公布日：2024.04.26
申請日：2024.03.21
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F11/02(2006.01)I;C05F15/00(2006.01)I;C05F17/20(2020.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/78(2023.01)N;C02F1
/50(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N
摘要
本發明提供了一種農村生活污水綜合處理方法，將農村生活污水分為黑水和灰水進行分別處理；灰水經過多次過濾、混凝、絮凝、曝氣、消毒等處理，其水中有機質含量和氨氮含量大幅降低，接近達到居民用水標準；黑水經過生物濾池過濾和發酵后得到的有機肥料可直接作用于農田；本發明因地制宜就地取材，在整個工藝流程中自制活性污泥，自產自銷，不必采購市面上的活性污泥，大幅節省成本；本發明技術方案成本低，原料來源廣泛，工藝簡單，可操作性強，能夠有效對生活污水進行處理，不會對環境產生二次污染。
權利要求書
1.一種農村生活污水綜合處理方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟S1，污水分類將住戶排出的污水分為灰水和黑水，分別處理；所述灰水包括淋浴用水、洗衣用水和廚房用水；所述黑水包括如廁用水；步驟S2，灰水處理S21對灰水進行第一次過濾，除去水中的不溶雜質；S22在灰水中加入混凝劑，剪切10-20min，轉速800-1000r/min；S23對灰水進行第二次過濾，收集過濾掉的污泥，備用；S24在灰水中加入絮凝劑，剪切10-20min，轉速200-500r/min；S25對灰水進行第三次過濾，收集過濾掉的污泥，備用；S26通入臭氧對灰水進行曝氣；S27在灰水中加入消毒劑，得中水；步驟S3，黑水處理S31對黑水進行壓濾，壓力0.4-0.5MPa；S32壓濾后得到的液體為尿液，與中水混合，經生物濾池過濾后得有機肥料；S33壓濾后得到的固體為糞便，將糞便分為兩部分；第一部分糞便與第二、三次過濾掉的污泥按任意比例混合，進行曝氣，曝氣結束后得活性污泥；第二部分糞便和活性污泥在攪拌池中進行混合，轉速300-500r/min，攪拌時間10-20min；S34攪拌后加入好氧細菌，進行好氧發酵處理，發酵后得有機肥料。
2.根據權利要求1所述的一種農村生活污水綜合處理方法，其特征在于，步驟S21中所述第一次過濾使用的濾料為3-5層紗網，網距3-5cm，目數20-30目；步驟S23中所述第二次過濾使用的濾料為3層砂礫，每層寬度8-10cm；第一層為石英砂，密度1.5-2.0kg/L、粒徑1.0-2.0mm；第二層為無煙煤，密度2.5-3.0kg/L、粒徑0.5-1.0mm；第三層為石英砂，密度5-6kg/L、粒徑0.25-0.5mm；步驟S25中所述第三次過濾使用的濾料為陶粒和沸石，質量比為(1-2):(1-2)；沸石粒徑為1.0-1.5mm，陶粒粒徑為1.0-2.0mm。
3.根據權利要求1所述的一種農村生活污水綜合處理方法，其特征在于，步驟S22中所述混凝劑的使用量為每噸灰水20-50g；所述混凝劑為硫酸鋁、明礬和氯化鐵，質量比為1:4:2；步驟S24中所述絮凝劑的使用量為每噸灰水10-20g；所述絮凝劑為聚乙烯醇；步驟S27中所述消毒劑的使用量為每噸灰水10-20g，所述消毒劑為質量分數為3%的過氧化氫溶液。
4.根據權利要求1所述的一種農村生活污水綜合處理方法，其特征在于，步驟S26中所述臭氧的流量為3-4L/min，曝氣時間3-5h。
5.根據權利要求1所述的一種農村生活污水綜合處理方法，其特征在于，步驟S32中所述生物濾池的寬度為40-60cm；所述生物濾池的濾料為陶粒、石英砂、活性炭和焦炭，質量比為2:2:10:3；所述陶粒的粒徑為1.0-2.0mm，石英砂的粒徑為1.0-2.0mm，活性炭的粒徑為5-10mm，焦炭的粒徑為1.0-1.5mm。
6.根據權利要求1所述的一種農村生活污水綜合處理方法，其特征在于，所述步驟S32中尿液與中水混合的質量比為1:10。
7.根據權利要求1所述的一種農村生活污水綜合處理方法，其特征在于，步驟S33中第一部分糞便和第二部分糞便的質量比為1:3。
8.根據權利要求1所述的一種農村生活污水綜合處理方法，其特征在于，步驟S33中使用氧氣曝氣，氧氣流量為4-5L/min；每天曝氣20-22h，靜置2-4h，曝氣前加入糞便總質量4%的水，曝氣結束后排出相同質量的水；10-15d后，每天曝氣兩周期，每周期曝氣10h，靜置2h；20d后，得活性污泥。
9.根據權利要求1所述的一種農村生活污水綜合處理方法，其特征在于，步驟S33中所述活性污泥和第二部分糞便的混合質量比為1:5。
10.根據權利要求1所述的一種農村生活污水綜合處理方法，其特征在于，步驟S34中所述好氧細菌的使用量為每噸糞便1-5g，所述好氧細菌為擬桿菌、芽孢桿菌和大腸桿菌，質量比為1:2:3；所述好氧發酵處理為，在發酵池中放入輔料，與糞便一同堆肥發酵，發酵過程保持通風，發酵溫度50-70℃，每3d翻動一次肥堆，3-4周后結束發酵；所述輔料與糞便的質量比為1:5，所述輔料為秸稈、木屑和菇渣，質量比為5:1:2。
發明內容
為了解決上述問題，本發明提供了一種農村生活污水綜合處理方法，包括以下步驟：
步驟(1)，污水分類
將住戶排出的污水分為灰水和黑水，分別處理；所述灰水包括淋浴用水、洗衣用水和廚房用水；所述黑水包括如廁用水；
步驟(2)，灰水處理
(2.1)對灰水進行第一次過濾，除去水中的不溶雜質；
(2.2)在灰水中加入混凝劑，剪切10-20min，轉速800-1000r/min；
(2.3)對灰水進行第二次過濾，收集過濾掉的污泥，備用；
(2.4)在灰水中加入絮凝劑，剪切10-20min，轉速200-500r/min；
(2.5)對灰水進行第三次過濾，收集過濾掉的污泥，備用；
(2.6)通入臭氧對灰水進行曝氣；
(2.7)在灰水中加入消毒劑，得中水；
步驟(3)，黑水處理
(3.1)對黑水進行壓濾，壓力0.4-0.5MPa；
(3.2)壓濾后得到的液體為尿液，與中水混合，經生物濾池過濾后得有機肥料；
(3.3)壓濾后得到的固體為糞便，將糞便分為兩部分；
第一部分糞便與第二、三次過濾掉的污泥按任意比例混合，進行曝氣，曝氣結束后得活性污泥；
第二部分糞便和活性污泥在攪拌池中進行混合，轉速300-500r/min，攪拌時間10-20min；
(3.4)攪拌后加入好氧細菌，進行好氧發酵處理，發酵后得有機肥料。
優選的，步驟(2.1)中所述第一次過濾使用的濾料為3-5層紗網，網距3-5cm，目數20-30目；
步驟(2.3)中所述第二次過濾使用的濾料為3層砂礫，每層寬度8-10cm；第一層為石英砂，密度1.5-2.0kg/L、粒徑1.0-2.0mm；第二層為無煙煤，密度2.5-3.0kg/L、粒徑0.5-1.0mm；第三層為石英砂，密度5-6kg/L、粒徑0.25-0.5mm；
步驟(2.5)中所述第三次過濾使用的濾料為陶粒和沸石，質量比為(1-2):(1-2)；沸石粒徑為1.0-1.5mm，陶粒粒徑為1.0-2.0mm。
優選的，步驟(2.2)中所述混凝劑的使用量為每噸灰水20-50g；所述混凝劑為硫酸鋁、明礬和氯化鐵，質量比為1:4:2；
步驟(2.4)中所述絮凝劑的使用量為每噸灰水10-20g；所述絮凝劑為聚乙烯醇；
步驟(2.7)中所述消毒劑的使用量為每噸灰水10-20g，所述消毒劑為質量分數為3%的過氧化氫溶液。
優選的，步驟(2.6)中所述臭氧的流量為3-4L/min，曝氣時間3-5h。
優選的，步驟(3.2)中所述生物濾池的寬度為40-60cm；所述生物濾池的濾料為陶粒、石英砂、活性炭和焦炭，質量比為2:2:10:3；所述陶粒的粒徑為1.0-2.0mm，石英砂的粒徑為1.0-2.0mm，活性炭的粒徑為5-10mm，焦炭的粒徑為1.0-1.5mm。
優選的，步驟(3.2)中尿液與中水混合的質量比為1:10；
優選的，步驟(3.3)中第一部分糞便和第二部分糞便的質量比為1:3。
優選的，步驟(3.3)中使用氧氣曝氣，氧氣流量為4-5L/min；每天曝氣20-22h，靜置2-4h，曝氣前加入糞便總質量4%的水，曝氣結束后排出相同質量的水；10-15d后，每天曝氣兩周期，每周期曝氣10h，靜置2h；20d后，得活性污泥。
優選的，步驟(3.3)中所述活性污泥和第二部分糞便的混合質量比為1:5。
優選的，步驟(3.4)中所述好氧細菌的使用量為每噸糞便1-5g，所述好氧細菌為擬桿菌、芽孢桿菌和大腸桿菌，質量比為1:2:3；
所述好氧發酵處理為，在發酵池中放入輔料，與糞便一同堆肥發酵，發酵過程保持通風，發酵溫度50-70℃，每3d翻動一次肥堆，3-4周后結束發酵；所述輔料與糞便的質量比為1:5，所述輔料為秸稈、木屑和菇渣，質量比為5:1:2。
本發明有以下優點：
1）本發明使用紗網過濾掉煙頭、衛生紙和塑料袋等不溶于水的污染物初步凈化水質；三層不同的砂料可以過濾掉水中大顆粒懸浮物、膠體物質和微生物和有機物等，砂料顆粒還能提供微生物附著基質，促進微生物的生長和代謝，進而有助于對污水中有機物的去除，進一步提高水質；陶粒和沸石可以吸附大量的磷元素和重金屬離子，使水質得到進一步凈化；
2）本發明采用混凝劑和絮凝劑協同處理污水，混凝劑將水溶性污染物凝聚成微小的不溶物，絮凝劑把微小顆粒物凝聚成大的礬花，兩種藥劑互相配合、協同作用可以最大限度的除去水中的污染物；并且本發明中使用的聚乙烯醇對讓人體無毒，對環境友好，綠色環保無污染；
3）臭氧可以將污水中殘留的有機物質氧化分解為無機物質，從而消除異味，提高水質；臭氧可以殺滅污水中的細菌和病毒，從而減少污水中的污染物；
4）本發明因地制宜就地取材，在整個工藝流程中自制活性污泥，自產自銷，不必采購市面上的活性污泥，大幅節省成本；
5）經本發明處理的灰水可重新作為綠化用水和農業用水；經本發明處理的黑水可作為有機肥料作用于農田，最大程度節省成本；
6）本發明技術方案成本低，原料來源廣泛，工藝簡單，可操作性強，能夠有效對生活污水進行處理，不會對環境產生二次污染。
（發明人：張媛;張艷杰;張焱;史密偉;王云霞;張榮芝;侯翔龍;申一文）
