一种生活污水的净化方法

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种生活污水的净化方法。

背景技术

生活污水的来源广泛，含有较多的杂质，杂质的重量一般占生活污水总质量的0.1-1%。其中固体杂质包括无机杂质和有机杂质，无机杂质以泥沙、矿物废料和溶解盐类为主，有机杂质主要以悬浮物的形式存在，包括纤维素、油脂、肥皂、蛋白质及其分解产物等，一般不含有毒物质。因为生活污水中含有丰富的无机杂质和有机杂质，总氮含量较高，一般在350mg/L以上，所以在适宜的条件下微生物会大量繁殖，导致生活污水中含有大量的细菌和病原体。

农村的生活污水分布零散、排放量小，与城市生活污水相比一般通过小型的处理系统进行处理，往往需要蓄积一段时间才能有足够的量进行后续的生化处理，但是蓄积时间较长会导致生活污水中的杂质沉降或附着在沉降池或储存设备底部，形成浓度较高的“黑水”和难以除去的污泥，不仅给污水处理系统造成压力，也会降低生化处理除氮的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生活污水的净化方法，提供一种能够有效排出污泥的沉降分离装置；其次在于提供一种起到过滤和承载污泥效果的复合填料，以满足农村生活污水的净化需求。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种生活污水的净化方法，包括如下步骤：

步骤一：将生活污水通过格栅过滤，除去生活垃圾，得到初级污水；

步骤二：在沉降分离装置的分隔组件上方铺设复合填料，然后将初级污水通入沉降分离装置中，静置分离后得到次级污水和污泥，通过排水管抽除次级污水并将次级污水通入生化池中，收集污泥并将污泥压滤，得到滤饼和压滤污水，将压滤污水通入生化池中；

步骤三：对次级污水和压滤污水生化处理，生化处理后加入絮凝剂进行絮凝沉淀处理，得到可排放水，完成生活污水的净化方法。

进一步地，沉降分离装置包括箱体、位于箱体两侧的保护壳和顶盖；箱体侧壁设置有进水口，箱体内部的两侧分别固定有第一隔板和第二隔板，第一隔板和第二隔板的底部之间设置有能够打开和关闭的分隔组件；箱体和第一隔板之间形成第一通道，箱体和第二隔板之间形成第二通道；

第一隔板一侧的上方设置有第一放卷机，第一隔板一侧的下方设置有第一槽轮；第二隔板一侧的上方设置有第二放卷机，第二隔板一侧的下方设置有第二槽轮；箱体底部设置有刮板，第一放卷机和第二放卷机之间设置有驱动刮板移动的钢绳，并且钢绳与第一槽轮和第二槽轮的表面相接触；

进一步地，分隔组件包括若干个横向阵列设置的挡板，挡板两侧均固定设置有转轴；转轴的一端贯穿箱体并与保护壳的表面转动连接，并且转轴上固定有齿轮；保护壳内滑动连接有与齿轮啮合的齿条，箱体上设置有驱动齿条往复移动的电动伸缩杆；

进一步地，箱体底部设置有排污管。

进一步地，箱体上且位于第二通道内设置有排水管。

进一步地，刮板上下两端设置有限位件。

进一步地，复合填料通过如下步骤制备：

将生物炭颗粒、浮石颗粒和蛭石颗粒用烘箱中烘干，将丙烯酸钠用去离子水搅拌溶解，然后加入烘干后的生物炭颗粒、浮石颗粒和蛭石颗粒，再加入过硫酸钾、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺，在20-30℃的条件下搅拌20-30min，然后在75-80℃的条件下搅拌3-3.5h，然后冷却过滤，将滤渣在60-70℃的条件下真空干燥，将干燥后的滤渣用破碎机破碎，得到直径为1-1.5cm的复合填料。

进一步地，生物炭颗粒的制备方法为：将玉米秸秆粉碎成直径为2.5±0.5mm的颗粒，转移至马弗炉中，在550℃和氮气保护的条件下保温4h，冷却后得到生物碳颗粒。

进一步地，浮石颗粒和蛭石颗粒的直径均为3-5mm。

进一步地，生物炭颗粒、浮石颗粒、蛭石颗粒、丙烯酸钠、去离子水、过硫酸钾和N,N'-亚甲基双丙烯酰胺的用量比为1.5-2g：3-4g：0.5-1.5g：1.5-1.8g：45-50mL：100-105mg：12-14mg。

本发明的有益效果：

本发明生活污水的净化方法能够有效减少生活污水的总氮含量，总氮去除率达到99.6%以上。

本发明生活污水的净化方法配合设置有沉降分离装置，满足农村生活污水的处理需求。在初级污水静置分离时，分隔组件关闭并铺设复合填料，起到过滤和承载污泥的效果，将初级污水中大部分杂质过滤分离，能够有效减少次级污水中的污染物含量，有利于增加后续生化处理的总氮去除率。

复合填料可以防止污泥直接堆积在沉降分离装置的底部，便于装置的清洁，分隔组件和排污管打开后可以将复合填料和污泥排出，关闭分隔组件后可以通过刮板将沉降分离装置中残余的污泥排净。

复合填料相较于常规无机填料，采用生物炭颗粒、浮石颗粒和蛭石颗粒混合制成可吸水膨胀的凝胶填料，除了起到吸附和过滤生活污水的作用外，其吸水凝胶构成的表层结构可以降低复合填料与沉降分离装置的摩擦力，有利于减少装置磨损，从而有利于减少沉降分离装置的使用损耗。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明生活污水的净化方法的流程图；

图2是本发明沉降分离装置的结构示意图；

图3是本发明沉降分离装置的内部结构示意图；

图4是本发明图3中A处的放大示意图；

图5是本发明分隔组件的结构示意图。

图中：1、箱体；2、顶盖；3、保护壳；4、电动伸缩杆；5、排污管；6、进水口；7、第一隔板；8、第一通道；9、第二通道；10、排水管；11、刮板；111、限位件；12、钢绳；13、挡板；14、齿轮；15、齿条；16、转轴；71、第二隔板；81、第一放卷机；82、第一槽轮；91、第二放卷机；92、第二槽轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-图5，本实施例提供一种生活污水的净化方法，包括如下实施步骤：

步骤一：将玉米秸秆粉碎成直径为2.5±0.5mm的颗粒，转移至马弗炉中，在550℃和氮气保护的条件下保温4h，冷却后得到生物碳颗粒。

步骤二：将生物炭颗粒、直径为3-5mm的浮石颗粒和直径为3-5mm的蛭石颗粒用烘箱中烘干，将150kg丙烯酸钠用4500L去离子水搅拌溶解，然后加入烘干后的150kg生物炭颗粒、300kg浮石颗粒和50kg蛭石颗粒，再加入10kg过硫酸钾、1.2kg N,N'-亚甲基双丙烯酰胺，在20℃的条件下搅拌20min，然后在75℃的条件下搅拌3h，然后冷却过滤，将滤渣在60℃的条件下真空干燥，将干燥后的滤渣用破碎机破碎，得到直径为1cm的复合填料。

步骤三：将生活污水通过格栅过滤，除去生活垃圾，得到初级污水。

步骤四：在沉降分离装置的分隔组件上方铺设复合填料，然后将初级污水通入沉降分离装置中，静置分离后得到次级污水和污泥；收集污泥并将污泥压滤，得到滤饼和压滤污水。

步骤五：通过排水管10抽除次级污水并将次级污水通入生化池中，将压滤污水通入生化池中；将施氏假单胞菌A1501和除烃海杆菌（上海谷研实业有限公司，GOYJ13792）按照2：1的质量比混合，构成微生物菌剂并按照1g/m

步骤六：将低氮污水转移至沉淀池中并按照5mg/L的用量比加入絮凝剂（山东宁净环保科技有限公司，聚丙烯酰胺）进行絮凝沉淀处理，得到可排放水，完成生活污水的净化方法。

实施例2

请参阅图1-图5，本实施例提供一种生活污水的净化方法，包括如下实施步骤：

步骤一：将玉米秸秆粉碎成直径为2.5±0.5mm的颗粒，转移至马弗炉中，在550℃和氮气保护的条件下保温4h，冷却后得到生物碳颗粒。

步骤二：将生物炭颗粒、直径为3-5mm的浮石颗粒和直径为3-5mm的蛭石颗粒用烘箱中烘干，将165kg丙烯酸钠用4800L去离子水搅拌溶解，然后加入烘干后的180kg生物炭颗粒、350kg浮石颗粒和100kg蛭石颗粒，再加入10.2kg过硫酸钾、1.3kg N,N'-亚甲基双丙烯酰胺，在25℃的条件下搅拌25min，然后在78℃的条件下搅拌3.2h，然后冷却过滤，将滤渣在65℃的条件下真空干燥，将干燥后的滤渣用破碎机破碎，得到直径为1.2cm的复合填料。

步骤三：将生活污水通过格栅过滤，除去生活垃圾，得到初级污水。

步骤四：在沉降分离装置的分隔组件上方铺设复合填料，然后将初级污水通入沉降分离装置中，静置分离后得到次级污水和污泥；收集污泥并将污泥压滤，得到滤饼和压滤污水。

步骤五：通过排水管10抽除次级污水并将次级污水通入生化池中，将压滤污水通入生化池中；将施氏假单胞菌A1501和除烃海杆菌（上海谷研实业有限公司，GOYJ13792）按照2：1的质量比混合，构成微生物菌剂并按照1g/m

步骤六：将低氮污水转移至沉淀池中并按照5mg/L的用量比加入絮凝剂（山东宁净环保科技有限公司，聚丙烯酰胺）进行絮凝沉淀处理，得到可排放水，完成生活污水的净化方法。

实施例3

请参阅图1-图5，本实施例提供一种生活污水的净化方法，包括如下实施步骤：

步骤一：将玉米秸秆粉碎成直径为2.5±0.5mm的颗粒，转移至马弗炉中，在550℃和氮气保护的条件下保温4h，冷却后得到生物碳颗粒。

步骤二：将生物炭颗粒、直径为3-5mm的浮石颗粒和直径为3-5mm的蛭石颗粒用烘箱中烘干，将180kg丙烯酸钠用5000L去离子水搅拌溶解，然后加入烘干后的200kg生物炭颗粒、400kg浮石颗粒和150kg蛭石颗粒，再加入10.5kg过硫酸钾、1.4kg N,N'-亚甲基双丙烯酰胺，在30℃的条件下搅拌30min，然后在80℃的条件下搅拌3.5h，然后冷却过滤，将滤渣在70℃的条件下真空干燥，将干燥后的滤渣用破碎机破碎，得到直径为1.5cm的复合填料。

步骤三：将生活污水通过格栅过滤，除去生活垃圾，得到初级污水。

步骤四：在沉降分离装置的分隔组件上方铺设复合填料，然后将初级污水通入沉降分离装置中，静置分离后得到次级污水和污泥；收集污泥并将污泥压滤，得到滤饼和压滤污水。

步骤五：通过排水管10抽除次级污水并将次级污水通入生化池中，将压滤污水通入生化池中；将施氏假单胞菌A1501和除烃海杆菌（上海谷研实业有限公司，GOYJ13792）按照2：1的质量比混合，构成微生物菌剂并按照1g/m

步骤六：将低氮污水转移至沉淀池中并按照5mg/L的用量比加入絮凝剂（山东宁净环保科技有限公司，聚丙烯酰胺）进行絮凝沉淀处理，得到可排放水，完成生活污水的净化方法。

对比例1

在实施例3的基础上，不经过静置分离处理，直接将格栅过滤后的初级污水进行生化处理，其余步骤保持不变，完成生活污水的净化方法。

对比例2

在实施例3的基础上，采用尺寸相同的沉降池代替沉降分离装置，在沉降池中铺设相同厚度的复合填料，将初级污水通入沉降池中静置分层，将上层液体通入生化池中进行生化处理，其余步骤保持不变，完成生活污水的净化方法。

实施例和对比例中采用的沉降分离装置包括箱体1、位于箱体1两侧的保护壳3和顶盖2；箱体1侧壁设置有通入初级污水用的进水口6，箱体1内部的两侧分别固定有第一隔板7和第二隔板71，第一隔板7和第二隔板71的底部之间设置有能够打开和关闭的分隔组件；分隔组件包括若干个横向阵列设置的挡板13，挡板13两侧均固定设置有转轴16；转轴16的一端贯穿箱体1并与保护壳3的表面转动连接，并且转轴16上固定有齿轮14；保护壳3内滑动连接有与齿轮14啮合的齿条15，箱体1上设置有驱动齿条15往复移动的电动伸缩杆4。

箱体1和第一隔板7之间形成第一通道8，箱体1和第二隔板71之间形成第二通道9；箱体1上且位于第二通道9内设置有排水管10，箱体1底部设置有排污管5。第一隔板7一侧的上方设置有第一放卷机81，第一隔板7一侧的下方设置有第一槽轮82；第二隔板71一侧的上方设置有第二放卷机91，第二隔板71一侧的下方设置有第二槽轮92；箱体1底部设置有刮板11，刮板11上下两端设置有防止刮板11倾倒的限位件111，第一放卷机81和第二放卷机91之间设置有驱动刮板11移动的钢绳12，并且钢绳12与第一槽轮82和第二槽轮92的表面相接触。

在初级污水静置分离时，分隔组件关闭，所有的挡板13呈水平状态并相互搭接形成可以承载复合填料的平台，初级污水中的大部分杂质被复合填料阻挡，渗漏的次级污水通过排水管10被抽除，从而起到次级污水沉降和过滤的作用。抽除次级污水后可以收起排水管10，将原本关闭的排污管5打开，并且通过电动伸缩杆4驱动齿条15，齿条15带动齿轮14同步转动，从而使所有挡板13同步转动，分隔组件打开，污泥随着复合填料一同落入箱体1底部并从排污管5排出，再次关闭分隔组件，在第一放卷机81和第二放卷机91的配合下，将隔板从远离排污管5的一端拉动至排污管5处，将残余的污泥排出沉降分离装置。

实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

对实施例1-实施例3和对比例1-对比例2中处理的生活污水为来源相同的农村生活污水，检测生活污水初始总氮含量和可排放水的总氮含量，计算不同净化方法下生活污水的总氮去除率，结果如表1所示：

表1

。

由表1可以看出，实施例1-实施例3中生活污水的净化方法总氮去除率达到99.6%以上，采用沉降分离装置通过类似过滤的方式能够有效增加总氮去除率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。