申請日2015.07.21

　　公開(公告)日2015.11.11

　　IPC分類號C02F9/14

　　摘要

　　一種用于小城鎮污水處理的人工濕地污水預處理的方法，旨在克服現有技術中的小城鎮污水處理系統水質波動較大，給處理系統的穩定運行造成較大沖擊，以及人工濕地系統在北方冬季處理效率明顯下降的缺點，提供一種方法，具體步驟為：A污水進入格柵池進行攔截處理;B進入生物選擇區;C進入生物反應區，活性污泥降解生活污水中的有機物、氮、磷等污染物，曝氣系統對生物反應區的不同區域的溶解氧濃度自動控制;D進入混凝反應區，投加絮凝劑進行混凝反應;E進入沉淀區，沉淀污泥部分回流至生物選擇區;F剩余污泥進入污泥濃縮區;G經步驟E處理后的污水進入人工濕地。本發明提高了系統的耐沖擊能力，適合在小城鎮污水水質波動較大的環境使用。

　　權利要求書

　　1.一種用于小城鎮污水處理的人工濕地污水預處理的方法，包括生物處理、絮凝、沉淀等步驟，其特征在于，具體步驟為：

　　A.污水經設有格柵的格柵池進行攔截處理，攔截污水中大的漂浮物及雜質;

　　B.經所述的步驟A攔截處理后的污水進入生物選擇區，生物選擇區投放有馴化的活性污泥，污水與生物選擇區的活性污泥充分混合;

　　C.經所述的步驟B處理后的泥水混合物進入生物反應區，生物反應區設有缺氧反應區、厭氧反應區和好氧反應區，生物反應區的曝氣系統通過裝置和設備對生物反應區的不同區域的溶解氧濃度自動控制，實現缺氧、厭氧、好氧的依次循環組合，生物反應區投放有馴化的活性污泥，活性污泥的微生物在缺氧、厭氧、好氧狀態下發生不同的反應，對泥水混合物中的有機物、氮、磷等污染物進行降解;

　　D.經所述的步驟C處理后的泥水混合物進入混凝反應區，通過投加絮凝劑進行混凝反應，同時對泥水混合物進行化學除磷處理，增強后續在沉淀區的沉淀效果;

　　E.經所述的步驟D處理后的泥水混合物進入沉淀區進行沉淀處理，沉淀后的活性污泥部分回流至生物選擇區，一方面，可提高生物選擇區活性污泥的活性和濃度，改善活性污泥性質，防止污泥膨脹;另一方面，回流的活性污泥在厭氧條件下釋放在好氧段吸收的磷，便于在生物反應區的好氧段繼續吸收磷，提高磷處理效率;

　　F.經所述的步驟E處理后的剩余的含磷活性污泥進入污泥濃縮區，污泥濃縮后排出系統，污泥濃縮后的液體回流至格柵池;

　　G.經所述的步驟E處理后的污水進入人工濕地處理系統。

　　2.根據權利要求1所述的一種用于小城鎮污水處理的人工濕地污水預處理的方法，其特征在于，當污水的化學需氧量≥100mg/L時，處理方法為：減小所述的格柵池的進水流量，使污水在生物反應區的停留時間保持在15-20小時;當活性污泥容積指數低于50時，在步驟B中投加活性污泥，使活性污泥容積指數達到80-100之間;增加步驟C的曝氣量，氣水比不低于8:1;如果出水水質對總氮去除率有較高要求時，在步驟C中增加生物反應區的硝化混合液內部回流，提高系統總氮處理效率，反之則可不設置硝化混合液回流;控制步驟D的絮凝劑的添加量，不大于設計添加量的60%;保留步驟E的污泥回流。

　　3.根據權利要求1所述的一種用于小城鎮污水處理的人工濕地污水預處理的方法，其特征在于，當污水的化學需氧量<100mg/L時，處理方法為：增大所述的格柵池的進水流量，使污水在生物反應區的停留時間不大于10小時;減少甚至關閉步驟C的曝氣量，氣水比不高于5：1;增加步驟D絮凝劑的添加量至設計添加量的1.1-1.2倍;關閉步驟E的污泥回流。

　　4.根據權利要求1或2或3所述的一種用于小城鎮污水處理的人工濕地污水預處理的方法，其特征在于，所述的步驟C的曝氣系統通過電動閥門及變頻鼓風機實現生物反應區的不同區域溶解氧的自動控制，首先將曝氣管上的電動閥門全部開啟，根據設定的溶解氧濃度，變頻鼓風機自動調節鼓風量，然后通過調節電動閥門的開啟度設定缺氧反應區、厭氧反應區和好氧反應區的風量，實現生物反應區的不同區域溶解氧的自動控制，降低了鼓風機能耗。

　　5.根據權利要求1或2或3所述的一種用于小城鎮污水處理的人工濕地污水預處理的方法，其特征在于，所述的步驟B和步驟C的馴化的活性污泥，馴化過程在生物選擇區和生物反應區進行，馴化方法為：

　　1)接種城鎮污水處理廠二沉池不添加化學藥劑的活性污泥，活性污泥含水率不大于98%，接種活性污泥量不大于生物選擇區或生物反應區的池體體積的1/3;

　　2)接種微生物菌種，接種比例不大于活性污泥體積的3%;

　　3)生物選擇區或生物反應區進滿水后，連續曝氣12-24h，然后沉淀，排出上清液，重復進水、曝氣、沉淀、排液的過程，持續7天，馴化過程中需連續、均勻曝氣，溶解氧控制在2-6mg/L，pH值保持在6-7;

　　4)第八天起，連續進水，初期只按照設計的污水處理量的10-30%進水，每天少量遞增，直至達到設計的污水處理量。

　　說明書

　　一種用于小城鎮污水處理的人工濕地污水預處理的方法

　　技術領域

　　本發明涉及人工濕地領域，尤其涉及一種用于小城鎮污水處理的人工濕地污水預處理的方法。

　　背景技術

　　人工濕地是以人工建造和監督控制的、與沼澤地相類似的地面，通過自然生態系統中的物理、化學和生物的三重協同作用來實現對污水的凈化。人工濕地對自然濕地系統中的填料、微生物、植物以及配水方式進行了優化，強化了自然濕地系統的污染物去除效率，該系統具有處理效果好、工藝簡單、投資省、運行費用低等特點，特別適用于小城鎮污水處理系統。

　　人工濕地作為一種生態治污技術也存在占地面積大、污染負荷低、運行管理不善易造成堵塞等缺點，為確保人工濕地長期穩定運行，提高處理效率，常與生物處理等傳統污水處理工藝組合。生物處理工藝主要包括活性污泥法和生物膜法，其污染物去除原理是利用微生物的降解作用去除污水中的有機物、氮、磷等污染物，具有運行管理簡單、投資少，運行費用低等優點，但生物處理工藝對水質波動適應性較低，當污水的生化性較低時，微生物的生長受到抑制，將大大影響系統的處理效果。而小城鎮污水系統由于管網建設不完善，絕大部分生活污水通過現有溝渠收集，雨季和旱季時水質波動較大，如人工濕地系統在北方冬季處理效率明顯下降，給處理系統的穩定運行造成較大沖擊。

　　發明內容

　　本發明克服了現有技術中的小城鎮污水處理系統水質波動較大，給處理系統的穩定運行造成較大沖擊，以及人工濕地系統在北方冬季處理效率明顯下降的缺點，提供了一種用于小城鎮污水處理的人工濕地污水預處理的方法。

　　本發明實現發明目的采用的技術方案是：一種用于小城鎮污水處理的人工濕地污水預處理的方法，包括生物處理、絮凝、沉淀等步驟，具體步驟為：

　　A.污水經設有格柵的格柵池進行攔截處理，攔截污水中大的漂浮物及雜質;

　　B.經所述的步驟A攔截處理后的污水進入生物選擇區，生物選擇區投放有馴化的活性污泥，污水與生物選擇區的活性污泥充分混合;

　　C.經所述的步驟B處理后的泥水混合物進入生物反應區，生物反應區設有缺氧反應區、厭氧反應區和好氧反應區，生物反應區的曝氣系統通過裝置和設備對生物反應區的不同區域的溶解氧濃度自動控制，實現缺氧、厭氧、好氧的依次循環組合，生物反應區投放有馴化的活性污泥，活性污泥的微生物在缺氧、厭氧、好氧狀態下發生不同的反應，對泥水混合物中的有機物、氮、磷等污染物進行降解;

　　D.經所述的步驟C處理后的泥水混合物進入混凝反應區，通過投加絮凝劑進行混凝反應，同時對泥水混合物進行化學除磷處理，增強后續在沉淀區的沉淀效果;

　　E.經所述的步驟D處理后的泥水混合物進入沉淀區進行沉淀處理，沉淀后的活性污泥部分回流至生物選擇區，一方面，可提高生物選擇區活性污泥的活性和濃度，改善活性污泥性質，防止污泥膨脹;另一方面，回流的活性污泥在厭氧條件下釋放在好氧段吸收的磷，便于在生物反應區的好氧段繼續吸收磷，提高磷處理效率;

　　F.經所述的步驟E處理后的剩余的含磷活性污泥進入污泥濃縮區，污泥濃縮后排出系統，污泥濃縮后的液體回流至格柵池;

　　G.經所述的步驟E處理后的污水進入人工濕地處理系統。

　　當污水的化學需氧量≥100mg/L時，處理方法為：減小所述的格柵池的進水流量，使污水在生物反應區的停留時間保持在15-20小時;當活性污泥容積指數低于50時，在步驟B中投加活性污泥，使活性污泥容積指數達到80-100之間;增加步驟C的曝氣量，氣水比不低于8:1;如果出水水質對總氮去除率有較高要求時，在步驟C中增加生物反應區的硝化混合液內部回流，提高系統總氮處理效率，反之則可不設置硝化混合液回流;控制步驟D的絮凝劑的添加量，不大于設計添加量的60%;保留步驟E的污泥回流。

　　當污水的化學需氧量<100mg/L時，處理方法為：增大所述的格柵池的進水流量，使污水在生物反應區的停留時間不大于10小時;減少甚至關閉步驟C的曝氣量，氣水比不高于5：1;增加步驟D絮凝劑的添加量至設計添加量的1.1-1.2倍;關閉步驟E的污泥回流。

　　所述的步驟C的曝氣系統通過電動閥門及變頻鼓風機實現生物反應區的不同區域溶解氧的自動控制，首先將曝氣管上的電動閥門全部開啟，根據設定的溶解氧濃度，變頻鼓風機自動調節鼓風量，然后通過調節電動閥門的開啟度設定缺氧反應區、厭氧反應區和好氧反應區的風量，實現生物反應區的不同區域溶解氧的自動控制，降低了鼓風機能耗。

　　所述的步驟B和步驟C的馴化的活性污泥，馴化過程在生物選擇區和生物反應區進行，馴化方法為：

　　1)接種城鎮污水處理廠二沉池不添加化學藥劑的活性污泥，活性污泥含水率不大于98%，接種活性污泥量不大于生物選擇區或生物反應區的池體體積的1/3;

　　2)接種微生物菌種，接種比例不大于活性污泥體積的3%;

　　3)生物選擇區或生物反應區進滿水后，連續曝氣12-24h，然后沉淀，排出上清液，重復進水、曝氣、沉淀、排液的過程，持續7天，馴化過程中需連續、均勻曝氣，溶解氧控制在2-6mg/L，pH值保持在6-7;

　　4)第八天起，連續進水，初期只按照設計的污水處理量的10-30%進水，每天少量遞增，直至達到設計的污水處理量。

　　本發明的有益效果是：本發明由于兼有生物處理及物理化學處理，可根據進水水質采用不同的運行模式，即：旱季污染物濃度較高，可生化性好，可采用生化處理，絮凝區不投或少投加絮凝劑;雨季污染物濃度較低，可生化性差，生物反應區可停止曝氣，絮凝區投加絮凝劑。通過靈活控制生物段和混凝沉淀工藝的組合，提高了系統的耐沖擊能力，有效解決了小城鎮旱季和雨季水質波動較大的問題。曝氣系統通過電動閥門及變頻鼓風機實現池內不同區域溶解氧的自動控制，實現缺氧、厭氧、好氧工藝的循環組合，控制靈活，節約建設成本，降低鼓風機能耗。根據不同出水水質需求靈活控制混合液回流和污泥回流比，提高脫氮除磷效率�；钚晕勰嗟奈⑸�物菌種按照指定條件馴化，活化周期短，生物活性高，適應性強，和常規馴化方法相比可縮短污水處理設施1/3的調試時間。此法在保證出水水質的前提下，最大限度地降低處理成本，提高了系統運行的穩定性。

　　下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步的描述。