CN100513326C

CN100513326C - 生活污水生态处理装置

Info

Publication number: CN100513326C
Application number: CNB2006101554560A
Authority: CN
Inventors: 封华强
Original assignee: Individual
Current assignee: Zhejiang Aidiman Environmental Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2026-12-26
Also published as: CN1986442A

Abstract

本发明涉及一种生活污水生态处理系统，该系统由预处理模块、生态模块和湿地模块顺序连接而成，其中预处理模块包括由墙体分隔而成且依次相连通的调节池、厌氧池和过滤池，调节池、厌氧池和过滤池的池底设有钢筋混凝土，调节池的进水口与收集管网连接，第一PVC管下底部的开口距池底30-40cm，第一进出口比进水口低5-10cm；厌氧池3在离进水口处设有一挡水板，底部设两排布水孔，池内设有填料；过滤池设有烁石滤料，厌氧池通过第三进出口与第二PVC管相连通，第二PVC管的出口插入烁石滤料中，出水口通过提升泵与生态模块的进口相连通。本发明有益的效果是：结构简单合理、处理效果好、有利于推广和大范围使用。

Description

生活污水生态处理装置

技术领域

本发明涉及城镇生活小区和农村生活污水，畜粪污水处理工艺，尤其是一种生活污水生态处理装置，能高效处理氮磷、BOD、COD、SS、动植物油、大肠杆菌及难溶有机物和重金属等。

背景技术

改革开放以来，我国农村经济取得了长足发展。但随着农村经济的快速发展，传统粗放的农村经济发展模式并没有得到根本转变，许多环境问题日益凸现，农村生态环境令人担忧，特别是村镇环境“脏、乱、差”、饮用水源水质下降、畜禽养殖污染、农村面源污染以及工业企业和城市污染向农村加速转移等问题突出，使农村环境质量进一步恶化，不仅威胁着农民群众的身体健康，而且制约了农村经济的进一步发展。随着我国农村温饱问题的基本解决和全面建设小康社会的逐步推进，广大农民群众迫切要求改变这种环境状况。党和国家领导人高度重视农村环境问题，胡锦涛总书记在2005年中央人口资源环境工作座谈会上，明确指示“要启动农村小康环保行动计划”，曾培炎副总理也在2005年4月提出“要统筹城乡环保工作，实施农村环境综合整治，尽快启动农村小康环保行动计划”。

农村污水普遍缺乏有效治理。调查显示，96％的村庄没有排水沟渠和污水处理系统，98％的村庄将垃圾堆放在房前屋后、坑边路旁甚至水源池、泄洪道、村内外池塘，无人负责垃圾收集与处理。我国″八五″，″九五″期间已经针对我国小城镇、特色工业园区污水的特点做了大量的研究，且取得了很多成绩，但投资省、效率高的处理工艺仍然不能从根本上解决问题；已经投资建成的部分小城镇、开发区、工业园区的污水处理厂由于日常运行费用的重负不得不经常停运；对于众多正在起步发展的小城镇、即将建设的开发区和工业园区，效率再高的处理工艺也需要一定资金来建设、运营污水处理厂。

目前，我国此类小型污水处理厂一方面根据国家政策、城镇发展的需要必须建设，另一方面其自身存在的特点又使得其建设存在诸多问题。

发明内容

本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种生活污水生态处理装置，利用高效微生物菌种和生物填料，分解和吸收污水中大部分有机物和大分子颗粒物。利用植物的光和作用和吸附能力又可以拦截、分解和吸收污水中的各种大量的颗粒物和微量元素及重金属。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种生活污水生态处理装置，该系统由预处理模块、生态模块和湿地模块顺序连接而成，其中预处理模块包括由墙体分隔而成且依次相连通的调节池、厌氧池和过滤池，调节池、厌氧池和过滤池的池底设有钢筋混凝土，调节池的进水口与收集管网连接，第一PVC管下底部的开口距池底30-40cm，第一进出口比进水口低5-10cm；厌氧池的进水口处设有一挡水板，挡水板底部设两排布水孔，厌氧池内设有填料；过滤池设有砾石滤料，厌氧池通过第三进出口与第二PVC管相连通，第二PVC管的出口插入砾石滤料中，出水口通过提升泵与生态模块的进口相连通。

所述的厌氧池设有二间并且通过第二进出口相连通，在进水口处分别设有一挡水板，底部均设有两排布水孔，一间厌氧池内设有聚乙烯高分子组合填料，另一间设有化纤弹性填料。

所述的聚乙烯高分子组合填料和化纤弹性填料上设有钢丝绳和尼龙绳。

调节池、厌氧池和过滤池的顶部设有窨井盖。

所述的第二PVC管通过PVC管弯头与埋在砾石滤料下的布水管相连通。

所述的生态模块中三通管连接上层管道和下层管道，纱布把下层管道和砂石滤料层隔开，防水布横向把模块隔开，上面铺有砂石滤料层，管网中投放生物菌BZT制剂。

所述的上层管道中第一出水管与下层管道的收集主管相连通，第一进水管上每隔一定距离接一根第一支管，第一支管的底部开口，末端有堵口；收集主管每隔一定距离接一根收集支管，收集支管向下开有支管通孔。

所述的湿地模块由布水部分、湿地部分和集水部分组成，布水部分包括布水管和散水管，散水管上设有多个布水圆孔；湿地部分由亚粘土层、砂土层以及不同粒径的碎石层以及隔水层组成，所述不同粒径的碎石层为4—6层不同粒径的砾石，自上而下、粒径由小到大布置，第一砾石层与底层砾石层的直径为d25—d30毫米、中间砾石层直径分别为d5—d10毫米、d10—d25毫米依次设置；底部为隔水层，隔水层依次为粘土、防水布、粘土三层防护，湿地种植的物种为耐污、去污能力强、生长快、繁殖能力强的物种。

所述的物种是芦苇、水葫芦、茭白、满江红或金鱼藻。

本发明有益的效果是：结构简单合理、处理效果好、有利于推广和大范围使用。生态处理技术与其他传统的处理技术相比有以下特点：1、净化效果持久稳定，适用性强，投资省。2、无动力生物降解处理生活污水无运行费用，维护方便。3、种植条件限制不严，出水质量稳定。4、能够实现污水资源化，使污水处理与利用相结合。

附图说明

图1是本发明中预处理模块的主视剖面结构示意图；

图2是本发明中预处理模块的俯视剖面结构示意图；

图3是本发明中生态模块的剖面结构示意图；

图4是本发明中模块上层管道布置图；

图5是本发明中模块下层管道布置图；

图6是本发明中收集支管部分的仰视结构示意图；

图7是本发明中人工湿地剖面示意图。

图1和图2附图标记说明：窨井盖1，调节池2，厌氧池3，过滤池4，进水口5，第一PVC管6，挡水板7，聚乙烯高分子组合填料8，化纤弹性填料9，钢丝绳10，出水口11，墙体12，尼龙绳13，钢筋混凝土14，PVC管弯头15，砾石滤料16，提升泵17，布水孔18，第二PVC管19，第一进出口20，第二进出口21，第三进出口22，太阳能加热器23，污泥泵24；图3、图4、图5和图6的附图标记说明：三通管31，砂石滤料层33，下层管道34，纱布35，黄沙层36，防水布37，上层管道38，集水井39；第一出水管40，堵口41，检查口42，第一进水管43，第一支管44，收集主管45，收集支管46，支管通孔46-1，冲洗管47。图7的附图标记说明：带孔布水管51，苇根52，碎石层53，坡度54，隔水层55，芦苇56，水面57，溢流出口58，集水管59，集水沟60。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

这种生活污水生态处理装置，该系统由预处理模块、生态模块和湿地模块顺序连接而成，其中预处理模块包括由墙体12分隔而成且依次相连通的调节池2、厌氧池3和过滤池4，调节池2、厌氧池3和过滤池4的池底设有10cm的钢筋混凝土14，调节池2、厌氧池3和过滤池4的顶部设有窨井盖1。调节池2的进水口5与接市政管网处开口300mm X 300mm，第一PVC管6下底部的开口距池底30-40cm以便过滤和拦截池内污泥和悬浮物，第一进出口20比进水口5低5-10cm；厌氧池3的进水口处设有一挡水板7，挡水板7底部设两排布水孔18，厌氧池3内设有填料；过滤池4设有砾石滤料16，厌氧池3通过第三进出口22与第二PVC管19相连通，第二PVC管19的出口插入砾石滤料16中，第二PVC管19通过PVC管弯头15与埋在砾石滤料16下的布水管相连通，经砾石滤料16出来后再由出水口11通过提升泵17与生态模块的进口相连通。

所述的厌氧池3设有二间并且通过第二进出口21相连通，在离进水口30cm处分别设有一挡水板7，厚度0.8cm，距底部每25cm处设有两排布水孔18，间隔10cm，孔径是10cmX10cm，使得池内布水更加均匀，一间厌氧池3内设有聚乙烯高分子组合填料8，另一间设有化纤弹性填料9，聚乙烯高分子组合填料8和化纤弹性填料9上设有钢丝绳10和尼龙绳13。

所述的生态模块中三通管32连接上层管道38和下层管道34，砂石滤料层32要求50cm，纱布35把下层管道34和砂石滤料层33隔开，防水布37横向把模块隔开，宽度比是2：3，上面铺有100cm厚的砂石滤料层33，管网中投放生物菌B ZT制剂。

图4上层管道布置：第一出水管40为直径110mm的PVC，所述的上层管道38中第一出水管40与下层管道34的收集主管45相连通，第一进水管43上每隔50cm距离接一根直径75mm的第一支管44，第一支管44的底部开口，末端有堵口41，检查口42接头处内有防漏垫圈和防堵塞直径75mm的尼龙片，尼龙片中心开口直径7mm。

图5下层管道布置：收集主管45直径是110mm的PVC管，每隔100cm距离接一根直径50mm的收集支管46，收集支管46用纱布35全裹，底端不设堵口，收集支管46向下开有支管通孔46-1如图6。

所述的湿地模块由布水部分、湿地部分和集水部分组成，布水部分包括带孔布水管51和散水管，布水管和散水管均为PVC管，散水管上每10—15cm设有多个布水圆孔，保证系统的均匀布水。湿地部分由亚粘土层、砂土层以及不同粒径的碎石层53以及隔水层55组成，所述不同粒径的碎石层为4—8层不同粒径的砾石，自上而下、粒径由小到大布置，第一砾石层与底层砾石层的直径为d20—d30毫米、中间砾石层直径分别为d5—d15毫米、d10—d25毫米依次设置；底部为隔水层55，隔水层55呈一定的坡度54，隔水层55依次为粘土、防水布、粘土三层防护，保证系统出水的回收与利用。湿地种植的物种为耐污、去污能力强、生长快、繁殖能力强的物种，物种采用芦苇56，苇根52深入碎石层53。

所述第一砾石层与散水管高度基本相同，将大部分污水布于第一砾石层中，污水在湿地系统中水平推流与垂直流运动相结合，流经各层碎石层，使湿地部分中的净化效率显著提高。

集水部分包括集水管与散水管结构相同和集水沟60，集水管59外接可调高度的排水管，将处理后的污水收集后由水面57通过溢流出口58由集水沟60排出。

本发明的工作原理：

◆通过系统中微生物的好氧、兼氧、厌氧反应对污水进行处理。

◆通过绿地中生成的植物直接吸收作用对污水进行处理。

◆通过砂石填料构成滤床结构，对污水中颗粒性杂质过滤拦截处理。

◆离子交换作用。

◆湿地中的水生植物吸收水中的难溶有机物和重金属。

◆出水回用：洗车、灌溉、绿化。

调节池中设一污泥泵，定时抽出池底的部分污泥，保持后处理系统的正常运行。

厌氧池内的微生物的代谢活动条件之一是要有适宜的温度，温度低对于任何一种微生物生长，代谢都是不利的。在低温的气候条件下，通常的污水处理装置处理效果不理想，出水难以达标。通过太阳能加热器23为厌氧池内的污水加热，定时温控器使得池内污水温度保持在最恰当的范围内，以便使污水处理系统正常运行。预处理池中利用组合式聚乙烯生物填料和化学纤维弹性填料作为载体，培养出的生物膜对水体进行处理和净化。COD和BOD去除率约为30～40％，SS去除率约为50～70％，氨氮去除率约为15～20％。

向模块中投放的BZT生物菌制剂，污水经预处理池净化后进入模块，利用系统中地下围成的一个生物滤池中物理、化学和生物的三重协同作用，利用配水系统将生活污水引到草坪下，均匀地向厌氧滤层渗滤，污染物通过物化吸附被载留在滤料中，含碳和氮的有机物通过厌氧及好氧过程分解，磷则被土壤物理化学吸咐，截留在土壤中，为草坪或者其他植物所利用，最终净水从上层管道排出。COD和BOD去除率约为50～80％，SS去除率约为70～90％，氨氮去除率约为50～60％。

为了达到出水水质标准，从模块中流出的水需经湿地系统中再进一步净化，通过吸附和沉淀进一步除去BOD、氮、磷、难溶有机物和重金属。水中的不溶有机物通过湿地的沉积、过滤作用.可以很快地被截留而被微生物利用；污水中的可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、咀收及生物代谢过程而分解去除。人工湿地系统对浓度较低的生活污水的处理，BOD5的去除率约为70～93％，COD去除率可达80％以上，处理出水中SS小于20mg/L，氨氮去除率约为38～66％。

本发明利用高效微生物菌种和生物填料，分解和吸收污水中大部分有机物和大分子颗粒物。利用植物的光和作用和吸附能力又可以拦截、分解和吸收污水中的各种大量的颗粒物和微量元素及重金属。应用范围：

※生活小区、宾馆、饭店、公寓、别墅群等楼宇的生活污水的处理和回用；

※学校、部队、旅游区、铁路、公路、码头的侯客室、高尔夫球场、民用机场等公共场所生活污水；

※旅游风景名胜区、疗养院、渡假中心和商业场所等日常污水；

※农场、水产加工厂、肉制品加工厂、鲜奶加工厂等与生活污水性质相类似的工业有机废水处理；

※农业水源保护、城市水源涵养；

※景观水处理、河道湖泊水质净化；

※其它工业及特殊污水水质处理。

外观为景观绿地，整体形成水、微生物、植物、动物共生的生态系统，并利用系统中的物理、化学和生物的三重协同作用，通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污水高效净化的处理系统。

本发明结构上的优点：

1.构筑物简单合理，实用，投资省造价低。该技术采用生物能、重力能、太阳能等生态型能源，能快速地净化污水中的有害物质，与传统的污水处理设备系统相比一次性投资可节约50—60％。

2.运行费用低。该装置成功地利用了流体学来控制整个污水处理的全过程，做到了有污水时自动运行，无污水时自动停运，彻底解决了白天污水量大，夜间污水量小，乃至后半夜基本无污水等流量不均而引来的技术难题.

3.无需专人管理及清渣周期长。采用该装置处理污水，不需要专人管理，长期为用户节约了管理费用。本工艺采用的是生物处理无剩余污泥技术，微生物把有机物和有害污染物转化为空气氮氧化合物、热量和水，为此，清渣周期长，一般情况下三至五年只需清掏一次，减少了清理费用。

4.处理净化效果好。由于该装置是利用污水流动来控制整个污水处理过程，在装置内设有特殊的生物载体及大量的微生物菌群，利用微生物的新陈代谢功能，能够自动快速的调节污水水量与处理效果之间的关系，因此污水处理效果十分稳定，经监测，净化后的水质优于国家《GB8978一1996污水综合排放标准》。

5.适应性强不受地区限制。该系统不受气温、气候的影响，无论在我国中原及其他地区，同样可以运行，处理结果均能全部符合国家要求。

6.污水直接资源化可利用净水沟进行淡水养殖，水生植物种植，能获得一定的经济效益，节约水资源。

Claims

1、一种生活污水生态处理装置，其特征是：该装置由预处理模块、生态模块和湿地模块顺序连接而成，其中预处理模块包括由墙体(12)分隔而成且依次相连通的调节池(2)、厌氧池(3)和过滤池(4)，调节池(2)、厌氧池(3)和过滤池(4)的池底设有钢筋混凝土(14)，调节池(2)的进水口(5)与收集管网连接，第一PVC管(6)下底部的开口距池底30-40cm，第一进出口(20)比进水口(5)低5-10cm；厌氧池(3)的进水口处设有一挡水板(7)，挡水板(7)底部设两排布水孔(18)，厌氧池(3)内设有填料；过滤池(4)设有砾石滤料(16)，厌氧池(3)通过第三进出口(22)与第二PVC管(19)相连通，第二PVC管(19)的出口插入砾石滤料(16)中，出水口(11)通过提升泵(17)与生态模块的进口相连通。

2、根据权利要求1所述的生活污水生态处理装置，其特征是：所述的厌氧池(3)设有二间并且通过第二进出口(21)相连通，在进水口处分别设有一挡水板(7)，底部均设有两排布水孔(18)，一间厌氧池(3)内设有聚乙烯高分子组合填料(8)，另一间设有化纤弹性填料(9)。

3、根据权利要求2所述的生活污水生态处理装置，其特征是：所述的聚乙烯高分子组合填料(8)和化纤弹性填料(9)上设有钢丝绳(10)和尼龙绳(13)。

4、根据权利要求1所述的生活污水生态处理装置，其特征是：调节池(2)、厌氧池(3)和过滤池(4)的顶部设有窨井盖(1)。

5、根据权利要求1所述的生活污水生态处理装置，其特征是：所述的第二PVC管(19)通过PVC管弯头(15)与埋在砾石滤料(16)下的布水管相连通。