申请日20200320
公开(公告)日20200703
IPC分类号C02F9/14; C02F3/02; C02F3/10; C02F101/16
摘要
本发明属于生活卫生排水和污染控制的技术领域，特别涉及一种建筑物分质排水‑就地处理的方法与工艺。该发明利用就地处理易于分质收集的优势，提出了将建筑物所产生的排污废水(厕所废水、餐厨废水等)与洗涤废水(盥洗水、洗澡水、洗衣水、厨房洗涤水等)源头分离后分质排水，并就近设置分质‑协同处理器对排水进行处理的方法，同时提出了一种分质‑协同处理的工艺流程。该发明在同等反应容积下，可显著提升出水水质;或者在同等出水水质要求下，显著降低对反应容积的需求。
权利要求书
1.一种分质-协同的就地污水处理的方法,其特征在于：将住宅或建筑物内的生活污水按照水质水量特征分为排污废水和洗涤废水两种类型，分别设置排污废水排水通道与洗涤废水排水通道;其中排污废水为生物需氧量、总氮、总磷浓度高的生活废水，包括但不限于厕所废水、餐厨废水;洗涤废水为生物需氧量、总氮、总磷浓度低的生活废水，包括但不限于盥洗水、洗澡水、洗衣水、厨房洗涤水;污水处理装置就近设置以减少不必要的输水成本，通常距离建筑物不超过100米;在污水处理流程的前部，对排污废水和洗涤废水分别进行独立的污水处理操作，以便根据各自的水质水量特征，设置优化的反应条件，在污水处理流程的后部再将二种废水合并在一起进行处理，以达到最佳的总体污水处理效果。
2.根据权利要求1所述污水处理的方法，有一种优化的做法，其特征在于：将固体性的餐厨废物，包括食材下脚料、剩饭剩菜、瓜果皮等，粉碎后连同清洁水一起排入所述排污废水的排水通道。
3.根据权利要求1所述污水处理的方法，有一种分质处理的优化做法，其特征在于：在总的预处理水力停留时间不增加的前提下，为所述排污废水设置更长的预处理水力停留时间，同时相对地减少所述洗涤废水的预处理水力停留时间，以强化所述排污废水中颗粒物和大分子的厌氧水解。
4.根据权利要求1所述污水处理的方法，有一种分质处理的优化做法，其特征在于：在总的好氧生物处理水力停留时间不增加的前提下，为所述排污废水设置更长的好氧生物处理水力停留时间，同时相对地减少所述洗涤废水好氧处理的水力停留时间，以强化对所述排污废水的好氧生化处理的效果。
5.根据权利要求1所述的方法，有一种分质处理之后进行协同处理的优化做法，其特征在于：将所述排污废水和所述洗涤废水合并，利用所述洗涤废水中的有机碳源和所述排污废水中的硝态氮进行反应，以克服常规污水处理中反硝化碳源不足的问题，并达到同步脱氮和去除有机碳的效果。
6.一种分质-协同的就地污水处理的工艺，其特征在于：该工艺包括但不限于A、B、C、D、E、F、G七个操作单元，各操作单元的实现方式和反应器可根据各自的功能、污水的特性、处理的目标以及使用者的偏好进行设定，其中A、B、C是专属于排污废水的操作单元，排污废水依次通过A、B、C，然后进入E;D是专属于洗涤废水的操作单元，洗涤废水通过D进入E;两种废水在单元E汇集，然后混合的废水通过操作单元F、G成为最终出水;所述操作单元A的主要功能是对排污废水进行包括但不限于截留浮渣、截留沉渣、厌氧水解的预处理;所述操作单元B的主要功能是对排污废水进行包括但不限于有机物矿化与氨氮氧化为硝态氮的好氧生化处理;所述操作单元C主要承担包括但不限于通过重力沉淀、筛分和过滤作用的固液分离功能;所述操作单元D的主要功能是对洗涤废水进行包括但不限于截留浮渣、截留沉渣、厌氧水解的预处理;所述操作单元E主要功能是让来自所述操作单元C的排污废水和来自所述操作单元D单元的洗涤废水发生混合，并在不额外补充氧气的条件下发生包括但不限于厌氧水解、产酸产甲烷、反硝化和厌氧氨氧化的生化反应;所述操作单元F是对来自所述操作单元E的混合废水进行包括但不限于有机物矿化和氨氮的氧化的好氧生化处理;所述操作单元操作G为最终出水操作，包括但不限于固液分离和消毒，所述固液分离包括但不限于重力沉淀、筛分和过滤作用。
7.根据权利要求6所述污水处理的工艺，有一种工艺优化的做法，其特征在于：将进入所述操作单元C中的水和污泥回流一部分至所述操作单元A，以改善排污废水的处理效果，包括但不限于反硝化脱氮;将所述操作单元G中的水和污泥回流一部分至所述操作单元E，以强化最终污水的处理效果，包括但不限于反硝化脱氮。
8.根据权利要求6所述污水处理的工艺，有一种工艺优化的做法，其特征在于：将所述操作单元C和所述操作单元E合并在同一个反应容器中进行。
9.根据权利要求6所述污水处理的工艺，有一种工艺优化的做法，其特征在于：将所述操作单元D和所述操作单元E合并在同一个反应容器中进行。
10.根据权利要求6所述污水处理的工艺，一种工艺优化的做法，其特征在于：将所述操作单元C、所述操作单元D、所述操作单元E合并在同一个反应容器中进行。
说明书
一种分质-协同的就地污水处理的方法与工艺
一、技术领域
本发明属于生活卫生排水和污染控制的技术领域，特别涉及一种建筑物分质排水-就地处理的方法与工艺。
二、背景技术
生活卫生排水与污染控制的主要目的一是使生活中所产生的废水，包括用过的洗涤水以及以水为清洁和输送的介质排放的生活废物，能够及时、便利地并且用令人感觉舒适的方式排出起居的场所;二是使排出的废水得到有效处理，以减少对环境的污染。依据污水处理设施与建筑物之间的距离，可以将排水及污水处理的方式划分为就地处理与异地处理两种方式。前者指处理设施就近设置，一般设计成只处理一个建筑物的排水，或者仅处理相邻几个建筑物的排水，处理的水量较小。后者指处理设施离建筑物距离较远，且通常用于处理小到一个社区、大到一个城市的污水，处理的水量较大。必须指明的是，两者的划分是相对的，约定俗成，并没有绝对的分界线。异地处理是目前生活污水处理的主要形式，尤其是在城镇地区。但就地处理的方式有很多优点，其中最突出的是可以最大限度地减少对室外排水管道的需求。
现有的生活污水处理技术通常是把各种生活废水混合在一起进行处理，现有的就地处理也是如此。在这一方面具有代表性的是源自于日本的合并净化槽，目前在国内也有广泛的应用。作为一种不完全收水和廉价处理的方式，也可以对厕所废水进行单独的原位处理，比较典型的如同样源自于日本的单独净化槽。不过单独对厕所废水进行就地处理的方式没有考虑其他生活废水的处理，主要用于简易的或初级阶段的排水。
日常生活中产生的污水按照用水目的和水质特征可以分为两种类型。一种是排污废水，用水的主要目的是为了输送生活中所产生的废物，同时兼具清洗作用，如厕所废水和餐厨废水(专指含有较高浓度餐厨废物的水，不包括厨房洗涤废水如蔬菜、水果、碗盘筷子的清洗水等)，这类废水中所包含的污染性物质如有机物、总氮、总磷、悬浮物、菌类等通常要占总污水的80%～90%以上，但水量通常只有总污水量的20%～30%。另一类是洗涤废水，如盥洗水、洗澡水、洗衣水、厨房洗涤水以及其它清洗水，用水的目的以清洗为主、输送废物为辅，这类污水中所含污染性物质的总量大约只占总污水的10%～20%，但水量要超过总污水量的70%～80%。由于排污废水和洗涤废水在水质水量上差异很大，适宜分别处理。一般地，由于需要设置较长的管道，考虑到输水成本，异地处理通常不具备条件进行分质处理。但对于就地处理而言，由于所需要的输水管道很少，因此非常适合进行分质排水和处理。本发明巧妙利用就地处理的这一优势，提出采用源头分离、分质排水、分质或协同处理的方法，可以大幅降生活污染排放和处理的成本。
三、发明内容
本发明提供的一种分质-协同的生活污水就地处理方法与工艺如下：
1.分质排水，就近设置污水处理器;
1.1将住宅或建筑物内的生活污水按照水质水量特征分为排污废水和洗涤废水两种类型，分别设置排污废水排水通道与洗涤废水排水通道。其中排污废水为生物需氧量、总氮、总磷浓度高的生活废水，包括但不限于厕所废水、餐厨废水;洗涤废水为生物需氧量、总氮、总磷浓度低的生活废水，包括但不限于盥洗水、洗澡水、洗衣水、厨房洗涤水。
1.2作为一种优化的排污策略，将固体性的餐厨废物，包括食材下脚料、剩饭剩菜、瓜果皮等，粉碎后连同清洁水一起排入排污废水排水通道。
2.污水处理装置就近设置以减少不必要的输水成本，通常距离建筑物不超过100米。在污水处理流程的前部，对排污废水和洗涤废水分别进行独立的污水处理操作，以便根据各自的水质水量特征，设置优化的反应条件，在污水处理流程的后部再将二种废水合并在一起进行处理，以达到最佳的总体污水处理效果。
2.1一种分质处理的优化方法是，在总的预处理水力停留时间不增加的前提下，为排污废水设置更长的预处理水力停留时间，同时相对地减少洗涤废水的预处理水力停留时间，以强化排污废水中颗粒物和大分子的厌氧水解。
2.2另有一种分质处理的优化方法是，在总的好氧生物处理水力停留时间不增加的前提下，为排污废水设置更长的好氧生物处理水力停留时间，同时相对地减少洗涤废水好氧处理的水力停留时间，以强化对排污废水的好氧生化处理的效果。
2.3一种在分质处理之后进行协同处理的优化方法是，将排污废水和洗涤废水合并，利用洗涤废水中的有机碳源和排污废水中的硝态氮进行反应，以克服常规污水处理中反硝化碳源不足的问题，并达到同步脱氮和去除有机碳的效果。
3.一种优化的分质-协同处理的工艺流程如附图1所示，其方法如下：工艺流程包括但不限于A、B、C、D、E、F、G七个操作单元，各操作单元的实现方式和反应器可根据各自的功能、污水的特性、处理的目标以及使用者的偏好进行设定，其中A、B、C是专属于排污废水的单元操作，排污废水依次通过A、B、C，然后进入E;D是专属于洗涤废水的单元操作，洗涤废水通过D进入E。两种废水在单元E汇集，然后混合的废水通过单元操作F、G成为最终出水。单元A的主要功能是对排污废水进行预处理，包括但不限于截留浮渣、截留沉渣、厌氧水解，被截留在单元A中的沉渣和浮渣通过定期或不定期的清扫移出。单元B的主要功能是对排污废水进行以好氧生化为主的处理，但不限于好氧生化处理，重点是通过好氧微生物的作用使有机物矿化，并使氨氮氧化为硝态氮。单元C主要承担固液分离的功能，可以通过重力沉淀，也可以通过筛分和过滤的作用。单元D的主要功能是对洗涤废水进行预处理，包括但不限于截留浮渣、截留沉渣、厌氧水解，被截留在单元D中的沉渣和浮渣通过定期或不定期的清扫移出。单元E主要功能是让来自C单元的排污废水和来自D单元的洗涤水发生混合，并在不额外补充氧气的条件下发生生化反应，可供选择的生化反应包括但不限于厌氧水解、产酸产甲烷、反硝化和厌氧氨氧化。单元F是对来自E的混合废水进行好氧的生化处理，包括但不限于有机物矿化和氨氮的氧化。操作G为最终出水操作，包括但不限于固液分离和消毒，固液分离包括但不限于重力沉淀、筛分和过滤。
3.1一种对如附图1所说的工艺流程进行优化的方法是，将进入C中的水和污泥回流一部分至A，以改善排污废水的处理效果，包括但不限于反硝化脱氮。
3.2另有一种对如附图1所说的工艺流程进行优化的方法是，将G中的水和污泥回流一部分至E，以强化最终污水的处理效果，包括但不限于反硝化脱氮。
3.3还有一种对如图1所说的工艺流程进行优化的方法是，将C和E合并在同一个反应容器中进行。
3.4还有一种对如图1所说的工艺流程进行优化的方法是，将D和E合并在同一个反应容器中进行。
3.5还有另外一种对如图1所说的工艺流程进行优化的方法是，将C、D、E合并在同一个反应容器中进行。
本发明主要是利用就地处理易于分质收集的优势，重点为排污废水设置特别的处理流程，强化对污染物的去除效果和去除效率。预期的发明效果，主要是在不降低出水水质的前提下，大幅降低全部反应器的总容积需求;或者在不增加总体水力停留时间的前提下，大幅提升出水水质。（发明人范彬;李傲;钱婷婷）
