公布日：2024.02.23
申請日：2023.12.05
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C04B33/135(2006.01)I;C04B33/132(2006.01)I;C04B33/13(2006.01)I;C04B33/24(2006.01)I;C04B38/10(2006.01)I;C02F3/28(2023.01)N;
C02F1/00(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F3/34(2023.01)N;C02F11/00(2006.01)N;C02F11/12(2019.01)N
摘要
本發明公開了一種農村污水處理及污泥和磷資源化利用的方法及系統，涉及農村污水處理技術領域，為解決現有農村污水間接資源化系統中污泥濃縮池污泥未有效原位利用，且磷資源也被浪費的問題；本發明將農村生活污水預處理并過濾掉大顆粒雜物，再經過調節池處理后，送入到生物處理單元，將生物處理單元的出水引入人工濕地繼續處理后中水回用；生物處理單元排出的剩余污泥排入磷吸附池，除磷后的污泥進入污泥濃縮池濃縮，濃縮后的污泥制成陶粒，置換人工濕地和磷吸附池中的陶粒填料，置換出來的含磷陶粒作為肥料還田；本發明工藝步驟簡單合理，成本低廉，污水處理得當，污泥制成的陶粒吸附磷后可用作農田肥料，能夠有效對污泥和磷原位利用。
權利要求書
1.一種農村污水處理及污泥和磷資源化利用的方法，其特征在于，包括以下具體內容：將農村生活污水按照分類，黑水經過化糞池預處理，與灰水混合并過濾掉大顆粒雜物，再經過調節池處理后，送入到以排除剩余污泥的方式實現磷的去除的生物處理單元，將生物處理單元的出水引入人工濕地繼續處理，人工濕地中設置有陶粒填料用于除磷，人工濕地的出水進行中水回用；生物處理單元排出的剩余污泥排入磷吸附池，其中設置有陶粒填料用于與污泥充分接觸吸附磷，除磷后的污泥進入污泥濃縮池濃縮，上清液溢流回到調節池，濃縮后的污泥采用免燒結工藝制成陶粒，待人工濕地和磷吸附池中的陶粒填料吸附足夠的磷或吸附飽和，將制好的陶粒與之置換，置換出來的含磷陶粒作為肥料還田。
2.根據權利要求1所述的一種農村污水處理及污泥和磷資源化利用的方法，其特征在于：所述免燒結工藝包括，將濃縮后的污泥與黏土、粉煤灰摻拌后給料至混合裝置，混合的同時加入發泡劑，充分發泡后，用模具成型塑造，成型后經養護得到陶粒成品。
3.根據權利要求2所述的一種農村污水處理及污泥和磷資源化利用的方法，其特征在于：所述污泥、粉煤灰、粘土三者比例為3:3:1，發泡劑采用二氧化碳。
4.根據權利要求2所述的一種農村污水處理及污泥和磷資源化利用的方法，其特征在于：所述人工濕地若采用水平潛流式，則陶粒成品的粒徑控制為10～80mm，人工濕地若采用垂直潛流式，則陶粒成品的粒徑控制為5～30mm。
5.根據權利要求2所述的一種農村污水處理及污泥和磷資源化利用的方法，其特征在于：所述養護采用自然養護和/或蒸汽養護，養護時間7～15天。
6.根據權利要求1所述的一種農村污水處理及污泥和磷資源化利用的方法，其特征在于：所述調節池處理為均質均量處理。
7.根據權利要求1所述的一種農村污水處理及污泥和磷資源化利用的方法，其特征在于：所述生物處理單元采用AAO工藝、AO工藝或MBR工藝。
8.根據權利要求7所述的一種農村污水處理及污泥和磷資源化利用的方法，其特征在于：所述生物處理單元中填充MBBR填料，采用泥膜法增加生物量。
9.根據權利要求1所述的一種農村污水處理及污泥和磷資源化利用的方法，其特征在于：所述置換出來的含磷陶粒先經過粉碎機粉碎后再作為肥料還田。
10.一種用于實現權利要求1至9任意一項所述方法的系統，其特征在于：包括按污水流向順序依次連接的化糞池、提籃格柵、調節池、一體化生物處理設備、人工濕地，還包括按污泥物料的走向順序依次設置的磷吸附池、污泥濃縮池、混合裝置、陶粒模具、養護設備，其中一體化生物處理設備排出的剩余污泥通向磷吸附池，污泥濃縮池的上清液溢流通向調節池，磷吸附池和人工濕地中分別設置有采用養護設備出產的陶粒作為填料的填料層。
發明內容
本發明的目的在于提供一種農村污水處理及污泥和磷資源化利用的方法及系統，以解決現有農村污水間接資源化系統中污泥濃縮池污泥未有效原位利用，且磷資源也被浪費的問題。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種農村污水處理及污泥和磷資源化利用的方法，包括以下具體內容：
將農村生活污水按照分類，黑水經過化糞池預處理，與灰水混合并過濾掉大顆粒雜物，再經過調節池處理后，送入到以排除剩余污泥的方式實現磷的去除的生物處理單元，將生物處理單元的出水引入人工濕地繼續處理，人工濕地中設置有陶粒填料用于除磷，人工濕地的出水進行中水回用；
生物處理單元排出的剩余污泥排入磷吸附池，其中設置有陶粒填料用于與污泥充分接觸吸附磷，除磷后的污泥進入污泥濃縮池濃縮，上清液溢流回到調節池，濃縮后的污泥采用免燒結工藝制成陶粒，待人工濕地和磷吸附池中的陶粒填料吸附足夠的磷或吸附飽和，將制好的陶粒與之置換，置換出來的含磷陶粒作為肥料還田。
優選的，免燒結工藝包括，將濃縮后的污泥與黏土、粉煤灰摻拌后給料至混合裝置，混合的同時加入發泡劑，充分發泡后，用模具成型塑造，成型后經養護得到陶粒成品。
優選的，污泥、粉煤灰、粘土三者比例為3:3:1，發泡劑采用二氧化碳。
優選的，人工濕地若采用水平潛流式，則陶粒成品的粒徑控制為10～80mm，人工濕地若采用垂直潛流式，則陶粒成品的粒徑控制為5～30mm。
優選的，養護采用自然養護和/或蒸汽養護，養護時間7～15天。
優選的，調節池處理為均質均量處理。
優選的，生物處理單元采用AAO工藝、AO工藝或MBR工藝。
優選的，生物處理單元中填充MBBR填料，采用泥膜法增加生物量。
優選的，置換出來的含磷陶粒先經過粉碎機粉碎后再作為肥料還田。
本發明提供的另一技術方案：一種用于實現上述方法的系統，包括按污水流向順序依次連接的化糞池、提籃格柵、調節池、一體化生物處理設備、人工濕地，還包括按污泥物料的走向順序依次設置的磷吸附池、污泥濃縮池、混合裝置、陶粒模具、養護設備，其中一體化生物處理設備排出的剩余污泥通向磷吸附池，污泥濃縮池的上清液溢流通向調節池，磷吸附池和人工濕地中分別設置有采用養護設備出產的陶粒作為填料的填料層。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
該農村污水處理及污泥和磷資源化利用的方法及系統，工藝步驟簡單合理，成本低廉，污水處理得當，處理后的水可以用于農田灌溉或沖廁等，污泥可制成陶粒用于磷吸附池和人工濕地的填料，吸附磷之后的陶粒可以用作農田的肥料，能夠有效對污泥和磷原位利用，可實現農村污水低成本處理與資源循環利用。
（發明人：劉曉輝;朱紅生;於仲清;孟璇）
