一种适用于乡镇中小学改厕污水处理方法及设备

摘要

本发明公开了一种适用于乡镇中小学改厕污水处理方法及设备，包括厌氧滤池、好氧滤池、斜管沉淀池、消毒池、智能控制系统；使粪污水经厌氧滤池的功能性厌氧菌将大分子粪污降解成小分子有机物，去除氨氮后送至好氧滤池，通过曝气系统增加水中含氧量，加入“放线菌及芽孢杆菌”好氧菌群和生物组合填料，降解小分子有机物，转化成腐殖质后送至MBBR系统，微生物在生物膜上大量繁殖生长降解污水中的有机污染物后送至斜管沉淀池，通过水的自然沉淀的作用除去水中的悬浮物，将完全发酵的粪渣回流至厌氧滤池进行二次处理后送消毒灭菌池消毒处理，对大肠杆菌、蛔虫卵有害生物进行灭活处理后进行二次利用，满足冲厕水的标准。

说明书

技术领域

本发明涉及一种公共厕所，具体说是一种适用于乡镇中小学改厕污水处理方法及设备。

背景技术

厕所问题是发展中国家普遍面临的难题，2017年的数据显示，每年全球因厕所问题损失的经济高达2600亿美元，死于环境卫生导致疾病的儿童多达56万。农村“厕所革命”事关农民最根本最关切的现实利益，也是治理农村人居环境的改善问题。另外，厕所是学校必不可少的公共基础设施，它关系到学生的健康发展。一个关系全体师生基本需求的问题，却得不到有效的解决。由于乡镇中小学位置远离城区和市政污水管道，造成改厕后的污水无处排放的问题。现有改厕点需要定期邀请吸粪车进校抽取污水，造成了大量的人员和成本支出，给学校带来了较重的负担和不安全因素，同时一些吸粪车车为了走捷径将粪水乱排乱放造成了严重的环境污染。因此，必须对现有的处理方式加以改进和完善。

发明内容

鉴于上述问题的现状，本发明提供了一种适用于乡镇中小学改厕污水处理方法，有效解决了乡镇中小学改厕污水处理和排放造成的严重环境污染、大量的人员和成本支出问题。

本发明的另一目的还提供了用于上述方法的处理设备。

本发明的技术解决方案是：种适用于乡镇中小学改厕污水处理方法包括：

1、粪污水收集后，进入厌氧滤池处理；

2、粪污水经厌氧滤池，培养的功能性厌氧菌将大分子粪污降解成小分子有机物，并与回流系统结合有效去除氨氮；

3、将厌氧处理后的粪污水送至好氧滤池，通过曝气系统形成纳米气泡增加水中含氧量，使水份呈现富氧状态，加入“放线菌及芽孢杆菌”好氧菌群和生物组合填料，降解小分子有机物，将粪污有机质转化成腐殖质；

4、将好氧滤池处理后的腐殖质粪污水送至MBBR系统，通过MBBR系统快速形成生物膜，微生物在生物膜上大量繁殖生长降解污水中的有机污染物；

5、将MBBR系统净化处理的污水送至斜管沉淀池，通过水的自然沉淀的作用除去水中的悬浮物，将沉淀物通过污泥回流泵将池底未完全发酵的粪渣回流至厌氧滤池进行二次处理；

6、经斜管沉淀池自然沉淀后的净水送消毒灭菌池进行消毒处理，对大肠杆菌、蛔虫卵有害生物进行灭活，水处理后进行二次利用，满足冲厕水的标准。

本发明用于上述方法的处理设备：包括依次排列设置埋于地下的厌氧滤池、好氧滤池、斜管沉淀池、消毒池；

其中：

厌氧滤池内设置厌氧生物填料，该厌氧滤池一侧设有厌氧进水管，另一侧设有与好氧滤池连通的厌氧过水管；

好氧滤池内分别设有好氧生物填料、MBBR系统，位于池底部位设有纳米曝气盘、回流管，所述纳米曝气盘、回流管分别与曝气机、回流泵连接，在MBBR系统上设有好氧过水管与斜管沉淀池连通，在好氧滤池顶部设置用于放置MBBR系统的好氧观察孔；

斜管沉淀池内设有斜管填料，该斜管沉淀池一侧设有消毒过水管与消毒池连通；

消毒池内设有过滤填料、消毒曝气盘及浮游杀菌器，该消毒池一侧设有排水管。

本发明中，厌氧滤池顶部设有厌氧观察口。

本发明中，消毒池顶部设有消毒观察口。

本发明中，厌氧滤池、好氧滤池、斜管沉淀池和消毒池的体积比例为3：3：1：3。

本发明中，厌氧滤池、好氧滤池和消毒池中设有的填料是以纤维滤料、立体弹性填料、挂膜绳半软性填料、悬浮球填料、活性炭填料为材料，从中选取一种或几种组合填料。

本发明中，生物填料分为厌氧生物填料和好氧生物填料，厌氧滤池与好氧滤池的设置比例为1：10~100。

本发明中，所述消毒池中设置活性炭、紫外线、臭氧、氯气中的一种或几种组合成消毒剂，通过智能系统控制投放与更换。

本发明中，上流式MBBR系统，是以曝气、格栅、流化床填料、三相分离器等组成的污水深度处理系统，入水口设置在MBBR系统底部，出水口设置在MBBR系统顶部，MBBR系统设备与斜管沉淀池直径相连且为唯一连接通道。

本发明中，所述智能控制系统，利用可编程控制器对数据信息采集系统收集的数据进行分析并安装预定的算法进行指令的下达，并把站点的运行状态安装一定规则进行整理并显示在控制中心的平台上。

本发明所述的MBBR系统为移动床生物膜反应器(Moving-Bed Biofilm Reactor)。

本发明具有的有益效果：

1、解决了乡镇中小学地处偏僻，较为分散，不适合建造成本较高的废水处理厂处理污水的排放问题。对改厕污水处理后进行二次利用，降低运维成本，节约水资源。

2、自动化设计，工程自动运行，减轻操作人员劳动强度。

3、针对性强，改厕污水经过厌氧滤池、好氧滤池、升流式MBBR系统、消毒灭菌等工艺，进行达标处理，工程运行更稳定。

4、采用低噪声的风机，运转平稳，噪声较低有效防治噪音污染。

5、模块化处理，施工简单，不占用地面，节约土地资源。

6、改厕污水经处理后可满足以下要求：

1）PH：6.0~9.0；2）色/度≤15；3）嗅：无不快感；4）浊度/NTU≤5；5）五日生化需氧量(BOD5)/(mg/L)≤10；6）氨氮（mg/L)≤5；7）溶解性总固体(mg/L)≤2000；8）溶解氧(mg/L)≥2.0；9）总氯(mg/L)≥1.0；10）大肠埃希氏菌(MPN/100mL)：无。

附图说明

图1是本发明的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图实施例对本发明作进一步说明。

见图1所示的用于乡镇中小学改厕污水处理方法的设备，该设备为自动一体化处理机，全部为地埋式，地面上没有固定建筑物，不占用校园地面面积。本发明中，所述改厕污水处理设备构成的一体化处理机，包括依次排列设置的厌氧滤池2、好氧滤池6、斜管沉淀池13、消毒池19，并埋于地下。本实施例中，所述厌氧滤池2内设置厌氧生物填料3，该厌氧滤池2一侧设有厌氧进水管1，另一侧设有厌氧过水管5与好氧滤池6连通，在厌氧滤池2顶部设有厌氧观察口4。本发明中，厌氧滤池2好氧滤池6相连，在好氧滤池6内分别设有好氧生物填料7、MBBR系统11，位于池底部位设有纳米曝气盘8及回流管5，该回流管5与回流泵14连接，纳米曝气盘8与曝气机9连接；在、MBBR系统11上设有好氧过水管12与斜管沉淀池13连通，在好氧滤池6顶部设有好氧观察口10。本发明中，所述好氧滤池6与斜管沉淀池13相连，在斜管沉淀池13内设有斜管填料16，该斜管沉淀池13一侧设有沉淀过水管18与消毒池19连通，在斜管沉淀池13顶部设有斜管沉淀池观察孔17。本发明中，所述斜管沉淀池13消毒池19相连，在消毒池19内设有过滤填料20、消毒曝气盘21及浮游杀菌器23；所述消毒曝气盘21与消毒器22连接，在消毒池19一侧设有排水管25，消毒池19顶部设有消毒观察孔24。本发明还包括设有智能控制箱26，通过智能控制箱26对曝气机9、回流泵14、消毒器22实施智能化控制。

上述中，上述厌氧滤池2、好氧滤池6、斜管沉淀池13和消毒池19之间的体积比例为3：3：1：3。

上述中，所述厌氧滤池2、好氧滤池6和消毒池19中设有的填料是以纤维滤料、立体弹性填料、挂膜绳半软性填料、悬浮球填料、活性炭填料为材料，从中选取一种或几种组合填料。

上述中，所述生物填料分为厌氧生物填料和好氧生物填料，厌氧滤池与好氧滤池的设置比例为1：10~100。

上述中，所述消毒池中设置活性炭、紫外线、臭氧、氯气中的一种或几种组合成消毒剂，通过智能系统控制投放与更换。

进一步地，所述上流式MBBR系统11，通过好氧观察口10放入好氧滤池6内。

上述中，所述上流式MBBR系统11是以曝气、格栅、填料、三相分离器组成的流化床生物膜反应器，入水口设置在MBBR系统11底部，好氧水管12的进水口设置在MBBR系统11顶部，MBBR系统11与斜管沉淀池13直接相连。

所述中，所述智能控制系统，通过可编程控制器对曝气机、回流泵、消毒器进行数据采集、分析，按照预定的算法进行指令下达，把站点运行状态按照一定规则进行整理并显示在控制中心的平台上。

本发明适用于乡镇中小学改厕污水处理方法，包括：

1、粪污水收集后，进入厌氧滤池处理；

2、粪污水经厌氧滤池2培养的功能性厌氧菌将大分子粪污降解成小分子有机物，并与回流系统结合有效去除氨氮，所产少量沼气由导气管排出，降低臭气污染的风险。同时，厌氧滤池2内装有生物填料3，使厌氧菌种均匀地分布在整个池体形成高效的厌氧生物滤膜，达到快速处理改厕污水的效果。改厕污水经厌氧进水管1进入厌氧滤池2厌氧分解池后，有机污染物的降解效率可达60%以上；

3、将厌氧处理后的粪污水通过厌氧过水管5送至好氧滤池6，通过安装在好氧滤池6的纳米曝气盘8及连接的曝气机9构成的曝气系统，可在好氧滤池6内形成纳米气泡增加水中含氧量，水份呈现富氧状态，同时通过加入“放线菌及芽孢杆菌”好氧菌群和生物组合填料，进一步降解小分子有机物，使粪污有机质转化成腐殖质，同时达到稳定水质酸碱度、消除腥臭味的效果。改厕污水经厌氧分解池2过流至好氧滤池6时，有机污染物处理效率可达80%以上；

4、将好氧滤池6处理后的腐殖质粪污水送至MBBR系统11， MBBR系统11是一类新型的生物膜反应器，利用污水连续流过反应器填料载体后，在载体上快速形成生物膜，微生物在生物膜上大量繁殖生长的同时降解污水中的有机污染物，从而起到净化污水的作用。与活性污泥法相比，由于泥龄较长，可保持较多的硝化细菌，硝化反硝化同时存在，具有更好的脱氮效果，有机污染物处理效率可达90%以上，而且使用寿命长；

5、将MBBR系统11净化处理的污水通过好氧过水管12送至斜管沉淀池13，通过水的自然沉淀的作用除去水中的悬浮物，将沉淀物通过污泥回流泵14将斜管沉淀池13池底未完全发酵的粪渣通过或流管15回流至厌氧滤池2进行二次处理；

6、经斜管沉淀池13自然沉淀后的净水通过沉淀过水管18送至消毒灭菌池19进行消毒处理，对大肠杆菌、蛔虫卵有害生物进行灭活，农村改厕污水经处理后可满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GBT 18920-2020)冲厕水的标准，实现资源化再利用。

7、污水经处理达到厕所回用水标准后，从排水口25进入厕所，通过设智能控制箱26，对曝气机9、回流泵14、消毒器22实现智能化控制。

实施本发明的关键是采用地埋式一体化污水处理系统，模块化处理，施工简单，不占用地面面积。采用智能控制系统自动控制，使之改厕污水处理过程全自动运行，减少人力作业，采用生物处理与物化处理结合，处理效率高。污水经处理后回流至厕所进行冲厕，节约学校资源和成本。