【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水生物、生态处理，具体为一种分散式生活污水生物-生态组合处理装置及方法。
技术介绍
1、高速公路服务区污水、农村生活污水均呈现分散式排放的特点，难以有效地集中收集与处理，直接排放易造成周边水体富营养化，引起水生生物的死亡，破坏水域的生态平衡，严重影响服务区或农村的生态环境、服务区过往人员或农村居民的身体健康。因此，亟需开展针对分散式生活污水的经济绿色的治理工作。
2、目前，对分散式生活污水处理的工艺主要包括地埋式一体化处理技术、sbr、mbr、稳定塘、生态处理技术等。其中地埋式一体化技术、sbr、mbr为生物处理，具有抗冲击负荷性能，高效去除氮污染物等优点，但存在建设、运维成本高，管理维护繁琐，污泥产量大等不足，经营者为节省开支，经常关停处理设施，致使出水最终达不到排放要求。稳定塘、人工湿地为生态处理，具有节能、成本低及易运维等优点，但其存在氨氮、总氮去除效果差，受温度影响大，出水不达标，占地面积大等不足。单一的废水处理技术已难以满足更加严格的排放标准，采用生物-生态组合处理可实现分散式生活污水的最终达标排放。
3、生物-生态组合处理装置（构筑物）是功能微生物、植物、人工（自然）介质等降解污染物的功能实施主体，是完成生活污水低耗、高效、达标处理的核心组成部分，其构型设计、功能空间的优化组合及合理配置对提高分散式生活污水处理效率至关重要。本专利技术将生物处理与生态处理优化组合，在生物处理单元引入改性生物载体填料、固定化好氧反硝化菌球，实现在好氧环境下do全域范围的充分利用，且无需营造厌氧环境
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种分散式生活污水生物-生态组合处理装置及方法，解决了单一分散式污水处理方法存在建设运维成本高、管理维护繁琐、污泥产量大、占地面积较大、低温脱氮效率差等问题。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种分散式生活污水生物-生态组合处理装置，包括生物处理区和生态处理区，所述生态处理区位于生物处理区的右侧，所述的生物处理区由分区挡板分隔为两个好氧生物反应区，其中位于下面的为下部好氧生物反应区，而位于上面的为上部好氧生物反应区，所述上部好氧生物反应区由挡板和左隔板组成，所述下部好氧生物反应区和上部好氧生物反应区由分区挡板和生物处理区内壁左侧所形成的通道连通，所述下部好氧生物反应区的内壁底面由第一垫板和第二垫板形成具有不同坡度的封闭斜面，所述生物处理区底部分别设有进水管、第一布气管和第二布气管，所述进水管内连接有布水导流板；所述下部好氧生物反应区内依次设置有改性悬浮填料和好氧活性污泥，所述上部好氧生物反应区与左隔板和分区挡板之间所形成的通道相连，所述上部好氧生物反应区的底部设置有第一布水板，且第一布水板的上方设置有堆叠的固定化好氧反硝化菌球；所述上部好氧生物反应区通过生物处理区右侧和右隔板之间所形成的通道与生态处理区连通。
3、优选的，所述生态处理区的底部设有第二布水板，所述生态处理区的顶部右侧设有出水管；
4、所述第二布水板与生态处理区的底面距离和长度的比值为0.005，所述第一布水板的上方均匀开设有圆孔，且孔径为5mm，孔隙率为0.4-0.5；所述第二布水板的上方均匀开设有缝隙，且缝隙长度5cm、宽度2cm和孔隙率为0.3-0.4。
5、优选的，所述第二布水板由下至上分别设置有砾石、煤渣和土壤介质，所述煤渣与土壤介质的接触面上方铺设有阻隔板，且土壤介质内种有挺水植物。
6、优选的，所述下部好氧生物反应区中的第一垫板、第二垫板单边对接封合，且紧贴下部好氧生物反应区内壁底面，所述第一垫板和第二垫板的其他边分别与下部好氧生物反应区墙体紧贴封合，所述第一垫板与下部好氧生物反应区底面形成夹角为10°，所述第二垫板与下部好氧生物反应区底面形成夹角为20°-30°。
7、优选的，所述布水导流板的上板面与生物处理区左侧墙体连接、下板面与第一垫板平行设置；
8、所述第一布气管置于第一垫板、第二垫板的封合线上，所述第二布气管置于第二垫板与生物处理区的右侧墙体贴合处，所述第一布气管、第二布气管均设有曝气圆孔且成直线排列，所述第一布气管的曝气孔方向与第二垫板平行，且第二布气管的曝气孔方向垂直向上。
9、优选的，所述第一布水板与分区挡板之间形成了通道；所述分区挡板与生物处理区左侧墙体之间的通道、分区挡板与左隔板之间的通道、第一布水板与分区挡板之间的通道、生物处理区右侧墙体与右隔板之间的通道均与生物处理区和生态处理区等宽；所述生物处理区与生态处理区等宽，长度比为1：（2-3），高度比为（2-3）：1。
10、优选的，所述固定化好氧反硝化菌球由聚乙烯醇、海藻酸钠、固态碳源粉为固定化材料包埋分离、筛选并复配的好氧反硝化复合菌剂，固定化材料最佳配比为聚乙烯醇10.103%、海藻酸钠1.548%、固态碳源粉0.732%，所述固定化好氧反硝化菌球直径为5-10mm，密度为1.09×103 g/cm3，且固定化好氧反硝化菌球在上部好氧生物反应区的堆叠厚度为3-5cm。
11、优选的，所述生态处理区中砾石、煤渣、土壤介质的填充高度相等；
12、所述下部好氧生物反应区内填充有负载活性炭和fe3o4，且负载活性炭和fe3o4最优负载配比为2:1，改性悬浮填料为圆片状，直径为1-3cm，厚度为0.5-1cm，改性悬浮填料在下部好氧生物反应区的堆积密度为0.5-2.5kg/m3。
13、优选的，一种分散式生活污水生物-生态组合处理方法，包括以下步骤：
14、s1.生物处理区的下部好氧反应区为充足好氧环境，通过经活性炭、fe3o4改性悬浮填料可实现对好氧微生物的富集附着，在改性悬浮填料和附着好氧微生物的作用下通过物理、化学、微生物过程对水中污染物进行过滤、吸附、降解，废水中大部分cod被异养好氧微生物降解，废水中nh4+-n被改性悬浮填料上附着的自养硝化菌群转化为no3--n，从而实现污水的前级净化；
15、s2.经前级净化的污水进入上部好氧反应区后与固定化好氧反硝化菌球“床层”充分接触，因床层厚度较薄，且上部好氧反应区为“敞口式”，可进行自然复氧，从而维持低好氧环境，废水中剩余cod及在下部好氧反应区生成的no3--n均通过固定化好氧反硝化菌球孔隙通道进入菌球内部，从而与好氧反硝化菌剂充分接触，好氧反硝化菌在低好氧环境下，利用废水中剩余cod作为碳源，将还原为n2逸出，从而实现废水的中级除碳脱氮净化；
16、s3.经中级净化后的废水本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种分散式生活污水生物-生态组合处理装置，包括生物处理区（1）和生态处理区（2），其特征在于：所述生态处理区（2）位于生物处理区（1）的右侧，所述的生物处理区（1）由分区挡板（10）分隔为两个好氧生物反应区，其中位于下面的为下部好氧生物反应区，而位于上面的为上部好氧生物反应区，所述上部好氧生物反应区由挡板（10）和左隔板（11）组成，所述下部好氧生物反应区和上部好氧生物反应区由分区挡板（10）和生物处理区（1）内壁左侧所形成的通道连通，所述下部好氧生物反应区的内壁底面由第一垫板（5）和第二垫板（6）形成具有不同坡度的封闭斜面，所述生物处理区（1）底部分别设有进水管（3）、第一布气管（7）和第二布气管（8），所述进水管（3）内连接有布水导流板（4）；所述下部好氧生物反应区内依次设置有改性悬浮填料（9）和好氧活性污泥，所述上部好氧生物反应区与左隔板（11）和分区挡板（10）之间所形成的通道相连，所述上部好氧生物反应区的底部设置有第一布水板（12），且第一布水板（12）的上方设置有堆叠的固定化好氧反硝化菌球（13）；所述上部好氧生物反应区通过生物处理区（1）右侧和右隔板（14）之间
2.根据权利要求1所述的一种分散式生活污水生物-生态组合处理装置，其特征在于：所述生态处理区（2）的底部设有第二布水板（15），所述生态处理区（2）的顶部右侧设有出水管（21）；
3.根据权利要求2所述的一种分散式生活污水生物-生态组合处理装置，其特征在于：所述第二布水板（15）由下至上分别设置有砾石（16）、煤渣（17）和土壤介质（19），所述煤渣（17）与土壤介质（19）的接触面上方铺设有阻隔板（18），且土壤介质（19）内种有挺水植物（20）。
4.根据权利要求1所述的一种分散式生活污水生物-生态组合处理装置，其特征在于：所述下部好氧生物反应区中的第一垫板（5）、第二垫板（6）单边对接封合，且紧贴下部好氧生物反应区内壁底面，所述第一垫板（5）和第二垫板（6）的其他边分别与下部好氧生物反应区墙体紧贴封合，所述第一垫板（5）与下部好氧生物反应区底面形成夹角为10°，所述第二垫板（6）与下部好氧生物反应区底面形成夹角为20°-30°。
5.根据权利要求1所述的一种分散式生活污水生物-生态组合处理装置，其特征在于：所述布水导流板（4）的上板面与生物处理区（1）左侧墙体连接、下板面与第一垫板（5）平行设置；
6.根据权利要求1所述的一种分散式生活污水生物-生态组合处理装置，其特征在于：所述第一布水板（12）与分区挡板（10）之间形成了通道；所述分区挡板（10）与生物处理区（1）左侧墙体之间的通道、分区挡板（10）与左隔板（11）之间的通道、第一布水板（12）与分区挡板（10）之间的通道、生物处理区（1）右侧墙体与右隔板（14）之间的通道均与生物处理区（1）和生态处理区（2）等宽；所述生物处理区（1）与生态处理区（2）等宽，长度比为1：（2-3），高度比为（2-3）：1。
7. 根据权利要求1所述的一种分散式生活污水生物-生态组合处理装置，其特征在于：所述固定化好氧反硝化菌球（13）由聚乙烯醇、海藻酸钠、固态碳源粉为固定化材料包埋分离、筛选并复配的好氧反硝化复合菌剂，固定化材料最佳配比为聚乙烯醇10.103%、海藻酸钠1.548%、固态碳源粉0.732%，所述固定化好氧反硝化菌球（13）直径为5-10mm，密度为1.09×103 g/cm3，且固定化好氧反硝化菌球（13）在上部好氧生物反应区的堆叠厚度为3-5cm。
8.根据权利要求1所述的一种分散式生活污水生物-生态组合处理装置，其特征在于：所述生态处理区（2）中砾石（16）、煤渣（17）、土壤介质（19）的填充高度相等；
9.一种分散式生活污水生物-生态组合处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
10.一种分散式生活污水生物-生态组合处理方法，其特征在于：所述S1中好氧环境的氧气浓度＞5mg/L；所述S2中好氧反硝化菌在低好氧环境的氧气浓度为2-5mg/L。
...【技术特征摘要】
1.一种分散式生活污水生物-生态组合处理装置，包括生物处理区（1）和生态处理区（2），其特征在于：所述生态处理区（2）位于生物处理区（1）的右侧，所述的生物处理区（1）由分区挡板（10）分隔为两个好氧生物反应区，其中位于下面的为下部好氧生物反应区，而位于上面的为上部好氧生物反应区，所述上部好氧生物反应区由挡板（10）和左隔板（11）组成，所述下部好氧生物反应区和上部好氧生物反应区由分区挡板（10）和生物处理区（1）内壁左侧所形成的通道连通，所述下部好氧生物反应区的内壁底面由第一垫板（5）和第二垫板（6）形成具有不同坡度的封闭斜面，所述生物处理区（1）底部分别设有进水管（3）、第一布气管（7）和第二布气管（8），所述进水管（3）内连接有布水导流板（4）；所述下部好氧生物反应区内依次设置有改性悬浮填料（9）和好氧活性污泥，所述上部好氧生物反应区与左隔板（11）和分区挡板（10）之间所形成的通道相连，所述上部好氧生物反应区的底部设置有第一布水板（12），且第一布水板（12）的上方设置有堆叠的固定化好氧反硝化菌球（13）；所述上部好氧生物反应区通过生物处理区（1）右侧和右隔板（14）之间所形成的通道与生态处理区（2）连通。
2.根据权利要求1所述的一种分散式生活污水生物-生态组合处理装置，其特征在于：所述生态处理区（2）的底部设有第二布水板（15），所述生态处理区（2）的顶部右侧设有出水管（21）；
3.根据权利要求2所述的一种分散式生活污水生物-生态组合处理装置，其特征在于：所述第二布水板（15）由下至上分别设置有砾石（16）、煤渣（17）和土壤介质（19），所述煤渣（17）与土壤介质（19）的接触面上方铺设有阻隔板（18），且土壤介质（19）内种有挺水植物（20）。
4.根据权利要求1所述的一种分散式生活污水生物-生态组合处理装置，其特征在于：所述下部好氧生物反应区中的第一垫板（5）、第二垫板（6）单边对接封合，且紧贴下部好氧生物反应区内壁底面，所述第一垫板（5）和第二垫板（6）的...
【专利技术属性】
技术研发人员：穆明浩，季军远，毕海崧，冯权，刘新强，洪波，王峥，钱成多，
申请(专利权)人：山东高速集团有限公司创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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