一种含高浓度氨氮生活污水的处理方法与流程

本发明涉及污水处理，是一种含高浓度氨氮生活污水的处理方法。

背景技术：

生活污水的处理方法有较多种类，一般情况下的污水处理后均做为中水使用，但是对于严重缺水地区，特别是畜牧业为主的地区，畜禽用水量较大，对污水处理的洁净程度的要求较高，使其能够达到循环使用的目的，目前的生活污水处理方法无法达到畜禽使用的要求。已经公开的去除生活污水中的氨氮的方法通常采用缺氧/好氧法、SBR法等，这此处理方法的另一不足是，处理工艺流程复杂，进行成本高昂，运行稳定性较低，管理复杂，处理后的污水清净程度欠佳等。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种含高浓度氨氮生活污水的处理方法，它能解决现有技术不足。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案：一种含高浓度氨氮生活污水的处理方法，设置污水处理池，将污水处理池依次分隔出预处理池A、一级渗滤池B、硝化池C、二级渗滤池D及清水池E；处理步骤如下：

①将含高浓度氨氮的污水引入预处理池A，用泵将预处理后的 污水泵入一级渗滤池B，一级渗滤池由底部至上部设置第一集水器、第一滤料层、第一布水器、第二滤料层和第二布水器，第一滤料层是无烟煤30%和煤矸石70%的混合物，粒径为1.5-2.5mm占55%-65%，料径3-3.5mm占35%-45%，第一滤料层的厚度为30-40cm，第二滤料层是河砂20%、炉渣15%、沸石37%、石英砂20%和磁铁矿石8%的混合物，其中磁铁矿石的粒径为0.5-1.5mm，沸石的粒径为2-3.5mm,第二滤料层的厚度为50-80cm,第一集水器7的出水端位于硝化池C内；

②第二布水器将一级渗滤池B处理后的水引入二级渗滤池D底部并与第三布水器相接，第三布水器的进口与硝化池C相通，第三布水器上方设置第三滤料层，合金净化器设在第三滤料层的上部，合金净化器安装在托环上，托环安装在二级渗滤池D的内壁上，合金净化器设置底板和上板，底板和上板的长度方向两端分别与竖板和第二竖板连接，底板和上板之间安装数排旋丝，每两排旋丝交错排列，底板上开设数个第一通孔，上板上开设数个第二通孔，每个第一通孔和第二通孔的中心线之间安装旋丝，合金净化器安装在托环上，托环安装在二级渗滤池内壁上，托环内开设安装槽，安装槽内设置托板，托板与安装槽底壁之间安装第二弹簧，底部通过连接柱连接安装板，连接柱直径小于安装板的宽度，安装板位于安装槽内，托环内开设固定槽，托板上安装L形的固定杆的一端，固定杆位于对应的固定槽内，固定杆的另一端连接第一齿条，固定槽内安装相互啮合的第一伞齿轮和第二伞齿轮,第一伞齿轮上安装第一齿轮，第一齿条与第一齿轮啮合，第一伞齿轮上安装轮轴，轮轴的一端伸出托环和侧板并安装挡板，挡板与侧板之间安装复位弹簧，推动轮轴能够使第一伞齿轮脱离第二伞齿轮，第二伞齿轮上安装第二齿轮，第二齿轮上啮合第二齿条，托环内开设滑槽，滑槽与安装槽相通，滑槽位于与安装板之间，滑槽内设置限位板，限位板上配合安装截面为方形的导杆，限位板与第二齿条相触，导杆上安装竖板，限位板与竖板之间安装第三弹簧，第二齿条能够推动限位板沿导杆移动至安装槽内，第二集水器设置在合金净化器上方，第二集水器进水口位于二级渗滤池，第二集水器的出水口与虹吸排水管连接，虹吸排水管出水口位于清水池D，清水池D内的清水由排水管排出。采用电磁计量阀控制进入一级砂滤池内的进水量，进水量以二级渗滤池能够使虹吸排水管工作为基准步骤①中的泵2间歇工作，使一级渗滤池处于进水期和不进水期两种工作状态，进入一级渗滤池的总水量的50%进入第二布水器，总水量的20%进入第一布水器，总水量的25%位于第一滤料层内。步骤②中所述的合金净化器按重量分计由铜41%、锌32%和银27%的混合物制成。旋丝的横截面为八棱角形，每个棱角最外端相距旋丝横截面中心线间的距离为2-2.5mm，旋丝的长度为15-20cm。步骤①中所述的第一滤料层混合物的粒径为1.8mm占60%，粒径为3mm的占40%。步骤①中所述的第二滤料层的混合物中磁铁矿石的粒径为1mm,焦炭的粒径为2.5mm。一级渗滤池的进水期和不进水期的转换周期为5.5-6.5小时。所述的托板上开设数个导向孔，安装槽底壁上安装数个导向柱，导向柱位于导向孔内，托板能够通过导向孔沿导向柱滑动。

本发明提供的生活污水处理方法，投资成本低，处理后水的洁净度高，污水处理的运行稳定，耗能低，当污水COD200-700mg/L、BOD150-400mg/L、NH₃-N50-150 mg/L、吨水占地面积为1.2m²时、吨水电耗为0.2KW/h，清水排放达到的指标为CODcr<20 mg/L、BOD₅<5mg/L、SS<6 mg/L、总氨<7 mg/L、氨氮<3mg/L，PH值为6.2、氰化物未检出，铅为0.01 mg/L、汞为0.001 mg/L、铜为0.4 mg/L、锌为0.42mg/L、细菌总数为18个/L、氯化物为21mg/L。净化后的水质可以直接用于禽畜饮用，并可做其它生活用水。本发明所述的污水处理方法特别适用于缺水地区，投资低，运行管理简单，维护费用低等。

附图说明

附图1是本发明所述污水处理方法使用的装置结构示意图；附图2是附图1中M向结构示意图；附图3是附图1中N向放大结构示意图；附图4是附图3中I部放大结构示意图；附图5是附图4结构的另一种状态图；附图6是附图4中F-F剖视结构示意图；附图7是附图5中G-G剖视结构示意图。

具体实施方式

本发明所述的一种含高浓度氨氮生活污水的处理方法如下：

①将含高浓度氨氮的污水引入预处理池A，用泵2将预处理后的 污水泵入一级渗滤池B，一级渗滤池由底部至上部设置第一集水器7、第一滤料层6、第一布水器5、第二滤料层4和第二布水器3，第一滤料层6是无烟煤30%和煤矸石70%的混合物，粒径为1.5-2.5mm占55%-65%，料径3-3.5mm占35%-45%，第一滤料层6的厚度为30-40cm，第二滤料层4是河砂20%、炉渣15%、沸石37%、石英砂20%和磁铁矿石8%的混合物，其中磁铁矿石的粒径为0.5-1.5mm，沸石的粒径为2-3.5mm,第二滤料层4的厚度为50-80cm,第一集水器7的出水端位于硝化池C内；

②第二布水器3将一级渗滤池B处理后的水引入二级渗滤池D底部并与第三布水器9相接，第三布水器9的进口与硝化池C相通，第三布水器9上方设置第三滤料层10，合金净化器16设在第三滤料层10的上部，合金净化器12安装在托环45上，托环45安装在二级渗滤池D的内壁上，合金净化器12设置底板13和上板14，底板13和上板14的长度方向两端分别与竖板15和第二竖板47连接，底板13和上板14之间安装数排旋丝17，每两排旋丝交错排列，底板13上开设数个第一通孔46，上板14上开设数个第二通孔19，每个第一通孔46和第二通孔19的中心线之间安装旋丝，合金净化器安装在托环45上，托环安装在二级渗滤池内壁上，托环45内开设安装槽32，安装槽32内设置托板39，托板39与安装槽32底壁之间安装第二弹簧42，底部通过连接柱41连接安装板40，连接柱41直径小于安装板40的宽度，安装板40位于安装槽32内，托环45内开设固定槽22，托板39上安装L形的固定杆30的一端，固定杆30位于对应的固定槽22内，固定杆30的另一端连接第一齿条25，固定槽22内安装相互啮合的第一伞齿轮24和第二伞齿轮43,第一伞齿轮24上安装第一齿轮26，第一齿条25与第一齿轮26啮合，第一伞齿轮24上安装轮轴21，轮轴21的一端伸出托环45和侧板1并安装挡板33，挡板33与侧板1之间安装复位弹簧34，推动轮轴21能够使第一伞齿轮24脱离第二伞齿轮43，第二伞齿轮43上安装第二齿轮23，第二齿轮23上啮合第二齿条27，托环45内开设滑槽44，滑槽44与安装槽32相通，滑槽44位于底板13与安装板40之间，滑槽44内设置限位板28，限位板28上配合安装截面为方形的导杆35，限位板28与第二齿条27相触，导杆35上安装竖板31，限位板28与竖板31之间安装第三弹簧29，第二齿条27能够推动限位板28沿导杆35移动至安装槽32内，第二集水器11设置在合金净化器12上方，第二集水器11进水口位于二级渗滤池，第二集水器11的出水口与虹吸排水管18连接，虹吸排水管18出水口位于清水池D，清水池D内的清水由排水管排出。本发明处理的污水是居民生活污水，处理过程中使用的第一滤料层的原料及组合的断续粒径配合，能够更好的在缺氧状态下产生反硝化反应；第二滤料层选用的原料组合以及磁铁矿石与沸石粒径的断续配合能使第二滤料层更好的去除水中的污染物、悬浮物，并在泵的间歇工作中不进水期能够复氧、滋生大量的硝化菌，发生硝化反应。所述的第三滤料层的原料组合与第二滤料层的原料组合相同。本发明采用的合金净化器每60-80天清洗一次，可反复使用，合金净化器的折装方便，不损坏旋丝，使用寿命长，降低运行成本。合金净化器的旋丝是按照二级渗滤池中水质设计的结构及混合物的组合方式，它可使二级渗滤池中的水经过充分的电化学氧化反应后去除水中的污染物，使净化后的水质达到使禽畜能够直接饮用的标准，使居民生活用水循环使用，以解决缺水带来的各种问题。合金净化器安装在托环45上，托环45有4个，在第二渗滤池的四角均布，托环45固定合金净化器，使其能稳定净化水质，并易于拆装，使污水处理方法在运行中操作方便，使用寿命长，维修量低。

本发明优先的方案：采用电磁计量阀控制进入一级砂滤池内的进水量，进水量以二级渗滤池能够使虹吸排水管工作为基准。本发明步骤①中所述的一级砂滤池内的进水量需要与二级渗滤池能够产生虹吸排水配合，进水量采用电磁流量计量阀，采用电路控制。二级渗滤池在达到最高设定水位后，水经过合金净化器净化后产生虹吸，净化后的水快速进入清水池，第二滤料层内产生负压，此时，外界空气进入滤料层，微生物在淹水期吸收的氨氮转化为硝酸盐氮。

本发明进一步方案是：步骤①中的泵2间歇工作，使一级渗滤池处于进水期和不进水期两种工作状态，进入一级渗滤池的总水量的50%进入第二布水器3，总水量的20%进入第一布水器5，总水量的25%位于第一滤料层6内。本发明所述方法中的泵间歇工作，由电路控制自动转换。处于进水期时，第二滤料层4处于淹水期，有机物、氨氮被滤料吸附；处于不进水期时，第二滤料层4处于落干期，吸附有机物、微生物氧化分解，氨氮发生硝化反应。总水量的分布可保持第一滤料层一直处于淹水期，并使污水通过布水器均匀布水，使滤料层达到均匀吸附有机物、氨氮，硝态氮在第一滤料层6内发生硝化反应。安装在一级渗滤池内的集水器收集污水后进入硝化池8，残留的氨氮发生硝化反应后污水再进入二级渗滤池。这种间歇进水的方法，可使一级渗滤池频繁在淹水和落平间转换，滤料层周期性产生吸附反应和微生物氧化分解、硝化反应，有效去除有机物、氨氮。

本发明在一级渗滤池和二级渗滤池间的硝化池对污水进行强化硝化，解决了自然复氧能力不足导致的硝化效率低的问题。

硝化池内处理污水总水量的20%进入二级渗滤池的第三布水器，均匀布水后进入第三滤料层，第三滤料层下部一直处于淹水期，此处发生反硝化反应。

本发明步骤②中所述的合金净化器12按重量分计由铜41%、锌32%和银27%的混合物制成。根据二级渗滤池水质设计的混合物能够使处理后的水质达到禽畜饮用标准。

本发明提供的方案是：旋丝17的横截面为八棱角形，每个棱角最外端相距旋丝17横截面中心线间的距离为2-2.5mm，旋丝17的长度为15-20cm。该方案根据处理的水质设计，使其在最大面积的情况下触水并快速发生电化学反应，在低成本运行下达到更好的水质标准。

本发明步骤①中所述的第一滤料层6混合物的粒径为1.8mm占60%，粒径为3mm的占40%。这种进一步的方案可使第一滤料层6形成断续级配，更好的形成反硝化反应，使氨气更容易排出。

本发明步骤①中所述的第二滤料层4的混合物中磁铁矿石的粒径为1mm,焦炭的粒径为2.5mm。磁铁矿石的粒径与焦炭的粒径形成断续级配，可吸附更多的有机物等有害物，并进而在落干期发生更多的硝化反应。一级渗滤池的进水期和不进水期的转换周期以5.5-6.5小时为优选，能够使二级渗滤池的反硝化作用去除剩余的总氮，充分发挥渗滤池自然复氧不需要人工曝气。

本发明所述的托板39上开设数个导向孔37，安装槽32底壁上安装数个导向柱36，导向柱36位于导向孔37内，托板39能够通过导向孔37沿导向柱36滑动。这种结构能够起到对托板39的导向作用，避免托板39移动过程中产生偏斜导致的第二弹簧42使用寿命降低。

本发明采用的间歇进水方法，可使一级渗滤池频繁淹水，频繁落干，第二滤料层周期性发生吸附反应和微生物氧化分解、硝化反应，使有机物和氨氮得到有效去除；采用分段进水提高了第一渗滤层的反硝化效率；在一级渗滤池和二级渗滤池间的硝化池，能对污水进行强化硝化，辅助提高自然复氧能力不足导致的硝化效率低的问题。

本发明所述的底板13方便与托环45拆卸和连接，以方便对底板13清理和维护。底板13安装时，然后将安装板40放入安装槽32内并推动托板39，使固定杆30带动第一齿条25向下移动，通过第一齿轮26使第一伞齿轮24带动第二伞齿轮43转动，第二齿轮23随第二伞齿轮43转动，使第二齿条27克服第三弹簧29的弹力，将限位板28从滑槽44内推出，并使之位于安装板40上，由于限位板28位于截面为方形的导杆35上，因此限位板28无法转动，限位板28将安装板40卡在安装槽32内，从而使底板13方便固定在托环45上，避免晃动，拆卸底板13时，推动轮轴21使第一伞齿轮24脱离第二伞齿轮43，从而使限位板28在第三弹簧29的弹力作用下回到滑槽44内，从而使安装板40能够脱离安装槽32，方便将底板13从托环45上拆卸。脱离后，将轮轴21拉动回到原位，使第一伞齿轮24与第二伞齿轮43啮合。轮轴21的一端伸出托环45和侧板1并安装挡板33，挡板33与侧板1外壁之间安装复位弹簧34，复位弹簧34给第一伞齿轮24始终向第二伞齿轮43移动的力，避免伞齿轮转动时，第一伞齿轮24脱离第二伞齿轮43。