申请日2018.07.11
公开(公告)日2018.12.11
IPC分类号C02F9/14; C02F101/38
摘要
本发明公开了一种农村分散式智能生活污水处理方法，包括以下步骤：①、将生活污水引入调节池内;②、将调节池内的污水注入预氧化设备中，对污水中的多肽环状物质进行开环分解;③、经预氧化设备处理过的污水流入膜生物反应器中，对污水中的污染物进行微电解氧化;④、经膜生物反应器处理过的污水进入深度氧化设备中，对污水进行深度处理，快速去除污水中的病毒和细菌;同时提高水体中磷颗粒表面羟基化，加速磷络合后的沉积与收集。本发明立足学科前沿，从根本上改善了我国农村的水环境污染，能够促进新农村建设的和谐发展，使我国新农村建设发展过程中的水环境综合治理技术在国际上占有重要的地位;同时，也适应国家战略需求。
权利要求书
1.农村分散式智能生活污水处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
①、将生活污水引入调节池内;
②、将调节池内的污水注入预氧化设备中，对污水中的多肽环状物质进行开环分解;
③、经预氧化设备处理过的污水流入膜生物反应器中，对污水中的污染物进行微电解氧化;
④、经膜生物反应器处理过的污水进入深度氧化设备中，对污水进行深度处理，快速去除污水中的病毒和细菌;同时提高水体中磷颗粒表面羟基化，加速磷络合后的沉积与收集。
2.根据权利要求1所述的农村分散式智能生活污水处理方法，其特征在于：所述步骤②中对污水中的多肽环状物质进行开环分解具体为：污水进入预氧化设备后，水体中多肽环状结构的物质在羟基自由基的氧化下被开环，分子得到重新排序，部分的氨态氮被直接氧化成氮气和水，部分的硝态氮被还原成水和氮气，而水体中的磷在羟基化作用下与水体中的钙、镁、铁、铝或是其他的金属离子参加反应络合成磷酸盐物质而被沉积从而与水体分离。
3.根据权利要求1所述的农村分散式智能生活污水处理方法，其特征在于：所述步骤③中对污水中的污染物进行微电解氧化具体为：在微生物着床的载体上嫁接原位铁电池，通过厌氧阶段所产生的氢气和甲酸作为原位电池的燃料，对污染物进行微电解氧化。
4.根据权利要求3所述的农村分散式智能生活污水处理方法，其特征在于：所述在载体上嫁接原位铁电池具体为：在载体表面螯合纳米氧化铁粒子，在厌氧状态下利用氢气和甲酸作为燃料形成原位电池的微电解氧化反应区。
5.根据权利要求3或4所述的农村分散式智能生活污水处理方法，其特征在于：所述载体固定于小直径的空心圆球内，随机械传动和水流作用形成好氧生物处理、兼氧生物处理和厌氧生物处理。
说明书
农村分散式智能生活污水处理方法
技术领域
本发明涉及农村分散式智能生活污水处理方法。
背景技术
农村分散式生活污水处理是政府大力提倡的民生工程。目前国际上对污水进行处理的方法主要包括：
①澳大利亚“FILTER”污水处理及再利用系统。该系统利用污水灌溉达到污水处理的目的，能有效实现污染物去除和污水减量的双重目标，既可满足作物对水分与养分的需求，又可降低污水中的氮、磷、钾含量，避免污水直接排入水体后，导致水体富营养化。但水体中化学耗氧量对作物的生长有较大的影响。
②土壤毛管渗滤系统。该系统将污水投配到土壤表面具有一定构造的渗滤沟中，污染物通过物理、化学、微生物的降解和植物的吸收利用得到处理和净化。美国、日本、澳大利亚、以色列、俄罗斯和西欧等国一直十分重视该系统的研究和应用，在工艺流程、净化方法和构筑设施等方面做到了定型化和系列化，并编制了相应的技术规范。但对于偶发性的病毒、病原体无法控制，在雨水的冲刷下随水体进入河湖造成传染性疾病的蔓延。
③人工湿地处理系统。该系统一般由人工基质(多为碎石)和生长在其上的沼生植物(芦苇、香蒲、灯心草和大麻等)组成，是一种独特的“土壤-植物-微生物”生态系统，利用各种植物、动物、微生物和土壤的共同作用，逐级过滤和吸收污水中的污染物，达到净化污水的目的。该技术在欧洲、北美、澳大利亚和新西兰等国家得到了广泛应用，其缺点是需要大量土地，并要解决土壤和水中的充分供氧问题及受气温和植物生长季节的影响等问题。
④生物膜技术。生物膜法是分散生活污水处理主要应用的一种人工处理技术，包括厌氧和好氧生物膜两种。厌氧或好氧微生物附着在载体表面，形成生物膜来吸附、降解污水中的污染物，达到净化目的。该方法设备简单、运行成本较低，处理效率高。反应器一般由填料(载体)、布水装置和排水系统三部分组成，采用的填料有无机类(陶粒、矿渣、活性炭等)和有机类(PVC、PP、塑料、纤维等)。目前，新型的生物膜反应器和固定化微生物技术也得到了广泛的研究。
⑤A/O法及其改进工艺。基本的A/O污水处理工艺有两种，一种称为厌氧-好氧工艺，着重于污水强化除磷;另一种称为缺氧-好氧工艺，强化污水脱氮。
⑥A2/0法及其改型工艺。A2/0法污水处理工艺可同时高效去除污水中的有机物、含氮及含磷化合物，因该工艺基建投资大，技术管理水平要求高，故多用于大型城市污水处理厂(日处理污水量>10万立方米)。典型A2/0法工艺布置为厌氧段(A1)/缺氧段(A2)/好氧段(O)。
⑦氧化沟污水处理工艺。氧化沟也是传统AS法的一种变型，与传统AS法相比，最大区别在于水力流态及曝气方式。氧化沟是一种首尾相接的循环流污水处理技术，常采用延时曝气法，在污水净化的同时使污泥得以稳定，取消了传统AS工艺中的初沉池和污泥消化池。具高效去除有机质能力，有一定脱氮效率，沟前加设厌氧池时可同时除磷(成为一种新的A2/0工艺型式)。多用于中小型污水厂。
⑧序批式活性污泥法(SBR)处理工艺。SBR工艺基本特征是在一个反应池中完成污水生化反应(A2/0生化特点)、沉淀、排水、排泥，省去初沉、污泥消化池、二沉池和回流污泥泵房，基建设施具高度集约化特点，多被中小型污水厂采用。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够从根本上改善我国农村的水环境污染的农村分散式智能生活污水处理方法。
实现本发明目的的技术方案是：农村分散式智能生活污水处理方法，包括以下步骤：
①、将生活污水引入调节池内;
②、将调节池内的污水注入预氧化设备中，对污水中的多肽环状物质进行开环分解;
③、经预氧化设备处理过的污水流入膜生物反应器中，对污水中的污染物进行微电解氧化;
④、经膜生物反应器处理过的污水进入深度氧化设备中，对污水进行深度处理，快速去除污水中的病毒和细菌;同时提高水体中磷颗粒表面羟基化，加速磷络合后的沉积与收集。
所述步骤②中对污水中的多肽环状物质进行开环分解具体为：污水进入预氧化设备后，水体中多肽环状结构的物质在羟基自由基的氧化下被开环，分子得到重新排序，部分的氨态氮被直接氧化成氮气和水，部分的硝态氮被还原成水和氮气，而水体中的磷在羟基化作用下与水体中的钙、镁、铁、铝或是其他的金属离子参加反应络合成磷酸盐物质而被沉积从而与水体分离。
所述步骤③中对污水中的污染物进行微电解氧化具体为：在微生物着床的载体上嫁接原位铁电池，通过厌氧阶段所产生的氢气和甲酸作为原位电池的燃料，对污染物进行微电解氧化。
所述在载体上嫁接原位铁电池具体为：在载体表面螯合纳米氧化铁粒子，在厌氧状态下利用氢气和甲酸作为燃料形成原位电池的微电解氧化反应区。
所述载体固定于小直径的空心圆球内，随机械传动和水流作用形成好氧生物处理、兼氧生物处理和厌氧生物处理。
采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明立足学科前沿，从根本上改善了我国农村的水环境污染，能够促进新农村建设的和谐发展，使我国新农村建设发展过程中的水环境综合治理技术在国际上占有重要的地位;同时，也适应国家战略需求，对保障国民健康和水生态安全具有重要的战略意义。
(2)本发明将调节池内的污水注入预氧化设备中，对污水中的多肽环状物质进行开环分解，能够为后续的膜生物反应器提供更好的降解条件。
(3)本发明的膜生物反应器改变了传统意义上的利用中孔纤维的孔径进行物理的阻挡协同活性污泥处理技术进行有效工作的原理，本发明的膜生物反应器将好氧生物处理与厌氧生物处理、活性污泥处理与水质净化处理、微生物氧化分解与原电池微电解技术组合在一起，使污染水体在较短的接触时间得到充分的净化处理。
(4)本发明将原位电子覆载于微生物着床载体的表面，使生物处理与微电解分解同时进行，从而提高氧化分解效率，降低处理成本，稳定出水水质。
(5)本发明在载体表面螯合纳米氧化铁粒子，在厌氧状态下利用氢气和甲酸作为燃料形成原位电池的微电解氧化反应区，提高了载体的抗氧化性和水解性，增强了载体的承载能力，使载体获得巨大的比表面积。
具体实施方式
(实施例1)
本实施例的农村分散式智能生活污水处理方法，包括以下步骤：
①、将生活污水引入调节池内。
②、将调节池内的污水注入预氧化设备中，对污水中的多肽环状物质进行开环分解;对污水中的多肽环状物质进行开环分解具体为：污水进入预氧化设备后，水体中多肽环状结构的物质在羟基自由基的氧化下被开环，分子得到重新排序，部分的氨态氮被直接氧化成氮气和水，部分的硝态氮被还原成水和氮气，而水体中的磷在羟基化作用下与水体中的钙、镁、铁、铝或是其他的金属离子参加反应络合成磷酸盐物质而被沉积从而与水体分离。
③、经预氧化设备处理过的污水流入膜生物反应器中，对污水中的污染物进行微电解氧化;对污水中的污染物进行微电解氧化具体为：在微生物着床的载体上嫁接原位铁电池，通过厌氧阶段所产生的氢气和甲酸作为原位电池的燃料，对污染物进行微电解氧化。在载体上嫁接原位铁电池具体为：在载体表面螯合纳米氧化铁粒子，在厌氧状态下利用氢气和甲酸作为燃料形成原位电池的微电解氧化反应区。载体固定于小直径的空心圆球内，随机械传动和水流作用形成好氧生物处理、兼氧生物处理和厌氧生物处理。
④、经膜生物反应器处理过的污水进入深度氧化设备中，对污水进行深度处理，快速去除污水中的病毒和细菌;同时提高水体中磷颗粒表面羟基化，加速磷络合后的沉积与收集。
本实施例的农村分散式智能生活污水处理方法立足学科前沿，从根本上改善了我国农村的水环境污染，能够促进新农村建设的和谐发展，使我国新农村建设发展过程中的水环境综合治理技术在国际上占有重要的地位;同时，也适应国家战略需求，对保障国民健康和水生态安全具有重要的战略意义。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
