专利名称：对生活污水和粪便污水进行原位处理的工艺方法
技术领域：
本发明涉及污水的生物处理，属于生活污水和粪便污水的原位处理的工艺方法。
背景技术：
城市生活污水和粪便污水传统的处理方式是经下水道进入化粪池，粪便经稀释，厌氧发酵，部分杀菌后经城市下水管网进入污水处理厂，经二级处理后的水排入附近水体，经深度处理后的水则加以回用。
化粪池是高浓度有机废水的集中构筑物，废水在厌氧发酵时可产生大量硫化氢H2S、氨气NH3、甲烷CH4等有害的刺激性气体，同时有吲哚、硫醇、硫醚、粪臭素等物质产生。恶臭污染严重，因此需埋入地下，并需定期清理、疏通。在夏季高温季节，尤其南方地区，厌氧发酵过程产生的热量使有害易燃气体在相对较密封的化粪池中发生爆炸的情形也时有发生。因而化粪池的改造已迫在眉睫。
目前全国城市污水处理率仅为40％，60％的未经处理的废水直接排入附近水体，造成水体富营养化，且污染地下水和土壤，使肠道致病菌传播，直接危害人体健康。
其次，由于多数城市污水处理市场化和产业化进程发展缓慢，实际经济效益甚微。已有的污水厂污水处理成本高，污泥没有妥善处理和安全处置，仍存在二次污染的问题日趋严重。
发明内容
本发明的提出旨在针对上述存在的问题，设计一种使生活、粪便污水得到分散型的原位处理的工艺方法，采用复合氧化技术，以曝气-沉淀-曝气-沉淀-曝气-沉淀-消毒，即所谓的“三曝-三沉-一消毒”处理工艺来改造已有的化粪池，利用投放JWEM复合菌剂及微生物自身的代谢功能，对粪便污水、生活污水进行原位处理，使高浓度有机物降解为简单的无机物、氮气N2、二氧化碳CO2和水H2O。净化后的水，可以冲厕，绿化，灌溉，或排入外环境，或进入下水管网，消灭了污染物对大气、水体、土壤的二次污染，实现了污水处理的低能耗、低成本、无害化和景观化的目标。
本发明的技术解决方案是这样实现的一种对生活污水和粪便污水进行原位处理的工艺方法，其特征在于包括将所述污水收集和引入反应装置中，形成一个由曝气-沉淀-曝气-沉淀-曝气-沉淀-消毒(三曝-三沉-消毒)流程构成的恒水位的内循环水体环境的步骤、向其中的收集槽中投加JWEM复合菌剂的步骤、向曝气氧化槽中置放利于微生物存活的悬浮相和流动相共存的微生物接触材料的步骤、多级过滤沉淀的步骤和消毒脱色的步骤。
所述的向曝气氧化槽中置放利于微生物存活的悬浮相和流动相共存的微生物接触材料包括木屑、塑料纤维环状物或者生物膜，其中的塑料纤维环状物系于水体底部并在水面漂浮；木屑沉浮于水底；而生物膜则浮游于水体中。
所述的消毒脱色的步骤是指向消毒槽中加入活性炭和/或经臭氧(O3)对污水进行强氧化的过程。
所述的反应装置乃是一种槽型容器，中间由隔板分隔为1#、2#、3#曝气槽，曝气槽之间则分别为4#、5#、6#沉淀槽，沉淀槽之后依次为7#消毒脱色槽和8#贮水槽，沉淀槽中有底闸口隔板，过滤网和污水管，曝气槽中有曝气管，与供气管相接；贮水槽内的出水管则与水泵相接。
与现有技术相比较，本法的优点是显而易见的，当将其应用于小城镇分散型粪便和生活污水治理时，解决了地表水、地下水和土壤的环境污染；也解决了城市生活区化粪池污水进入城市污水处理厂需进行末端处理的难题，使生活污水和粪便污水治于源头，实现了原位处理，处理后零排放的目的，同时也使粪便和生活污水中的致病菌类和病原微生物得以控制。
本发明提供的工艺方法也可在原化粪池基础上进行改造后运行，这样会使配套的污水处理设施投入降低。此外，该工艺在恒水下连续运行，保证了优势菌种在固定化的载体中的生存环境，运行稳定，处理效果良好，具有卫生、安全、节水、节能的优点。
图1是本发明污水处理工艺流程图。
图2是本发明污水处理系统水循环原理示意图。
具体实施例方式
本发明提供的工艺方法主要是通过微生物的生命过程，将生活及粪便污水中的复杂有机物转化为新的微生物细胞及简单的无机物，从而达到去除有机物的目的。微生物对生活污水、粪便污水的净化过程，是依赖分解有机污染物作为其生长繁殖所需的基质，通过不同的转化途径，将大分子或结构复杂的有机物氧化分解为简单的氮气N2、水和二氧化碳CO2，同时利用异化过程产生的能量，使微生物得到增长、繁殖，为进一步分解有机物创造条件。
有机物去除的过程，包含了物理、化学、物理化学及生物化学反应过程，主要由吸附去除阶段和转化降解阶段构成。微生物在固定化载体上附着，厌氧分解时产生氨气、硫化氢、甲烷、甲硫醇、甲硫醚等及有机酸代谢物，被异氧微生物氧化成CO2+H2O，氨气、硫化氢等被自养菌氧化成NO2-、NO3-、和SO42-等。通过生物多级氧化和异化反硝化过程，脱氮、除碳。兼氧菌在缺氧条件下如聚磷菌作用脱磷。复合菌剂中的酶及除臭菌种如嗜粪菌降解抑制吲哚、硫醇、粪臭素的异味实现除臭。
如图所示，一种对生活污水和粪便污水进行原位处理的工艺方法，其工艺流程为第一接触氧化→第一沉淀→第二接触氧化→第二沉淀→第三接触氧化→过滤沉淀→消毒脱色→贮水。
其工艺条件为化粪池容积50M3，带直连电动机、增氧机和臭氧机运行温度 最低8℃-23℃环境温度 -15℃-45℃PH6.5-9.0曝气供氧量气水比2.5-4∶1 V/V容积负荷 5.0-6.0kg·COD/m3·dBOD5 300-600mg/l菌液浓度 105-107个/mlDO0.5-1.0mg/l生物填料 20-40L生物载体 曝气槽容积 3/4V
具体工艺过程包括(1)生活污水和冲厕粪便水经栏栅筐除去漂浮物进入1#接触氧化池。投加的JWEM复合菌剂和生活污水与粪便中的微生物共同作用，使生物量不断增加，经氧化、硝化、降解，使高分子有机污染物转化成简单的无机物，二氧化碳和水。
(2)第2#、3#氧化槽均投入一定量的固定化生物载体(随水漂浮)，在通氧曝气条件下，向槽中填加用菌剂浸泡过的木屑、塑料纤维环状物和生物膜，形成流动态载体。为好氧、兼氧、厌氧微生物、藻类和微型动物构造一个稳定的生态系统，使废水处理始终保持最佳状态。
(3)每个曝气槽后面均有一个沉淀槽，经两级沉淀和一级过滤沉淀构成缺氧和厌氧环境，使微生物在反硝化过程中脱氮，聚磷菌作用脱磷，同时产生能量，供新细胞合成。
(4)经三级氧化硝化除碳，三级反硝化除氮、除磷后，经臭氧O3强氧化消毒、脱色，杀灭大肠菌及其它致病菌，再经活性炭吸附，进一步脱色，处理后的水为透明淡褐色，可用于冲厕、绿化、灌溉或直接排放。
(5)JWEM生态菌剂为本企业研制和销售，其中含有酵母、芽孢、乳杆、光合、硝化等七大类群六十余种菌种及其酶化合物的优化组合。复合菌剂能在适宜条件下快速增殖，有迅速除臭作用。菌剂本身无毒、无害、易驯化、易培养、易贮存。在生物反应中具有活性高、降解能力强、停留时间长、产生活性污泥量小和载体耐冲击的特点。
权利要求
1.一种对生活污水和粪便污水进行原位处理的工艺方法，其特征在于包括将所述污水收集和引入反应装置中，形成由曝气—沉淀—曝气—沉淀—曝气—沉淀—消毒(三曝—三沉—消毒)流程构成的恒水位的内循环水体环境的步骤、向其中的收集槽中投加JWEM复合菌剂的步骤、向曝气氧化槽中置放利于微生物存活的悬浮相和流动相共存的微生物接触材料的步骤、多级过滤沉淀的步骤和消毒脱色的步骤。
2.根据权利要求1所述的对生活污水和粪便污水进行原位处理的工艺方法，其特征在于所述的向曝气氧化槽中置放利于微生物存活的悬浮相和流动相共存的微生物接触材料包括木屑、塑料纤维环状物或者生物膜，其中的塑料纤维环状物系于水体底部并在水面漂浮；木屑沉浮于水底；而生物膜则浮游于水体中。
3.根据权利要求1或2所述的对生活污水和粪便污水进行原位处理的工艺方法，其特征在于所述的消毒脱色的步骤是指向消毒槽中加入活性炭和/或经臭氧(O3)对污水进行强氧化的过程。
4.根据权利要求1所述的对生活污水和粪便污水进行原位处理的工艺方法，其特征在于所述的反应装置乃是一种槽型容器，中间由隔板分隔为1#、2#、3#曝气槽，曝气槽之间则分别为4#、5#、6#沉淀槽，沉淀槽之后依次为7#消毒脱色槽和8#贮水槽，沉淀槽中有底闸口隔板，过滤网和污水管，曝气槽中有曝气管，与供气管相接；贮水槽内的出水管则与水泵相接。
全文摘要
本发明公开了一种对生活污水和粪便污水进行原位处理的工艺方法，其特征在于包括将所述污水收集和引入反应装置中形成由曝气—沉淀—曝气—沉淀—曝气—沉淀—消毒(三曝—三沉—一消毒)流程构成的恒水位、内循环的水体环境的步骤、向其中的收集槽中投加JWEM复合菌剂的步骤，向曝气氧化槽中置放利于微生物存活的悬浮相和流动相共存的微生物接触材料的步骤、多级过滤—沉淀的步骤和消毒脱色的步骤。本法既可在新建的污水处理装置上运行，也可在改造的化粪池中运行。处理后的净化水可冲厕、用于绿化或灌溉，消除了二次污染，实现了污水的无害化处理。
文档编号C02F1/52GK1769218SQ20051009934
公开日2006年5月10日 申请日期2005年9月14日 优先权日2005年9月14日
发明者周毅, 周家正 申请人:周毅, 周家正