一种城镇和工业混合污水的治理方法及治理系统与流程

本发明涉及污水治理领域，具体而言，涉及一种城镇和工业混合污水的治理方法及治理系统。
背景技术：
：目前，诸多城镇污水排放指标不合格，存在城镇污水混合难降解的工业污水，若将这种混合污水采用工业污水的治理方法进行治理则治理成本太大，而采用生活污水的治理方法进行治理则出水指标又难以达到排放标准，这种现象致使混合污水治理难度加大，针对这种城镇和工业混合污水缺少有效的治理方法。技术实现要素：本发明提供了一种城镇和工业混合污水的治理方法，旨在改善现有的城镇和工业混合污水治理成本高和治理效果差的问题。本发明提供了一种城镇和工业混合污水的治理系统，其结构简单，占地面积小，可以利用现有的构筑物设施改造，对混合污水的去除效果好。本发明是这样实现的：一种城镇和工业混合污水的治理方法，包括如下步骤：将经初次沉降后得到的第一混合污水进行电催化氧化反应，得到第二混合污水；将第二混合污水进行初次微生物处理，得到第三混合污水，初次微生物处理所用的微生物菌剂与第二混合污水的体积比为1:1000-20000；将第三混合污水采用A2/O工艺进行二次微生物处理，得到第四混合污水；将第四混合污水进行二次沉降。一种城镇和工业混合污水的治理系统，包括依次连通的进水管、初沉池、电催化和催化氧化池、微生物处理池、厌氧池、缺氧池、好氧池、二沉池和出水管，好氧池与缺氧池之间还连接有混合液回流管，二沉池和厌氧池之间还连接有污泥回流管。本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的城镇和工业混合污水的治理方法，本发明提供的城镇和工业混合污水的治理方法因其采用电催化氧化法与生物法相结合使其与传统的污水处理方法相比其脱氮除磷以及对COD的去除效果好，能够保证混合污水处理后的出水水质，处理过程中药剂投放量少，并且生物池产泥量小。本发明提供的城镇和工业混合污水处理系统同样因其采用电催化氧化法与生物法相结合使其脱氮除磷以及对COD的去除效果很好，同时其结构简单占地面积小，操作简单，能够有效节省污水处理过程的开支。附图说明为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本发明实施方式提供的城镇和工业混合污水的治理系统的结构示意图；图2是本发明实施方式提供的城镇和工业混合污水的治理方法的流程图。图标：100-城镇和工业混合污水的治理系统；110-进水管；120-沉砂池；130-初沉池；131-第一污泥抽吸泵；140-电催化和催化氧化池；150-微生物处理池；160-A2/O系统；161-厌氧池；162-缺氧池；163-好氧池；164-混合液回流管；165-污泥回流管；170-二沉池；171-第二污泥抽吸泵；180-出水管；190-格栅。具体实施方式为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。如图1所示，本发明提供的城镇和工业混合污水的治理系统100包括依次连通的进水管110、初沉池130、电催化和催化氧化池140、微生物处理池150、A2/O系统160、二沉池170和出水管180。需要说明的是，本实施例之外，微生物处理池150与A2/O系统160这两者的顺序还可调换。城镇和工业混合污水从进水管110进入城镇和工业混合污水的治理系统100，在初沉池130中进行初次沉降，然后初次沉降后的混合污水进入电催化和催化氧化池140进行催化氧化反应，电催化和催化氧化池140可以进行电催化氧化反应和普通加药式催化氧化反应，通常情况下采用电催化氧化反应，当污水中污染物含量高仅采用电催化氧化难以实现好的去除效果时采用电催化氧化与普通药剂催化氧化相结合的方式对污水进行催化氧化处理，或者根据污水水质情况也可以仅采用普通催化氧化反应。催化氧化反应后的混合污水进入微生物处理池150利用水处理菌剂对污水中的有机物进行初次微生物处理，经初次微生物处理后的混合污水进入A2/O系统160中进行二次微生物处理，最后被通入二沉池170内进行二次沉降，二次沉降后的混合污水基本已经被处理达标，达标后则通过出水管180被直接排放，若二次沉降处理后的污水不达标可以考虑在二次沉降过程中加入混凝剂或者将二次沉降处理后的污水再次回流至电催化和催化氧化池140内从催化氧化反应开始重新进行处理。电催化和催化氧化池140内设置有多组电极板，相邻两组电极板之间的距离为0.2-5.0cm。催化氧化能够去除污水中部分有机物使其絮凝沉降，还能将污水中的大分子有机物分解为小分子以便后续微生物处理过程能够更高效，而电催化氧化过程不会产生二次污染物，更加环保。A2/O工艺又称AAO工艺，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称(厌氧-缺氧-好氧法)，是一种常用的污水处理工艺，具有良好的脱氮除磷效果。而A2/O系统160包括依次连通的厌氧池161、缺氧池162和好氧池163，而好氧池163和缺氧池162还通过混合液回流管164连通，好氧池163流出的混合液被回流至缺氧池162继续使用，厌氧池161与微生物处理池150连通，好氧池163与二沉池170连通，二沉池170与厌氧池161通过污泥回流管165连通，二沉池170沉降得到的污泥被污泥回流管165回流至厌氧池161。需要指出的是，本发明中的A2/O工艺是一种常用的污水处理工艺，可以采用其它污水处理工艺如A/O(缺氧/好氧工艺)、氧化沟工艺、MBBR(移动床生物膜反应器)工艺、SBR(批序式活性污泥反应器)工艺、接触氧化工艺、BAF(曝气生物滤池)工艺代替。优选地，若城镇和工业混合污水中含泥沙与杂质较多，在初沉池130与进水管110之间还设置有格栅190和沉砂池120，进水管110与沉砂池120连通，沉砂池120与初沉池130连通，格栅190设置于进水管110与沉砂池120之间，进水管110内的水通过格栅190初次过滤后进入沉砂池120，在沉砂池120内进行泥水分离，沉砂池120内经泥水分离后的城镇和工业混合污水进入初沉池130内进行初次沉降。格栅190主要用于去除体积较大的杂质，而沉砂池120主要用于过滤粒径较大的颗粒物质。需要指出的是，在本发明的其他实施例中，若进水管110内的城镇和工业混合污水中物理杂质较少则无需在初沉池130前设置格栅190和沉砂池120。优选地，城镇和工业混合污水的治理系统100还包括第一污泥抽吸泵131和第二污泥抽吸泵171，第一污泥抽吸泵131与初沉池130底部连通，当初沉池130底部的污泥需要排出时，第一污泥抽吸泵131用于将初沉池130底部的污泥抽出，第二污泥抽吸泵171与二沉池170的底部连通，当二沉池170底部的污泥需要排出时，第二污泥抽吸泵171用于将二沉池170底部的污泥抽出。需要指出的是，在本发明的其他实施例中，第一污泥抽吸泵131和第二污泥抽吸泵171还可以连通污泥浓缩池，第一污泥抽吸泵131将初沉池130内的污泥抽吸至污泥浓缩池，第二污泥抽吸泵171将二沉池170内的污泥抽吸至污泥浓缩池，污泥浓缩池内的污泥经浓缩后被运出污水处理厂。需要指出的是，在本发明的其他实施例中，电催化和催化氧化池140、微生物处理池150、厌氧池161、缺氧池162以及好氧池163的底部均可设置污泥抽吸泵，由于相对于这几个反应池，初沉池130和二沉池170内污泥的更换相对较频繁，故选择在初沉池130和二沉池170的底部设置污泥抽吸泵。参见图2，并同时参见图1，本发明实施例还提供了配合上述城镇和工业混合污水的治理系统100进行使用的城镇和工业混合污水的治理方法。包括以下步骤：S1、将经初次沉降后得到的第一混合污水进行电催化氧化反应，得到第二混合污水。具体地，将城镇和工业混合污水通过进水管110输送至城镇和工业混合污水的治理系统100内，若进水水质较好，固体杂质及颗粒很少，首先将混合污水通入初沉池130内进行初次沉沉降，当混合污水通入初沉池130内时，向其中加入混凝剂，优选地，混凝剂采用聚合氯化铁或者聚合硫酸铁，聚合氯化铁和聚合硫酸铁为常用的混凝剂，其混凝效果好同时投加入混合污水中混凝完成后可能会残留一部分铁离子，对后续的微生物反应能起到积极的作用。在初次沉降过程中，通过设置于初沉池130内的搅拌装置间歇或者不断地对混合污水进行搅拌以使得混凝更充分。初沉池130内的水力停留时间及污泥停留时间根据所选初沉池的类型以及初沉池的大小决定，本发明初沉池130内水力停留时间及污泥停留时间与现有技术相同，在此不做过多赘述。初次沉降后得到第一混合污水。将第一混合污水通入电催化和催化氧化池140，在电催化和催化氧化池140内进行电催化氧化反应。优选地，在电催化和催化氧化池140内进行电催化氧化反应时的电流密度为0.5-11A/cm2,反应时间为0.2-10min，电极间距为0.2-5.0cm。经多次实验，在此反应条件下能最大程度节省电能达到最高的去除效果。电催化氧化能够去除污水中部分有机物使其絮凝沉降改善了污水的可生化性，提高了生化系统的处理能力，还能将污水中的大分子有机物分解为小分子以便后续微生物处理过程能够更高效，同时电催化氧化过程不会产生二次污染物，更加环保。经电催化氧化后得到第二混合污水。进一步地，若进水水质较差，城镇和工业混合污水内含较多物理杂质或颗粒，可以在初次沉降处理前先经初次过滤和泥水分离，将水从进水管110通入城镇和工业混合污水的治理系统100中，经格栅190除去其中的较大体积的物理杂质，然后经初次过滤的水进入沉砂池120进行泥水分离，去除其中粒径较大的颗粒。其中，水力停留时间根据污水中所含颗粒物多少以及沉砂池120的类型及大小设定，其属于现有技术，在此不做过多赘述。S2、将第二混合污水进行初次微生物处理，得到第三混合污水，初次微生物处理所用的微生物菌剂与混合物污水的体积比为1:1000-20000。具体地，将第二混合污水通入到微生物处理池150内，在微生物的作用下进行初次微生物处理，初次微生物处理所用的微生物菌剂与第二混合污水的体积比为1:1000-20000。该体积比在不浪费菌剂的情况下能够使得污水中的有机物最大程度被分解。优选地，该微生物菌剂按体积份数计包括：嗜酸乳杆菌制剂5～55份、热带假丝酵母菌剂2～28份、枯草芽孢杆菌制剂1～18份；嗜酸乳杆菌制剂中嗜酸乳杆菌菌体浓度为5.0×107-5.0×109CFU/mL，热带假丝酵母菌制剂中热带假丝酵母菌菌体浓度为1.0×107-1.0×109CFU/mL，枯草芽孢杆菌制剂中枯草芽孢杆菌菌体浓度为1.0×108-1.0×1010CFU/mL。枯草芽孢杆菌进入水体后，其分泌丰富的胞外酶系，能及时地降解水体中的有机物且与另外两类微生物嗜酸乳杆菌和热带假丝酵母菌产生的胞外酶共同作用，有效避免有机物在水体环境中的积累；同时,也能有效地减少水体中有机物分解耗氧，间接增加水体溶氧，保证水体氮素的正常循环，从而起到净化水质的目的。优选地，多次实验发现初次微生物处理的反应时间为5-25h时处理效果最好。初次微生物处理后得到第三混合污水。由于第二混合污水先经电催化氧化处理去除了第一混合污水中部分有机物而得到的，故第二混合污水中有机物含量低，初次微生物处理中产生的污泥量小。S3、将第三混合污水采用A2/O工艺进行二次微生物处理，得到第四混合污水。具体地，将第三混合污水通入到A2/O系统160中，进行第二次微生物处理，第三混合污水首先进入A2/O系统160中的厌氧池161，在污水进入的同时从二沉池170回流含磷污泥，本池的主要功能为释放磷，使污水中磷浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中的BOD浓度下降；另外NH3-H因细胞的合成而被去除一部分，使污水中NH3-H浓度下降，但NO3-N含量没有变化。经厌氧处理后的第三污水进入缺氧池162，在缺氧池162中，反硝化菌利用污水中的有机物作为碳源，将好氧池163回流的混合液中带入的大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气，因此BOD浓度、NO3-N浓度大幅下降，而磷的变化很小。经缺氧处理后的第三混合污水进入好氧池163，在好氧池163中有机物被微生物生化降解，而使有机物浓度继续下降，有机氮被氨化继而被硝化，使NH3-H浓度显著下降，随着硝化过程使NO3-N的浓度增加，磷随着聚磷菌的过量摄取也以较快速度下降。A2/O工艺可以同时完成有机物的去除，其相较于A/O2工艺，其在脱氮除磷方面更稳定去除效果更好。由于城镇和工业混合污水经二次微生物处理前已经过多次处理，其中的有机污染物含量已经很低，第三混合污水经二次微生物处理后其中的有机污染物已被除尽。经二次微生物处理后得到第四混合污水。由于第三污水中所含有机物含量更少，故在A2/O系统160中每个生物池内产泥量均较少。S4、将第四混合污水进行二次沉降。具体地，将第四混合污水通入二沉池170中进行第二次沉降，第四混合污水中带出的污泥、絮体以及固体颗粒在二沉池170中被沉降。二沉池170上部的上清液被排出，下部的污泥由第二污泥抽吸泵171抽出或者是输送至厌氧池161。需要指出的是，在本发明的其他实施例中，若二沉池170上部水质较为浑浊则可以在其中投加聚合硫酸铝铁混凝剂，待混凝沉降后上清液排出。下面通过城镇和工业混合污水的治理方法的具体实施例进行说明。第一实施例将混合污水经格栅190初次过滤后通入沉砂池120进行泥水分离，然后再通入初沉池130中进行初次沉降，其中所投入的混凝剂为聚合氯化铁，初次沉降后得到第一混合污水，将第一混合污水通入电催化和催化氧化池140中进行电催化氧化反应，电催化和催化氧化反应时电流密度为0.5A/cm2,反应时间为0.2min，电极间距0.2cm。电催化氧化反应后得到第二混合污水，将第二混合污水通入微生物处理池150中，经微生物菌剂的初次微生物处理后得到第三混合污水。其中，微生物菌剂与第二混合污水的体积比为1:1000，微生物菌剂按体积份数计包括嗜酸乳杆菌制剂5份、热带假丝酵母菌剂2份、枯草芽孢杆菌制剂1份；嗜酸乳杆菌制剂中嗜酸乳杆菌菌体浓度等于5.0×107CFU/mL，热带假丝酵母菌制剂中热带假丝酵母菌菌体浓度等于1.0×107CFU/mL，枯草芽孢杆菌制剂中枯草芽孢杆菌菌体浓度等于1.0×108CFU/mL。且，第二混合污水在微生物处理池150中的反应时间为5小时。将第三混合污水通入A2/O系统160内进行二次微生物处理，得到第四混合污水。将第四混合污水通入二沉池170中得到处理后可达标排放净化水。第二实施例将混合污水经格栅190初次过滤后通入沉砂池120进行泥水分离，然后再通入初沉池130中进行初次沉降，其中所投入的混凝剂为聚合硫酸铁，初次沉降后得到第一混合污水，将第一混合污水通入电催化和催化氧化池140中进行电催化氧化反应，电催化和催化氧化反应时电流密度为5A/cm2,反应时间为5min，电极间距为2cm。电催化氧化反应后得到第二混合污水，将第二混合污水通入微生物处理池150中，经微生物菌剂的初次微生物处理后得到第三混合污水。其中，微生物菌剂与第二混合污水的体积比为1:10000，微生物菌剂按体积份数计包括嗜酸乳杆菌制剂25份、热带假丝酵母菌剂17份、枯草芽孢杆菌制剂7份；嗜酸乳杆菌制剂中嗜酸乳杆菌菌体浓度等于5.0×108CFU/mL，热带假丝酵母菌制剂中热带假丝酵母菌菌体浓度等于1.0×108CFU/mL，枯草芽孢杆菌制剂中枯草芽孢杆菌菌体浓度等于1.0×109CFU/mL。且，第二混合污水在微生物处理池150中的反应时间为10小时。将第三混合污水通入A2/O系统160内进行二次微生物处理，得到第四混合污水。将第四混合污水通入二沉池170中得到处理后可达标排放净化水。第三实施例将混合污水经格栅190初次过滤后通入沉砂池120进行泥水分离，然后再通入初沉池130中进行初次沉降，其中所投入的混凝剂为聚合氯化铁，初次沉降后得到第一混合污水，将第一混合污水通入电催化和催化氧化池140中进行电催化氧化反应，电催化和催化氧化反应时电流密度为11A/cm2,反应时间为10min，电极间距为5cm。电催化氧化反应后得到第二混合污水，将第二混合污水通入微生物处理池150中，经微生物菌剂的初次微生物处理后得到第三混合污水。其中，微生物菌剂与第二混合污水的体积比为1:20000，微生物菌剂按体积份数计包括嗜酸乳杆菌制剂55份、热带假丝酵母菌剂28份、枯草芽孢杆菌制剂18份；嗜酸乳杆菌制剂中嗜酸乳杆菌菌体浓度等于5.0×109CFU/mL，热带假丝酵母菌制剂中热带假丝酵母菌菌体浓度等于1.0×109CFU/mL，枯草芽孢杆菌制剂中枯草芽孢杆菌菌体浓度等于1.0×1010CFU/mL。且，第二混合污水在微生物处理池150中的反应时间为25小时。将第三混合污水通入A2/O系统160内进行二次微生物处理，得到第四混合污水。将第四混合污水通入二沉池170中得到处理后可达标排放净化水。第一实验例将进水指标如表1的某一号城镇和工业混合污水分别采用第一实施例、第二实施例和第三实施例的方法进行治理所得出水分别编号为1、2、3，并将其记入表3中；表1某城镇和工业混合污水进水水质单位：mg/L项目TPTNCODcr月均含量4.2230.2410.4第二实验例将进水指标如表2的某二号城镇和工业混合污水分别采用第一实施例、第二实施例和第三实施例的方法进行治理所得出水分别编号为4、5、6，并将其记入表3中；表2某城镇和工业混合污水进水水质单位：mg/L项目TPTNCODcr月均含量5.3133.5475.4表3处理后各项水质指标单位：mg/L分析上表可知，不论是一号原水还是二号原水，经过本发明提供的实施例处理后的污水水质各项指标均较好，处理后的水中TP、TN和CODcr含量非常低，对比各个污水排放指标其均能够达到浙江省准四类水质排放标准。排放后其不会对河道内的生态环境造成任何影响。整个污水处理过程由于主要采用电催化氧化与生物法相结合，药剂投放量少，处理过程成本低。同时，在整个污水处理过程中观察发现，微生物处理过程中产泥量小，好氧池几乎没有死泥出现，微生物处理池无蓝藻滋生等问题；且系统的抗冲击能力增强，在经常性有高浓度工业废水进入系统的情况下，污水处理系统不会出现较大波动。综上所述，本发明提供的城镇和工业混合污水的治理系统所含每个处理单元结构简单占地面积小，操作方便，处理效率高，出水水质好。本发明提供的城镇和工业混合污水的治理方法因其采用电催化氧化法与生物法相结合使其与传统的污水处理方法相比其脱氮除磷以及对COD的去除效果都更好，能够保证混合污水处理后的出水水质，同时其未采用超滤工艺不需对膜进行清洗，省去诸多不必要的麻烦，同时还能节省水处理过程中的开支。以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3