CN101671093B - 一种太阳能农村生活污水处理装置及其工艺 - Google Patents

一种太阳能农村生活污水处理装置及其工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种太阳能农村生活污水处理装置及其工艺。该装置包括污水厌氧生物处理池,兼氧+好氧生物处理池,太阳能曝气系统和污泥回流系统,其中太阳能曝气系统由太阳能电板、蓄电池、曝气机和曝气管组成。待处理污水由进水口自流进入挂有填料的厌氧处理池,经处理后出水再进入装配有太阳能曝气管的兼氧+好氧池,处理后出水由二沉池沉淀后排放。太阳能电板收集太阳能转化为电能储存于蓄电池内,通过蓄电池带动曝气机为兼氧+好氧池曝气,同时,二沉池污泥回流泵由蓄电池提供能量,进行污泥回流。这样,既有效利用自然界能源,也降低了运行费用,提高了农村生活污水处理程度,提供了一种新型的农村生活污水处理技术。

Description

一种太阳能农村生活污水处理装置及其工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及水处理装置,尤其涉及一种太阳能农村生活污水处理装置及其工艺。 背景技术
[0002] 农村生活污水是量大面广的一类污水,近年来,随着我国乡镇、农村的发展和广大 农村人民生活水平的迅速提高,农村生活污水的排放量不断增加,使得农村面源污染日益 加重,呈现出污染从城市向农村转移的态势。
[0003] 现有农村分散式生活污水处理的方法中,主要以无动力厌氧生物处理、土地处理、 人工湿地等工艺为主。这一系列方法大多存在着停留时间长、冬季处理效果差、废水中氮磷 的去除效果不佳的特点。因此,现有农村生活污水处理技术的不足、氮磷的大量排放是导致 国内目前水体富营养严重的直接诱因。
[0004] 针对现有农村生活污水处理技术的不足,本发明拟开发以太阳能为能源的兼氧、 好氧生物处理系统以及污泥回流系统。该系统以厌氧水解对生活污水进行初步处理,在折 流板厌氧反应器中设置填料以持留高活性厌氧污泥;以兼氧+好氧作为核心处理单元,对 氮磷进行深度处理;沉淀后污泥由蓄电池提供能量,采用污泥回流泵进行污泥回流,以使反 应器污泥持留并确保出水水质稳定达标排放。这种新型的农村生活污水处理技术,不仅可 以利用太阳能为能量进行微动力曝气和污泥回流,而且可以有效地去除污水中氮磷等污染 物。试验证明,据此开发的新技术对农村生活污水具有良好的处理效果。
发明内容
[0005] 本发明的目的是在于克服现有的不足,提供一种经济、实用、处理效果好的太阳能 农村生活污水处理装置及其工艺。
[0006] 太阳能农村生活污水处理装置包括厌氧池、兼氧池、好氧池、二沉池、太阳能电板、 蓄电池、回流泵、曝气机、进水口、出水口、曝气管、折流板、排泥管、污泥回流管、中心管、反 射板、二沉池进水管,沉泥斗、填料,装置本体内设置厌氧池、兼氧池、好氧池、二沉池,装置 本体分隔成前后两部分,后面部分为厌氧池,前面部分为依次设置的兼氧池、好氧池、二沉 池,厌氧池与兼氧池之间以及兼氧池与好氧池之间通过池壁开口连接,好氧池通过二沉池 进水管连接二沉池的中心管,厌氧池内设有进水口、折流板,厌氧池、兼氧池和好氧池内分 别挂有填料,在兼氧池和好氧池底部分别设有曝气管,兼氧池的曝气管下设有污泥回流管, 二沉池为竖流式沉淀池,二沉池底部设有沉泥斗,沉泥斗里设有排泥管,二沉池中心设有中 心管,中心管的下方设有反射板,沉泥斗中的排泥管与回流泵连接,回流泵连接污泥回流 管;太阳能电板与蓄电池连接,蓄电池再分别连接鼓风机和回流泵,鼓风机与曝气管连接, 二沉池设有出水口。
[0007] 所述的厌氧池与兼氧池、好氧池、二沉池的体积比为12〜14 : 2〜4 : 4〜 6 : 1〜3,厌氧池、兼氧池、好氧池和二沉池的高均为3. 5〜4. 5m,其有效水深均为3.0〜 4. Om0所述的折流板的高度与厌氧池液位高度相等,折流板开孔方式为上下交替开孔,使水流以上下折流形式流动,开孔孔径为0. 3〜0. 5m。所述的填料为弹性填料。所述的太阳能 电板为太阳能光伏板。所述的蓄电池为太阳能专用铅酸蓄电池。
[0008] 太阳能农村生活污水处理工艺(CSE-A0工艺)是:待处理污水从进水口流入厌氧 生物处理池内,进水受折流板的作用在厌氧池内以上下折流形式流动,池内挂有填料,填料 有助于厌氧污泥的持留,同时使污水和污泥充分接触,污水中有机物在厌氧菌作用下,被初 步分解和去除,在污水在厌氧池内停留20〜M小时后,自流进入兼氧池和好氧池,分别停 留4〜6小时和8〜10小时,兼氧池和好氧池设有曝气管和填料,以使均勻曝气和促进微 生物的代谢和生长;好氧处理出水最后排入竖流沉淀池,沉淀时间为2〜3小时,表面负荷 负荷为1. 0〜2. OmVm2 · h,竖流沉淀池的污泥一部分通过回流泵和污泥回流管回流至兼氧 池,另一部分污泥则排出系统,竖流沉淀池每天排泥2〜3次,每次排泥时间为15〜30min。
[0009] 本发明与现有技术相比具有的有益效果在于:①通过太阳能发电与兼氧+好氧生 物处理技术相结合,使太阳能成为污水处理曝气系统的最初能量来源,节省运行费用和能 源。②通过太阳能发电与污泥回流系统相结合,使太阳能成为污水回流系统系统的最初能 量来源,节省运行费用和能源。③该装置将污水厌氧生物处理池、兼氧+好氧生物处理池、 二沉池共壁建设,节省占地。④该装置设有污水厌氧生物处理池和兼氧+好氧生物处理池, 可有效去除废水中氮磷,提高污水处理程度。
附图说明
[0010] 图1为本污水处理装置的平面结构示意图。
[0011] 图2为本污水处理装置前部剖面结构示意图。
具体实施方式
[0012] 如图1、2所示,太阳能农村生活污水处理装置包括厌氧池1、兼氧池2、好氧池3、二 沉池4、太阳能电板5、蓄电池6、回流泵7、曝气机8、进水口 9、出水口 10、曝气管11、折流板 12、排泥管13、污泥回流管14、中心管15、反射板16、二沉池进水管17,沉泥斗18、填料19, 装置本体内设置厌氧池1、兼氧池2、好氧池3、二沉池4,装置本体分隔成前后两部分,后面 部分为厌氧池1,前面部分为依次设置的兼氧池2、好氧池3、二沉池4,厌氧池1与兼氧池2 之间以及兼氧池2与好氧池3之间通过池壁开口连接,好氧池3通过二沉池进水管17连接 二沉池4的中心管15,厌氧池1内设有进水口 9、折流板12,厌氧池1、兼氧池2和好氧池3 内分别挂有填料19,在兼氧池2和好氧池3底部分别设有曝气管11,兼氧池2的曝气管11 下设有污泥回流管14,二沉池4为竖流式沉淀池,二沉池4底部设有沉泥斗18,沉泥斗里设 有排泥管13,二沉池4中心设有中心管15,中心管15的下方设有反射板16,沉泥斗18中的 排泥管13与回流泵7连接,回流泵7连接污泥回流管14 ;太阳能电板5与蓄电池6连接, 蓄电池6再分别连接鼓风机8和回流泵7,鼓风机8与曝气管11连接,二沉池4设有出水口 10。
[0013] 所述的厌氧池1与兼氧池2、好氧池3、二沉池4的体积比为12〜14 : 2〜4 : 4〜 6 : 1〜3,厌氧池1、兼氧池2、好氧池3和二沉池4的高均为3. 5〜4. 5m,其有效水深均为 3. 0〜4. 0m。所述的折流板12的高度与厌氧池1液位高度相等,折流板12开孔方式为上 下交替开孔,使水流以上下折流形式流动,开孔孔径为0. 3〜0. 5m。所述的填料19为弹性
4填料。所述的太阳能电板5为太阳能光伏板。所述的蓄电池6为太阳能专用铅酸蓄电池。 [0014] 太阳能农村生活污水处理工艺(CSE-A0工艺)是:待处理污水从进水口 9流入厌 氧生物处理池内1,进水受折流板12的作用在厌氧池内1以上下折流形式流动,池内挂有填 料19,填料19有助于厌氧污泥的持留,同时使污水和污泥充分接触,污水中有机物在厌氧 菌作用下,被初步分解和去除,在污水在厌氧池1内停留20〜M小时后,自流进入兼氧池 2和好氧池3,分别停留4〜6小时和8〜10小时,兼氧池2和好氧池3设有曝气管11和 填料19,以使均勻曝气和促进微生物的代谢和生长;好氧处理出水最后排入竖流沉淀池4, 沉淀时间为2〜3小时,表面负荷负荷为1. 0〜2. OmVm2 · h,竖流沉淀池4的污泥一部分 通过回流泵7和污泥回流管14回流至兼氧池2,另一部分污泥则排出系统,竖流沉淀池4每 天排泥2〜3次,每次排泥时间为15〜30min。实验结果表明,当进水C0D&浓度为250〜 400mg/L,氨氮浓度为10〜30mg/L,总磷浓度为3〜7mg/L时,反应装置出水C0D&彡60mg/ L,氨氮< 15mg/L,总磷< lmg/L。

Claims (7)

1. 一种太阳能农村生活污水处理装置,其特征在于包括厌氧池(1)、兼氧池O)、好氧 池(3)、二沉池G)、太阳能电板(5)、蓄电池(6)、回流泵(7)、曝气机(8)、进水口(9)、出 水口(10)、曝气管(11)、折流板(12)、排泥管(13)、污泥回流管(14)、中心管(15)、反射板 (16)、二沉池进水管(17)、沉泥斗(18)、填料(19),装置本体内设置厌氧池(1)、兼氧池(2)、 好氧池(3)、二沉池G),装置本体分隔成前后两部分,后面部分为厌氧池(1),前面部分为 依次设置的兼氧池O)、好氧池(3)、二沉池0),厌氧池(1)与兼氧池(¾之间以及兼氧池 (2)与好氧池C3)之间通过池壁开口连接,好氧池C3)通过二沉池进水管(17)连接二沉池 (4)的中心管(15),厌氧池(1)内设有进水口(9)、折流板(12),厌氧池(1)、兼氧池(2)和 好氧池C3)内分别挂有填料(19),在兼氧池(¾和好氧池C3)底部分别设有曝气管(11),兼 氧池O)的曝气管(11)下设有污泥回流管(14),二沉池(4)为竖流式沉淀池,二沉池(4) 底部设有沉泥斗(18),沉泥斗里设有排泥管(13),二沉池中心设有中心管(15),中心 管(15)的下方设有反射板(16),沉泥斗(18)中的排泥管(13)与回流泵(7)连接,回流泵 (7)连接污泥回流管(14);太阳能电板(5)与蓄电池(6)连接,蓄电池(6)再分别连接曝气 机⑶和回流泵(7),曝气机⑶与曝气管(11)连接,二沉池⑷设有出水口(10)。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能农村生活污水处理装置,其特征在于:所述的厌 氧池⑴与兼氧池⑵、好氧池⑶、二沉池⑷的体积比为12〜14 : 2〜4 : 4〜6 : 1〜 3,厌氧池⑴、兼氧池(2)、好氧池(3)和二沉池⑷的高均为3. 5〜4. 5m,其有效水深均为 3. 0 〜4. Om0
3.根据权利要求1所述的一种太阳能农村生活污水处理装置,其特征在于:所述的折 流板(1¾的高度与厌氧池(1)液位高度相等,折流板(1¾开孔方式为上下交替开孔,使水 流以上下折流形式流动,开孔孔径为0. 3〜0. 5m。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能农村生活污水处理装置,其特征在于:所述的填 料(19)为弹性填料。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能农村生活污水处理装置,其特征在于所述的太阳 能电板(5)为太阳能光伏板。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能农村生活污水处理装置,其特征在于:所述的蓄 电池(6)为太阳能专用铅酸蓄电池。
7. 一种使用如权利要求1所述装置的太阳能农村生活污水处理工艺,其特征在于:待 处理污水从进水口(9)流入厌氧池(1)内,进水受折流板(1¾的作用在厌氧池(1)内以上 下折流形式流动,池内挂有填料(19),填料(19)有助于厌氧污泥的持留,同时使污水和污 泥充分接触,污水中有机物在厌氧菌作用下,被初步分解和去除,在污水在厌氧池(1)内停 留20〜M小时后,自流进入兼氧池(2)和好氧池(3),分别停留4〜6小时和8〜10小 时,兼氧池(¾和好氧池C3)设有曝气管(11)和填料(19),以使均勻曝气和促进微生物的 代谢和生长;好氧处理出水最后排入二沉池(4),沉淀时间为2〜3小时,表面负荷为1. 0〜 2. 0m3/m2 *h,二沉池的污泥一部分通过回流泵(7)和污泥回流管(14)回流至兼氧池 O),另一部分污泥则排出系统,二沉池(4)每天排泥2〜3次,每次排泥时间为15〜30min。
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