乡镇污水处理工艺和设备的制作方法

本发明涉及乡镇污水处理
技术领域：
，尤其是涉及一种乡镇污水处理工艺和设备。
背景技术：
：乡镇污水和城市污有很大的不同。首先，乡镇和城市在社会、经济和技术等条件上的差异大；其次，乡镇污水和城市污水的理化指标也不同。因此目前较为成熟的城市污水处理工艺不适用与乡镇。乡镇的污水处理多是基于乡镇的地理地貌优势，采用生态型工艺。但是，目前乡镇的污水处理出现了处理量增大、处理效果不能满足有关排放标准的要求、城镇土地资源条件缺乏等问题。因此，如何提供一种乡镇污水处理工艺和装置，使其具有工艺简洁、处理效果好、占地省、能耗低、运行管理简便、二次污染少的优点，是本领域技术亟待解决的问题。在先申请CN204017676U提供了一种微孔曝气膜组件，包括膜壳、设于所述膜壳两端的上端盖和下端盖、以及连接在所述上端盖与下端盖中心的中心管，所述上端盖的侧部设有浓水口，所述下端盖的侧部设有进水口，所述中心管的上端设有出水口、并穿出所述上端盖，所述中心管的两管口开放，所述中心管的管体上设有通水孔，所述中心管与所述膜壳之间设有中空纤维膜，所述下端盖的内部设有曝气头，所述下端盖的底部设有进气口，所述进气口与所述曝气头相连通，所述曝气头的曝气膜片上密布有微孔。具有以下优点：1、利用曝气头的作用，使压缩气体在中空纤维膜之间形成均匀震荡，使附着在中空纤维膜表面的污染物质剥落，并被冲洗水带走，强化了冲洗效果、节约了反洗耗水，同时可防止膜丝被震断，提高中空纤维超滤膜的使用寿命。2、所述曝气头与所述下端盖通过丝扣相连，保证了曝气头与下端盖的紧固连接。3、所述曝气膜的材质为硅橡胶，具有良好的物理机械性能和耐老化性能，并抗酸、碱和药剂腐蚀，保证了曝气头的使用寿命。4、所述通水孔呈螺旋式排列在所述中心管上，使得水与中空纤维膜能够充分接触，促使湍流的形成，从而加强过滤效果。基于上述优势，本申请在膜处理过程中使用该微孔曝气膜组件。基于此，本发明提供了一种乡镇污水处理工艺和装置以解决上述的技术问题。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种乡镇污水处理工艺和设备，以缓解现有技术中乡镇污水处理时存在的工艺繁琐，以及运行管理成本高的技术问题。本发明提供的乡镇污水处理设备，包括生物填料过滤床和膜分离装置，所述生物填料过滤床用于提高污水可生化性，所述膜分离装置用于进行膜处理；所述生物填料过滤床的出口和所述膜分离装置的入口连接。进一步的，所述生物填料过滤床自地表向下依次包括表面过滤层和过滤填料层；在所述表面过滤层设置有进水管，污水由所述进水管流入所述生物填料过滤床；在所述过滤填料层内设置有集水管层，所述集水管层排布有集水管，产水由所述集水管流出所述生物填料过滤床。进一步的，所述过滤填料层自上而下依次包括毛细过滤阻隔层、火山岩填料层、承托层；所述毛细过滤阻隔层包括陶粒和石英砂颗粒，所述火山岩填料层包括高吸附力火山岩填料，所述承托层包括鹅卵石；在所述承托层内部设置有曝气管层，所述曝气管层内设置有曝气管。进一步的，所述曝气管设置有多根，相邻两根所述曝气管间隔50厘米。进一步的，所述膜分离装置为将微孔曝气超滤膜组件浸入V型池内的一体化曝气柱式浸没式膜系统。进一步的，还包括污水处理格栅，所述污水处理格栅的出口与所述生物填料过滤床的入口连接。本发明提供的所述乡镇污水处理工艺，包括首先提高污水可生化性的步骤，然后进行膜处理的步骤，最后收集产水；所述提高污水可生化性通过所述生物填料过滤床执行，所述膜处理通过所述膜分离装置执行；所述收集产水通过回用水池执行。进一步的，在所述提高污水可生化性的步骤前进行大杂质分检；所述大杂质分检通过所述的污水处理格栅。进一步的，在所述膜处理的步骤中还包括降解有机物的步骤。进一步的，还包括消毒步骤和反洗步骤，所述消毒步骤在所述回用水池内进行；所述反洗步骤为将所述回收水池内的产水引入所述一体化曝气柱式浸没式膜系统内。本发明提供的所述乡镇污水处理工艺，包括首先提高污水可生化性的步骤，然后进行膜处理的步骤，最后收集产水；提高污水可生化性通过生物填料过滤床执行，膜处理通过膜分离装置执行；收集产水通过回用水池执行。生物填料过滤床更适用于乡镇的环境条件，并且在乡镇中使用时工艺简单、运行成本低。污水先经过生物填料过滤床后在进行膜处理的步骤，能够提高膜处理的效率。因为生物填料过滤床能够提高污水的可生化性，其包含大量的微生物，这些微生物也污水中的有机物质为营养，因此生物填料过滤床内的微生物能够吸附和降解污水中的有机物，并将难降解大分子有机物转化为小分子有机物。提高了可生化性的污水几乎不含有容易污堵膜的物质，不仅过滤速度增加，还不会造成二次污染。本发明提供的所述乡镇污水处理设备，较现有技术，生物填料过滤床和膜分离装置的组合工艺简洁、处理效果好、占地省、能耗低、运行管理简便，几乎不存在二次污染。生物填料过滤床用于提高污水可生化性。污水流进生物填料过滤床，后再流出的称为生物填料过滤床的产水。生物填料过滤床的产水流入膜分离装置。避免了现有技术中在使用膜分离技术处理污水时常见的断丝现象以及膜污染问题。由于污水进行了提高可生化性的处理，在进入膜分离装置后几乎不含有容易污堵膜的物质，不容易造成膜丝断裂。因此，本申请延长了膜分离装置的使用时间，提高了膜的使用寿命，从而降低了运行成本。与此同时，减小了膜的更换次数，从而降低了维护成本。基于此，本发明较之原有技术，在处理乡镇污水时，具有工艺简介，以及运行管理成本低的优点。附图说明为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例提供的乡镇污水处理工艺和设备的示意图；图2为本发明实施例提供的生物填料过滤床的示意图。标记：1－表面过滤层；2－承托层；3－过滤填料层；4－集水管；5－进水管。具体实施方式下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。实施例如图1所示，在本实施例中提供了一种乡镇污水处理设备，所述乡镇污水处理工艺和设备包括生物填料过滤床和膜分离装置，所述生物填料过滤床用于提高污水可生化性，所述膜分离装置用于进行膜处理；所述生物填料过滤床的出口和所述膜分离装置的入口连接。本发明提供的所述乡镇污水处理设备，较现有技术，生物填料过滤床和膜分离装置的组合工艺简洁、处理效果好、占地省、能耗低、运行管理简便，几乎不存在二次污染。生物填料过滤床用于提高污水可生化性。污水流进生物填料过滤床，后再流出的称为生物填料过滤床的产水。生物填料过滤床的产水流入膜分离装置。避免了现有技术中在使用膜分离技术处理污水时常见的断丝现象以及膜污染问题。由于污水进行了提高可生化性的处理，在进入膜分离装置后几乎不含有容易污堵膜的物质，不容易造成膜丝断裂。因此，本申请延长了膜分离装置的使用时间，提高了膜的使用寿命，从而降低了运行成本。与此同时，减小了膜的更换次数，从而降低了维护成本。如图2，本实施例的可选方案中，所述生物填料过滤床自地表向下依次包括表面过滤层1和过滤填料层3；在所述表面过滤层设置有进水管5，污水由所述进水管5流入所述生物填料过滤床；在所述过滤填料层内设置有集水管层，所述集水管层排布有集水管4，产水由所述集水管流出所述生物填料过滤床。本实施例的可选方案中，所述过滤填料层自上而下依次包括毛细过滤阻隔层、火山岩填料层、承托层；所述毛细过滤阻隔层包括陶粒和石英砂颗粒，所述火山岩填料层包括高吸附力火山岩填料，所述承托层包括鹅卵石；在所述承托层内部设置有曝气管层，所述曝气管层内设置有曝气管。生物填料床植被层经植物的根系吸附水中有机物后通过毛细过滤阻隔层、火山岩填料层，曝气管层，集水管层后去除水中大部分有机物。最为优选，所述表面过滤层采用水生生物芦苇。最为优选，所述毛细过滤阻隔层的厚度为35－45cm。所述陶粒的直径为2－3mm。所述石英砂的直径为1.5－2.0mm。最为优选，所述火山岩填料层的厚度为50cm。所述高吸附力火山岩填料的直径为3－5mm。最为优选，所述承托层的厚度为50cm。所述鹅卵石的直径为5－12mm。本实施例的可选方案中，所述曝气管设置有多根，相邻两根所述曝气管间隔50厘米。生物填料过滤床的曝气采用柱式MBR的鼓风机进行输送氧气，使水中有机物，氨氮与氧气发生反应后成形二氧化碳和水，氨氮与氧气反应后产生氮肥，氮肥被植物根系吸收后生长，二氧化碳被植物叶子吸收，通过光合作用产生氧气。曝气管可以使用现有技术中的任何一种。本实施例的可选方案中，所述膜分离装置为将微孔曝气超滤膜组件浸入V型池内的一体化曝气柱式浸没式膜系统。微孔曝气超滤膜组件，采用MBR运行原理，将浸没膜制成柱式，外部采用多孔形态的UPVC膜壳做为支撑，内部采用PVDF材质的中空纤维膜，为了保证布气均匀底部采用微孔曝气膜。将微孔曝气超滤膜组件浸入V形池内，形成一体化曝气柱式浸没式膜系统。本实施例的可选方案中，还包括污水处理格栅，所述污水处理格栅的出口与所述生物填料过滤床的入口连接。污水处理格栅可以使用现有技术中的任何一种。作为优选，所述污水处理格栅可以使用机械格栅。机械格栅主要包括拦污栅体、回转齿耙、驱动传动机机构、过载保护机构和不锈钢牵引链条等。该设备是由ABS工程塑料、尼龙或不锈钢制成的特殊形耙齿，按一定的排列次序装在耙齿轴上形成封闭式耙齿链，其下部装在进水渠水中。当传动系统带动链轮作匀速定向旋转时，整个耙齿链便自上而下运动，并携带固体杂物从液体中分离出来，流体通过耙齿间隙流出去，整个工作状态连续进行。作为优选，所述污水处理格栅出口的海拔高度高于所述生物填料过滤床的入口的海拔高度。上述的海拔高度差可以直接借助乡镇的地理地势特点实施。能够利用天然的地势实现能量的转换，以实现污水在污水处理格栅和生物填料过滤床的无动力传送。而且实现容易、实现成本低。当然，上述的海拔高度差也可以人工建造。当然，也可使用泵实现。所述生物填料过滤床和所述膜分离装置之间可以设有海拔高度差，也可以不设置。上述的海拔高度差可以直接借助乡镇的地理地势特点实施，也可以人工建造，还也可使用泵实现。本发明提供的所述乡镇污水处理工艺，包括首先提高污水可生化性的步骤，然后进行膜处理的步骤，最后收集产水；所述提高污水可生化性通过所述生物填料过滤床执行，所述膜处理通过所述膜分离装置执行；所述收集产水通过回用水池执行。本实施例的可选方案中，在所述提高污水可生化性的步骤前进行大杂质分检；所述大杂质分检通过所述的污水处理格栅。本实施例的可选方案中，在所述膜处理的步骤中还包括降解有机物的步骤。将微孔曝气超滤膜组件浸入V形池内，形成一体化曝气柱式浸没式膜系统。在V形池内投加有机物降解药剂，通过从微孔曝气超滤膜组件底部的曝气盘出来的空气充分搅拌均匀，使水体与有机物质与降解药剂起有效反应，将水体里一部分有机物质进行降解。如图1，本实施例的可选方案中，还包括消毒步骤，所述消毒步骤在所述回用水池内进行。消毒步骤为过臭氧消毒，以能够排入市政管网。如图1，本实施例的可选方案中，还包括反洗步骤，所述反洗步骤为将所述回收水池内的产水引入所述一体化曝气柱式浸没式膜系统内。反洗步骤利用回收水池内的产水清洗一体化曝气柱式浸没式膜系统的微孔曝气超滤膜组件。基于此，本发明较之原有技术，具有以下优点：1、结合乡镇的特点，使用了生物填料过滤床。其具有生物量大，处理负荷高，微生物种类丰富的优点。有利于提高污水处理效果，缩短处理时间。2、不需要专门技术人员管理、维护简单，同时美化环境，并可净化空气、吸收光污染和噪声污染，消除热岛效应，改善局部小气候。3、运行维护费低，系统基本不耗能；充分利用地形，节省投资；无需污泥处理；可实现污水资源化。4、结合农村实际情况，充分利用已有低洼地带和闲置沟渠，并采用无动力或微动力工艺，以最大程度地实现经济、环境和社会效益。5、使用了生物填料过滤床与膜分离装置结合的技术，提高了污水处理的技术含量，保证出水的水质，避免了二次污染。还具有占地面积小，运行简单，即开即停，投资少，运行费用低，工艺流程短等绝对优势。6、膜分离装置使用了一体化曝气柱式浸没式膜系统，在保证出水水质的前提下尽可能地缩短和简化工艺流程。此外，一体化曝气柱式浸没式膜系统使用中空纤维外式超滤膜，将外压式超滤膜浸没在水池中，在重力负压的作用下，利用中空纤维膜浸润透过作用，使水透过膜从而达到过滤截留。具有耗能极低、容易清洗、不易污染提高水的利用率、占地面积小的优点。经本申请的乡镇污水处理工艺，及其装置处理过的污水能够满足下列标准的要求：《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918－2002)污染物CODSSNH3-NTNTP一级A≤50≤10≤5(8)≤15≤0.5一级B≤60≤20≤8(15)≤20≤1.0《GB8978污水综合排放标准》《GB5084农田灌溉水质标准》《GB7959粪便无害化卫生标准》《GB16554国家恶臭污染物排放标准》《HJ574－2010农村生活污染控制技术规范》以及部分地方政府制定的当地的农村污水处理标准。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。当前第1页1 2 3