专利名称：高原高寒地带污水处理方法
所属领域本发明属于污水处理领域，具体的说是涉及高原高寒地带污水特别是垃圾渗滤液的处理方法。
背景技术：
目前国内外治理污水主要有生物处理法(如活性污泥法、厌氧生化法及生物膜法等)、物化处理法(如物理法、化学法、物理化学法等)和土地处理法等方法。活性污泥法要求的水温最适在20～30℃，对于寒冷地区，其净化效果将大大降低，此外对于高浓度有机废水如垃圾渗滤液的处理，污泥对有毒物质十分敏感，易使污泥絮凝体微细化，处理效果变坏。停运后需对活性污泥重新培养驯化后才能正常运行，加大运行难度及费用。厌氧处理出水往往达不到排放标准，需进行后续的好氧处理，而且其最适温度是35℃左右，低于这个温度时，处理效率迅速降低。生物膜法受气候影响较大，气味大，有滤池蝇，运行灵活性较差，设备容积负荷有限，且易发生堵塞现象。物理法需要较大的场地和能耗，还需后续工艺的进一步处理。化学法需消耗一定量的化工原料，只能作为废水处理的预处理工艺。物理化学法除需一定的设备，还需对溶剂进行再生回收处理，处理成本较高。由于高原高寒地带具有海拔高、高寒、低氧、昼夜温差大、日照强、气压低、温度小的气候特点，上述方法直接或单一使用，不但实施起来有一定难度，而且均不能达到理想的处理效果。
发明内容
本发明的发明目的是旨在克服上述现有技术缺陷，提供一种将上述方法有机地结合成一个整体，取各种方法之长，有效地对高原高寒地带的污水特别是垃圾渗滤液进行处理，使处理后的水能达到二类水域一级排放标准的方法。
本发明的技术方案为，该方法包括物化步骤、生物步骤和生态步骤。污水或垃圾渗滤液依次经过物化、生物和生态三个步骤的处理后再行排放；其中物化步骤为收集污水于废水调节池进行混合，调节污水浓度，将调节混合后的污水引入曝气吹脱池，向池中加碱控制PH值，进行曝气吹脱氨氮，经物化步骤处理后的污水进入生物步骤；生物步骤的工艺流程为SBR(序批式活性污泥法)——载体生物——MBR膜-生物——生物活性炭，即在生物步骤中，污水依次经过SBR反应池、载体生物反应器、絮凝气浮池、MBR膜-生物反应器和生物活性炭脱色装置的处理后再进入下一步骤的处理，在SBR反应池、载体生物反应器中，污水进行硝化和反硝化、厌氧及好氧反应，降低COD、BOD负荷；絮凝气浮池的作用是通过絮凝体降低SS的量，在MBR膜-生物反应器中，难降解有机物被过滤，游离菌被截留；在生物活性炭装置中主要进行脱色反应，去除色度，经物化、生物步骤处理后的污水最终进入生态步骤进行进一步降解处理；生态步骤采用人工生态湿地，污水进入人工生态湿地中，通过湿地上种植的植物的根系和形成的根际生物膜，有机物、无机物被吸收而去除；为适应高原高寒地带气候，人工生态湿地种植的植物为高原高寒地区水生植物水葱，芦苇、芭茅及美人蕉等植物；载体生物反应器中，采用微孔生物载体(WZT)和微生物固定化技术，将工程复合微生物固定在载体中；WZT是高分子有机聚氨酯泡沫，呈不规则网孔结构，空隙率98％，带有静电反应性功能基团，能有效吸附固定微生物，使水体中微生物和生物酶不会流失，提高污水处理效果；载体生物反应器中的微生物是GCM30微生物工程复合菌，其组成为EM+PSB+B350H+B110H，其中EM含有光合菌、乳酸菌、酵母菌、醋酸菌、放线菌；PSB为沼泽红假单孢菌；B350H为能迅速分解蛋白质、脂肪、碳水化合物和碳氢化合物的兼氧型菌；B110H为能在水中迅速分解氨的硝化菌。其菌种来源为EM是从江西省天意生物技术开发有限公司购进；PSB是从四川康迪游高科技实业有限公司购进；B350H、B110H是从北京三泰正方生物环境科技发展公司购进；其微生物工程复合菌组成比例为EM∶PSB∶B350H∶B110H＝2∶3∶4∶1。
本发明提供的污水处理方法，其中载体生物反应器中的菌群经过高原高寒地带严冬季节的适生培养、驯化，具有耐水量、水质、毒性、酸碱、低温的冲击能力，能在有氧缺氧状态下进行一系列的生化反应。载体生物反应器中采用微孔载体和微生物固化技术，能提高废水处理的微生物浓度，保持高效菌种浓度优势，提高处理效率，缩短水力停留时间，减少污泥产量，防止污泥膨胀。微生物通过固定化技术，能快速生长繁殖，形成微生物的多样性和相对稳定性，提高生物去除有机物的广谱性。由于关键技术载体生物反应装置及人工生态湿地能适应高原高寒的气候条件，加之整个发明将物化、生物、生态步骤有机地结合起来，因而对污水特别是高原高寒地带的污水处理具有显著的效果，其中经过SBR反应池COD的去除率达70％，经过载体生物反应器COD的去除率达90％，经过人工生态湿地COD去除率达70％，经上述各步骤处理后，各种污水均可以达到国家二类水域I级排放标准。
本发明的附图为工艺流程示意图。
具体实施例方式
将加工成1cm3的WZT(高分子有机聚氨酯泡沫)，按4kg/1m3的量安装于载体生物反应器中，然后通入污水或垃圾渗滤液(用处理后的回水调整CODcr为2800～3000mg/L)，同时按每立方污水加入复合工程菌2kg(微生物含量2.5×109个/g)。在充气的条件下，溶解氧控制在2～3mg/L，温度控制在15～25℃，PH控制在8～9，反复回流，使生物负载量达到35～45g/L时，即固定驯化成功。然后按工艺流程通入污水或垃圾渗滤液进行处理。将污水或垃圾渗滤液引入调节池混合均匀，将调节混合后的污水引入曝气吹脱池，向池中加生石灰调节PH＝9～10后进行曝气吹脱氨氮，停留60分钟；经此步骤处理后的污水进入SBR反应池反应；SBR反应池处理后的污水进入4个相同的载体生物反应串联装置，进行微曝气，控制溶解氧2～3mg/L，用盐酸或氢氧化钠调节进水PH值8～9，温度控制在15～25℃，污水在每个装置中停留反应8～10h，载体生物反应器的出水进入絮凝气浮池，用碱式氯化铝作絮凝剂进行絮凝气浮，碱式氯化铝用量1.2～1.5g/L；出水用泵打入MBR膜-生物反应器，污水在此装置中经过处理，然后进入生物活性炭进行脱色处理。经过上述物化、生物步骤处理过的污水进入人工生态系统，按日处理20m3/d计算，污水在10m×20m×1.5m人工生态湿地表面流池停留8～10天，再流入10m×10m×1m人工生态湿地潜层流池停留4～5天，经取样检测达标时，即可排放。
污水处理结果见下表(单位mg/L，总大肠菌群为个/L)
该污水处理方法还产生副产品泥饼。SBR反应池和气浮池过滤出的污泥经过压滤机压滤、脱水制成泥饼，泥饼经处理后可用作生产复合有机肥的原料，也可直接送垃圾填埋场填埋。
权利要求
1.一种高原高寒地带污水处理方法，其特征在于该方法包括物化步骤、生物步骤和生态步骤。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于污水依次经过物化、生物和生态步骤的处理后再行排放，其中的物化步骤为收集污水于调节池进行混合，将调节混合后的污水引入曝气吹脱池，并向池中加碱控制PH值，进行曝气吹脱氨氮，在生物步骤中，污水依次经过SBR反应池、载体生物反应器、絮凝气浮池、MBR膜-生物反应器和生物活性炭脱色装置的处理，经物化、生物步骤处理后的污水最终进入生态步骤，生态步骤采用人工生态湿地。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于曝气吹脱池中加入的碱为生石灰，其PH值控制在9-10。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于污水在载体生物反应器中进行微曝气，控制溶解氧2～3mg/L，用盐酸或氢氧化钠调节进水PH值8～9，温度控制在15～25℃，污水停留反应8～10h。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于在絮凝气浮池，用碱式氯化铝作絮凝剂进行絮凝气浮，碱式氯化铝用量1.2～1.5g/L。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于载体生物反应器中，采用微孔生物载体(WZT)和微生物固定化技术，将多种微生物固定在载体中。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于WZT是高分子有机聚氨酯泡沫，呈不规则网孔结构，带有静电反应性功能基团。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于载体生物反应器中的微生物是GCM30微生物工程复合菌，其组成为EM+PSB+B350H+B110H，其中EM含有光合菌、乳酸菌、酵母菌、醋酸菌、放线菌；PSB为沼泽红假单孢菌；B350H为能迅速分解蛋白质、脂肪、碳水化合物和碳氢化合物的兼氧型菌；B110H为能在水中迅速分解氨的硝化菌。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于微生物工程复合菌组成比例为EM∶PSB∶B350H∶B110H＝2∶3∶4∶1。
10.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于人工生态湿地是由表面流湿地和潜层流湿地组成，表面流湿地种植高原高寒地带本地水生植物水葱，潜层流湿地种植当地芦苇、芭茅及美人蕉等植物。
全文摘要
一种高原高寒地带污水处理方法，污水或垃圾渗滤液依次经过物化、生物和生态步骤的处理而最终排放。在生物步骤中采用载体生物反应装置，利用微孔生物载体(WZT)和微生物固定化技术，提高处理效果。生态步骤采用人工生态湿地。由于关键技术载体生物反应装置及人工生态湿地能适应高原高寒的气候条件，加之整个发明将物化、生物、生态步骤有机地结合起来，因而对污水特别是高原高寒地带的污水处理具有显著的效果，经处理后各种污水均可以达到国家二类水域I级排放标准。
文档编号C02F3/30GK1789179SQ20041008147
公开日2006年6月21日 申请日期2004年12月14日 优先权日2004年12月14日
发明者陈鸿, 张培军, 周应红, 邓宇, 余辉 申请人:四川国策环保实业工程股份有限公司