CN103979763B - 农村(社区)污水泥液无动力混合、抗低温生化处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了农村(社区)污水泥液无动力混合、抗低温生化处理装置，包括漂浮沉淀分离池、折流混合发酵池、高效生化处理池三室。漂浮沉淀分离池中部通过导流管与折流混合发酵池相通，折流混合发酵池上部通过三通导流管进入高效生化处理池底部，高效生化处理池上部通过导流管进入深度处理设施或外环境。折流混合发酵池内设置折流板，高效生化处理池内悬挂宜于生物挂膜的立体弹性填料。本发明优化了传统三格式化粪池的工艺，延长了污水停留时间，提高了污水与活性污泥的混合程度，利用地热改善了污水冬季的处理效果，具有成本造价低、运行成本低、高效、易推广等特点。

Description

农村(社区)污水泥液无动力混合、抗低温生化处理装置

技术领域

本发明涉及环保工程领域可生化处理污水的生物厌氧发酵处理系统，具体涉及农村(社区)污水泥液无动力混合、抗低温生化处理装置及处理方法。

背景技术

近年来，新农村建设和城镇化的推进，使得农村出现一大批类似于城市社区的村庄和小城镇，迫切需要新建环保设施处理相对集中的分散式生活污水。

厌氧技术由于在节能、物质和能源回收方面具有显著优势，目前废水的厌氧生物处理技术已成为可持续发展的核心技术。

建造运行成本低、维护简便的化粪池、沼气池等厌氧生物处理工艺技术是适用于农村(社区)分散式生活污水处理的代表。近年来，随着农村环保工作的深入，三格式化粪池工艺技术被广泛应用，利用厌氧发酵微生物降低废水中的SS、有机物和营养盐浓度。为了提高单位容积的去除效率，延长污水停留时间，提高污水与池内活性污泥的混合程度、提高冬季池内的水温是提高效率的关键技术。传统三格式化粪池由于未充分利用容积，有死角，污水与活性污泥难以有效混合，对污水处理的处理效率较低。另一方面，由于低温，冬季对污水处理效果更差。

发明内容

本发明的目的是克服现有三格式化粪池的技术不足，提供一种结构简单，建造方便，维护费用及运行管理费用低，能减少占地面积，处理效率高的农村(社区)污水泥液无动力混合、抗低温生化处理装置。

为了克服现有技术的不足，本发明的技术方案是这样实现的：

农村(社区)污水泥液无动力混合、抗低温生化处理装置，包括相互分隔、依次串联设置的封闭的漂浮沉淀分离池、折流混合发酵池和高效生化处理池三室，所述漂浮沉淀分离池上连接有进水管路，漂浮沉淀分离池与折流混合发酵池通过导流管相连通，折流混合发酵池通过三通导流管与高效生化处理池相连通；所述高效生化处理池中设有立体弹性填料，上部通过出水管路将处理后的清洁水排入深度处理设施或外环境；三通导流管进水口的一端连接折流混合发酵池，出水口一端贯穿所述立体弹性填料延伸至高效生化处理池底部，通气口位于高效生化处理池水面上部。

进一步地，所述漂浮沉淀分离池侧壁导流管沿其侧壁倾斜设置，导流管与侧壁设置的角度为20-30°，导流管进水口设置在漂浮沉淀分离池中部水深处；导流管或为在漂浮沉淀分离池侧壁上打通的水平导流孔，导流孔高度为漂浮沉淀分离池中部水深处。

进一步地，所述折流混合发酵池内设置有折流板，折流板将折流混合发酵池分隔成串联的大小显著不同的降流区和升流区2个区，降流区大小为折流混合发酵池的1/4-1/3。

进一步地，所述折流板为自折流混合发酵池水面以上60-80cm处至底部垂直设置的墙体，在折流板的底部设有3个等间距设置的宽0.2m、高出池底0.3m的矩形导流通道。

进一步地，折流混合发酵池池底设有3条深、宽均为0.2m的导流沟，导流沟两侧池底以20％的坡度向导流沟倾斜；所述折流板底部的3个矩形导流通道与池底的3条导流沟对应，成为一体，形成宽0.2m、高0.5m的导流通道。

进一步地，所述折流混合发酵池与高效生化处理池连通的三通导流管进水口设在其液面下20cm-40cm处；所述三通导流管出水口距高效生化处理池池底40cm-60cm。

进一步地，所述高效生化处理池内设置的立体弹性填料距池底50cm，距液面30cm。

进一步地，所述高效生化处理池池底为锥形，锥形池底坡度为20％，锥形池底正对三通导流管出水口为一深0.2m、直径为0.8m的圆坑。

进一步地，所述折流混合发酵池、高效生化处理池两池深度为5m-8m，漂浮沉淀分离池可稍浅，也可与折流混合发酵池、高效生化处理池两池深度相同。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果:

1、本处理装置设置折流板、三通导流管，通过改变水流路径延长了污水在处理装置内的停留反应时间。

2、本处理装置通过设置折流板、三通导流管，以及在池底设沟渠、圆深坑、20％坡度汇集活性污泥，在不增加动力能源的情况下，提高了污水与装置内活性污泥的混合程度，使污水与微生物污泥迅速充分接触，污水处理效率可提高30-50％。因此在相同处理效果情况下，可有效减小处理装置的体积，减少占地面积和基建投资。

3、本处理装置折流混合发酵池、高效生化处理池两池进水采用液面下进水，可有效防止表层漂浮物流入。

4、本处理装置深度5米-8米，冬季底层核心生化反应区四周及底部土层温度约18摄氏度，传统化粪池深度均小于4米，核心生化反应区温度约8摄氏度。本发明装置利用地热可提高寒冷地区冬季污水的反应温度约5摄氏度，可提高反应效率50％，在不增加运行费用的情况下，解决了普遍存在的污水冬季处理效果差的问题。

5、高效生化处理池内悬挂宜于生物挂膜的立体弹性填料可进一步改善生化处理效果，立体弹性填料距液面约30cm可防止脱落生物膜排出，影响水质，距池底约50cm可为深度处理预留空间。

6、该装置结构简单，安装方便，装置内无复杂设备，维修和管理费用低。污水、污泥无动力混合，节能效果明显，几乎无运行费用。因此具有显著的经济和社会效益。

附图说明

图1是本发明剖面结构示意图。

图2是本发明三维结构示意图。

图3是本发明折流混合发酵池池底及池内折流板剖面结构示意图。

图4是本发明高效生化处理池底部剖面结构示意图。

图中：1-漂浮沉淀分离池；2-折流混合发酵池；3-高效生化处理池；4-导流管；5-折流板；6-三通导流管；7-立体弹性填料；8-进水管路；9-出水管路；10-检修口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的内容作进一步详细说明。

参照图1所示，本发明的农村(社区)污水泥液无动力混合、抗低温生化处理装置，包括相互分隔、依次串联设置的密闭的漂浮沉淀分离池1、折流混合发酵池2和高效生化处理池3三室。其中，漂浮沉淀分离池1上部连接有进水管路8，与折流混合发酵池2相分隔的漂浮沉淀分离池1侧壁中部设有导流管4与折流混合发酵池2相连通，与高效生化处理池3相分隔的折流混合发酵池2侧壁上部设有三通导流管6与高效生化处理池3相连通；所述高效生化处理池3中设有宜于生物挂膜的立体弹性填料7，(立体弹性填料可以购自宜兴市仁源环保设备有限公司)；上部通过出水管路9将处理后的清洁水排入深度处理设施或外环境；三通导流管6的进水口连接折流混合发酵池2，出水口贯穿所述立体弹性填料7延伸至高效生化处理池3底部，通气口位于高效生化处理池水面上部。在三个池中分别设有检修口10。

在该装置中，在折流混合发酵池2内设置有折流板5，折流板5设在与漂浮沉淀分离池1侧壁距离为1/4-1/3池边长的折流混合发酵池2中，将折流混合发酵池2分隔成大小显著不同的降流区和升流区2个区，较小的降流区利于水流冲涮池底。

折流混合发酵池2内与高效生化处理池3连通的三通导流管6进水口设在折流混合发酵池液面下20cm-40cm处；所述三通导流管6出水口距高效生化处理池3池底40cm-60cm。漂浮沉淀分离池1侧壁导流管4沿其侧壁倾斜设置，与侧壁的角度约为20-30°，导流管进水口设置在漂浮沉淀分离池1中部水深处，也可简化为在漂浮沉淀分离池1侧壁上打通的水平导流孔，导流孔高度为漂浮沉淀分离池1中部水深处。

其中，折流板5为一沿折流混合发酵池2水面以上60-80cm处至底部垂直设置的墙体，如图3所示，在折流板5的底部设有3个等间距设置的宽0.2m、高出池底0.3m的矩形导流通道。折流混合发酵池2池底设3条深、宽均为0.2m的导流沟，导流沟两侧池底以20％的坡度向导流沟倾斜，以汇集沉淀物；所述折流板5下端的3个矩形导流通道与池底的3条导流沟对应，成为一体，形成宽0.2m、高0.5m的导流通道。

如图4所示，高效生化处理池3内设置的宜于生物挂膜的立体弹性填料7距池底约50cm。高效生化处理池3内三通导流管6出水口距池底40cm-60cm。高效生化处理池3池底为锥形状，锥形池底正对三通导流管6出水口为一深0.2m、直径为0.8m的圆坑，整个池底以约20％的坡度向圆坑倾斜，以汇集沉淀物。

为了延长污水在农村(社区)污水泥液无动力混合、抗低温生化处理装置内的停留时间，克服传统化粪池内污水与活性污泥的混合程度差等缺点，本发明在折流混合发酵池2内设置折流板5，通过延长污水流程、减少死水区的方式延长了进入折流混合发酵池污水的停留时间，并将污水导入池底，利用增大流速的水流冲涮池底污泥，提高污水与池内活性污泥的混合程度，提高水中污染物向微生物活性污泥转移的传质效率，从而提高净化处理效果。见图2所示。

利用三通导流管6将污水导入高效生化处理池3池底，在延长污水停留反应时间的同时，利用导流管6内增大流速的水流冲涮池底污泥，提高了污水与池内活性污泥的混合程度，使污水与微生物污泥迅速充分接触。

通过在高效生化处理池3内设置宜于生物挂膜的立体弹性填料7，填料(其特点为距池底约50cm，距液面约30cm)增大污水与微生物污泥的接触面积和接触程度，提高对污水的净化效果。

通过将折流混合发酵池内三通导流管出水口设在其液面下20cm-40cm处，防止折流混合发酵池内漂浮物进入高效生化处理池。

在寒冷地区应用此农村(社区)污水泥液无动力混合、抗低温生化处理装置，折流混合发酵池2、高效生化处理池3两池深度为5m-8m。利用地热提高装置内污水的反应温度，改善冬季对污水的处理效果，克服了现有技术的不足，在基本不增加造价和运行成本，明显减少污泥产生量的同时，提高了单位容积的污水净化效率。

通过检修口10对装置进行检修和调试。

关中地区实地监测显示，冬季地下土层温度与土层深度密切相关，地表至地下4ｍ的土层对大气温度的变化敏感，恒温层在地表以下6ｍ左右；地表温度约零摄氏度，地下6ｍ土层温度升至约16.5摄氏度，地表至地下6m土层，土层温度基本上呈现出逐渐升高的规律。夏季地表至地下5ｍ的土层对大气温度的变化敏感，恒温层在地表以下10ｍ左右；地表至地下10m土层，土层温度先降后升，地表温度约25摄氏度，地下4.5ｍ处土层温度降至约15摄氏度，后至地表以下10ｍ处升至约17摄氏度。

本处理装置在关中地区某社区建立的示范工程试运行半年来的监测数据显示，工程装置池深3-4m，处理水量40-50立方/天，污水源为社区生活污水和食堂餐饮废水，停留时间约2天，进水COD500-1200mg/L，水温8-16摄氏度，冬、春季COD去除率50％-70％。进一步调试后，预计COD年均去除率可达70％以上。因场地限制，本示范工程池深最大处为4m，如果池深达设计深度6m，效果将会更好。

Claims (3)

1.农村社区污水泥液无动力混合、抗低温生化处理装置，包括相互分隔、依次串联设置的封闭的漂浮沉淀分离池、折流混合发酵池和生化处理池三室，其特征在于：所述漂浮沉淀分离池上连接有进水管路，漂浮沉淀分离池与折流混合发酵池通过导流管相连通，折流混合发酵池通过三通导流管与生化处理池相连通；所述生化处理池中设有立体弹性填料，上部通过出水管路将处理后的清洁水排入深度处理设施或外环境；三通导流管进水口的一端连接折流混合发酵池，出水口一端贯穿所述立体弹性填料延伸至生化处理池底部，通气口位于生化处理池水面上部；

所述折流混合发酵池内设置有折流板，将折流混合发酵池分隔成串联的大小显著不同的降流区和升流区2个区，降流区大小为折流混合发酵池的1/4-1/3；

所述折流板为自折流混合发酵池水面以上60-80cm处至底部垂直设置的墙体，在折流板的底部设有3个等间距设置的宽0.2m、高出池底0.3m的矩形导流通道；

折流混合发酵池池底设有3条深、宽均为0.2m的导流沟，各导流沟两侧池底以20％的坡度向导流沟倾斜；所述折流板底部的3个矩形导流通道与池底的3条导流沟对应，成为一体，形成宽0.2m、高0.5m的导流通道；

所述折流混合发酵池与生化处理池连通的三通导流管进水口设在折流混合发酵池液面下20cm-40cm处；所述三通导流管出水口距生化处理池池底40cm-60cm；

所述生化处理池池底为锥形，锥形池底坡度为20％，锥形池底正对三通导流管出水口为一深0.2m、直径为0.8m的圆坑；

所述折流混合发酵池、生化处理池两池深度为5m-8m。

2.根据权利要求1所述的农村社区污水泥液无动力混合、抗低温生化处理装置，其特征在于：所述漂浮沉淀分离池侧壁导流管沿其侧壁向上倾斜设置，导流管与上侧壁之间的角度为20-30°，导流管进水口设置在漂浮沉淀分离池中部水深处；导流管或为在漂浮沉淀分离池侧壁上打通的水平导流孔，导流孔高度为漂浮沉淀分离池中部水深处。

3.根据权利要求1所述的农村社区污水泥液无动力混合、抗低温生化处理装置，其特征在于：所述生化处理池内设置的立体弹性填料距池底50cm，距液面30cm。