公布日：2024.03.01
申请日：2024.01.16
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/469(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/50(2023.01)N;C02F1/
52(2023.01)N;C02F1/54(2023.01)N;C02F5/08(2023.01)N;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种除磷效果好的农村生活污水处理工艺。本发明中，通过改性处理，使得处理过后的PC膜表面带负电，得到多层改性PC膜，使用改性处理后的PC膜对污水进行过滤，通过电吸附技术对废水进行除磷处理，具有更强的筛选和分离污染物的能力和效率，其效率是未改性处理膜的4倍以上：每个多层改性PC膜的两个侧面均可吸附污泥作为分离面，多层改性PC膜密度相同时，分离面积大了一倍；同时污泥到多层改性PC膜表面富集的行程距离减少了一半，因此分离时间缩短了一半，进而大大提高了整体农村生活污水处理的除磷效果。
权利要求书
1.一种除磷效果好的农村生活污水处理工艺，包括，其特征在于：所述除磷效果好的农村生活污水处理工艺包括以下步骤：S1：先对农村生活污水进行收集处理，污水收集根据当地实际地理气候等情况，结合设计目的，设计分散污水的收集系统，并辅助收集系统的建设过程与后期维护；S2：预处理单元出水进入缺氧池(合并好氧池或膜池回流液)，池中的反硝化菌以污水中的有机物为碳源，将好氧池(或膜池)通过内回流进来的硝态氮还原成氮气释放完成生物脱氮；一般为了保证缺氧池中有充分的有机物碳源，将缺氧池前置；S3：进行改性PB膜的制备，提前对PC膜进行浸泡处理，去除膜表面涂层；S4：将2g/L的DA溶液和5.5g/L的PI溶液混合，得到DA-PI溶液，并用盐酸缓冲液将溶液pH值调节至8.5；S5：依次在无水乙醇和DA-PI溶液中对PC膜进行浸润处理，并在LY3000型摇床的作用下进行振荡处理，振荡时间和摇床转速分别为30小时和90r/min，得到改性单层pc膜；S6：将PC膜正面朝上放入容器中，然后将负电电解质PAA和正电电解质PDADMAC交替倾倒在膜表面，每次接触时间为5mi，每次接触后都需要将膜清洗干净；重复接触过程，得到组装层数不同的改性PC膜；组装后，PC膜表面带负电，得到多层改性膜PC膜；S7：将步骤S6中制得的多层PC膜放入FeSO4溶液中进行电子交换，反应结束后用去离子水充分清洗；在表面滴加足量浓度为0.36mol/L的硼氢化钢溶液；S8：将反应结束后的膜放入DZF6050型真空干燥箱内烘干，烘干时间为24h，得到改性PC膜；S9：将步骤S8中制得的改性PC膜置于过滤装置的内部，将农村生活污水通过改性PC膜对大型颗粒状废物进行过滤，经过过滤的生活污水进入生物滤池(2)进行进一步的生物曝气过滤后进入吸附过滤装置中，生活污水通过活性炭吸附网进行多层吸附过滤，过滤后的生活污水通过导流槽浸入到药剂处理室的内部；S10：将农村生活污水药剂加入药剂处理室的内部；开启药剂处理室的搅拌加热功能之后对农村生活污水进行搅拌处理；S11：将处理好之后的农村生活污水排出后即可结束整个处理流程。
2.如权利要求1所述的一种除磷效果好的农村生活污水处理工艺，其特征在于：所述步骤S1中，污水收集模块首先进行雨污管网改造与巷道污水整治，安排个人用户开展院落污水引流改造，尽量使用现有管道排污，做好施工期间污水临时排放的安排；定期进行管线检修，提醒用户注意保护设施；运行初期可派驻维护人员盯守，制定适用于该设备运行的处理程序与逻辑。
3.如权利要求1所述的一种除磷效果好的农村生活污水处理工艺，其特征在于：所述步骤S1中，结合物联网技术、人工智能、传感器技术，将污水根据特征成分，分成不同的种类并给予最适宜的处理方案，实现精准化处置，提高整体处理水平；将前置系统预处理过的污水与普通污水汇总到处理设施中，并将固液分离，固体作淤泥发酵处理，液体经污水处理设施处理并达到国家标准后收集。
4.如权利要求1所述的一种除磷效果好的农村生活污水处理工艺，其特征在于：所述步骤S2中，进水控制模块采用的是基于时间+流量+液位的精准进水；自动模式下，可通过HMI预设日进水总量，PLC根据预设总量和设备日工作时长计算出每小时内单次进水总量。5.如权利要求1所述的一种除磷效果好的农村生活污水处理工艺，其特征在于：所述步骤S2中，当进水系统启动时.PLC与电磁流量计通过RS485通信读取并记录MBR污水处理设备当前累计流量值q1,PLC不断读取进水流量累计值g，并与记录的累计流量计相减，得到当前单次进水总量q，当单次进水流量达到预设值Q单时则停止进水；此外，当调节池液位过低时，停止进水，防止水泵空转损坏。
6.如权利要求1所述的一种除磷效果好的农村生活污水处理工艺，其特征在于：所述步骤S10中，处理药剂包括阻垢剂110～160份、缓蚀剂110～160份、杀菌灭藻剂200～240份、有机絮凝剂120～150份、无机絮凝剂150～180份、玫瑰提取物200～230份、芦苇秸秆110～120份、狭叶香蒲110～120份、稻秆110～120份、玉米芯110～120份。
7.如权利要求6所述的一种除磷效果好的农村生活污水处理工艺，其特征在于：所述阻垢剂为天然磺化木质素加工物质、丹宁素、聚丙烯酸钠与聚甲基丙烯酸钠的混合物，且混合时的反应温度控制在80℃。
8.如权利要求1所述的一种除磷效果好的农村生活污水处理工艺，其特征在于：所述杀菌灭藻剂为十二烷基二甲基苄基溴化铵、二硫氰基甲烷的混合物。
9.如权利要求6所述的一种除磷效果好的农村生活污水处理工艺，其特征在于：所述有机絮凝剂为聚硫脲盐酸盐、水溶性氨基树脂、聚乙烯基吡啶盐酸盐、羧甲基纤维素钠和聚氧乙烯醚的混合物。
10.如权利要求1所述的一种除磷效果好的农村生活污水处理工艺，其特征在于：所述步骤S11中，使用排水控制模块进行排水，排水控制模块设置有正常出水模式以及排涝模式；膜池内设有电极式液位计，相较于浮子的液位计电极式液位计可以有效避免曝气产生的气泡对液位监测精度的影响；正常模式下，控制器打开出水阀门，关闭排涝阀门，实时监测膜池液位，达到出水液位时，自吸泵启动出水，开始按设定参数排水；低于停泵液位时，停止自吸泵出水。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决上述提出的问题，提供一种除磷效果好的农村生活污水处理工艺。
本发明采用的技术方案如下：一种除磷效果好的农村生活污水处理工艺，所述除磷效果好的农村生活污水处理工艺包括以下步骤：
S1：先对农村生活污水进行收集处理，污水收集根据当地实际地理气候等情况，结合设计目的，设计分散污水的收集系统，并辅助收集系统的建设过程与后期维护；
S2：预处理单元出水进入缺氧池(合并好氧池或膜池回流液)，池中的反硝化菌以污水中的有机物为碳源，将好氧池(或膜池)通过内回流进来的硝态氮还原成氮气释放完成生物脱氮；一般为了保证缺氧池中有充分的有机物碳源，将缺氧池前置；
S3：进行改性PB膜的制备，提前对PC膜进行浸泡处理，去除膜表面涂层，
S4：将2g/L的DA溶液和5.5g/L的PI溶液混合，得到DA-PI溶液，并用盐酸缓冲液将溶液pH值调节至8.5；
S5：依次在无水乙醇和DA-PI溶液中对PC膜进行浸润处理，并在LY3000型摇床的作用下进行振荡处理，振荡时间和摇床转速分别为30小时和90r/min，得到改性单层pc膜；
S6：将PC膜正面朝上放入容器中，然后将负电电解质PAA和正电电解质PDADMAC交替倾倒在膜表面，每次接触时间为5mi，每次接触后都需要将膜清洗干净。重复接触过程，得到组装层数不同的改性PC膜。组装后，PC膜表面带负电，得到多层改性膜PC膜；
S7：将步骤S6中制得的多层PC膜放入FeSO4溶液中进行电子交换，反应结束后用去离子水充分清洗。在表面滴加足量浓度为0.36mol/L的硼氢化钢溶液：
S8：将反应结束后的膜放入DZF6050型真空干燥箱内烘干，烘干时间为24h，得到改性PC膜；
S9：将步骤S8中制得的改性PC膜置于过滤装置的内部，将农村生活污水通过改性PC膜对大型颗粒状废物进行过滤，经过过滤的生活污水进入生物滤池(2)进行进一步的生物曝气过滤后进入吸附过滤装置中，生活污水通过活性炭吸附网进行多层吸附过滤，过滤后的生活污水通过导流槽浸入到药剂处理室的内部；
S10：将农村生活污水药剂加入药剂处理室的内部；开启药剂处理室的搅拌加热功能之后对农村生活污水进行搅拌处理；
S11：将处理好之后的农村生活污水排出后即可结束整个处理流程。
在一优选的实施方式中，所述步骤S1中，污水收集模块首先进行雨污管网改造与巷道污水整治，安排个人用户开展院落污水引流改造，尽量使用现有管道排污，做好施工期间污水临时排放的安排；定期进行管线检修，提醒用户注意保护设施；运行初期可派驻维护人员盯守，制定适用于该设备运行的处理程序与逻辑。
在一优选的实施方式中，所述步骤S1中，结合物联网技术、人工智能、传感器技术，将污水根据特征成分，分成不同的种类并给予最适宜的处理方案，实现精准化处置，提高整体处理水平；将前置系统预处理过的污水与普通污水汇总到处理设施中，并将固液分离，固体做淤泥发酵处理，液体经污水处理设施处理并达到国家标准后收集。
在一优选的实施方式中，所述步骤S2中，进水控制模块采用的是基于时间+流量+液位的精准进水；自动模式下，可通过HMI预设日进水总量，PLC根据预设总量和设备日工作时长计算出每小时内单次进水总量。
在一优选的实施方式中，所述步骤S2中，当进水系统启动时.PLC与电磁流量计通过RS485通信读取并记录MBR污水处理设备当前累计流量值q1,PLC不断读取进水流量累计值g，并与记录的累计流量计相减，得到当前单次进水总量q，当单次进水流量达到预设值Q单时则停止进水；此外，当调节池液位过低时，停止进水，防止水泵空转损坏。
在一优选的实施方式中，所述步骤S10中，处理药剂包括阻垢剂110～160份、缓蚀剂110～160份、杀菌灭藻剂200～240份、有机絮凝剂120～150份、无机絮凝剂150～180份、玫瑰提取物200～230份、芦苇秸秆110～120份、狭叶香蒲110～120份、稻秆110～120份、玉米芯110～120份。
在一优选的实施方式中，所述阻垢剂为天然磺化木质素加工物质、丹宁素、聚丙烯酸钠与聚甲基丙烯酸钠的混合物，且混合时的反应温度控制在80℃。
在一优选的实施方式中，所述杀菌灭藻剂为十二烷基二甲基苄基溴化铵、二硫氰基甲烷的混合物。
在一优选的实施方式中，所述有机絮凝剂为聚硫脲盐酸盐、水溶性氨基树脂、聚乙烯基吡啶盐酸盐、羧甲基纤维素钠和聚氧乙烯醚的混合物。
在一优选的实施方式中，所述步骤S11中，使用排水控制模块进行排水，排水控制模块设置有正常出水模式以及排涝模式；膜池内设有电极式液位计，相较于浮子的液位计电极式液位计可以有效避免曝气产生的气泡对液位监测精度的影响；正常模式下，控制器打开出水阀门，关闭排涝阀门，实时监测膜池液位，达到出水液位时，自吸泵启动出水，开始按设定参数排水；低于停泵液位时，停止自吸泵出水。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明中，通过改性处理，使得处理过后的PC膜表面带负电，得到多层改性PC膜，使用改性处理后的PC膜对污水进行过滤，通过电吸附技术对废水进行除磷处理，具有更强的筛选和分离污染物的能力和效率，其效率是未改性处理膜的4倍以上：每个多层改性PC膜的两个侧面均可吸附污泥作为分离面，多层改性PC膜密度相同时，分离面积大了一倍；同时污泥到多层改性PC膜表面富集的行程距离减少了一半，因此分离时间缩短了一半，进而大大提高了整体农村生活污水处理的除磷效果。
（发明人：杨明;汪军;周强;史永宁;陈建;方凯乐;乔明能;高建国;徐汝民）
