申請(qǐng)日2017.10.11

　　公開(kāi)(公告)日2017.12.22

　　IPC分類號(hào)C02F3/34; C02F3/28; C02F101/16; C02F101/10; C02F101/20

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種基于厭氧氨氧化的生活污水級(jí)聯(lián)池及人工濕地凈化方法，所述生活污水級(jí)聯(lián)池包括處理池，該處理池包括主體、隔層、出水口;該處理池的兩個(gè)長(zhǎng)邊對(duì)稱設(shè)置定位槽，所述隔層的兩端插入于定位槽中，該隔層將所述處理池分割成多個(gè)獨(dú)立的小池，即級(jí)聯(lián)池;所述隔層上設(shè)置過(guò)水孔以使多個(gè)所述級(jí)聯(lián)池相互連通，其中相鄰兩個(gè)所述隔層上的過(guò)水孔分別設(shè)置在隔層頂部、隔層底部，使得污水在處理池中U型流動(dòng)，通過(guò)基質(zhì)吸附和微生物的共同作用，使污水中氮磷及重金屬污染得到凈化，具有投入少、見(jiàn)效快效率高、生態(tài)環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種基于厭氧氨氧化的生活污水級(jí)聯(lián)池，其特征在于：包括處理池(1)，該處理池(1)包括主體、隔層(3)和出水口;該處理池(1)的兩個(gè)長(zhǎng)邊對(duì)稱設(shè)置定位槽(4)，所述隔層(3)的兩端插入于定位槽(4)中，該隔層(3)將所述處理池(1)分割成多個(gè)獨(dú)立的小池即級(jí)聯(lián)池(2);所述隔層(3)上設(shè)置過(guò)水孔(5)以使多個(gè)所述級(jí)聯(lián)池(2)相互連通，其中相鄰兩個(gè)所述隔層(3)上的過(guò)水孔(5)分別設(shè)置在隔層頂部、隔層底部，使污水在所述處理池(1)中呈U型流動(dòng)。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于厭氧氨氧化的生活污水級(jí)聯(lián)池，其特征在于：所述處理池(1)的深度為6-12m，寬度為10-15m，處理池(1)的長(zhǎng)度按照公式L=V/W×H×(5～7倍)m計(jì)算，其中，L為待挖處理池(1)的長(zhǎng)度，V為每天處理污水的體積，W為待挖處理池(1)的寬度，H為待挖處理池(1)的深度。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于厭氧氨氧化的生活污水級(jí)聯(lián)池，其特征在于：所述隔層上平行設(shè)置過(guò)水孔3-10個(gè)，其中奇數(shù)隔層的過(guò)水孔(5)設(shè)置在隔層頂部，距離隔層頂部10-30cm的位置，偶數(shù)隔層的過(guò)水孔(5)設(shè)置在隔層底部，距離池底0-10cm的位置。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的基于厭氧氨氧化的生活污水級(jí)聯(lián)池，其特征在于：在兩個(gè)相鄰的所述級(jí)聯(lián)池中，其中一個(gè)填充碳酸鹽石子，另一個(gè)填充鵝卵石和鐵礦渣的混合物，填充高度至隔層頂端。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于厭氧氨氧化的生活污水級(jí)聯(lián)池，其特征在于：在奇數(shù)級(jí)聯(lián)池的下部填充粒徑3.5-7.5cm的碳酸鹽石子，在該層石子上方填充粒徑1.5-3.5cm的碳酸鹽石子，填充高度至隔層頂端;在偶數(shù)級(jí)聯(lián)池中填充粒徑3-5cm的鵝卵石和粒徑1-4cm鐵礦渣的混合物，填充高度至隔層頂端。

　　6.一種基于厭氧氨氧化的生活污水級(jí)聯(lián)池的人工濕地凈化方法，其特征在于：包括如下步驟：

　　1)、處理池(1)的建造：在靠近污水源的位置挖掘方形處理池一個(gè)，池壁及池底按照常規(guī)方法用鋼筋骨架及混凝土澆筑，確保堅(jiān)固不滲水;

　　2)、級(jí)聯(lián)池(2)的設(shè)置：在步驟1)建好的處理池(1)的長(zhǎng)邊每隔1-3m設(shè)置豎向隔層(3)，把所述的處理池(1)分割成多個(gè)獨(dú)立的小型池，即級(jí)聯(lián)池(2);

　　3)、過(guò)水孔(5)的設(shè)置：在步驟2)完成的級(jí)聯(lián)池(2)的隔層(3)上平行設(shè)置過(guò)水孔(5)3-10個(gè)，其中奇數(shù)隔層(3)的過(guò)水孔(5)設(shè)置在隔層頂部，距離隔層頂部10-30cm的位置，偶數(shù)隔層(3)的過(guò)水孔(5)設(shè)置在隔層(3)底部，距離池底0-10cm的位置;

　　4)、基質(zhì)填充：在奇數(shù)級(jí)聯(lián)池(2)的下部1/3-1/2范圍中填充粒徑3.5-7.5cm的碳酸鹽石子，然后在該層石子上方填充粒徑1.5-3.5cm的碳酸鹽石子，填充高度至隔層頂端;在偶數(shù)級(jí)聯(lián)池中填充粒徑3-5cm的鵝卵石和粒徑1-4cm鐵礦渣的混合物，填充高度至隔層頂端;

　　5)、糞液的配制：收集新鮮的雞鴨糞便、豬糞便和牛糞便，且進(jìn)行混合，然后用水5-15倍將上述糞液混合液進(jìn)行稀釋;

　　6)、糞液預(yù)處理：將步驟5)稀釋后的糞液混合液放置在密閉容器中，靜置于溫度15-30℃的環(huán)境中12-24小時(shí);

　　7)、厭氧菌的增殖：從生活污水處理廠采集新鮮的活性污泥，將其放入步驟6)中所述的密閉容器中，所述活性污泥與糞液的體積比為1:50-100，攪拌3-10分鐘，將容器密封，放置在22-38℃的環(huán)境中厭氧發(fā)酵14-35天;

　　8)、菌液的制備：將步驟7)發(fā)酵后的糞液用4-20目篩子過(guò)濾，去除較大顆粒固體雜質(zhì)，濾出液即為菌液，放置在密閉容器中保存;

　　9)、厭氧菌的接種：將步驟4)填充基質(zhì)后的處理池(1)的出水口關(guān)閉，然后將步驟8)制備的菌液灌入級(jí)聯(lián)池中，將處理池中的基質(zhì)完全浸沒(méi)上述菌液，然后用塑料薄膜將處理池(1)的上口完全覆蓋，以保持處理池密閉，在18-35℃的環(huán)境中靜置7-14天后，將糞液從處理池(1)的出水口放出，即完成厭氧菌的接種;

　　10)、級(jí)聯(lián)池(2)的運(yùn)行：在步驟9)完成后，將生活污水從第一個(gè)級(jí)聯(lián)池(2)注入，入水流速按照公式U=L×W×H/24×(5～8倍)m3/小時(shí)計(jì)算，其中，U為進(jìn)水流速，L為處理池長(zhǎng)度，W為處理池寬度，H為處理池深度，生活污水從處理池流出后即可得到凈化。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于厭氧氨氧化的生活污水級(jí)聯(lián)池的人工濕地凈化方法，其特征在于：所述處理池(1)的深度為6-12m，寬度為10-15m，處理池(1)的長(zhǎng)度按照公式L=V/W×H×(5～7倍)m計(jì)算，其中，L為待挖處理池(1)的長(zhǎng)度，V為每天處理污水的體積，W為待挖處理池(1)的寬度，H為待挖處理池(1)的深度。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于厭氧氨氧化的生活污水級(jí)聯(lián)池的人工濕地凈化方法，其特征在于：所述鵝卵石與鐵礦渣的重量比為135-175:1。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于厭氧氨氧化的生活污水級(jí)聯(lián)池的人工濕地凈化方法，其特征在于：所述的雞鴨糞便、豬糞便和牛糞便依次按照重量比為1:3.5-5.5:7.5-12.5混合。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于厭氧氨氧化的生活污水級(jí)聯(lián)池的人工濕地凈化方法，其特征在于：所述的水為天然河水或靜置12-48小時(shí)的自來(lái)水中的一種;所述的生活污水為經(jīng)過(guò)3-5mm篩過(guò)濾的生活污水。

　　說(shuō)明書(shū)

　　基于厭氧氨氧化的生活污水級(jí)聯(lián)池及人工濕地凈化方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種用于富氮生活污水的凈化方法，具體地，涉及一種基于厭氧氨氧化的生活污水級(jí)聯(lián)池及人工濕地凈化方法，屬于環(huán)境工程領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　生活污水含有大量的氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和重金屬元素，是造成環(huán)境污染的重要因素之一。污水處理廠可以將生活污水中氮磷及重金屬去除，達(dá)到凈化的目的。但污水處理廠的建造及運(yùn)營(yíng)成本很高，與日益受到重視的能源節(jié)約型廢水處理的理念不符。在上世紀(jì)90年代中期，厭氧氨氧化(Anammox)在歐洲被發(fā)現(xiàn)，Anammox是指在厭氧條件下自養(yǎng)的Anammox細(xì)菌利用NH4+作為電子供體，NO2-作為電子受體，通過(guò)氧化還原作用將液態(tài)無(wú)機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)�，從而去除氨氮和亞硝酸鹽的過(guò)程。該過(guò)程因無(wú)需有機(jī)碳和氧氣、脫氮效能高、污泥產(chǎn)量低等優(yōu)點(diǎn)而受到重視。人工濕地是一種利用基質(zhì)、微生物及植物的相互作用去除水體中污染物的生態(tài)系統(tǒng)，具有投資少，耗能低，維護(hù)方便，環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益好等特點(diǎn)。近年來(lái)，利用人工濕地去除污水中氮的處理技術(shù)在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用。人工濕地分為表面流濕地、垂直流濕地和混合流濕地，混合流濕地將垂直流濕地和水平流濕地相結(jié)合，達(dá)到取長(zhǎng)補(bǔ)短的疊加效果，從而實(shí)現(xiàn)了污水凈化的高效率。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明目的提供基于厭氧氨氧化的生活污水級(jí)聯(lián)池及人工濕地凈化方法，實(shí)現(xiàn)污水凈化的高效率。

　　根據(jù)本發(fā)明的第一目的，提供一種基于厭氧氨氧化的生活污水級(jí)聯(lián)池，包括處理池，該處理池包括主體、隔層、出水口;該處理池的兩個(gè)長(zhǎng)邊對(duì)稱設(shè)置定位槽，所述隔層的兩端插入于定位槽中，該隔層將所述處理池分割成多個(gè)獨(dú)立的小池，即級(jí)聯(lián)池;所述隔層上設(shè)置過(guò)水孔以使多個(gè)所述級(jí)聯(lián)池相互連通，其中相鄰兩個(gè)所述隔層上的過(guò)水孔分別設(shè)置在隔層頂部、隔層底部，使污水在所述處理池中呈U型流動(dòng)。

　　作為優(yōu)選，所述處理池的深度為6-12m，寬度為10-15m，處理池的長(zhǎng)度按照公式L=V/W×H×(5～7倍)m計(jì)算，其中，L為待挖處理池的長(zhǎng)度，V為每天處理污水的體積，W為待挖處理池的寬度，H為待挖處理池的深度。

　　作為優(yōu)選，在所述處理池的末端底部設(shè)置出水孔。

　　更作為優(yōu)選，在所述出水孔的孔徑為30-80cm。

　　更作為優(yōu)選，所述過(guò)水孔的孔徑為10-30cm。

　　作為優(yōu)選，所述處理池的長(zhǎng)邊每隔1-3m設(shè)置豎向的隔層。

　　更作為優(yōu)選，所述隔層上平行設(shè)置過(guò)水孔3-10個(gè)，其中奇數(shù)隔層的過(guò)水孔設(shè)置在隔層頂部，距離隔層頂部10-30cm的位置，偶數(shù)隔層的過(guò)水孔設(shè)置在隔層底部，距離池底0-10cm的位置。

　　作為優(yōu)選，在兩個(gè)相鄰的所述級(jí)聯(lián)池中，其中一個(gè)填充碳酸鹽石子，另一個(gè)填充鵝卵石和鐵礦渣的混合物，填充高度至隔層頂端。

　　更作為優(yōu)選，在奇數(shù)級(jí)聯(lián)池的下部填充粒徑3.5-7.5cm的碳酸鹽石子，在該層石子上方填充粒徑1.5-3.5cm的碳酸鹽石子，填充高度至隔層頂端;在偶數(shù)級(jí)聯(lián)池中填充粒徑3-5cm的鵝卵石和粒徑1-4cm鐵礦渣的混合物，填充高度至隔層頂端。

　　更作為優(yōu)選，在奇數(shù)級(jí)聯(lián)池的下部1/3-1/2范圍中填充粒徑3.5-7.5cm的碳酸鹽石子。

　　根據(jù)本發(fā)明的第二目的，提供一種基于厭氧氨氧化的生活污水級(jí)聯(lián)池的人工濕地凈化方法，包括如下步驟：

　　1)、處理池的建造：在靠近污水源的位置挖掘方形處理池一個(gè)，池壁及池底按照常規(guī)方法用鋼筋骨架及混凝土澆筑，確保堅(jiān)固不滲水;

　　2)、級(jí)聯(lián)池的設(shè)置：在步驟1)建好的處理池的長(zhǎng)邊每隔1-3m設(shè)置豎向隔層，把所述的處理池分割成多個(gè)獨(dú)立的小型池，即級(jí)聯(lián)池(2);

　　3)、過(guò)水孔的設(shè)置：在步驟2)完成的級(jí)聯(lián)池的隔層上平行設(shè)置過(guò)水孔3-10個(gè)，其中奇數(shù)隔層的過(guò)水孔設(shè)置在隔層頂部，距離隔層頂部10-30cm的位置，偶數(shù)隔層的過(guò)水孔設(shè)置在隔層底部，距離池底0-10cm的位置;

　　4)、基質(zhì)填充：在奇數(shù)級(jí)聯(lián)池的下部1/3-1/2范圍中填充粒徑3.5-7.5cm的碳酸鹽石子，然后在該層石子上方填充粒徑1.5-3.5cm的碳酸鹽石子，填充高度至隔層頂端;在偶數(shù)級(jí)聯(lián)池中填充粒徑3-5cm的鵝卵石和粒徑1-4cm鐵礦渣的混合物，填充高度至隔層頂端;

　　5)、糞液的配制：收集新鮮的雞鴨糞便、豬糞便和牛糞便，且進(jìn)行混合，然后用水5-15倍將上述糞液混合液進(jìn)行稀釋;

　　6)、糞液預(yù)處理：將步驟5)稀釋后的糞液混合液放置在密閉容器中，靜置于溫度15-30℃的環(huán)境中12-24小時(shí);

　　7)、厭氧菌的增殖：從生活污水處理廠采集新鮮的活性污泥，將其放入步驟6)中所述的密閉容器中，所述活性污泥與糞液的體積比為1:50-100，攪拌3-10分鐘，將容器密封，放置在22-38℃的環(huán)境中厭氧發(fā)酵14-35天;

　　8)、菌液的制備：將步驟7)發(fā)酵后的糞液用4-20目篩子過(guò)濾，去除較大顆粒固體雜質(zhì)，濾出液即為菌液，放置在密閉容器中保存;

　　9)、厭氧菌的接種：將步驟4)填充基質(zhì)后的處理池的出水口關(guān)閉，然后將步驟8)制備的菌液灌入級(jí)聯(lián)池中，將處理池中的基質(zhì)完全浸沒(méi)上述菌液，然后用塑料薄膜將處理池的上口完全覆蓋，以保持處理池密閉，在18-35℃的環(huán)境中靜置7-14天后，將糞液從處理池的出水口放出，即完成厭氧菌的接種;

　　10)、級(jí)聯(lián)池的運(yùn)行：在步驟9)完成后，將生活污水從第一個(gè)級(jí)聯(lián)池注入，入水流速按照公式U=L×W×H/24×(5～8倍)m3/小時(shí)計(jì)算，其中，U為進(jìn)水流速，L為處理池長(zhǎng)度，W為處理池寬度，H為處理池深度，生活污水從處理池流出后即可得到凈化。

　　作為優(yōu)選，所述處理池的深度為6-12m，寬度為10-15m，處理池的長(zhǎng)度按照公式L=V/W×H×(5～7倍)m計(jì)算，其中，L為待挖處理池的長(zhǎng)度，V為每天處理污水的體積，W為待挖處理池的寬度，H為待挖處理池的深度;在所述處理池末端底部設(shè)置孔徑30-80cm的出水孔。

　　作為優(yōu)選，所述的過(guò)水孔的孔徑為10-30cm。

　　作為優(yōu)選，所述鵝卵石與鐵礦渣的重量比為135-175:1。

　　作為優(yōu)選，所述的雞鴨糞便、豬糞便和牛糞便依次按照重量比為1:3.5-5.5:7.5-12.5混合。

　　作為優(yōu)選，所述的水為天然河水或靜置12-48小時(shí)的自來(lái)水中的一種。

　　作為優(yōu)選，所述的生活污水為經(jīng)過(guò)3-5mm篩過(guò)濾的生活污水。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

　　本發(fā)明通過(guò)建造大型處理池，然后在處理池中設(shè)置相互連通的小型池，即級(jí)聯(lián)池，使污水在處理池中U型流動(dòng)，通過(guò)基質(zhì)吸附和微生物的共同作用，使污水中氮磷及重金屬污染得到凈化，具有投入少、見(jiàn)效快效率高、生態(tài)環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。

　　本發(fā)明采用可插入的隔層，可根據(jù)需要來(lái)選擇性插入隔層，調(diào)整級(jí)聯(lián)池大小，且根據(jù)奇偶數(shù)的要求，調(diào)整隔層放置的方向，即調(diào)整過(guò)水孔的上下設(shè)置，避免因固定隔墻無(wú)法改變調(diào)整的缺陷。

　　本發(fā)明是在人工濕地凈化機(jī)理的基礎(chǔ)上，通過(guò)將大型處理池分割成多個(gè)級(jí)聯(lián)池，利用基質(zhì)吸附和微生物厭氧氨氧化過(guò)程，使生活污水中的氮磷及重金屬污染得到凈化，并利用鐵礦渣調(diào)節(jié)廢水的pH值，使厭氧氨氧化過(guò)程更顯著，大大提高了生活污水的凈化效率。