生物氧化与生物吸附分子筛滤池技术

在农村生活污水中的应用

目前，随着新农村建设的深化推进，随着人民生活水平、生活质量的日益提高，增强环境保护、提高环境美化成为改善农村农村生活的重要部分，农村生活污水的处理越来越受到人们的广泛关注，根据以上大市场的要求，我公司开发出了无动力生物氧化与生物吸附分子筛滤池相结合的工艺，即满足了环境保护的需要，又形成一定的景观效果，没有二次污染，顺应了目前环保的大方向、大政策。

1、农村生化污水的处理工艺选择原则

1.1以国家和地方有关的法律、法规和标准为准则，以农村生活污水进水水质特点和建设单位要求为依据进行编制。

1.2采用技术先进可靠、经济合理、高效节能、操作简单的污水处理工艺，确保污水处理效果，尽量减少占地面积、工程总投资和日常运行费用。

1.3综合治理污水处理过程中产生的污泥，避免二次污染。

1.4便于实现处理工艺的自动控制，减少维护管理的繁琐行，尽量减轻劳动强度，做到技术先进、经济合理。

1.5正常年处理运转中要保证出水达到规定的处理程度，处理技术要求有一定的先进性和处理效果的稳定性。

1.6整套工艺基本不需要动力提供，依靠太阳能进行曝气，通过高程设计形成自流，避免了污水提升动力。

2、农村生活污水的工艺说明

2.1工艺流程图

工艺流程说明

生活污水首先通过粗格栅进入沉淀池，进行初步沉淀。本沉淀池也可作为化粪池使用。

沉淀池出水自留至一体化生化氧化设备，在设备内进行厌氧、生化氧化处理，后再次沉淀后出水。污水首先经缺氧型微生物的水解、酸化作用逐步分解成有机酸、醇等小分子、小颗粒物质，有利于污染物质在后步进一步降解。后进入接触氧化池，经太阳能曝气加氧，池内设有立体弹性填料，在填料表面生长着吸附、降解有机污染物能力极强的由多种微生物组成的生物膜，污水中有机污染物经微生物膜，游离微生物等的吸附、降解等作用，COD_cr、BOD₅、NH₃－N等大部分得以去除，COD_cr去除率可达75～85％，BOD₅去除率可达90～95％，NH₃－N去除度可达50～60％。接触氧化池出水进入沉淀池,悬浮物、脱落的生物膜以及菌胶团等物质进行沉淀，使出水得到澄清。

生物吸附分子筛滤池工艺，是综合了人工湿地工艺和分子筛吸附过滤工艺的一种目前最为先进污水处理工艺。即应用了湿地工艺的植物吸收特性，又应用了我公司研制的分子筛对水中氨氮的强吸附作用，这两种工艺结合后，去除污染物的范围非常广泛，包括有机物、氮（N）、磷（P）、悬浮物（SS）、微量元素、病原体等，还避免了分子筛吸附饱和的问题，解决了分子筛再生工序比较繁琐的问题。

生物吸附分子筛滤池工艺说明：

经过初步处理的生活污水经配水管进入滤池，与滤池中的分子筛滤料进行接触，水中的有机物、氮（N）、磷（P）、悬浮物（SS）、微量元素、病原体等利用分子筛的特性或被分子筛吸附，或被分子筛表面形成的生物膜拦截，切断了水体的营养源，实行了水体的净化。然后通过滤池上方种植的植物的发达根系吸收分子筛吸附的氨氮磷等，实现了营养源的转移，并完成了分子筛滤料的再生。分子筛滤池的建设首先需建造土建水池，然后在水池底部填充条石作为承托层，中部填充我公司特制的分子筛滤料，上部铺适合植物生长的土壤。填充条石的目的是承托分子筛滤料，为分子筛滤料提供支撑平面，使分子筛能够均匀的分布在滤池中，

生物吸附分子筛滤池主要优点
特别适合农村生活污水水量不稳定的现象

农村生活污水水量非常不稳定，峰谷相差较大，一般的人工湿地由于没有分子筛的强吸附特性，湿地植物对水中的营养源还没吸收就可能已经排出，而生物吸附分子筛滤池完全解决了上述人工湿地的缺点，通过分子筛的强吸附特性对水中的营养源及其他有害物质进行瞬间吸收，增强了污水处理的稳定性。

、投资省、能耗低、维护简便
    生物吸附分子筛滤池不采用大量人工构筑物和机电设备，无需曝气、投加药剂和回流污泥，也没有剩余污泥产生，因而可大大节省投资和运行费用。至于维护技术，生物吸附分子筛滤池基本上不需要机电设备，故维护上只是清理渠道及管理作物，一般人员完全可以承担，只需个别非专业人员定、脱氮除磷效果好、病源微生物去除率高
    生物吸附分子筛滤池是低投入、高效率的脱氮除磷工艺，无需专门消毒便可对病源微生物大副去除，处理后的水可直接排入湖泊、水库或河流中，亦可用作冲厕、洗车、灌溉、绿化及工业回用等。

可与水景观建设有机结合
    生物吸附分子筛滤池可作为滨水景观的一部分，沿着河流和湖泊的堤岸建设，可大可小，就地利用，部分湿生植物（如美人蕉、鸢尾等）本身即具有良好的景观效果。

分子筛滤料的特性说明

火山岩是一种呈结晶阴离子型架状结构的多孔硅铝酸盐矿物质，是30多种火山岩石族矿物的总称。在世界40多个国家的火山碎屑沉积岩中，已发现有1000多处火山岩石产地。常见的主要矿物有钠性火山岩石、钙性火山岩石等，它们含水量的多少随外界温度和湿度的变化而变化。其化学通式可以表示为：(Na,K)x(Mg,Ca,Sr,Ba……)y•[Alx+ySin-(x+2y)O2n]•mH2O。其中，x为碱金属离子个数，y为碱土金属离子个数，n表示铝硅离子的个数之和，m表示水分子的个数。

构成火山岩结晶阴离子型架状结构的最基本单位是硅氧（SiO4）四面体和铝氧（AlO4）四面体。在这种四面体中，中心是硅（或铝）原子，每个硅（或铝）原子的周围有4个氧原子，各个硅氧四面体通过处于四面体顶点的氧原子互相连接起来，形成所谓的巨大分子。其中在铝氧四面体中由于1个氧原子的价电子没有得到中和，使得整个铝氧四面体带有1个负电荷，为保持电中性，附近必须有1个带正电荷的金属阳离子（M+）来抵消极性（通常是碱金属或碱土金属离子）。这些阳离子和铝硅酸盐结合相当弱，具有很大的流动性，极易和周围水溶液中的阳离子发生交换作用，交换后的火山岩石结构不被破坏。火山岩石的这种结构决定了它具有离子交换性。

火山岩石具有空旷的骨架结构，晶穴体积约为总体积的40%～50%，独特的晶体结构使其具有大量均匀的微孔，孔径大多在1nm以下。其均匀的微孔与一般物质的分子大小相当，由此形成了分子筛的选择吸附特性，即火山岩石孔径的大小决定了可以进入其晶穴内部的分子大小，只有比火山岩石孔径小的分子或离子才能进入。

火山岩石的这种结晶阴离子型架状结构产生了特定的阳离子选择顺序，这是由该结构产生的静电吸附选择效应和分子筛选择效应共同形成的。一方面，每一种火山岩石都有自己特定的结晶阴离子格架并产生各自特定的电场，各种阳离子与每种火山岩石格架及其相关的电场间相互作用的方式不一样，使得火山岩石与各种阳离子的亲和力也不一样，产生了特定的阳离子静电吸附选择效应；另一方面，各种阳离子在水中形成的水合离子半径不同，使得进入火山岩石微孔的难易程度不同，从而产生了分子筛选择效应。

火山岩石对不同阳离子的选择吸附性可由选择性系数表示，即KaB=（A）znA（Bn）nB/（B）znB（An）nA，式中（An），（Bn）表示阳离子A及B在平衡溶液中当量浓度；（A）z，（B）z表示阳离子A及B在火山岩石上的当量部分；nA，nB表示在A及B的交换反应化学方程式中A及B的克分子数。

 我公司经过7年研究实验，利用火山岩天然特性，进行活化深度处理，将其改良成分子筛结构，并针对农村生活污水氨氮、有机物等超标情况，研制出专用火山岩活化分子筛，其处理效果，运行成本均为国内首创，并已申请国家专利。