一种适于处理村镇污水的污水处理系统和方法与流程

本发明涉及污水处理，特别是涉及一种适于处理村镇污水的污水处理系统和方法。

背景技术：

1、村镇污水主要是由生活污水、餐饮废水、养殖废水、屠宰废水、化工废水和其他工业废水等组成，导致水质复杂、污染物类型丰富。并且水质受到季节性变化、地域性特点、村镇企业和经济结构等因素影响，导致村镇污水中污染物浓度波动大，且氨氮和总磷浓度较高。同时村镇污水主要集中在早中晚产生，展现出节假日、旅游旺季、雨季等水量明显增加的情况，据统计村镇污水水量时变化系数约为城市污水水量时变化系数的1.8～4.2倍，村镇污水水量日变化系数约为城市污水水量日变化1.3～2.7倍，因此常规村镇污水处理工艺中微生物将会受到更大冲击。污水处理过程中将会产生含水率高、结构松散、表面光滑的污泥。污水处理过程中污泥减量化和资源化处理受到广泛关注。而且，由于村镇分散且管网铺设和维护需要浪费大量人力物力。为了应对上述挑战，研发一体化智能小型村镇污水处理设备是十分有必要的。

2、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于克服上述背景技术的缺陷，提供一种适于处理村镇污水的污水处理系统和方法。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种适于处理村镇污水的污水处理系统，包括调节池、a2o生化池、沉淀池、人工湿地系统、污泥干化池、发酵池以及智能原位监测模块，所述调节池、所述a2o生化池和所述沉淀池依次连接，所述沉淀池的出水口连接所述人工湿地系统，所述沉淀池的污泥出口与所述污泥干化池和所述发酵池依次连接；所述a2o生化池经过污泥沉淀后的出水进入所述人工湿地系统；所述智能原位监测模块包括设于所述a2o生化池的溶解氧感应装置、氨氮感应装置、磷感应装置以及水位感应装置，以及设于所述发酵池的溶解氧感应装置和温度计探头；所述a2o生化池设置有碳缓释生物填料，所述碳缓释生物填料包括碳缓释材料、聚氨酯填料和生物悬浮球填料，所述碳缓释材料负载和分散在所述聚氨酯填料中，所述聚氨酯填料置入所述生物悬浮球填料中；其中，所述碳缓释材料以生物炭为基本原材料接枝有机物后嵌入所述聚氨酯填料中，所述人工湿地系统设置有磷强吸附-缓释放填料，所述磷强吸附-缓释放填料包括针铁矿、水铁矿、铁锰基复合材料中的一种或多种，在使污泥减量化的同时实现氮磷同步深度去除，而减量化的污泥经过所述污泥干化池干化脱水之后进入所述发酵池，好氧发酵的产物可直接还田使用。

4、进一步地：

5、所述调节池包括格栅；所述污水处理系统还包括与所述人工湿地系统相连的过滤消毒池，所述过滤消毒池包括格栅和紫外消毒装置。

6、所述碳缓释生物填料包括软碳、硬碳及碳骨架，所述软碳能够在水体中碳含量低时快速将碳元素释放于水体中，所述硬碳及碳骨架能够为微生物生长提供附着位点，和通过微生物对所述碳骨架钻孔补充碳源。

7、所述聚氨酯填料为正方形填料。

8、所述a2o生化池中的好氧池的曝气装置采用海绵状微孔曝气结构，所述碳缓释生物填料设置在所述曝气装置的上方。

9、所述人工湿地系统为垂直流形式，垂直方向依次放入砖块、陶粒、吸附-缓释磷填料包、土壤、矿石，垂直方向依次选择挺水植物、浅水植物和沉水植物，吸附-缓释磷填料包放在植物根系部分。

10、所述污泥干化池配置有旋转推动机，用于推动干化之后的污泥到所述发酵池中。

11、一种污水处理方法，使用所述的污水处理系统进行污水处理，其中，在所述沉淀池无需投加絮凝剂和混凝剂，以便活性污泥减量化；通过设置有碳缓释生物填料的所述a2o生化池，以设置有磷强吸附-缓释放填料的所述人工湿地系统，在使污泥减量化的同时实现氮磷同步深度去除，而减量化的污泥经过所述污泥干化池干化脱水之后进入所述发酵池，好氧发酵的产物可直接还田使用，所述人工湿地系统得到的磷缓释肥可进行资源化利用。进一步地，所述人工湿地系统得到的磷缓释肥加入所述发酵池中，磷缓释肥是碳基材料去除磷之后的产品，能够与污泥一同发酵，进而提高碳化程度及肥力。

12、本发明具有如下有益效果：

13、本发明提出一种适于处理村镇污水的污水处理系统和方法，该系统可构成一体化智能小型村镇污水联合处理设备，实现了碳缓释生物填料、磷强吸附-缓释放填料、污泥减量化和资源化在村镇污水联合处理工艺。通过a2o处理工艺及人工湿地系统联用工艺实现村镇污水中氮磷同步深度去除；在污水处理前端取消絮凝剂和混凝剂的投加，从根本上实现活性污泥减量化；在a2o工艺中引入碳缓释填料，促进微生物有效附负载及实现低碳氮比污水高效处理；在人工湿地系统中引入氮磷强吸附-缓释放人工填料，实现氮磷的深度处理及综合利用。其主要优点包括：

14、从污泥减量化和资源化出发，在工艺前端直接取消絮凝剂和混凝剂投加，从根本上减少污泥产量；同时由于产生污泥中存在大量氮磷等营养元素，能够作为有机肥应用于农业生产中，因此产生污泥简单脱水之后直接进入发酵管进行好氧发酵，发酵过程中通过溶解氧和温度计探头直接智能监控和调节发酵罐内含氧量和温度，发酵产物可以直接还田使用。同时考虑到前端没有投加絮凝剂和混凝剂将可能导致磷去除不完全，由此在人工湿地系统中加入磷强吸附和缓释放填料，实现磷的深度处理及资源化利用。

15、从村镇污水处理中氮磷资源化利用为目的，成功碳缓释填料、磷强吸附-缓释放填料、污泥减量化和资源化处理构筑物耦合进入a2o-人工湿地系统工艺中，提高整体工艺抗冲击负荷及氮磷等营养物质的有效回收和综合利用。

16、本发明耦合a2o-人工湿地系统工艺，并在工艺中投加碳缓释填料、磷强吸附-缓释放填料、污泥减量化和资源化处理构筑物，实现氮磷的高效去除及资源化利用，有效解决了村镇污水处理过程中水量变化大、水质存在碳氮比低、污泥资源化利用困难及氮磷处理及利用不完全难等问题。

17、本发明实施例中的其他有益效果将在下文中进一步述及。

技术特征：

1.一种适于处理村镇污水的污水处理系统，其特征在于，包括调节池、a2o生化池、沉淀池、人工湿地系统、污泥干化池、发酵池以及智能原位监测模块，所述调节池、所述a2o生化池和所述沉淀池依次连接，所述沉淀池的出水口连接所述人工湿地系统，所述沉淀池的污泥出口与所述污泥干化池和所述发酵池依次连接；所述a2o生化池经过污泥沉淀后的出水进入所述人工湿地系统；所述智能原位监测模块包括设于所述a2o生化池的溶解氧感应装置、氨氮感应装置、磷感应装置以及水位感应装置，以及设于所述发酵池的溶解氧感应装置和温度计探头；所述a2o生化池设置有碳缓释生物填料，所述碳缓释生物填料包括碳缓释材料、聚氨酯填料和生物悬浮球填料，所述碳缓释材料负载和分散在所述聚氨酯填料中，所述聚氨酯填料置入所述生物悬浮球填料中；其中，所述碳缓释材料以生物炭为基本原材料接枝有机物后嵌入所述聚氨酯填料中，所述人工湿地系统设置有磷强吸附-缓释放填料，所述磷强吸附-缓释放填料包括针铁矿、水铁矿、铁锰基复合材料中的一种或多种，在使污泥减量化的同时实现氮磷同步深度去除，而减量化的污泥经过所述污泥干化池干化脱水之后进入所述发酵池，好氧发酵的产物可直接还田使用。

2.如权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述调节池包括格栅；所述污水处理系统还包括与所述人工湿地系统相连的过滤消毒池，所述过滤消毒池包括格栅和紫外消毒装置。

3.如权利要求1至2任一项所述的污水处理系统，其特征在于，所述碳缓释生物填料包括软碳、硬碳及碳骨架，所述软碳能够在水体中碳含量低时快速将碳元素释放于水体中，所述硬碳及碳骨架能够为微生物生长提供附着位点，和通过微生物对所述碳骨架钻孔补充碳源。

4.如权利要求1至2任一项所述的污水处理系统，其特征在于，所述聚氨酯填料为正方形填料。

5.如权利要求1至2任一项所述的污水处理系统，其特征在于，所述a2o生化池中的好氧池的曝气装置采用海绵状微孔曝气结构，所述碳缓释生物填料设置在所述曝气装置的上方。

6.如权利要求1至2任一项所述的污水处理系统，其特征在于，所述人工湿地系统为垂直流形式，垂直方向依次放入砖块、陶粒、吸附-缓释磷填料包、土壤、矿石，垂直方向依次选择挺水植物、浅水植物和沉水植物，吸附-缓释磷填料包放在植物根系部分。

7.如权利要求1至2任一项所述的污水处理系统，其特征在于，所述污泥干化池配置有旋转推动机，用于推动干化之后的污泥到所述发酵池中。

8.一种污水处理方法，其特征在于，使用如权利要求1至7任一项所述的污水处理系统进行污水处理，其中，在所述沉淀池无需投加絮凝剂和混凝剂，以便活性污泥减量化；通过设置有碳缓释生物填料的所述a2o生化池，以设置有磷强吸附-缓释放填料的所述人工湿地系统，在使污泥减量化的同时实现氮磷同步深度去除，而减量化的污泥经过所述污泥干化池干化脱水之后进入所述发酵池，好氧发酵的产物可直接还田使用，所述人工湿地系统得到的磷缓释肥可进行资源化利用。

9.如权利要求8的污水处理方法，其特征在于，所述人工湿地系统得到的磷缓释肥加入所述发酵池中。

技术总结
一种适于处理村镇污水的污水处理系统和方法，系统包括调节池、A2O生化池、沉淀池、人工湿地系统、污泥干化池、发酵池及智能原位监测模块，调节池、A2O生化池和沉淀池依次连接，沉淀池的出水口连接人工湿地系统，沉淀池的污泥出口与污泥干化池和发酵池依次连接；A2O生化池经过污泥沉淀后的出水进入人工湿地系统；A2O生化池设置有碳缓释生物填料，人工湿地系统设置有磷强吸附‑缓释放填料，在使污泥减量化的同时实现氮磷同步深度去除，而减量化的污泥经过污泥干化池干化脱水之后进入发酵池，好氧发酵的产物可直接还田使用。本发明能够有效解决村镇污水处理过程中水量变化大、水质存在碳氮比低、污泥资源化利用困难及氮磷处理及利用不完全难等问题。

技术研发人员：毛伟,康丽,李强,邓新辉,段艳君
受保护的技术使用者：湖南易净环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19