一種利用廢棄的發(fā)泡混凝土處理農(nóng)村生活污水的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用廢棄的發(fā)泡混凝土處理農(nóng)村生活污水的方法。屬于固體廢棄物資源化利用與污水處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國農(nóng)村生活污水處理技術(shù)研究和應(yīng)用起步較晚，現(xiàn)有的處理技術(shù)主要是基于實證污水處理技術(shù)基礎(chǔ)之上的改進(jìn)和集成。然而由于農(nóng)村生活存在排放面廣、排放點分散、排放量增長快、有機(jī)物濃度高、排放不均勻等特點，難以集中處理。曝氣生物濾池(BAF)技術(shù)具有占地面積小、投資運行成本低、管理方便、氧利用效率高、出水水質(zhì)好、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)等優(yōu)點，既適用于污水的集中處理，也適用于分散式污水處理，非常適合我國農(nóng)村實際情況。填料作為BAF的核心構(gòu)件，通過截留過濾、充當(dāng)微生物載體，影響著微生物的生長、繁殖和脫落，因而對反應(yīng)器的運行效果具有十分重要的影響。理想的生物濾池填料一般應(yīng)當(dāng)具備較大比表面積、粗糙的表面、適當(dāng)密度等良好物理性能，以及生物親和性和較強(qiáng)的穩(wěn)定性。在污水處理中常用陶粒、活性炭、沸石和高分子填料等作為生物膜載體，但是這些人工填料總體來說成本偏高?；谖覈刑幱诎l(fā)展中國家的國情，近年來也有利用污泥、礦渣、粉煤灰、高爐粉塵等工業(yè)廢棄物制備填料的報道。
[0003]發(fā)泡混凝土，又名泡沫混凝土或發(fā)泡水泥，是為降低水泥漿的密度，向其中充氣而形成的輕質(zhì)水泥基體發(fā)泡材料。它與普通混凝土在原材料上最大的區(qū)別在于其不使用粗集料，同時引入大量均勻分布的氣泡，導(dǎo)致內(nèi)部具有大量均勻分布的細(xì)孔，具有質(zhì)輕的優(yōu)異性能，廣泛應(yīng)用于建筑工程和節(jié)能墻體材料中。近30年以來，伴隨著農(nóng)村城鎮(zhèn)化進(jìn)程的快速推進(jìn)，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，農(nóng)村居民生活水平不斷提高。與此同時，農(nóng)村有大量建筑物和構(gòu)筑物正在新建、改建、修繕和拆毀。若將建筑廢物中的發(fā)泡混凝土回收，利用其輕質(zhì)和破碎后比表面積大的特點，將其制備成為適合微生物附著的載體填料就地用于農(nóng)村生活污水處理，替換傳統(tǒng)的水處理填料，不僅可以將部分建筑廢棄物資源化回收利用，減少建筑廢棄物的處置量，而且有利于節(jié)約農(nóng)村生活污水處理的經(jīng)濟(jì)成本，開發(fā)新型填料，對于農(nóng)村建筑垃圾減量化、無害化和資源化和農(nóng)村環(huán)境保護(hù)具有重要意義。
[0004]中國專利CN102557550A(申請?zhí)朇N201210066791.9)公開了一種利用建筑渣土制備的曝氣生物濾池填料及其制備方法，該專利以建筑垃圾中的骨料、水泥和添加劑等為原料，原料來源較多，制備方法包括破碎、配比和造粒等過程，工序較為繁瑣，且最終制成的填料密度較大，比表面積小，污水處理效果一般。目前，從農(nóng)村建筑廢物中直接篩選合適的材料用于農(nóng)村生活污水處理的研究還鮮有報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對農(nóng)村生活污水處理率低和大量建筑垃圾不能得到資源化利用的現(xiàn)狀，提供一種利用廢棄的發(fā)泡混凝土處理農(nóng)村生活污水的方法。該方法中作為填料的發(fā)泡混凝土屬于建筑廢棄物，具有廉價易得、安全無害特點，而且使用時易于掛膜，污水處理方法簡單，便于人工控制和管理，同時處理成本低。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明結(jié)合了固體廢棄物資源化利用與污水處理技術(shù)的特點，將建筑垃圾中的發(fā)泡混凝土和農(nóng)村生活污水共處置，在解決廢棄發(fā)泡混凝土處理處置的基礎(chǔ)上，使農(nóng)村生活污水得到就地處理并達(dá)標(biāo)排放，這不僅對于農(nóng)村建筑垃圾減量化、無害化和資源化具有重要意義，而且對于農(nóng)村生活污水處理具有重要的實用價值。
[0007]本發(fā)明通過如下具體步驟實現(xiàn):
[0008]A，先將建筑垃圾中廢棄的發(fā)泡混凝土分揀出來，然后去除其表面雜質(zhì)；
[0009]B，用顎式破碎機(jī)將步驟A得到的廢棄發(fā)泡混凝土破碎，再篩分得到粒徑范圍是5?1mm的發(fā)泡混凝土顆粒;最后將發(fā)泡混凝土顆粒沖洗洗凈，去除表層灰渣，晾干，即得到農(nóng)村生活污水處理用的微生物載體填料；
[0010]C，先將步驟B得到的微生物載體填料裝入生物濾床反應(yīng)器中，再將污水處理廠活性污泥接種至生物濾床反應(yīng)器中并通入部分農(nóng)村生活污水(提供微生物營養(yǎng))，鼓風(fēng)曝氣提供氧氣，馴化微生物并使其附著在載體填料掛膜；
[0011]D，待載體填料表面或內(nèi)部生物膜形成后，向反應(yīng)器中通入待處理的農(nóng)村生活污水，使污水在填料顆粒間流動，待處理污水從生物濾床反應(yīng)器下部流入，處理完后從反應(yīng)器上部流出，污水在反應(yīng)器中的水力停留時間為4?8h，經(jīng)過檢測從反應(yīng)器上部流出的水中主要污染物CODer和NH3-N濃度低于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918—2002)》一級B標(biāo)準(zhǔn)閾值。
[0012]所述步驟A的廢棄的發(fā)泡混凝土屬于輕質(zhì)物理發(fā)泡混凝土，其密度范圍是1000?1200kg/m3o
[0013]所述步驟C中污水處理廠活性污泥:農(nóng)村生活污水的體積比為(I?2): I;
[0014]所述步驟C中鼓風(fēng)機(jī)曝氣提供氧氣是以出水中的溶解氧達(dá)到2?4mg/L為準(zhǔn)；
[0015]所述步驟D中的待處理的農(nóng)村生活污水的主要污染物濃度分別為:C0D&200-400mg/L、NH3-N 20_40mg/L、TP 1-lOmg/L。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點和效果在于:
[0017]I，本發(fā)明利用建筑垃圾中的廢棄發(fā)泡混凝土制備水處理填料處理農(nóng)村生活污水，不僅解決了部分建筑垃圾減量化和資源化利用問題，而且實現(xiàn)了農(nóng)村生活污水的低成本、高效就地處理目的，具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會實用價值。
[0018]2，本發(fā)明中利用農(nóng)村建筑垃圾中的廢棄發(fā)泡混凝土制造出的填料具有原料廉價易得、安全無害、比表面積大和易掛膜的優(yōu)點。
[0019]3，利用建筑垃圾中的廢棄發(fā)泡混凝土處理農(nóng)村生活污水，工藝簡單，出水水質(zhì)好，便于人工控制和管理。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明工藝流程示意圖。
[0021]圖2是本發(fā)明的水力停留時間6h時進(jìn)、出水CODcr變化及去除效果圖。
[0022]圖3是本發(fā)明的水力停留時間6h時進(jìn)、出水NH3-N變化及去除效果圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0024]實施例1
[0025]A，將農(nóng)村建筑垃圾中的廢棄發(fā)泡混凝土分揀出來并去除其表面雜質(zhì)，其主要組成為水泥55 %?65 %，煤灰34 %?45 %，發(fā)泡劑0.2 %?0.6 %，添加劑0.2 %?0.5 %，平均密度為 1100kg/m3;
[0026]B，用顎式破碎機(jī)(EP100*125，鶴壁市冶金機(jī)械儀器有限公司)將步驟A得到的廢棄發(fā)泡混凝土破碎至不規(guī)則顆粒狀，再篩分得到5?1mm粒徑范圍的顆粒;用自來水將篩分好的發(fā)泡混凝土顆粒沖洗洗凈，去除表層灰渣，晾干，即得到農(nóng)村生活污水處理用的微生物載體填料；
[0027]C，使用優(yōu)選的向上流式曝氣生物濾池反應(yīng)器，將上一步得到的農(nóng)村生活污水處理用的微生物載體填料裝入曝氣生物濾池反應(yīng)器的填料區(qū)，取生活污水處理廠二沉池的活性污泥(MLSS為5290mg/L)輸入到裝有步驟B得到的微生物載體填料的生物濾池反應(yīng)器中，按活性污泥:農(nóng)村生活污水=2:1體積比比例加入，農(nóng)村生活污水作為微生物營養(yǎng)來源(農(nóng)村生活污水性質(zhì):C0D&: 244?398mg/L、NH3-N: 32?35mg/L、TP: 3?10mg/L)，利用鼓風(fēng)機(jī)曝氣為微生物提供溶解氧，保持反應(yīng)器上部清水區(qū)溶解氧為2?4mg/L，每隔24h用等量的農(nóng)村生活污水換掉反應(yīng)器中的清水，72h后開始連續(xù)進(jìn)水；
[0028]D，用栗將調(diào)節(jié)池中的農(nóng)村生活污水通過上流式曝氣生物濾池進(jìn)水口輸入，使待處理的農(nóng)村生活污水在微生物載體填料顆粒間連續(xù)流動。在水力停留時間6h條件下，對進(jìn)、出水水質(zhì)進(jìn)行分析檢測，結(jié)果表明出水CODcr濃度為33?60mg/L，去除率為76?91% ;出水NH3-N濃度為2?7mg/L，去除率為77-93 %，主要污染物⑶Der和NH3-N均可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918—2002)》一級B標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種利用廢棄的發(fā)泡混凝土處理農(nóng)村生活污水的方法，其特征在于: A，先將建筑垃圾中廢棄的發(fā)泡混凝土分揀出來，然后去除其表面雜質(zhì)； B，用顎式破碎機(jī)將步驟A得到的廢棄發(fā)泡混凝土破碎，再篩分得到粒徑范圍為5-10mm的發(fā)泡混凝土顆粒;最后將發(fā)泡混凝土顆粒沖洗洗凈，去除表層灰渣，晾干，即得到農(nóng)村生活污水處理用的微生物載體填料； C，將污水處理廠活性污泥接種至裝有步驟B得到的微生物載體填料的生物濾床反應(yīng)器，通入部分農(nóng)村生活污水以提供微生物營養(yǎng)，鼓風(fēng)曝氣提供氧氣，馴化微生物并使其附著在載體填料掛膜； D，待微生物載體填料表面或內(nèi)部生物膜形成后，向生物濾床反應(yīng)器中通入待處理的農(nóng)村生活污水，使污水在微生物載體填料顆粒間流動，待處理的農(nóng)村生活污水從生物濾床反應(yīng)器下部流入，處理完后從反應(yīng)器上部流出，污水在反應(yīng)器中的水力停留時間為4-8h，經(jīng)過檢測，從反應(yīng)器上部流出的水中主要污染物CODcr和NH3-N濃度低于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GBl 8918—2002》一級B標(biāo)準(zhǔn)閾值； 所述步驟A的廢棄的發(fā)泡混凝土屬于輕質(zhì)物理發(fā)泡混凝土，其密度范圍是1000-1200kg/m3； 所述步驟C中污水處理廠活性污泥:農(nóng)村生活污水的體積比為(1-2):1; 所述步驟C中鼓風(fēng)機(jī)曝氣提供氧氣是以出水中的溶解氧達(dá)到2-4mg/L為準(zhǔn)； 所述步驟D中的待處理的農(nóng)村生活污水的主要污染物濃度分別為:CODcr 200-400mg/L、NH3-N 20-40mg/L、TP 1-lOmg/L。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用廢棄的發(fā)泡混凝土處理農(nóng)村生活污水的方法。屬于固體廢棄物資源化利用與污水處理技術(shù)領(lǐng)域。先將農(nóng)村建筑垃圾中的發(fā)泡混凝土分揀并去除其表面雜質(zhì)；破碎，篩分、洗凈晾干后裝入向上流式曝氣生物濾池反應(yīng)器，利用活性污泥進(jìn)行接種掛膜后，待處理的農(nóng)村生活污水從反應(yīng)器下部流入，處理完后從反應(yīng)器上部流出。在4-8小時水力停留下，出水中主要污染物CODCr和NH3-N濃度可低于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918—2002)》一級B標(biāo)準(zhǔn)閾值。本發(fā)明利用建筑垃圾中的廢棄發(fā)泡混凝土制備水處理填料處理農(nóng)村生活污水，不僅可以解決部分建筑垃圾減量化和資源化利用問題，而且能實現(xiàn)了農(nóng)村生活污水的低成本、高效就地處理，具有重要的實用價值。
【IPC分類】C02F3/02, C02F3/10
【公開號】CN105502636
【申請?zhí)枴緾N201610029858
【發(fā)明人】趙由才, 曾超, 夏發(fā)發(fā), 羅安然, 李杭芬, 牛冬杰
【申請人】同濟(jì)大學(xué)
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年1月18日