CN102976565B - 一种小型生活污水废水连续处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种小型生活污水废水连续处理装置，厌氧区内有上层大颗粒填料区和下层小颗粒填料区，填料是火山岩；厌氧区底部与好氧区底部之间有一个连接管，左部、右部好氧区内均有生物膜材料，左部好氧区内的底部设有曝气装置，曝气装置上方和连接管之间设有一个在连接管的水流和第一曝气装置的气流作用下转动的、负载有光催化材料涂层的齿轮状叶片，齿轮状叶片上方设有光导纤维，光导纤维上端向上伸出到左部好氧区外且连接太阳光采集器；过滤区内设有三层活性炭填料层，最上层活性炭填料层上方有漂浮的固定有水生植物的泡沫板；将有毒有害的有机化合物通过利用光催化作用、微生物降解来除去污水中的难降解的有机化合物，处理率高、可连续操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种废水处理装置，尤其涉及一种小型生活污水废水连续处理装置。
背景技术
对于分散居住的农村或偏远地区，废水收集和处理存在很大的问题，直接影响该地区的生态环境。比如，农村普遍存在基础设施建设薄弱、排水系统和污水处理建设不够完善等诸多问题。避免因污水未经处理直接排放而对农村地区的水体、土地等自然环境产生污染影响，确保农村水源安全和农民身体健康，既是新农村建设中加强基础设施建设，推进村庄整治工作的一项重要内容，同时也是当前农村人居环境改善工作中所要解决的最急需、最迫切、最突出的问题，具有重要的现实意义。
农村污水末端排水口靠近市政污水管网区域，污水可直接纳入市政污水处理系统外，其区域的污水均需处理，使出水达到回用标准或达标排放。根据对多种污水处理工艺方案的比选，结合考虑村里的地理位置、出水排放要求等因素，当前污水处理工艺有：
(1) 自然系统处理工艺，即利用土壤作为处理和处置的媒体，包括土地应用、人工湿地、地下渗滤等。还有一些污泥处理系统，如干沙床和泻湖。
(2) 集水系统处理工艺，即不使用传统的重力式污水管，而代以轻质塑料管，其优点是埋深较浅、管接少、连接结构不复杂。常用的污水管道有压力式、真空式和小直径重力式。
(3) 传统的处理系统处理，即结合生化和物化工艺，由池、泵、鼓风机和其他机械装置组成的系统，其包括3种形式：悬浮式生长，固定式生长，两者混合。这一类也包括对污泥的处理，如消化、脱水和堆肥等。
(4) 膜技术处理工艺，对于分散式废水处理较多的是对小区污水的处理，而且工艺仍然是传统方法的组合，是城市污水处理厂的小型化。随着膜技术的发展，采用膜生物反应器（MBR），污水处理设施实现了装置化、小型化，使污水分散处理和回用得以实现。
（5）人工湿地处理工艺，是农村生活污水经化粪池处理后，上清液通过集水管道进入进水井，经过格栅流入沉淀池，经沉淀的上清液用泵扬入一级人工湿地，而后再进入二级人工湿地，二级人工湿地的出水回流至清水池，可供绿化、灌溉，也可溢流至附近坑塘。但该技术需要有较大的土地和相应的温度，比如在冬天，该技术在使用上有很大的局限。
上述前3种技术比较落后，因此膜技术有着非常大的优点和巨大的发展潜力，MBR是20世纪末发展起来的高新技术，它是膜分离技术和活性污泥生物技术的结合，其高效的固液分离使出水水质良好，悬浮物和浊度接近于零，生活污水处理后可直接回用。但MBR也存在很多缺点，主要体现在膜的价格比较高，膜污染问题并没有得到彻底解决，如物理性的堵塞、化学性的结构及生物性的污染，从而造成更换周期短、运行维护成本高，另外就是MBR的生化功能并未改变生化本质。
我国地域发展不平衡，不同地域间农村差别较大，加之农村地区长期以来形成的居住方式、生活习惯等方面的差异，使得污水处理模式不能过于单一，因此要根据农村具体现状、特点、风俗习惯以及自然、经济与社会条件，因地制宜地采用多元化的污水处理模式。
发明内容
本发明提出一种多元化处理方式的小型生活污水废水连续处理装置，适宜于不同环境和气候，成本较低，处理效果好。
本发明采用的技术方案是：本发明装置包括位于壳体内的厌氧区、好氧区和过滤区，厌氧区内有上层的大颗粒填料区和下层的小颗粒填料区，填料是火山岩；厌氧区底部与好氧区底部之间有一个连接管，好氧区被分割成左部好氧区和右部好氧区，左部、右部好氧区上口相通，左部、右部好氧区内均有生物膜材料，左部好氧区内的底部设有第一曝气装置，第一曝气装置上方和连接管之间设有一个在连接管的水流和第一曝气装置的气流作用下可以转动的、并且负载有光催化材料涂层的齿轮状叶片，齿轮状叶片上方设有一根光导纤维，光导纤维上端向上伸出到所述左部好氧区外且连接太阳光采集器；所述右部好氧区的右侧底部有一个连通过滤区的出水口；过滤区内从下到上设有三层活性炭填料层，每两层活性炭填料层之间有空隙，在最上层的活性炭填料层的上方有漂浮的泡沫板，泡沫板上固定有水生植物，最上层活性炭填料区的右上方壳体上有一个出水口。
本发明的有益效果是：
1、本发明将有毒有害的有机化合物通过利用光催化作用、微生物降解来除去污水中的难降解的有机化合物。光催化作用利用的是太阳光能，这样更加环保经济。
2、在厌氧区，可以利用火山岩来调节污水中的pH和给微生物提供生长场所，不需要添加化学药剂。
3、该设备占地面积小、处理率高、操作费用低、可连续操作。
4、设备无需人工控制，完全溢流处理，自动化程度高。
附图说明
图1是本发明的结构及工作原理示意图；
图中：Ⅰ.厌氧区；Ⅱ.好氧区；Ⅲ.过滤区；
1.壳体；2.排气管；3.进水口；4.大颗粒填料区；5.小颗粒填料区；6.连接管；7.排泥口；8.曝气装置；9.齿轮状叶片；10.光导纤维；11.太阳光采集器；12.定日镜；13.平面反射镜；14.生物膜材料；15.曝气装置；16.斜板；17.出水口；18.活性炭填料；19.泡沫板；20.水生植物；21.出水口。
具体实施方式
如图1所示，本发明装置主要由三个部分组成，分别是厌氧区Ⅰ、好氧区Ⅱ、过滤区Ⅲ；三个区都在壳体1内，厌氧区Ⅰ和过滤区Ⅲ之间是好氧区Ⅱ，厌氧区Ⅰ呈封闭状态。在厌氧区Ⅰ的顶部连接一个排气管2，排气管2用来排出厌氧区Ⅰ中产生的甲烷气。厌氧区Ⅰ的顶部一侧开有进水口3，污水从进水口3处进入到厌氧区Ⅰ内。在厌氧区Ⅰ内自上而下有两层填料区，分别是上部的大颗粒填料区4和下部的小颗粒填料区5，大颗粒填料区4和小颗粒填料区5之间留有间隙，大颗粒填料区4中的填料是颗粒较大的火山岩，粒径为1~2cm，小颗粒填料区5中的填料是颗粒较小的火山岩，粒径为0.5~1cm，火山岩可用于调节厌氧区Ⅰ中污水的pH，不会因产酸而导致废水过酸，另外还提供微生物生长的场所以及起过滤的作用。
在厌氧区Ⅰ与好氧区Ⅱ之间有一个连接管6，连接管6位于这两个区的底部一侧，比壳体1的底部略高，有利于污泥沉淀在厌氧区Ⅰ内而不流向好氧区Ⅱ。在连接管6的相对侧，位于厌氧区Ⅰ的壳体1的底部有一个排泥口7，当污水在厌氧区Ⅰ内经过一段时间发酵沉淀后，会产生大量污泥，污泥通过排污口7排出。连接管6的呈漏斗型，连接管6漏斗型的大开口朝向好氧区Ⅱ，防止好氧区Ⅱ中曝气产生的氧气进入到厌氧区Ⅰ。
好氧区Ⅱ被分割成左、右两部分。分别是左部的好氧区Ⅱ1和右部的好氧区Ⅱ2，好氧区Ⅱ1和好氧区Ⅱ2被壳体1的隔断分隔开。在好氧区Ⅱ1的底部有个曝气装置8，用于曝气，在曝气装置8的上方和连接管6之间有一个负载有光催化材料涂层的齿轮状叶片9，齿轮状叶片9在连接管6的水流和曝气装置8的气流作用下可以转动，在齿轮状叶片9上方有一根光导纤维10，光导纤维10的上端向上伸出到好氧区Ⅱ1外，并且上端与位于好氧区Ⅱ1外的太阳光采集器11相连。在太阳光采集器11的旁边有定日镜12，定日镜12上方有平面反射镜13；定日镜12呈凹面镜状，并放置于厌氧区Ⅰ的顶部，定日镜12具有太阳光跟踪功能，根据太阳光的入射角度的变化自动调节自身的角度，同时还可以将太阳光反射到平面反射镜13上，平面反射镜13可以将太阳光反射到太阳光采集器11上，太阳光采集器11通过光导纤维10将太阳光照射到齿轮状叶片9上，促使齿轮状叶片9上的光催化材料发生光催化，降解废水中的污染物。另外，对于冬天气温较低的时候，还可以加热污水，保持微生物生长代谢的温度。好氧区Ⅱ1的上口与好氧区Ⅱ2上口相通，好氧区Ⅱ1的水可以溢流入好氧区Ⅱ2。好氧区Ⅱ1和好氧区Ⅱ2内有很多的生物膜材料14，可以给微生物提供生长的场所。好氧区Ⅱ2底部设有曝气装置15，可用于给好氧区Ⅱ2提供曝气。在好氧区Ⅱ1和好氧区Ⅱ2的中间隔板中部均设有一个斜板16，这两个斜板16与水平面夹角a均为55°~60°，两个斜板16的作用是可以让好氧区Ⅱ1和好氧区Ⅱ2中的污水在气流的推动下，水流能沿着斜板16作上下形成湍流，起到混合均匀作用。在好氧区Ⅱ2的右侧底部有一个直角状的出水口17，以减少由于斜板16形成的水流死角。出水口17连通过滤区Ⅲ，好氧区Ⅱ的污水可以从出水口17进入过滤区Ⅲ，在过滤区Ⅲ从下到上一共有三层活性炭填料层18，而且每层活性炭填料层18之间都有空隙，避免产生过滤短路，活性炭填料可用于吸附、过滤和给微生物提供生长场所。在最上层的活性炭填料层18的上方有漂浮的泡沫板19，在泡沫板19上固定有水生植物20，水生植物20的根伸到水中，起到吸收氮磷和美化环境的作用，在最上层活性炭填料18区的右上方壳体1上有一个出水口21，处理后的水可以通过出水口21溢流排出。
Claims (5)
1.一种小型生活污水废水连续处理装置，包括位于壳体内的厌氧区、好氧区和过滤区，其特征是：厌氧区内有上层的大颗粒填料区（4）和下层的小颗粒填料区（5），填料是火山岩；厌氧区底部与好氧区底部之间有一个连接管（6），好氧区被分割成左部好氧区和右部好氧区，左部、右部好氧区上口相通，左部、右部好氧区内均有生物膜材料（14），左部好氧区内的底部设有第一曝气装置（8），第一曝气装置（8）上方和连接管（6）之间设有一个在连接管（6）的水流和第一曝气装置（8）的气流作用下可以转动的、并且负载有光催化材料涂层的齿轮状叶片（9），齿轮状叶片（9）上方设有一根光导纤维（10），光导纤维（10）上端向上伸出到所述左部好氧区外且连接太阳光采集器（11）；所述右部好氧区的右侧底部有一个连通过滤区的出水口（17）；过滤区内从下到上设有三层活性炭填料层（18），每两层活性炭填料层（18）之间有空隙，在最上层的活性炭填料层（18）的上方有漂浮的泡沫板（19），泡沫板（19）上固定有水生植物（20），最上层活性炭填料（18）区的右上方壳体上有一个出水口（21）。
2.根据权利要求1所述的一种小型生活污水废水连续处理装置，其特征是：两层所述颗粒填料区之间留有间隙，大颗粒填料区（4）中的填料是粒径为1~2cm的火山岩， 小颗粒填料区（5）中的填料是粒径为0.5~1cm的火山岩。
3.根据权利要求1所述的一种小型生活污水废水连续处理装置，其特征是：厌氧区呈封闭状态，在厌氧区的顶部连接一个排气管（2），厌氧区的顶部一侧开有进水口（3）。
4.根据权利要求1所述的一种小型生活污水废水连续处理装置，其特征是：太阳光采集器（11）的旁边设有放置于厌氧区的顶部且呈凹面镜状且具有太阳光跟踪功能的定日镜（12），定日镜（12）上方设有可将太阳光反射到太阳光采集器（11）上的平面反射镜（13）。
5.根据权利要求1所述的一种小型生活污水废水连续处理装置，其特征是：连接管（6）呈漏斗型，连接管（6）的大开口朝向好氧区。
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