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

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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
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
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。
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。
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
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。
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。
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3.0～4.0m。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。
太阳能农村生活污水处理工艺(CSE-AO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20～24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，以使均匀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1.0～2.0m3/m2·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。
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
图1为本污水处理装置的平面结构示意图。
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
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。
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。
太阳能农村生活污水处理工艺(CSE-AO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20～24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，以使均匀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1.0～2.0m3/m2·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CODCr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CODCr≤60mg/L，氨氮≤15mg/L，总磷≤1mg/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(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)再分别连接曝气机(8)和回流泵(7)，曝气机(8)与曝气管(11)连接，二沉池(4)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(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。
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(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。
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(12)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20～24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)，以使均匀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(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，二沉池(4)每天排泥2～3次，每次排泥时间为15～30min。
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