專利名稱：應用蚯蚓生物濾池處理工業(yè)廢水的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)境保護技術領域的方法，具體是一種應用蚯蚓生物濾池處 理工業(yè)廢水的方法。
背景技術：
近年來，隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，環(huán)境問題的日益凸出，污水處理不僅在城 市而且在鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)也十分緊迫。許多封閉性水體富營養(yǎng)化狀況日趨嚴重，對污水 處理技術不僅要求去除有機物，同時對氮、磷污染物的去除也提出了更高的要求。 同時，由于不少地區(qū)水資源匱乏，對污水回用的需求也越來越大。以活性污泥法 為代表的傳統(tǒng)工藝，如厭氧/好氧工藝(A/0)、厭氧/兼氧/好氧工藝(A2/0)、序批 式活性污泥工藝(SBR)等，雖然技術比較成熟，但昂貴的造價和運行管理費用 限制了它們的廣泛應用，特別是在缺乏污水收集系統(tǒng)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)分散居住地區(qū)及中小 型鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的應用。蚯蚓生物濾池(VBF)是一項新的污水處理生物技術，是在普通 生物濾池的基礎上引入包含有特定蚯蚓種類的有機分解處理層。由于蚯蚓具有吞 食有機物質，提高土壤通透性(透水，通氣)和與微生物協(xié)同作用促進有機物質 的降解等生態(tài)學功能，因此，可以提高濾料的空隙率，促進污水中有機物質的降 解，并清除濾池中可能出現(xiàn)的污泥堵塞現(xiàn)象，從而提高濾池的處理能力和處理效 率。蚯蚓過濾分解層的引入，不僅提高了污水中有機污染物的分解處理效率，而 且還克服了普通生物濾池運行中污泥堵塞這一嚴重的缺點。同時蚯蚓生物濾池還 具有一定的脫氮除磷作用。
經(jīng)對現(xiàn)有技術的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，己有用蚯蚓生物濾池來處理污水的技術，如 中國專利申請?zhí)?00610025219. 2，專利名稱為使用蚯蚓生物濾池處理和循環(huán)利 用養(yǎng)豬場污水的方法，該專利自述為" 一種環(huán)保技術領域的利用蚯蚓生物濾池 進行養(yǎng)豬場污水的處理和循環(huán)利用的方法，首先對養(yǎng)豬場豬圈的結構進行設計， 地板采用板條式，地底面采用斜坡式，便于用水沖洗豬排泄物；將沖洗后的污水
收集到一個污水池中，然后泵出，用濾篩進行過濾，除去較大的糞便顆粒；過濾
后的污水被泵入蚯蚓生物濾池進行處理凈化；凈化后的污水收集在貯存池中用于
對豬圈進行下一次沖洗，實現(xiàn)污水的循環(huán)利用和零排放，整個過程由計算機程序
自動控制。本發(fā)明通過循環(huán)利用污水，可以比普通養(yǎng)豬場污水處理方法節(jié)約用水
30%以上，豬圈的氨氣排放量減少60%以上，實現(xiàn)了污水的零排放，沒有污水排
放造成的養(yǎng)豬場周圍的環(huán)境污染。"然而，工業(yè)廢水和養(yǎng)豬場污水有很大的差別，
該技術還不能直接應用于針對工業(yè)廢水的處理及回用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種應用蚯蚓生物濾池處理工業(yè) 廢水的方法，使其為一些工業(yè)廢水如魚制品業(yè)，奶制品業(yè)，屠宰場，化肥廠等的 排水提供一種處理方法，不僅提高了污水中有機污染物的分解處理效率，而且還 克服了普通生物濾池運行中污泥堵塞這一嚴重的缺點，管理簡單，節(jié)省基建和運 行費用。同時蚯蚓生物濾池還具有一定的脫氮除磷作用。
本發(fā)明是通過如下技術方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括如下步驟
第一步，經(jīng)格柵過濾后的廢水由進水管流入固定在濾池中央的布水豎管，再 流入可繞布水豎管旋轉的布水橫管。布水豎管和布水橫管構成旋轉式布水器，采 用電機驅動布水橫管勻速轉動，廢水均勻噴灑于濾池上部的蚯蚓層。
第二步，廢水中的固態(tài)塊狀有機質留在蚯蚓層上，被蚯蚓吞食、消化、分解。 由于蚯蚓的運動提高了蚯蚓層的通氣、透水性，且由于蚯蚓的吞食消化及蚯蚓糞 便、環(huán)境中微生物的存在， 一連串好氧及厭氧分解在濾池中發(fā)生，使整個有機廢 水生物處理過程得以進行。
第三步，廢水通過蚯蚓層后進入濾料層。濾料層從上而下由有機層、上部煤 渣層、下部煤渣層構成。在濾料層，廢水自上而下濾過時與其中的濾料相接觸， 從而使微生物在濾料表面繁殖，形成所謂生物膜，廢水在此過程中得到進一步的 凈化。有機層為蚯頓層提供承托和良好的附著介質，并且可補充蚯蚓層損失的有 機附著材料。有機層與上部煤渣層之間有分隔層，能防止有機層中的有機顆粒進 入上部煤渣層造成的濾池堵塞。
第四步，通過濾料層后，得到凈化的水通過出水口排出。
所述濾池為圓柱狀。
所述旋轉布水器采用低速電機驅動，使得布水橫管勻速轉動，布水橫管可繞 布水豎管旋轉。
所述蚯蚓層為生長有蚯蚓的木屑和谷殼的混雜層。 所述的蚯頓層中使用的蚯蚓為一種屬于表層種的正蚓科蚯蚓。 所述的有機層，為木屑和谷殼混合層。
所述的上部煤渣層和下部煤渣層是粒徑不同——上部煤渣層的小，下部煤渣 層的大的兩層煤渣層。
所述的分隔層，是塑料網(wǎng)，耐腐蝕和長期的水流侵蝕。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點及有益效果蚯蚓生物濾池是一項沒 有二次污染的自然生態(tài)處理技術，其前處理簡單，產(chǎn)生的有機廢渣可以通過蚯蚓 堆肥技術將轉化為有機肥。工藝簡單，投資成本低，與傳統(tǒng)的活性污泥法比較， 其建造費用僅為其20%-25%。 一般在水力負荷為1-2mVm2 d時，C0Dcr和B0Ds的 去除率可達85。/。以上，SS的去除率達90%以上，氮和磷的去除率也分別在80%和70% 以上，出水清澈透明。如再利用紫外線進行照射處理，將可完全清除水中的病菌。 此外，排泄于蚯頓層表面的蚯蚓蚓糞顆粒本身就是一種良好的除臭劑，使整個處 理裝置具有沒有臭味的優(yōu)點。具有自我保持能力，在初次引入一定數(shù)量的蚯蚓后， 正常情況下，其種群數(shù)量隨污水中有機物質的量呈正相關變化，而不需要另外添 加蚯蚓個體，同時因不需反沖洗，運行費用很低，約為曝氣生物濾池的30%。


圖1為本發(fā)明實施例使用的濾池裝置的剖面結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明本實施例在以本發(fā)明技術方案 為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護 范圍不限于下述的實施例。
如圖1所示，本實施例使用的濾池裝置包括濾池1、旋轉布水器2、濾料層5、 蚯蚓層6、分隔層9、承托板ll、進水管12、出水口 13。旋轉布水器2由2根布 水橫管4和1根布水豎管3構成，在低速電機(40W， 8轉/分)驅動下，水平的布水橫管4可繞豎直穿過圓柱狀濾池1中央的布水豎管3旋轉。濾池1底部一側為進 水管12，另一側為出水口 13。進水管12在濾池1底部連接布水豎管3，布水豎管 3在濾池頂端連接布水橫管4。濾池l內從上到下依次有蚯蚓層6、濾料層5及起 支撐作用的承托板ll。其中蚯蚓層6中有活性蚯蚓、木屑和谷殼；濾料層5由有 機層7、上部煤渣層8、下部煤渣層10構成，有機層7為蚯蚓層6提供承托和良 好的附著介質。在有機層7和上部煤渣層8之間有一分隔層9，防止有機層7中的 有機顆粒進入上部煤渣層8從而造成濾池的堵塞。 本實施例實施步驟如下
1、 經(jīng)格柵過濾后的廢水由進水管12、流入濾池l中央的布水豎管3，再流入 可繞布水豎管3旋轉的布水橫管4。旋轉式布水器2由低速電機驅動使得布水橫管 4勻速轉動，廢水均勻噴灑于濾池1上部的蚯蚓層6。其中布水橫管4直徑300mm 100mm，布水豎管3直徑500mm 200mm。
2、 廢水中的固態(tài)塊狀有機質留在蚯蚓層6上，被蚯蚓吞食、消化、分解。由 于蚯蚓的運動提高了蚯蚓層6的通氣、透水性，且由于蚯蚓的吞食消化及蚯蚓糞 便、環(huán)境中微生物的存在， 一連串好氧及厭氧分解在濾池1中發(fā)生，使整個有機 廢水生物處理過程得以進行。蚯蚓層6為厚度20cm 40cm、生長有蚯蚓的木屑和 谷殼的混雜層，使用的蚓種為一種屬于表層種的正蚓科蚯蚓，其活動范圍為30cm 左右。
3、 通過蚯蚓層6的廢水進入濾料層5，濾料層5從上而下由有機層7、上部 煤渣層8、下部煤渣層10構成。有機層7為厚度20cm 60cm的木屑和谷殼混合層， 為蚯躬l層提供承托和良好的附著介質。在濾料層5，廢水自上而下濾過時與其中的 濾料相接觸，從而使微生物在濾料表面繁殖，形成所謂生物膜，廢水在此過程中 得到進一步的凈化。
有機層7為蚯蚓層6提供承托和良好的附著介質，并且可補充蚯蚓層損失的 有機附著材料。上部煤渣層8厚度10cm 40cm，煤渣粒徑為2cm 5cm;下部煤渣 層10厚度為10cm 50cm，煤渣粒徑4cm 7cm。有機層7與上部煤渣層8之間有 分隔層9。分隔層9，是孔徑3 5mm的塑料網(wǎng)，能防止有機層7中的有機顆粒進 入上部煤渣層8造成的濾池堵塞。承托板11為具圓形漏水孔的玻璃鋼板。
4、凈化后的水通過出水口 13排出。
應用實例以工業(yè)廢水與生活污水混合而成的綜合廢水為處理對象，進行處理。
蚯頓層為生長有蚯弼l的木屑和谷殼的混雜層，厚度30cm。有機層為木屑和谷 殼混合層，厚度60cm。上部煤渣層厚度20cm，煤渣粒徑2 5cm;下部煤渣層厚度 20cm，煤渣粒徑4 7cm。分隔層是孔徑3 5mm的塑料網(wǎng)，耐腐蝕和長期的水流侵 蝕。進水中工業(yè)廢水來自生化廠、化肥廠、染料廠及奶牛場。綜合廢水CODcr為 400 600mg/L，個別時間可達900mg/L。自然通風，廢水采用下向流24h連續(xù)投配 的方式進水，系統(tǒng)水力負荷為2.3m7m、d。
效果經(jīng)上述方法處理后，系統(tǒng)對CODcr和B0D5的平均去除率均在85%以 上，SS去除率達到90X，出水中的CODcr、 B0D5和SS濃度滿足國家《綜合污水排 放》二級標準。
權利要求
1.一種應用蚯蚓生物濾池處理工業(yè)廢水的方法，其特征在于，包括如下步驟第一步，經(jīng)格柵過濾后的廢水由進水管流入固定在濾池中央的布水豎管，再流入可繞布水豎管旋轉的布水橫管，采用電機驅動布水橫管勻速轉動，將廢水均勻噴灑于濾池上部的蚯蚓層；第二步，廢水中的固態(tài)塊狀有機質留在蚯蚓層上，被蚯蚓吞食、消化、分解；第三步，廢水通過蚯蚓層后進入濾料層，濾料層從上而下由有機層、上部煤渣層、下部煤渣層構成，在濾料層，廢水自上而下濾過時與其中的濾料相接觸，從而使微生物在濾料表面繁殖，形成所謂生物膜，廢水在此過程中得到進一步的凈化，有機層為蚯蚓層提供承托和良好的附著介質，并且可補充蚯蚓層損失的有機附著材料，在有機層與上部煤渣層之間設置分隔層以防止有機層中的有機顆粒進入上部煤渣層造成的濾池堵塞；第四步，通過濾料層后，得到凈化的水通過出水口排出。
2. 根據(jù)權利要求1所述的應用蚯蚓生物濾池處理工業(yè)廢水的方法，其特征 是所述布水豎管和布水橫管構成旋轉式布水器，其中布水橫管直徑為30mm 100mm，布水豎管直徑為50 mm 200mm。
3. 根據(jù)權利要求1所述的應用蚯蚓生物濾池處理工業(yè)廢水的方法，其特征 是所述蚯蚓層為生長有蚯蚓的木屑和谷殼的混雜層，厚度為20 cm 40cm。
4. 根據(jù)權利要求1或3所述的應用蚯蚓生物濾池處理工業(yè)廢水的方法，其 特征是所述的蚯蚓層中使用的蚯蚓為一種屬于表層種的活動范圍為30cm的正 蚓科蚯蚓。
5. 根據(jù)權利要求1所述的應用蚯蚓生物濾池處理工業(yè)廢水的方法，其特征 是所述的有機層為木屑和谷殼混合層，厚度為20cm 60cm。
6. 根據(jù)權利要求1所述的應用蚯蚓生物濾池處理工業(yè)廢水的方法，其特征 是所述的上部煤渣層，其厚度為10cm 40cm，煤渣粒徑為2cm 5cm。
7. 根據(jù)權利要求1所述的應用蚯蚓生物濾池處理工業(yè)廢水的方法，其特征是所述的下部煤渣層，其厚度10cm 50cm，煤渣粒徑4cm 7cm。
8. 根據(jù)權利要求1所述的應用蚯蚓生物濾池處理工業(yè)廢水的方法，其特征 是所述的分隔層是孔徑為3mm 5mm的塑料網(wǎng)。
9. 根據(jù)權利要求1所述的應用蚯蚓生物濾池處理工業(yè)廢水的方法，其特征 是所述的承托板為具圓形漏水孔的玻璃鋼板。
10. 根據(jù)權利要求1所述的應用蚯蚓生物濾池處理工業(yè)廢水的方法，其特征是所述濾池為圓柱狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種環(huán)境保護技術領域的應用蚯蚓生物濾池處理工業(yè)廢水的方法，經(jīng)格柵過濾后的廢水通過旋轉式布水器均勻噴灑于濾池上部的蚯蚓層，廢水中的固態(tài)塊狀有機質留在蚯蚓層上。由于蚯蚓的吞食消化及蚯蚓糞便、環(huán)境中微生物的存在，一連串好氧及厭氧分解在濾池中發(fā)生，使整個有機廢水生物處理過程得以進行。廢水通過蚯蚓層后進入長有生物膜的濾料層，在通過生物膜時得到進一步的凈化。通過濾料層的出水經(jīng)出水口排出。本發(fā)明工藝簡單，投資和運行費用低，沒有二次污染，對工業(yè)廢水具有較好的處理效果。
文檔編號C02F3/32GK101182076SQ200710171219
公開日2008年5月21日 申請日期2007年11月29日 優(yōu)先權日2007年11月29日
發(fā)明者梁海燕, 王瑋娜, 肖億群, 邱江平, 馬賽爾·布什 申請人:上海交通大學