CN113582491A - 基于分类处理的村镇污水全过程资源化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于分类处理的村镇污水全过程资源化处理方法；村镇污水包括厕所污水、厨房含油污水和杂排水；厕所污水经自排渣化粪池处理后分为粪液及粪渣两类；粪渣通过定期收集后脱水/发酵堆肥制备成农家肥；粪液通过污水管网收集后排至污水处理系统；厨房含油污水经隔油浓缩装置处理，分为分离污水及浓缩油脂；浓缩油脂定期收集后进行再生资源化；分离污水纳入粪液相同的污水管网，与粪液一并排至污水处理系统；杂排水先经厌氧调节池调节及厌氧预处理后，再通过原位生态处理进行就地处理，达标水先排入储水池供农户再利用，多余的通过溢流排放。本发明降低了处理过程的能耗，提高了处理效率及资源化水平，实现低能耗、低碳处理和就地资源化。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及基于分类处理的村镇污水全过程资源化处理方法。
背景技术
由于农村地区位置偏远、分布广难以纳入市政污水系统，目前农村污水处理主要以按片区相对集中处理方式开展，即对居民生活产生的生活污水(包括厕所、厨房、洗涤等)统一收集后排至处理设施集中处理，达标后排放。由于这种处理方式未从源头上对水质进行区分，污染类型复杂，导致进入终端处理装置的水质水量波动大，运行效果不稳定，整个处理过程能耗亦较高。另外，达标排放的处置方式一定程度上也浪费了相对匮乏的水资源，特别是一些农村偏远地区，由于自然条件及市政配套的先天不足，本身属于缺水地区，非常有必要对水资源进行再利用。
根据第七次全国人口普查公报(第七号)，我国目前居住在乡村的人口为509787562人，占36.11％，农村人口基数庞大。2016年，我国农村污水处理率不足22％，污水排放量达到202亿t，到2020年达到约300亿t，污水排放量体量巨大。近年来，随着美丽乡村建设及乡村振兴战略的实施，农村污水治理工作在全国范围内全面展开，已成为当前环境保护工作的重点工作。
中央农村工作领导小组办公室等9部门发布的《关于推进农村生活污水治理的指导意见》(中农发〔2019〕14号)指出，要促进农村生产生活用水循环利用，鼓励农户利用房前屋后小菜园、小果园、小花园等，实现就地回用。畅通厕所粪污经无害化处理后就地就近还田渠道，鼓励各地探索堆肥等方式，推动厕所粪污资源化利用，推进畜禽养殖废弃物资源化利用。近日，国家发展改革委等十部委发布的《关于推进污水资源化利用的指导意见》(发改环资[2021]13号)指出，要在城镇、工业和农业农村等领域系统开展污水资源化利用。在农业农村领域，指南提出要稳妥推进农业农村污水资源化利用。根据区域位置、人口聚集度选用分户处理、村组处理和纳入城镇污水管网等收集处理方式，推广工程和生态相结合的模块化工艺技术，推动农村生活污水就近就地资源化利用，具备条件的缺水地区可以采用分散式、小型化的处理回用设施。可见，推进农村污水资源化利用既是农村地区的现实需要，也是国家水资源战略的主导方向。
据研究，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类，一种是污废水，用水目的主要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、碗盘的清洗水等)，这类废水中所包含的污染物质如有机物、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、厨房洗涤水以及其他清洗水，用水目的主要以清洗为主、输送为辅，这类污水中所含污染物的总量大约只占总污水量的10％～20％，但水量要达到总污水量的70％～80％。由于排污废水和洗涤废水在水质水量上差异很大，适宜分类分质处理。
因此，为有效提高农村污水处理的处理效率及资源化水平，提高污水处理终端稳定性，减少水资源浪费，有必要开发一种能适应不同生活污水水质、系统更稳定、能耗更低并且能实现最大程度资源化的工艺。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供基于分类处理的村镇污水全过程资源化处理方法，实现的目的是能适应不同生活污水水质、系统更稳定、能耗更低，能够有效提高农村污水处理的处理效率及资源化水平，提高污水处理终端稳定性，减少水资源浪费。
为实现上述目的，本发明公开了基于分类处理的村镇污水全过程资源化处理方法；所述村镇污水包括厕所污水、厨房含油污水和杂排水；所述杂排水是包括盥洗、淋浴、洗涤和/或洗菜排放的不含油污及废渣的污水
对于所述厕所污水的处理步骤如下：
所述厕所污水首先排入自排渣化粪池，经自排渣化粪池处理后分为粪液及粪渣两类；
所述粪渣通过定期收集后脱水/发酵堆肥制备成农家肥供居民使用，或者作为土地改良、荒地造林、苗木抚育和/或园林绿化基质土；
所述粪渣可根据实际情况与有机垃圾进行一起处理；处理过程中添加腐熟剂后协同堆肥，最终资源化利用；
所述粪液通过污水管网收集后排至污水处理系统，经处理达标后排放；
对于所述厨房含油污水的处理步骤如下：
所述厨房含油污水经隔油浓缩装置处理，分为分离污水及浓缩油脂；
所述浓缩油脂定期收集后进行再生资源化；
所述再生资源化方式包括外运至专业处理厂资源化提取油或者与粪渣等有机垃圾协同堆肥；
所述分离污水纳入所述粪液相同的所述污水管网，与所述粪液一并排至污水处理系统，经处理达标后排放；
所述杂排水采取原位处理方式进行收集处理，处理步骤如下：
所述杂排水先经厌氧调节池调节及厌氧预处理后，再通过原位生态处理进行就地处理，达标水先排入储水池供农户再利用，多余的通过溢流排放。
优选的，所述自排渣化粪池设有粪渣沉积仓、排渣管，以及机械排渣装置；
所述自排渣化粪池能够根据所述粪渣沉积仓中所述粪渣的累积量，人工或通过机械排渣装置进行所述粪渣的外排，并进一步处理。
优选的，所述有机垃圾包括动物粪便、餐厨、果渣、树叶、野草和/或秸秆。
优选的，所述腐熟剂包括嗜热侧孢霉、侧孢芽孢杆菌、乳酸菌和酵母菌。
优选的，所述原位处理方式为生物滤池、厌氧折流板反应器、模块化人工湿地、生态沟渠中的任一，或组合。
更优选的，所述模块化人工湿地包括多个间隔布置，并依次连通的前端布水区和湿地填料区；
每一所述前端布水区均采用开槽汇水管和多根开孔布水管进行均匀布水；
每一所述湿地填料区均采用组合填料，从下到上可依次为陶粒、火山岩及无烟煤；
最后一个所述湿地填料区之后设有集水区，并采用开槽汇水管和多根开孔布水管进行集水。
更优选的，每一所述穿孔管的开孔率不小于30％。
更优选的，所述组合填料的直径为5mm至20mm，孔隙率约为40％至60％，有效水深为50mm至100cm。
更优选的，每一所述前端布水区和所述集水区内均填充粒径为20mm至30mm的砾石。
更优选的，每一所述湿地填料区均包括串联的多个所述组合填料。
本发明的有益效果：
本发明为基于分类处理的村镇污水全过程资源化处理工艺，通过分类分质处理，避免了水质水量对处理系统的影响，同时简化低污染污水的处理工艺，以原位生态处理方式为主，有效降低了处理过程的能耗，提高了村镇污水处理效率及资源化水平，实现低能耗、低碳污水处理和就地资源化。
本发明特别适用于位置相对偏远、分布分散、缺水的农村地区，处理对象为居民住户、农家乐、集中活动场所、乡村餐饮店等产生的生活污水。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1示出本发明一实施例的处理流程图。
图2示出本发明一实施例中湿地填料区的结构示意图。
图3示出本发明一实施例中开槽汇水管和多根开孔布水管的结构示意图。
具体实施方式
实施例
如图1所示，基于分类处理的村镇污水全过程资源化处理方法；村镇污水包括厕所污水、厨房含油污水和杂排水；杂排水是包括盥洗、淋浴、洗涤和/或洗菜排放的不含油污及废渣的污水
对于厕所污水的处理步骤如下：
厕所污水首先排入自排渣化粪池，经自排渣化粪池处理后分为粪液及粪渣两类；
粪渣通过定期收集后脱水/发酵堆肥制备成农家肥供居民使用，或者作为土地改良、荒地造林、苗木抚育和/或园林绿化基质土；
粪渣可根据实际情况与有机垃圾进行一起处理；处理过程中添加腐熟剂后协同堆肥，最终资源化利用；
粪液通过污水管网收集后排至污水处理系统，经处理达标后排放；
对于厨房含油污水的处理步骤如下：
厨房含油污水经隔油浓缩装置处理，分为分离污水及浓缩油脂；
隔油浓缩装置是一种现有技术，如公开号:CN112939145A的发明专利公开文献中公开的可废油回收的户用隔油装置。
浓缩油脂定期收集后进行再生资源化；
再生资源化方式包括外运至专业处理厂资源化提取油或者与粪渣等有机垃圾协同堆肥；
分离污水纳入粪液相同的污水管网，与粪液一并排至污水处理系统，经处理达标后排放；
杂排水采取原位处理方式进行收集处理，处理步骤如下：
杂排水先经厌氧调节池调节及厌氧预处理后，再通过原位生态处理进行就地处理，达标水先排入储水池供农户再利用，多余的通过溢流排放。
本发明的原理如下：
1)本发明针对不同生活污水的水质特征，从处理工艺和资源化角度出发，将生活污水分为厕所污水、含油厨房废水和杂排水三类分别收集处理，杂排水包括淋浴、洗漱、洗衣、洗菜等洗涤废水。
2)厕所污水采用自排渣化粪池预处理，可对粪渣与粪液进行分离和收集，利于后续分类处理及资源化利用。
3)厨房含油污水采用新型隔油浓缩装置将污水和浓缩油脂进行分离和收集，利于后续分类处理与资源化利用。
4)杂排水水量大、污染轻，具有很高的资源化潜力，采用原位生态处理，实现低能耗、低碳污水处理和就地资源化。
在某些实施例中，自排渣化粪池设有粪渣沉积仓、排渣管，以及机械排渣装置；
自排渣化粪池能够根据粪渣沉积仓中粪渣的累积量，人工或通过机械排渣装置进行粪渣的外排，并进一步处理。
在某些实施例中，有机垃圾包括动物粪便、餐厨、果渣、树叶、野草和/或秸秆。
在某些实施例中，腐熟剂包括嗜热侧孢霉、侧孢芽孢杆菌、乳酸菌和酵母菌。
在某些实施例中，原位处理方式为生物滤池、厌氧折流板反应器、模块化人工湿地、生态沟渠中的任一，或组合。
如图2和图3所示，在某些实施例中，模块化人工湿地包括多个间隔布置，并依次连通的前端布水区和湿地填料区；
每一前端布水区均采用开槽汇水管和多根开孔布水管进行均匀布水；
每一湿地填料区均采用组合填料，从下到上可依次为陶粒、火山岩及无烟煤；
最后一个湿地填料区之后设有集水区，并采用开槽汇水管和多根开孔布水管进行集水。
在某些实施例中，每一穿孔管的开孔率不小于30％。
在某些实施例中，组合填料的直径为5mm至20mm，孔隙率约为40％至60％，有效水深为50mm至100cm。
在某些实施例中，每一前端布水区和集水区内均填充粒径为20mm至30mm的砾石。
在某些实施例中，每一湿地填料区均包括串联的多个组合填料。
在实际应用中，在采用串联的多个组合填料时，每一湿地填料区的标高应考虑水头损失，保证出水顺畅。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.基于分类处理的村镇污水全过程资源化处理方法；所述村镇污水包括厕所污水、厨房含油污水和杂排水；所述杂排水是包括淋浴、洗涤和洗菜排放的不含油污及废渣的污水
对于所述厕所污水的处理步骤如下：
所述厕所污水首先排入自排渣化粪池，经自排渣化粪池处理后分为粪液及粪渣两类；
所述粪渣通过定期收集后脱水/发酵堆肥制备成农家肥供居民使用，或者作为土地改良、荒地造林、苗木抚育和/或园林绿化基质土；
所述粪渣可根据实际情况与有机垃圾进行一起处理；处理过程中添加腐熟剂后协同堆肥，最终资源化利用；
所述粪液通过污水管网收集后排至污水处理系统，经处理达标后排放；
对于所述厨房含油污水的处理步骤如下：
所述厨房含油污水经隔油浓缩装置处理，分为分离污水及浓缩油脂；
所述浓缩油脂定期收集后进行再生资源化；
所述再生资源化方式包括外运至专业处理厂资源化提取油或者与粪渣等有机垃圾协同堆肥；
所述分离污水纳入所述粪液相同的所述污水管网，与所述粪液一并排至污水处理系统，经处理达标后排放；
所述杂排水采取原位处理方式进行收集处理，处理步骤如下：
所述杂排水先经厌氧调节池调节及厌氧预处理后，再通过原位生态处理进行就地处理，达标水先排入储水池供农户再利用，多余的通过溢流排放。
2.根据权利要求1所述的基于分类处理的村镇污水全过程资源化处理方法，其特征在于，所述自排渣化粪池设有粪渣沉积仓、排渣管，以及机械排渣装置；
所述自排渣化粪池能够根据所述粪渣沉积仓中所述粪渣的累积量，人工或通过机械排渣装置进行所述粪渣的外排，并进一步处理。
3.根据权利要求1所述的基于分类处理的村镇污水全过程资源化处理方法，其特征在于，所述有机垃圾包括动物粪便、餐厨、果渣、树叶、野草和/或秸秆。
4.根据权利要求1所述的基于分类处理的村镇污水全过程资源化处理方法，其特征在于，所述腐熟剂包括嗜热侧孢霉、侧孢芽孢杆菌、乳酸菌和酵母菌。
5.根据权利要求1所述的基于分类处理的村镇污水全过程资源化处理方法，其特征在于，所述原位处理方式为生物滤池、厌氧折流板反应器、模块化人工湿地、生态沟渠中的任一，或组合。
6.根据权利要求5所述的基于分类处理的村镇污水全过程资源化处理方法，其特征在于，所述模块化人工湿地包括多个间隔布置，并依次连通的前端布水区和湿地填料区；
每一所述前端布水区均采用开槽汇水管和多根开孔布水管进行均匀布水；
每一所述湿地填料区均采用组合填料，从下到上可依次为陶粒、火山岩及无烟煤；
最后一个所述湿地填料区之后设有集水区，并采用开槽汇水管和多根开孔布水管进行集水。
7.根据权利要求6所述的基于分类处理的村镇污水全过程资源化处理方法，其特征在于，每一所述穿孔管的开孔率不小于30％。
8.根据权利要求6所述的基于分类处理的村镇污水全过程资源化处理方法，其特征在于，所述组合填料的直径为5mm至20mm，孔隙率约为40％至60％，有效水深为50mm至100cm。
9.根据权利要求6所述的基于分类处理的村镇污水全过程资源化处理方法，其特征在于，每一所述前端布水区和所述集水区内均填充粒径为20mm至30mm的砾石。
10.根据权利要求6所述的基于分类处理的村镇污水全过程资源化处理方法，其特征在于，每一所述湿地填料区均包括串联的多个所述组合填料。
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