一种用于处理农村生活污水的短程氮磷无机化反应器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于处理农村生活污水的短程氮磷无机化反应器，包括厌氧池和短程好氧生物滤池，还包括连接管，所述厌氧池依次分为进水区、组合填料区和沉淀区，所述短程好氧生物滤池依次设有填料区、承托区和出水区，所述填料区依次包括顶部填料区、中部填料区和底部填料区，其中，所述顶部填料区的填料为煤渣填料，所述中部填料区的填料为火山岩填料，所述底部填料区的填料为陶粒填料，所述厌氧池的沉淀区与所述短程好氧生物滤池的顶部填料区通过连接管相连通。本发明短程好氧生物滤池中的填料为煤渣填料、火山岩填料和陶粒填料组合填料，大大提高了污水中有机氮、磷的无机化率，并最终大大提高了能够被农作物直接吸收利用的氨氮及磷酸盐的量。
【专利说明】一种用于处理农村生活污水的短程氮磷无机化反应器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于处理农村生活污水的短程氮磷无机化反应器，属于水处理与 污水资源化利用【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 目前，随着国家对污水治理问题的关注不断增加，投入不断加大，污水处理技术得 到了广泛关注，越来越多的技术创新，使得污水处理技术趋于成熟，且在我国广大农村地方 也得到了广泛的推广和使用。目前，国外许多水处理专家正在积极倡导"就地处理就地回 用，实现水平衡和水循环"的污水处理概念。农村生活污水从处理到资源化的转变，不仅 是今后水处理技术发展的必然趋势，也是解决当前农村生活污水处理中存在问题的有效途 径。生活污水中含有的氮、磷对水环境是一种污染物，但其对农业生产则是必须的营养物 质，是一种宝贵的资源，因此能够将其有效的利用是实现生态农业的重要途径。一体化短程 氮磷无机化反应器能够将有机氮磷无机化，且降低污水中的有机物浓度，但是短程好氧生 物滤池内单一生物填料的使用，存在较多问题。一部分填料有机氮磷无机化效果不好，一部 分填料复氧效果不好，且容易堵塞，一部分填料对有机物去除效果不好。因此，一种用于提 高农村生活污水氮磷无机化效果的组合填料的开发很有必要。
【发明内容】
[0003] 发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种用于处理农村生活污水的短程 氮磷无机化反应器。
【发明内容】
[0004] ：为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
[0005] 一种用于处理农村生活污水的短程氮磷无机化反应器，包括厌氧池和短程好氧生 物滤池，还包括连接管，所述厌氧池依次分为进水区、组合填料区和沉淀区，所述短程好氧 生物滤池依次设有填料区、承托区和出水区，所述填料区依次包括顶部填料区、中部填料区 和底部填料区，其中，所述顶部填料区的填料为煤渣填料，所述中部填料区的填料为火山岩 填料，所述底部填料区的填料为陶粒填料，所述厌氧池的沉淀区与所述短程好氧生物滤池 的顶部填料区通过连接管相连通。
[0006] 进一步优选，所述填料区总高度为I. 〇m，所述顶部填料区的高度为0. 2m，所述中 部填料区的高度为0. 4m，所述底部填料区的高度为0. 4m。
[0007] 进一步优选，所述煤澄填料为粒径6-8mm的煤澄，所述火山岩填料粒径为3-5mm的 火山岩，所述陶粒填料粒径为3-6mm的陶粒。
[0008] 进一步优选，所述填料区占所述短程好氧生物滤池体积的75%。
[0009] 进一步优选，所述组合填料区的填料为Φ150ι?πιΧ80mm的组合填料，所述组合填 料区占所述厌氧池体积的80%。
[0010] 有益效果：相比于现有技术中好氧生物滤池中都采用单一的填料，本发明短程好 氧生物滤池的填料为煤渣填料、火山岩填料和陶粒填料组成的组合填料，上部填料区煤渣 填料在自然通风充氧的条件下，能够实现短程好氧生物滤池的上部填料区尽快复氧，提高 进水DO浓度，还避免了较高非活性物质在滤池上部的积累，进而避免了滤池上部堵塞的问 题出现；中部填料区火山岩填料能够最大化的将有机氮转化为氨氮、有机磷转化为磷酸盐， 极大的减少了污水中有机物的浓度；底部填料区陶粒填料能够避免大量的氨氮转化为亚硝 氮及硝态氮，避免磷酸盐过多的被生物膜同化吸收，并保证出水有机物浓度达到所需标准 (《农田灌溉水质标准》（GB5084-2005))。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1为本发明用于处理农村生活污水的短程氮磷无机化反应器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合【具体实施方式】和附图对本发明作进一步说明。
[0013] 如图1所示，本发明的用于处理农村生活污水的短程氮磷无机化反应器，包括厌 氧池1和短程好氧生物滤池2,还包括连接管3,厌氧池1依次分为进水区4、组合填料区5 和沉淀区6,短程好氧生物滤池2依次设有填料区、承托区10和出水区11，填料区依次包括 顶部填料区7、中部填料区8和底部填料区9,其中，顶部填料区7的填料为煤渣填料，中部 填料区8的填料为火山岩填料，底部填料区9的填料为陶粒填料，厌氧池1的沉淀区6与短 程好氧生物滤池2的顶部填料区7通过连接管3相连通。
[0014] 其中，组合填料区5的填料为Φ 150_X80mm组合填料，中心绳为塑料绳，四周为 醛化纤维或涤纶丝均匀压在双圈大塑料环上，组合填料填料束的长度为0. 4m，填料束的数 目为8根，填料束均匀悬挂在组合填料区5中，组合填料区5占厌氧池1体积的80% ;短程 好氧生物滤池内，顶部填料区7的高度为0. 2m，中部填料区8的高度为0. 4m，底部填料区9 的高度为〇. 4m，煤渣填料为粒径6-8mm的煤渣，火山岩填料粒径为3-5mm的火山岩，陶粒填 料粒径为3-6mm的陶粒，填料区占短程好氧生物滤池2体积的75%。
[0015] 本发明的好氧生物滤池在连接管3上还设有提升泵12,沉淀区6的出水通过连接 管3上的提升泵12进入短程好氧生物滤池2中，连接管3与顶部填料区7相连的那个端部 还可以设一个布水器13,布水器13将连接管3中的污水变成细小水滴喷洒在顶部填料区7 的表层，沉淀区6顶部还依次设有密封圈14和盖板15,进水区4内还设有排泥管16,短程 好氧生物滤池2填料区的侧壁上设有通风管17,承托区10和出水区11之间设有穿孔承托 板18,出水区11顶部侧壁上设有通风孔19,出水区11中部侧壁上设有出水管20,出水区 11的底部设有排泥管21。
[0016] 污水从进水区4进入带有组合填料区5的厌氧池1，水力停留3h-4h，污水与组合 填料区5内的组合填料上的生物膜充分接触，从而将污水中的部分有机氮、磷转化为氨氮、 磷酸盐，部分有机物降解为小分子有机物，污水接着进入沉淀区6,通过连接管3进入短程 好氧生物滤池2的顶部填料区7,连接管3中的污水可由布水器11形成细小水滴喷洒在顶 部填料区7的表层，在自然充氧条件下，污水首先与顶部填料层7煤渣填料接触反应，由于 煤渣粒径较大，堆积密度较小，因此能够尽快使污水复氧，截留污水中颗粒较大的悬浮颗粒 物，同时避免较高的非活性物质在滤池上部积累堵塞，随着污水向下流，污水进入中部填料 区8,污水与火山岩填料接触反应，火山岩填料的粒径较小，堆积较为密实，其氮磷无机化效 果及COD去除效果均较优，能够最大化的将有机氮转化为氨氮、有机磷转化为磷酸盐，同时 进一步将有机物浓度降低，污水继续向下流，进入底部填料区9,污水与陶粒填料接触反应， 由于中部填料区8的火山岩填料硝化作用也较强，在将有机氮转化为氨氮的同时，还会将 氨氮转化为亚硝氮和硝态氮，陶粒填料不仅能够进一步将污水中的有机氮转化为氨氮、有 机磷转化为磷酸盐，以及降低有机物浓度，还能够避免氨氮的转化流失，因此能够最大化保 留生活污水中易于农作物利用的氮、磷形态和数量，保证出水有机物浓度达到《农田灌溉水 质标准》（GB5084-2005)，污水经填料区反应后流过承托区10,进入出水区11，由出水区11 的出水管20排入农田进行灌溉。
[0017] 中试试验表明，当容积负荷为0.80kgC0DAm3 · d)，水力负荷为5.40m3Am2 · d) 时，本发明的短程氮磷无机化反应器有机氮无机化率为55. 88%，出水有机磷无机化率达到 94. 45%，C0D去除率达到84. 68%，出水氨氮浓度55. 65mg/L，磷酸盐浓度7. 35mg/L，C0D浓 度32mg/L，运行效果均优于只采用单一的煤渣填料或火山岩填料或陶粒填料，如表1所示。 稳定运行时，本发明的短程氮磷无机化反应器出水氨氮浓度为40-70mg/L，磷酸盐浓度为 4_8mg/L，COD 浓度为 50mg/L 以下。
[0018] 表1为组合填料与单一填料对污水处理在有机氮无机化率、有机磷无机化率为和 COD去除率上的对比
【权利要求】
1. 一种用于处理农村生活污水的短程氮磷无机化反应器，其特征在于：包括厌氧池和 短程好氧生物滤池，还包括连接管，所述厌氧池依次分为进水区、组合填料区和沉淀区，所 述短程好氧生物滤池依次设有填料区、承托区和出水区，所述填料区依次包括顶部填料区、 中部填料区和底部填料区，其中，所述顶部填料区的填料为煤渣填料，所述中部填料区的填 料为火山岩填料，所述底部填料区的填料为陶粒填料，所述厌氧池的沉淀区与所述短程好 氧生物滤池的顶部填料区通过连接管相连通。
2. 根据权利要求1所述的用于处理农村生活污水的短程氮磷无机化反应器，其特征在 于：所述填料区的总高度为1.0m，所述顶部填料区的高度为0.2m，所述中部填料区的高度 为0. 4m，所述底部填料区的高度为0. 4m。
3. 根据权利要求1所述的用于处理农村生活污水的短程氮磷无机化反应器，其特征在 于：所述煤澄填料为粒径6-8mm的煤澄，所述火山岩填料粒径为3-5mm的火山岩，所述陶粒 填料粒径为3_6mm的陶粒。
4. 根据权利要求1所述的用于处理农村生活污水的短程氮磷无机化反应器，其特征在 于：所述填料区占所述短程好氧生物滤池体积的75%。
5. 根据权利要求1所述的用于处理农村生活污水的短程氮磷无机化反应器，其特征在 于：所述组合填料区的填料为〇150_X80mm的组合填料，所述组合填料区占所述厌氧池 体积的80%。
【文档编号】C02F3/30GK104496027SQ201410818242
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月24日 优先权日:2014年12月24日
【发明者】张佳杰, 李先宁, 洪月菊, 吴磊 申请人:东南大学