大于28°C时，向加热模块传递执行信号112 ;所述加热模块，接收执行信号111，将沉淀池一中的水加热至25°C;接收执行信号112,停止加热；接着加入浓度为25ppm的聚凝剂，在该处的时间计量模块处设置静置时间为2~3d，污水流至过滤池二的栅网，过滤大于0. 3~0. 8cm的颗粒，液体流至沉淀池二；
步骤三：第二检测模块检测沉淀池二内污水的PH值，并转化为数字信号201传递至PLC;所述PLC接收数字信号201，当其PH值小于8或大于9时，向滤材添加模块传递执行信号211或212 ;所述滤材添加模块，若接收执行信号211，则加入预定剂量的碱性滤材；若接收执行信号212,则加入预定剂量的酸性滤材；在该处的时间计量模块处设置静置时间