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(zhèn)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(zhèn)污水處理系統水質波動較大，給處理系統的穩(wěn)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(qū);C進入生物反應區(qū)，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(qū)的不同區(qū)域的溶解氧濃度自動控制;D進入混凝反應區(qū)，投加絮凝劑進行混凝反應;E進入沉淀區(qū)，沉淀污泥部分回流至生物選擇區(qū);F剩余污泥進入污泥濃縮區(qū);G經步驟E處理后的污水進入人工濕地。本發(fā)明提高了系統的耐沖擊能力，適合在小城鎮(zhèn)污水水質波動較大的環(huán)境使用。

　　權利要求書

　　1.一種用于小城鎮(zhèn)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(qū)，生物選擇區(qū)投放有馴化的活性污泥，污水與生物選擇區(qū)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(qū)，生物反應區(qū)設有缺氧反應區(qū)、厭氧反應區(qū)和好氧反應區(qū)，生物反應區(qū)的曝氣系統通過裝置和設備對生物反應區(qū)的不同區(qū)域的溶解氧濃度自動控制，實現缺氧、厭氧、好氧的依次循環(huán)組合，生物反應區(qū)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(tài)下發(fā)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(qū)，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(xù)在沉淀區(qū)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(qū)進行沉淀處理，沉淀后的活性污泥部分回流至生物選擇區(qū)，一方面，可提高生物選擇區(qū)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(qū)的好氧段繼續(xù)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(qū)，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(zhèn)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(qū)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(qū)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(zhèn)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(qū)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(zhèn)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(qū)的不同區(qū)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(jié)鼓風量，然后通過調節(jié)電動閥門的開啟度設定缺氧反應區(qū)、厭氧反應區(qū)和好氧反應區(qū)的風量，實現生物反應區(qū)的不同區(qū)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(zhèn)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(qū)和生物反應區(qū)進行，馴化方法為：

　　1)接種城鎮(zhèn)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(qū)或生物反應區(qū)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(qū)或生物反應區(qū)進滿水后，連續(xù)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(xù)7天，馴化過程中需連續(xù)、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(xù)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(zhèn)污水處理的人工濕地污水預處理的方法

　　技術領域

　　本發(fā)明涉及人工濕地領域，尤其涉及一種用于小城鎮(zhèn)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(jiān)督控制的、與沼澤地相類似的地面，通過自然生態(tài)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(yōu)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(zhèn)污水處理系統。

　　人工濕地作為一種生態(tài)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(wěn)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(yōu)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(zhèn)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(wěn)定運行造成較大沖擊。

　　發(fā)明內容

　　本發(fā)明克服了現有技術中的小城鎮(zhèn)污水處理系統水質波動較大，給處理系統的穩(wěn)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(zhèn)污水處理的人工濕地污水預處理的方法。

　　本發(fā)明實現發(fā)明目的采用的技術方案是：一種用于小城鎮(zhèn)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(qū)，生物選擇區(qū)投放有馴化的活性污泥，污水與生物選擇區(qū)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(qū)，生物反應區(qū)設有缺氧反應區(qū)、厭氧反應區(qū)和好氧反應區(qū)，生物反應區(qū)的曝氣系統通過裝置和設備對生物反應區(qū)的不同區(qū)域的溶解氧濃度自動控制，實現缺氧、厭氧、好氧的依次循環(huán)組合，生物反應區(qū)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(tài)下發(fā)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(qū)，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(xù)在沉淀區(qū)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(qū)進行沉淀處理，沉淀后的活性污泥部分回流至生物選擇區(qū)，一方面，可提高生物選擇區(qū)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(qū)的好氧段繼續(xù)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(qū)，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(qū)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(qū)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(qū)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(qū)的不同區(qū)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(jié)鼓風量，然后通過調節(jié)電動閥門的開啟度設定缺氧反應區(qū)、厭氧反應區(qū)和好氧反應區(qū)的風量，實現生物反應區(qū)的不同區(qū)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(qū)和生物反應區(qū)進行，馴化方法為：

　　1)接種城鎮(zhèn)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(qū)或生物反應區(qū)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(qū)或生物反應區(qū)進滿水后，連續(xù)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(xù)7天，馴化過程中需連續(xù)、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(xù)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(fā)明的有益效果是：本發(fā)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(qū)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(qū)可停止曝氣，絮凝區(qū)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(zhèn)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(qū)域溶解氧的自動控制，實現缺氧、厭氧、好氧工藝的循環(huán)組合，控制靈活，節(jié)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(guī)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(wěn)定性。

　　下面結合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進一步的描述。