一种耐低温的改良化粪池耦合陶粒渗滤池深度处理厕所黑水的方法

1.本发明涉及厕所黑水处理技术领域，尤其涉及一种耐低温的改良化粪池耦合陶粒渗滤池深度处理厕所黑水的方法。


背景技术：

2.化粪池是一种利用沉淀和厌氧发酵的原理，处理粪便并加以过滤沉淀的设备，属于初级的过渡性生活处理构筑物。化粪池作为历史悠久的传统环保设施，在处理厕所黑水方面发挥了重要作用，但是随着社会的进步和城市现代化的发展，也出现了与社会发展背离的问题，如污泥的处置问题、化粪池的堵塞问题以及低温处理效果差等。尤其是在我国的北方寒冷地区，修建化粪池必须考虑冬季的使用问题，冬季的低温可能使化粪池结冰、过粪管冻结，如果化粪池温度过低，将直接影响粪便发酵分层、沼气池产气等。
3.在污水处理当中，除磷方法主要包括化学法、生物法和物理化学法。生物法除磷主要通过聚磷菌吸收污水中溶解性磷酸盐完成，化学法除磷主要通过化学沉淀法如形成鸟粪石或磷灰石进行回收利用，物理化学法主要包括离子交换法和吸附法。在分散式污水处理中，生物生态耦合技术是比较经济实用的污水处理技术，如土壤渗滤池、生态湿地、生态塘等可以作为生物法出水的深度处理设施。在土壤渗滤池和生态湿地中，无烟煤、火山岩、钢渣、陶粒和粘土等是常见的基质或滤料。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种耐低温的改良化粪池耦合陶粒渗滤池深度处理厕所黑水的方法，该方法对厕所黑水的cod去除率高，脱氮除磷效果好，同时能耐低温，减轻低温对化粪池处理效果的影响，从而提高化粪池的效率，适合寒冷地区使用。
5.为了实现上述发明目的，本发明提供了一种耐低温的改良化粪池耦合陶粒渗滤池深度处理厕所黑水的方法，所述的改良化粪池包括化粪池本体，化粪池本体内设置有沿垂直方向设置的第一隔板和第二隔板，第一隔板和第二隔板将化粪池本体的内腔封隔为依次设置的第一腔体、第二腔体和第三腔体，第一隔板上设置有连通第一腔体和第二腔体的第一管道，第二隔板上设置有连通第二腔体和第三腔体的第二管道，化粪池本体设置有连通第一腔体的进粪管和连通第三腔体的第一出水管，所述的化粪池本体的各个外侧壁的外部和底部均套设有保温层，所述的化粪池本体的顶面的上部设置有蓄热层，
6.所述的陶粒渗滤池包括上开口的池体，池体内部沿水平方向依次设置有第一陶粒区和第二陶粒区，第一陶粒区和第二陶粒区内均填充满陶粒，上池体设置有连通第一陶粒区的进水管和连通第二陶粒区的第二排水管，
7.第一出水管与进水管通过管路连通；
8.所述的方法包括以下步骤：
9.s1、厕所黑水经进粪管进入第一腔体，大部分重量大的粪渣阻留在第一腔体内进
行发酵，第一腔体内的粪液由第一管道流至第二腔体，在第二腔体中继续发酵，第二腔体内的粪液由第二管道流至第三腔体，实现对厕所黑水中cod的去除及脱氮除磷，随后从第一出水口流出；
10.s2、经由第一出水口流出粪液经进水管进入陶粒渗滤池，陶粒渗滤池的水力停留时间为24h，水流方向设置为自下而上，粪液依次流经第一陶粒区和第二陶粒区，实现厕所黑水的深度除磷。
11.优选的，所述的保温层为玻璃钢保温层。
12.蓄热层采用蓄热材料铺设，优选的，所述的蓄热层采用粒径为50nm～100nm的卵石铺设。进一步优选的，所述的蓄热层上设置有玻璃盖板。白天阳光透过玻璃盖板，将热量储存在蓄热材料里面，蓄热材料及化粪池四周都设有保温隔层，积蓄的热量可以长时间保存，夜间释放出来，维持化粪池较高温度，提高了化粪池在低温地区的使用效率。
13.优选的，所述的第一陶粒区内的陶粒的粒径为6～10mm，所述的第二陶粒区内的陶粒的粒径为3～5mm。
14.可选的，陶粒可以采用市场上销售的陶粒。优选的，第一陶粒区和第二陶粒区内填充的陶粒均为以si、ca无机矿物为主要原料，采用水热合成技术制成比表面积、内外孔隙开放的陶粒。进一步优选的，所述的第一陶粒区内的陶粒为多功能活性滤料陶粒，所述的第二陶粒区内的陶粒为高性能除磷陶粒。
15.优选的，第一陶粒区和第二陶粒区的上部设置有自然土壤层。进一步优选的，所述的自然土壤层的厚度不小于10mm。
16.本发明实施例中的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：
17.本发明方法首先采用改良化粪池对厕所黑水进行初步处理，然后再采用陶粒渗滤池对厕所黑水进行深度除磷，显著提高除磷效果，使出水磷浓度远低于农村污水排放一级a标准。陶粒渗滤池使用的陶粒含有丰富的钙成分以及巨大的比表面积，为高效除磷提供了有利条件。
18.本发明的化粪池本体的外部包裹有保温层，上部设置蓄热材料及玻璃盖板，能耐低温，减轻低温对化粪池处理效果的影响，从而提高化粪池的效率，适合寒冷地区使用。
19.改良化粪池出水进入两级陶粒渗滤池，通过陶粒渗滤池实现厕所黑水的深度除磷。本发明将耐低温的改良化粪池与陶粒渗滤池进行耦合，实现对厕所黑水的深度处理，在低温下依然有不错的脱氮除磷效果。本发明的陶粒渗滤池还可以结合人工湿地，选择优势植物和合适基质，对生物处理工艺出水进行深度处理，进一步处理难降解有机污染物和氮磷污染物，为厕所污水的处理达标排放提供技术思路。
附图说明
20.图1为本发明的改良化粪池及陶粒渗滤的结构示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作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。
22.本发明实施例提供一种耐低温的改良化粪池耦合陶粒渗滤池深度处理厕所黑水的方法，如图1所示，所述的改良化粪池包括化粪池本体15，化粪池本体15内设置有沿垂直方向设置的第一隔板和第二隔板，第一隔板和第二隔板将化粪池本体15的内腔封隔为依次设置的第一腔体14、第二腔体13和第三腔体12，第一隔板上设置有连通第一腔体14和第二腔体13的第一管道，第二隔板上设置有连通第二腔体13和第三腔体12的第二管道，化粪池本体15设置有连通第一腔体14的进粪管1和连通第三腔体12的第一出水管4，所述的化粪池本体15的各个外侧壁的外部和底部均套设有保温层11，所述的化粪池本体15的顶面的上部设置有蓄热层2，
23.所述的陶粒渗滤池包括上开口的池体10，池体10内部沿水平方向依次设置有第一陶粒区9和第二陶粒区8，第一陶粒区9和第二陶粒区8内均填充满陶粒，上池体10设置有连通第一陶粒区9的进水管5和连通第二陶粒区8的第二排水管7，
24.第一出水管4与进水管5通过管路连通；
25.所述的方法包括以下步骤：
26.s1、厕所黑水经进粪管1进入第一腔体14，大部分重量大的粪渣阻留在第一腔体14内进行发酵，第一腔体14内的粪液由第一管道流至第二腔体13，在第二腔体13中继续发酵，第二腔体13内的粪液由第二管道流至第三腔体12，实现对厕所黑水中cod的去除及脱氮除磷，随后从第一出水口流出；
27.s2、经由第一出水口流出粪液经进水管5进入陶粒渗滤池，陶粒渗滤池的水力停留时间为24h，水流方向设置为自下而上，粪液依次流经第一陶粒区9和第二陶粒区8，实现厕所黑水的深度除磷。
28.优选的，所述的保温层11为玻璃钢保温层11。
29.蓄热层2采用蓄热材料铺设，优选的，所述的蓄热层2采用粒径为50nm～100nm的卵石铺设。进一步优选的，所述的蓄热层2上设置有玻璃盖板3。白天阳光透过玻璃盖板3，将热量储存在蓄热材料里面，蓄热材料及化粪池四周都设有保温隔层，积蓄的热量可以长时间保存，夜间释放出来，维持化粪池较高温度，提高了化粪池在低温地区的使用效率。
30.优选的，所述的第一陶粒区9内的陶粒的粒径为6～10mm，所述的第二陶粒区8内的陶粒的粒径为3～5mm。
31.可选的，陶粒可以采用市场上销售的陶粒。优选的，第一陶粒区9和第二陶粒区8内填充的陶粒均为以si、ca无机矿物为主要原料，采用水热合成技术制成比表面积、内外孔隙开放的陶粒。进一步优选的，所述的第一陶粒区9内的陶粒为多功能活性滤料陶粒，所述的第二陶粒区8内的陶粒为高性能除磷陶粒。
32.优选的，第一陶粒区9和第二陶粒区8的上部设置有自然土壤层。进一步优选的，所述的自然土壤层的厚度不小于10mm。
33.下面结合实施例对本发明作进一步说明：
34.实施例1
35.采用本发明的一种耐低温的改良化粪池耦合陶粒渗滤池深度处理厕所黑水，包括如下步骤：开启制冷控温设备，对反应器定期取样测定水质，同时用酒精温度计测定水温；共运行18d，平均水温为15℃，首先由化粪池本体的进粪管排入第一腔体，大部分重量大的
粪渣阻留在第一腔体内进行发酵，粪液由第一格与第二格之间的排水口流至第二格，在第二格中继续发酵，粪液再由第二格与第三格之间的排水口流至第三格，随后从化粪池本体的第一出水口流出。化粪池氨氧化速率为89.7％，总氮去除率为85.7％，总磷去除率为45.0％。化粪池出水进入两级陶粒渗滤池，容积为20.2l，第一级放置粒径为6～10mm的陶粒，第二级放置粒径为3～5mm陶粒，且在每级陶粒上层放置10mm的自然土壤层，水力停留时间为24h，将水流方向设置为自下而上。在52d的运行时间内，陶粒渗滤池具有较好的除磷效果，平均出水浓度为0.067mg/l。
36.实施例2
37.采用本发明的一种耐低温的改良化粪池耦合陶粒渗滤池深度处理厕所黑水，包括如下步骤：开启制冷控温设备，对反应器定期取样测定水质，同时用酒精温度计测定水温；共运行22d，平均水温为13.9℃，首先由化粪池本体的进粪管排入第一腔体，大部分重量大的粪渣阻留在第一腔体内进行发酵，粪液由第一格与第二格之间的排水口流至第二格，在第二格中继续发酵，粪液再由第二格与第三格之间的排水口流至第三格，随后从化粪池本体的第一出水口流出。化粪池总氮去除率为81.7％，总磷去除率为54.6％。化粪池出水进入两级陶粒渗滤池，容积为20.2l，第一级放置粒径为6～10mm的陶粒，第二级放置粒径为3～5mm陶粒，且在每级陶粒上层放置10mm的自然土壤层，水力停留时间为24h，将水流方向设置为自下而上。在52d的运行时间内，陶粒渗滤池具有较好的除磷效果，平均出水浓度为0.069mg/l。
38.实施例3
39.采用本发明的一种耐低温的改良化粪池耦合陶粒渗滤池深度处理厕所黑水，包括如下步骤：开启制冷控温设备，对反应器定期取样测定水质，同时用酒精温度计测定水温；共运行12d，平均水温为8.7℃，首先由化粪池本体的进粪管排入第一腔体，大部分重量大的粪渣阻留在第一腔体内进行发酵，粪液由第一格与第二格之间的排水口流至第二格，在第二格中继续发酵，粪液再由第二格与第三格之间的排水口流至第三格，随后从化粪池本体的第一出水口流出。化粪池总氮去除率为73.7％，总磷去除率为52.7％。化粪池出水进入两级陶粒渗滤池，容积为20.2l，第一级放置粒径为6～10mm的陶粒，第二级放置粒径为3～5mm陶粒，且在每级陶粒上层放置10mm的自然土壤层，水力停留时间为24h，将水流方向设置为自下而上。在52d的运行时间内，陶粒渗滤池具有较好的除磷效果，平均出水浓度为0.073mg/l。
40.应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”或“包括”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名称。
41.本发明实施例中的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：
42.本发明方法首先采用改良化粪池对厕所黑水进行初步处理，然后再采用陶粒渗滤池对厕所黑水进行深度除磷，显著提高除磷效果，使出水磷浓度远低于农村污水排放一级a标准。陶粒渗滤池使用的陶粒含有丰富的钙成分以及巨大的比表面积，为高效除磷提供了
有利条件。
43.本发明的化粪池本体的外部包裹有保温层，上部设置蓄热材料及玻璃盖板，能耐低温，减轻低温对化粪池处理效果的影响，从而提高化粪池的效率，适合寒冷地区使用。
44.改良化粪池出水进入两级陶粒渗滤池，通过陶粒渗滤池实现厕所黑水的深度除磷。本发明将耐低温的改良化粪池与陶粒渗滤池进行耦合，实现对厕所黑水的深度处理，在低温下依然有不错的脱氮除磷效果。
45.本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征，均可以以任何方式组合。
46.本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
47.本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。