本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)，尤其涉及一種河道污水源頭治理的方法。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)水環(huán)境問(wèn)題日益突出，城鄉(xiāng)水環(huán)境遭遇到空前的威脅。已有調(diào)查表明長(zhǎng)江三角洲地區(qū)農(nóng)村水環(huán)境生態(tài)90％以上已喪失了基本功能，城鄉(xiāng)河道因污染和生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重退化，河道水質(zhì)已基本處于V類和劣V類水質(zhì)，多數(shù)河道水體污染嚴(yán)重、富營(yíng)養(yǎng)化，最主要的污染指標(biāo)是高錳酸鹽指數(shù)和氨氮，此外河水大多變黑變臭、病原菌超標(biāo)，造成了嚴(yán)峻的環(huán)境生態(tài)形勢(shì)，嚴(yán)重影響了廣大農(nóng)村的生態(tài)、生產(chǎn)和生活安全。亟需相關(guān)專業(yè)人員開發(fā)出符合我國(guó)現(xiàn)狀的先進(jìn)水處理技術(shù)，全面高效地處理城鎮(zhèn)生活污水，并能夠達(dá)到排放、灌溉或雜用要求，以緩解水資源緊張、水環(huán)境污染的現(xiàn)狀。

傳統(tǒng)的污水處理工藝如A²/O、氧化溝、SBR等工藝的建設(shè)投資較高、占地面積較大、運(yùn)行和管理維護(hù)難度大，尤其在鄉(xiāng)村難以找到足夠的相關(guān)技術(shù)人員來(lái)維持污水處理設(shè)施的正常運(yùn)行，導(dǎo)致城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村的污水處理率較低，對(duì)周邊環(huán)境造成不利影響，惡化了我國(guó)總體的水環(huán)境質(zhì)量。因此，開發(fā)一種高效一體化生活污水處理技術(shù)，使得處理后水達(dá)到相關(guān)回用標(biāo)準(zhǔn)，具有重大且現(xiàn)實(shí)的意義，可望為我國(guó)分散點(diǎn)源的處理提供有效方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種河道污水源頭治理的方法，操作簡(jiǎn)單，處理成本較低，出水達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》IV類及以上標(biāo)準(zhǔn)。

本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種河道污水源頭治理的方法，包括：

(1)通過(guò)管道將河道內(nèi)排污口的污水引入到河流水下隱井垃圾收集器內(nèi)，過(guò)濾除去污水中的懸浮物，污水的pH值在5～10范圍之外時(shí)調(diào)節(jié)其pH調(diào)節(jié)至6～9；

(2)將步驟(1)處理后的污水泵入膜生物反應(yīng)器中，在膜生物反應(yīng)器中停留3～10小時(shí)，經(jīng)生物處理后通過(guò)泵抽吸滲透過(guò)膜；

(3)將步驟(2)處理后的污水通過(guò)樹脂吸附系統(tǒng)進(jìn)行吸附，吸附飽和的樹脂解析再生后循環(huán)使用，吸附出水達(dá)到排放要求。

本發(fā)明的處理方法采用膜生物處理技術(shù)(MBR)與樹脂吸附技術(shù)相協(xié)同處理河道內(nèi)排污口的污水。膜生物處理出水的CODcr和氨氮一般不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，若想進(jìn)一步降低出水的CODcr和氨氮，投入成本過(guò)高，本發(fā)明采用樹脂吸附進(jìn)一步降低膜生物處理出水的CODcr和氨氮，使最終處理出水達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》IV類以上標(biāo)準(zhǔn)，并且吸附飽和的樹脂經(jīng)解析后可循環(huán)利用，大大降低了污水的處理成本。

作為優(yōu)選，所述的河流水下隱井垃圾收集器包括2層筒體，外筒頂部為蓋板，內(nèi)筒容積為100～500L，內(nèi)筒壁上開設(shè)有過(guò)濾孔，過(guò)濾孔的孔徑為2～5mm，孔間距為10～20mm。

步驟(1)中，采用自行的河流水下隱井垃圾收集器過(guò)濾除去污水中的懸浮物。河流水下隱井垃圾收集器主要有2層筒體組成，內(nèi)外筒均有非金屬材料制成。外筒頂部為蓋板，便于內(nèi)筒的清理。內(nèi)筒筒壁布滿小孔。進(jìn)一步優(yōu)選，內(nèi)筒底部至內(nèi)筒壁高200mm處不打孔。便于生活污水中泥沙的沉積，內(nèi)筒每隔5～7天進(jìn)行清理。

經(jīng)過(guò)濾后，若污水的pH值在5～10范圍之外時(shí)，需將污水泵入污水緩沖罐內(nèi)調(diào)節(jié)其pH值為6～9，以使其利于后續(xù)的生物處理。

作為優(yōu)選，所述的膜生物反應(yīng)器為一體式膜生物反應(yīng)器，包括依次相連的厭氧池、膜生物反應(yīng)池和清水池。厭氧池內(nèi)有厭氧污泥，可生物降解污水中的氨氮和CODcr，膜生物反應(yīng)池內(nèi)進(jìn)行好氧反應(yīng)，進(jìn)一步降解污水中的氨氮和CODcr并對(duì)污水進(jìn)行過(guò)濾，清水池對(duì)后續(xù)的樹脂吸附起到緩沖作用，并能達(dá)到連續(xù)處理的目的。一體式膜生物反應(yīng)器大大降低了處理系統(tǒng)的占地面積。

作為優(yōu)選，膜生物反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有膜組件，膜組件的膜為油水分離性質(zhì)的超濾平板膜，膜的孔徑為0.01～1μm。

作為優(yōu)選，所述的膜組件下方設(shè)置有曝氣裝置，以氣水比為20～30∶1的體積比進(jìn)行曝氣。

作為優(yōu)選，膜生物反應(yīng)池中產(chǎn)生的廢氣采用活性炭進(jìn)行吸附，膜生物反應(yīng)池采用少量多次的方式進(jìn)行排泥，排泥量以排泥后膜生物反應(yīng)池內(nèi)污泥濃度不低于3000～8000mg/L。

作為優(yōu)選，將膜生物反應(yīng)池中的污泥排入?yún)捬醭刂小；钚晕勰嗯湃雲(yún)捬醭刂兄鸩脚囵B(yǎng)成活性污泥。

作為優(yōu)選，步驟(2)中，控制膜生物反應(yīng)器的出水CODcr為30～40mg/L，氨氮為10～20mg/L。

作為優(yōu)選，膜生物反應(yīng)器的出水以0.5～2BV/h的速度通過(guò)樹脂吸附系統(tǒng)，所述的樹脂吸附系統(tǒng)中樹脂為氫型或鈉型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂。

BV/h是流速的單位，表示每小時(shí)通過(guò)的流體相當(dāng)于樹脂體積的倍數(shù)。

所述的樹脂吸附系統(tǒng)為樹脂吸附塔。吸附飽和后的樹脂經(jīng)過(guò)解析再生后可循環(huán)使用，降低污水處理的成本。

吸附飽和的樹脂可經(jīng)“堿解析-水洗-酸活化”再生，作為優(yōu)選，吸附飽和的樹脂采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1～10％的氫氧化鈉溶液解析，氫氧化鈉溶液與樹脂的體積比為1～5∶1，解析后的樹脂用水洗滌，直至出水為中性。使用堿溶液解析，可避免使用有機(jī)溶劑作為解析液而造成的復(fù)雜的解析液處理步驟。

作為優(yōu)選，堿解析-水洗后的樹脂用硫酸進(jìn)行活化，硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5～20％，硫酸與樹脂的體積比為1～6∶1。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明的處理方法采用自行設(shè)計(jì)的河流水下隱井垃圾收集器、膜生物處理技術(shù)與樹脂吸附技術(shù)相協(xié)同處理生活污水。膜生物處理出水的CODcr和氨氮一般不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，本發(fā)明采用樹脂吸附進(jìn)一步降低膜生物處理出水的CODcr和氨氮，使最終處理出水達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》IV類以上標(biāo)準(zhǔn)，并且吸附飽和的樹脂經(jīng)解析后可循環(huán)利用，大大降低了污水的處理成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明生活污水處理方法的流程圖；

圖2為河流水下隱井垃圾收集器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

某河道源頭污水，污水量約為200m³/d，經(jīng)測(cè)定CODcr約為300mg/L，NH₃-N約30mg/L。

如圖1所示，本發(fā)明的處理方法的流程為：

(1)懸浮物去除：在污水管道入河口處，采用管道統(tǒng)一把欲排入河道的居民污水收集起來(lái)泵至河流水下隱井垃圾收集器內(nèi)，過(guò)濾去除其中的懸浮物，調(diào)節(jié)pH值；

(2)膜生物處理：采用自吸泵將步驟(1)得到的污水送入一體化膜生物反應(yīng)器(MBR)進(jìn)行生物處理；膜生物反應(yīng)器為一體式膜生物反應(yīng)器，包括依次相連的厭氧池、膜生物反應(yīng)池和清水池；

膜生物反應(yīng)池中設(shè)有膜組件，膜組件的膜為油水分離性質(zhì)的超濾平板膜，膜的孔徑為0.01～1μm，膜組件下方設(shè)置有曝氣裝置；

其中，MBR膜生物反應(yīng)池產(chǎn)生的剩余活性污泥少量多次排入?yún)捬醭刂鸩脚囵B(yǎng)成厭氧污泥，或者直接排入河道用于修復(fù)河道的微生物生態(tài)系統(tǒng)，MBR膜生物反應(yīng)池產(chǎn)生的微量廢氣用活性炭吸附；

(3)膜生物處理出水經(jīng)過(guò)樹脂吸附塔吸附后，出水排入河道。

河流水下隱井垃圾收集器1的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括外筒2和套設(shè)在外筒2內(nèi)的內(nèi)筒3。外筒1的頂部為與外筒1側(cè)壁鉸接可打開的蓋板4，蓋板4的設(shè)置便于清理內(nèi)筒3。

內(nèi)筒3的容積為100～500L，其筒壁上開設(shè)有過(guò)濾孔5，過(guò)濾孔5的孔徑為2mm，孔間距為15mm。過(guò)濾孔開設(shè)在距內(nèi)筒筒底至少200mm的筒壁上，便于生活污水中泥沙的沉積，內(nèi)筒每隔5～7天進(jìn)行清理。

外筒2和內(nèi)筒3的材質(zhì)為聚丙烯(PP)。

河流水下隱井垃圾收集器1設(shè)有入水管6和出水管7，水管6一端與內(nèi)筒3連通，另一端與生活污水的排水管8的出口對(duì)接，將生活污水引入內(nèi)筒3中進(jìn)行過(guò)濾；出水管7的一端與外筒2相通，另一端與一體化膜生物反應(yīng)器相通，過(guò)濾后的生活污水通入一體化膜生物反應(yīng)器中。

河流水下隱井垃圾收集器1安裝在河流的岸邊9。

實(shí)施例1

(1)懸浮物去除：在污水緩沖罐內(nèi)調(diào)節(jié)污水的pH值至6，然后采用河流水下隱井垃圾收集器去除污水中的懸浮物；

(2)膜生物處理：采用自吸泵將步驟(1)得到的污水送入一體化膜生物反應(yīng)器(MBR)進(jìn)行生物處理；

控制曝氣裝置以氣水比為20∶1的體積比進(jìn)行曝氣；

膜生物反應(yīng)池的排泥量以排泥后膜生物反應(yīng)池內(nèi)污泥濃度不低于3000mg/L；

污水在膜生物反應(yīng)器中的停留時(shí)間為3h；

經(jīng)測(cè)定，膜生物處理出水的CODcr降至40mg/L，NH₃-N約20mg/L；

(3)將步驟(2)得到的污水再以0.5BV/h的速度經(jīng)強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂塔處理；

經(jīng)測(cè)定，吸附出水的CODcr降至20mg/L，NH₃-N降至10mg/L，達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》IV類及以上標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)施例2

(1)懸浮物去除：在污水緩沖罐內(nèi)調(diào)節(jié)污水的pH值至9，然后采用河流水下隱井垃圾收集器去除污水中的懸浮物；

(2)膜生物處理：采用自吸泵將步驟(1)得到的污水送入一體化膜生物反應(yīng)器(MBR)進(jìn)行生物處理；

控制曝氣裝置以氣水比為30∶1的體積比進(jìn)行曝氣；

膜生物反應(yīng)池的排泥量以排泥后膜生物反應(yīng)池內(nèi)污泥濃度不低于5000mg/L；

污水在膜生物反應(yīng)器中的停留時(shí)間為10h；

經(jīng)測(cè)定，膜生物處理出水的CODcr降至31mg/L，NH₃-N約18mg/L；

(3)將步驟(2)得到的污水再以2BV/h的速度經(jīng)強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂塔處理；

經(jīng)測(cè)定，吸附出水的CODcr降至15mg/L，NH₃-N降至9mg/L，達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》IV類及以上標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)施例3

(1)懸浮物去除：在污水緩沖罐內(nèi)調(diào)節(jié)污水的pH值至7，然后采用河流水下隱井垃圾收集器去除污水中的懸浮物；

(2)膜生物處理：采用自吸泵將步驟(1)得到的污水送入一體化膜生物反應(yīng)器(MBR)進(jìn)行生物處理；

控制曝氣裝置以氣水比為30∶1的體積比進(jìn)行曝氣；

膜生物反應(yīng)池的排泥量以排泥后膜生物反應(yīng)池內(nèi)污泥濃度不低于8000mg/L；

污水在膜生物反應(yīng)器中的停留時(shí)間為5h；

經(jīng)測(cè)定，膜生物處理出水的CODcr降至36mg/L，NH₃-N約19mg/L；

(3)將步驟(2)得到的污水再以2BV/h的速度經(jīng)強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂塔處理；

經(jīng)測(cè)定，吸附出水的CODcr降至17mg/L，NH₃-N降至10mg/L，達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量IV類及以上標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)施例4

吸附飽和樹脂的再生

(1)將吸附飽和的樹脂用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8％的氫氧化鈉溶液進(jìn)行解析，氫氧化鈉溶液體與樹脂的體積比為3∶1；

(2)解析后的樹脂用水洗滌，直至出水為中性；

(3)洗滌后的樹脂用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的硫酸進(jìn)行活化，硫酸與樹脂的體積比為3∶1。

實(shí)施例5

吸附飽和樹脂的再生

(1)將吸附飽和的樹脂用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的氫氧化鈉溶液進(jìn)行解析，氫氧化鈉溶液體與樹脂的體積比為1∶1；

(2)解析后的樹脂用水洗滌，直至出水為中性；

(3)洗滌后的樹脂用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的硫酸進(jìn)行活化，硫酸與樹脂的體積比為1∶1。

實(shí)施例6

吸附飽和樹脂的再生

(1)將吸附飽和的樹脂用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的氫氧化鈉溶液進(jìn)行解析，氫氧化鈉溶液體與樹脂的體積比為5∶1；

(2)解析后的樹脂用水洗滌，直至出水為中性；

(3)洗滌后的樹脂用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的硫酸進(jìn)行活化，硫酸與樹脂的體積比為6∶1。