CN103936234A - 一种利用太阳能的生活污水处理系统及其处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用太阳能的生活污水处理系统及其处理方法，该系统包括：太阳能系统、调节池、塔式生物滤池和土地处理系统。该方法利用太阳能作为污水循环的动力，生活污水依次经过调节池、塔式生物滤池和土地处理系统三个阶段的处理后排出达标的水。本发明与传统的生物处理技术相比，由于微生物被固定在载体上，防止了微生物的流失，减少了微生物用量，微生物活性高，繁殖快，适应性广，降解能力强，提高了生物处理效率；同时，利用太阳能进行塔式生物滤池污水的循环，降低了运行成本。

Description

一种利用太阳能的生活污水处理系统及其处理方法

技术领域

本发明涉及生活污水处理技术领域，特别是涉及一种利用太阳能的生活污水处理系统，还涉及一种利用太阳能的生活污水处理系统处理污水的方法。 

背景技术

随着我国环保工作的深入，广大农村、部队等分散式生活污水的治理日益成为环保工作的重点。生活污水中含有大量的有机物与氮磷等营养性污染物质，采用目前最经济的生化法处理时，由于降解有机物、氮、磷的细菌各不相同，且彼此的最佳反应条件各不相同，致使处理工艺复杂、反应流程长、操作复杂，很不适合广大农村等分散式小型污水处理。 

因此，依据生活污水的特点，结合我国农村的实际现状，研发一种能耗低，操作简便，处理效率高的生活污水处理系统就有着重要的现实意义。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种利用太阳能的生活污水处理系统及方法。 

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种利用太阳能的生活污水处理系统，包括太阳能系统、调节池、塔式生物滤池、土地处理系统，其中， 

上述的调节池上设有进水孔，在调节池进水孔一端设有沉沙坑，在调节池的另一端设有潜水泵，所述潜水泵通过导线与所述的太阳能系统连接； 

上述塔式生物滤池的顶端布置有打孔管，所述打孔管与潜水泵通过水泵管路相连接，所述塔式生物滤池内部设有上拦截网和下拦截网，在所述的上下拦截网之间填充有结合型微生物固定化多孔载体和海绵铁，所述塔式生物滤池的底部设有通气孔； 

上述的土地处理系统与所述的塔式生物滤池通过出水管管路相连接，所述土地处理系统由折板式池体和复合土壤层组成，所述的复合土壤层由吸附型微生物固定化载体和普通砂土按重量比为1∶1组成。 

优选地，所述的结合型微生物固定化多孔载体为聚氨酯泡沫，所述的吸附型微生物固定载体为海绵铁。 

进一步，所述下拦截网位于正常水位以下20-30cm处。 

进一步，所述水泵管路上设有控制阀和流量计。 

进一步，所述结合型微生物固定化多孔载体大小为下层4-5cm3、上层2-3cm3的不规则块状，用塑料绳串成串状，每串以间距5-6cm上下布置；在下拦截网上敷设一层粒径3-5cm3、厚度20cm的海绵铁。 

本发明解决上述技术问题的另一技术方案为：一种生活污水处理系统处理污水的方法，所述的方法包括如下的步骤： 

1)调节池处理：生活污水进入调节池，静置后，泥沙等较大的杂质经沉淀后进入沉沙坑，通过微弱的水解酸化作用，去除污水中易去除的COD； 

2)塔式生物滤池处理：调节池中的污水经潜水泵提升后通过水泵管路喷洒至塔式生物滤池中，污水均匀平缓的进入塔式滤池上层的结合型微生物固定化多孔载体中，经结合型微生物固定化多孔载体处理后的污水流入塔式滤池下层的海绵铁继续处理，通过结合型微生物固定化多孔载体和海绵铁组成的系统共同好友处理后，污水中的大部分TN、TP及NH-N均得到去除； 

3)土地处理系统处理：经塔式生物滤池处理后的污水经出水管流入土地处理系统，经过复合土壤层处理后排出达标的水。 

本发明的技术特点和效果如下： 

1、由于本发明将结合型微生物固定化多孔载体直接投加到塔式生物滤池的上下拦截网之间，替代了传统的普通生物填料。该固定化载体极大的比表面积及交联网状结构，极大的提高了反应器内的微生物活性、微生物密度及微生物种类，从而提高反应器的处理效果；同时，由于布水系统采用喷洒滴落的方式进行布水，在一定程度上对污水进行了充氧，下拦截网与水池有一定的距离，使塔内形成将强的拔风作用，给下行流动的污水进行了二次充氧，一个循环过程进行了两次充氧，无需曝气，节约了能耗； 

2、由于本发明的水流方向一直采用的是自上而下的流动方向，上部对污水中的物质进行了一定的截留，使水质自上而下发生了微弱的变化，且在不同区域形成不同的微氧环境，这都使得在反应器内部不同的区域会形成略有差别的环境，实现了小环境内的微生物多样性，为提高污染物的处理效果提供了基础条件； 

3、由于本发明采用的结合型微生物固定化多孔载体体比表面积大、呈块状多孔的形态，使得反应器内单位体积中持有的生物量大、活性高且生物种类丰富；同时，由于溶解氧传质的作用，使得每个块状载体从外到里及整个反应器从上到下可依次形成好氧、兼氧和厌氧的环境，因此，进一步增加了生物多样性和强化了同步脱氮除磷的能力。同时，由于塔内微生物密度很高，产生的污泥很少； 

4、由于本发明在塔内下拦截网上敷设一层海绵铁，利用铁离子的化学沉淀作用，大大提高了系统的除磷能力。另外，在二价铁离子的作用下，塔 内还可以生长出降解能力极强的铁氧化菌，大大提高了塔式生物滤池对污染物的降解能力； 

5、本发明最后还设有由海绵铁和普通砂土组成的土地处理系统，进一步去除污水中剩余不达标成分，确保最终排除的水符合国家规定的污水排放标准； 

6、在本发明中，主要是利用太阳能进行塔式生物滤池污水的循环处理，没有其它电能的消耗，降低了运行成本。 

综上所述，本发明中由于微生物被固定在载体上，防止了微生物的流失，减少了微生物用量；由于上下拦截网之间构筑了特殊的生物微环境，使得微生物活性高，繁殖快，适应性广，降解能力强，提高了生物处理效率；本发明中的污水处理系统主要利用太阳能进行塔式生物滤池污水的循环处理，降低了运行成本，且该系统体积小，价格便宜，投资小，适用于分散污水的处理及同步脱氮除磷的污水处理。 

以某大学生活小区下水道污水为例：此种污水主要由食堂废水、洗浴废水、生活污水及实验室废水组成，污水水质见表1。 

表1：污水水质 

注：COD为化学需氧量、TN为总氮。 

在以周期处理时间为1h的条件下，塔式生物滤池出水COD＜70mg/L，平均约为60mg/L；出水氨氮小于20mg/L，平均约为17.78mg/L；TP的平均去 除率在80％左右。经过土地处理后，出水COD＜60mg/L，BOD＜20mg/L，SS＜20mg/L，NH3-N＜15mg/L，TP＜1mg/L，达到了GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级B标准。由此可见，本发明具有较高的生物处理效率，同时具有较强的抗有机负荷影响能力。 

附图说明

图1为发明一种生活污水处理系统处理系统示意图； 

附图中，各标号所代表的部件列表如下： 

1、太阳能系统，2、潜水泵，3、塔式生物滤池，4、布水管，5、上拦截网，6、下拦截网，7、固定化载体，8、海绵铁，9、调节池，10、沉沙坑，11、水泵管路，12、阀门，13、流量计，14、出水管控制阀，15、进水管，16、土地处理系统，17、进气孔，18、复合土壤层。 

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。 

如图1所示，工作过程中，生活污水通过进水管流入污水调节池中，污水经过潜水泵提升，大部分流经出水管，再通过喷淋式布水管，自上而下以喷淋形式流经塔式生物滤池内的结合型微生物固定化多孔载体和海绵铁填料，污水中的污染物(主要为有机污染物)在载体上的固定化微生物作用以及海绵铁填料的化学强化作用下得到降解，污水经上述载体处理后重新流入调节池中；另一部分污水则从潜污泵的出水管经过出水阀分流出来后，进入后端的潜流式土地处理系统进行下一步处理，在整个循环处理过程中，其中污水中的泥砂及脱落的生物膜沉入设于调节池中的沉砂坑里，该沉砂坑需定期清掏，以便循环使用。 

Claims (6)

1.一种利用太阳能的生活污水处理系统，其特征在于，包括太阳能系统、调节池、塔式生物滤池、土地处理系统，其中，

所述的调节池上设有进水孔，在调节池进水孔一端设有沉沙坑，在调节池的另一端设有潜水泵，所述潜水泵通过导线与所述的太阳能系统连接；

所述塔式生物滤池的顶端布置有打孔管，所述打孔管与潜水泵通过水泵管路相连接，所述塔式生物滤池内部设有上拦截网和下拦截网，在所述的上下拦截网之间填充有结合型微生物固定化多孔载体和海绵铁，所述塔式生物滤池的底部设有通气孔；

所述的土地处理系统与所述的塔式生物滤池通过出水管管路相连接，所述土地处理系统由折板式池体和复合土壤层组成，所述的复合土壤层由吸附型微生物固定载体和普通砂土按重量比为1∶1组成。

2.根据权利要求1所述的生活污水处理系统，其特征在于：所述的结合型微生物固定化多孔载体为聚氨酯泡沫，所述的吸附型微生物固定载体为海绵铁。

3.根据权利要求1所述的生活污水处理系统，其特征在于：所述下拦截网位于正常水位以下20-30cm处。

4.根据权利要求1所述的生活污水处理系统，其特征在于，所述水泵管路上设有控制阀和流量计。

5.根据权利要求1所述的生活污水处理系统，其特征在于，所述结合型微生物固定化多孔载体大小为下层4-5cm³、上层2-3cm³的不规则块状，用塑料绳串成串状，每串以间距5-6cm上下布置；在下拦截网上敷设一层粒径3-5cm³、厚度20cm的海绵铁。

6.如权利要求1所述的一种利用太阳能的生活污水处理系统处理污水的方法，其特征在于，所述的方法包括如下的步骤：

1)调节池处理：生活污水进入调节池，静置后，泥沙等较大的杂质经沉淀后进入沉沙坑，通过微弱的水解酸化作用，去除污水中易去除的COD；

2)塔式生物滤池处理：调节池中的污水经潜水泵提升后通过水泵管路喷洒至塔式生物滤池中，污水均匀平缓的进入塔式滤池上层的结合型微生物固定化多孔载体中，经结合型微生物固定化多孔载体处理后的污水流入塔式滤池下层的海绵铁继续处理，通过结合型微生物固定化多孔载体和海绵铁组成的系统共同好友处理后，污水中的大部分TN、TP及NH-N均得到去除；

3)土地处理系统处理：经塔式生物滤池处理后的污水经出水管流入土地处理系统，经过复合土壤层处理后排出达标的水。