一体化污水处理农村生活污水系统的制作方法

本发明属于污水处理技术领域，涉及一体化污水处理农村生活污水系统。

背景技术：

我国地域发展不平衡，不同村镇差别较大加之农村地区长期以来形成的居住方式、生活习惯等差异，单一的污水收集处理模式很难适用于我国所有村镇的污水收集处理。所以应根据农村具体现状、特点、风俗习惯以及自然、经济与社会条件，因地制宜地采用多元化的污水处理模式。20世纪90年代开始我国开展生活污水分散处理技术的开发和研制工作，许多形式各异的无动力或微动力的低能耗型一体化污水处理装置得到应用，而经济高效、运行管理简便、小型化的适用于分散式处理模式的村镇污水处理技术是下一步发展的重点。

针对村镇污水的特点，本文研发了一种具有脱氮除磷能力的新型移动床生物膜反应器——集成式移动床生物膜反应器，研究不同运行条件下对村镇污水的处理效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一体化污水处理农村生活污水系统，本发明的有益效果是系统结构简单，能够高效的进行农村生活污水处理，处理后的出水水质较好。

本发明所采用的技术方案是按照以下步骤进行：

步骤1：原水先经过毛发聚集器去除其中的毛发、纤维以及部分悬浮物，再进入生化反应池；

步骤2：作为中试系统主体的生化反应池采用aao-mbr工艺；

步骤3：经过生化反应池净化、各项污染物浓度达标的出水，先进入活性炭过滤柱通过活性炭的吸附作用稳定色度、嗅味等，保证出水水质的稳定性；再经过紫外线消毒器消毒并与化合氯消毒剂混合后进入中水储存池。

进一步，aao-mbr工艺是原水依次经过缺氧池a1池、厌氧池a2池、好氧池o池处理后得到混合液和出水，其中混合液回流至缺氧池a1池。

进一步，aao-mbr工艺中水力停留时间是12.3h，a1池和a2池溶解氧为0.2～0.5mg/l，o池溶解氧为7～8mg/l，回流比为200％。

附图说明

图1是一体化污水处理农村生活污水系统示意图；

图2是不同hrt对处理效果的对比；

图3是不同回流比对处理效果的对比；

图4是不同溶解氧对处理效果的对比。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

1试验装置及方法

1.1实验条件

原水取自潍坊市某农村的化粪池出水，接种污泥取自城市污水厂厌氧池(该厂采用多点进水多级ao工艺)。生活污水经过毛发聚集器去除污水中的毛发、纤维等杂物后，进入生化反应池(aao-mbr)。在生物反应池内经过各种生物化学反应得到净化的出水先进入活性炭过滤柱稳定色度、嗅味等，再经过紫外线消毒器消毒并与化合氯消毒剂混合后进入中水储存池，最终泵送至各中水需求点。实验系统的设计处理规模为1m³/h＝24m³/d。

1.2系统的工艺流程

原水先经过毛发聚集器去除其中的毛发、纤维以及部分悬浮物，再进入生化反应池。作为中试系统主体的生化反应池采用aao-mbr工艺，aao是指缺氧池a1池、厌氧池a2池、好氧池o池，mbr又称膜生物反应器(membranebio-reactor)。经过生化反应池净化、各项污染物浓度达标的出水，先进入活性炭过滤柱通过活性炭的吸附作用稳定色度、嗅味等，保证出水水质的稳定性；再经过紫外线消毒器消毒并与化合氯消毒剂混合后进入中水储存池。系统见图1。

2污水处理效果的影响因素分析

2.1hrt对处理效果的影响

从图2中可以看出，hrt(hydraulicretentiontime)水力停留时间，指待处理污水在反应器内的平均停留时间，也就是污水与生物反应器内微生物作用的平均反应时间。

hrt为38.6h的处理效果好于hrt为18.4h的处理效果。cod去除率变化不大，nh4⁺-n、tn去除率稍有上升，tp去除率上升较大。这个阶段的cod平均容积负荷分别为0.39kg/(m³·d)和0.38kg/(m³·d),相差不大。nh4⁺-n、tn去除率呈相同变化趋势，去除率稍有上升。hrt增加可以使污水中的氨氮与生物膜中的硝化菌充分接触，提高好氧区的硝化程度，从而使回流液中的no3^-和no2^-增加，而缺氧区的反硝化率变化不大，所以缺氧区脱氮量增大，tn去除率随之上升。nh4⁺-n、tn去除率上升不大一方面是hrt为18.4h时停留时间已经比较长，另一方面是在此阶段hrt不是限制nh4⁺-n、tn去除的主要影响因素。

2.2回流比对处理效果的影响

从图3中可以看到回流比为200％和回流比为250％的cod、nh4⁺-n去除率变化不大，tp去除率稍有上升，tn去除率有点下降。回流比对cod、nh4⁺-n、tn、tp的去除都有影响。在一定范围内，回流比的加大使回流到缺氧段的硝态氮浓度相应提高，因而需要更多的电子供体进行反硝化，从而使更多的cod在缺氧段

被反硝化菌降解，大大降低后续处理系统的负荷，同时节省曝气费用。好氧区进水cod负荷变低使异养菌缺少足够的有机基质作为碳源，因而在与自养型硝化菌的竞争中处于劣势，从而使增殖速率较慢的硝化菌形成优势生长和繁殖，所以nh4⁺-n去除率会上升，由于缺氧段的反硝化主要以回流液中的no3^--n为原料，所以好养段的硝化反应效率也会直接影响tn的去除。nh4⁺-n、tn两者表现出一致的去除率趋势。但回流比过大会有以下不良影响：①回流液中带入过多的溶解氧影响缺氧环境；②减小进入缺氧区的混合液的c/n比；③减小实际水力停留时间，对生物膜的冲刷力增强导致挂膜不易。以上都会引起脱氮量的下降。在这里，200％和250％的回流比都比较适中，在回流比为200％时的cod、nh4⁺-n的去除效果已经非常好，所以增大回流比起到的改善效果不大。在nh4⁺-n去除效果不变的情况下，tn去除率下降可能是由于期间对缺氧区进行了搅动排泥导致缺氧区的生物量减少。至于这个解释的成立与否需要后期试验的验证。

2.3溶解氧对处理效果的影响；

从图中可以看到，溶解氧为7～8mg/l相对溶解氧为5～6mg/l，cod、nh4⁺-n、tn、tp去除率都有所上升，特别是nh4⁺-n、tn去除率增加明显。硝化菌为好氧菌，溶解氧是硝化反应的一个很重要的限制因素。对于活性污泥工艺，5～6mg/l的溶解氧足够使硝化反应充分进行。研究表明，悬浮载体生物膜及其他生物膜工艺的主要缺点是在保持较高的硝化效果时均需较高的溶解氧。而此次试验可以看到，5～6mg/l的溶解氧的硝化效果很差，只有将溶解氧提高到7～8mg/l才有很好的硝化效果。这可能是由于试验选择60％的填充比较大，导致填料未充分形成流化状态，导致氧的传质受到一定的影响。好氧区溶解氧的上升使硝化效果变好，由此改善了tn去除的效果。

3结论

本实验通过调整运行参数(hrt、溶解氧、回流比)发现aao-mbr工艺在水力停留时间是12.3h，a区(a1池和a2池)溶解氧为0.2～0.5mg/l，o区即o池溶解氧为7～8mg/l之间，回流比为200％的工况下，出水水质较佳。在该工况下cod、nh4⁺-n、tn、tp的去除率范围分别在80％～90％、96％～99％、50％～60％、25％～42％之间，出水cod、nh4⁺-n、tn、tp的范围分别为29～41.5mg/l、0.36～2.47mg/l、18～33.1mg/l、3.09～4.42mg/l。出水浊度稳定在2.06～3.04ntu，浊度去除率范围在96％～99％，出水溶解氧范围在3.08～5.05mg/l之间，出水ph范围在7.21～7.98之间。出水水质较好，可以达到杂用水水质标准，可以用来冲厕、洗车等。实验表明溶解氧是影响出水效果的最重要的参数。

以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。