CN105060479A - 农村生活污水处理装置、处理系统及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种农村生活污水处理装置、处理系统及处理方法。本发明的农村生活污水处理装置采用间隔设置的内外罐体，内罐体中填充有悬浮填料、其作为厌氧生物池，厌氧处理后预处理污水排入内外罐体之间的间隙，结构合理、使用方便、处理效率高；本发明的农村生活污水处理系统根据农村生活污水的特点进行设计，采用格栅池、农村生活污水处理装置、跌水型人工湿地单元和生态池塘依次串接，依次分别去除农村生活污水中的无机物、有机物（有机碳）、氮磷，最终将污水进行净化，去除效率高，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种农村生活污水处理装置、处理系统及处理方法。
背景技术
农村生活污水的随意排放是造成农村环境污染，危害农村居民身心健康，制约农村经济发展的重要因素，随着社会的发展，农村生活污水的处理虽然逐步得到了改善，但仍然存在着严重的问题，比如农村经济基础薄弱，资金匮乏，缺少专业技术人员，管理水平低等问题，现有技术中的农村生活污水处理系统主要是一种利用生物消化的方法进行污水处理的装置，例如，它主要有一个进水井和一个调节池组成，当污水进入进水井后经过格栅以及提升泵将污水输送到调节池中，然后由曝气管通入空气，进行有氧生物处理，这种装置在进行处理时要消耗大量的碳源，将生活污水中的大量营养元素浪费掉。
鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供一种新的农村生活污水处理系统及处理方法成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种农村生活污水处理装置、处理系统及处理方法。
本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：
一种农村生活污水处理装置，与现有技术相比，其不同之处在于，该装置包括：
内部填充有悬浮填料的内罐体，所述悬浮填料附有以有机碳为代谢底物的厌氧微生物；
间隔套设于所述内罐体的外罐体，所述外罐体的内壁与所述内罐体的外壁形成一容纳空间；
设于外罐体和内罐体连接处的导流槽，所述导流槽内设有用于拦截固体物质的过滤截留结构；以及
曝气及排气装置，其包括：垂直穿设于内罐体的通气管道、设于所述通气管道位于内罐体外部一端的鼓风组件、和设于所述通气管道伸入内罐体一端的曝气组件。
优选地，所述外罐体上开设有至少一个检修口。
优选地，所述外罐体的底部均呈倒圆台状，所述导流槽位于圆台状底部的倾斜侧面上。
优选地，所述鼓风组件上端设有风雨罩。
优选地，所述鼓风组件包括高压漩涡鼓风机。
本发明还提供了一种农村生活污水处理系统，其特征在于，该系统包括：
格栅池；
上述的农村生活污水处理装置，所述格栅池与所述内罐体通过第一管道连通；
跌水型人工湿地单元，其通过第二管道与污水处理装置内、外罐体形成的容纳空间连通；以及
与跌水型人工湿地单元连通的生态池塘。
优选地，所述跌水型人工湿地单元包括多级自由跌水湿地，相邻的自由跌水湿地具有自由跌水高度落差，第一级自由跌水湿地通过第二管道与污水处理装置内、外罐体形成的容纳空间连通，最后一级自由跌水湿地与所述生态池塘连通。
优选地，每一级自由跌水湿地均具有排水孔和溢流口。
本发明还提供了一种农村生活污水处理方法，包括如下步骤：
步骤a：将农村生活污水收集后进行除渣过滤，得到第一预处理污水；
步骤b：将第一预处理污水通入至权利要求1至5任一项所述的污水处理装置的内罐体中进行厌氧去污处理，得到第二预处理污水；
步骤c：将第二预处理污水通过跌水型人工湿地单元进行净化处理，得到第三预处理污水；
步骤d：将第三预处理污水通过生态池塘进行净化处理，得到净水。
优选地，在步骤a之后，步骤b之前还包括如下步骤：
将第一预处理污水的酸碱度进行调节。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明的农村生活污水处理装置采用间隔设置的内外罐体，内罐体中填充有悬浮填料、其作为厌氧生物池，厌氧处理后预处理污水排入内外罐体之间的间隙，结构合理、使用方便、处理效率高；本发明的农村生活污水处理系统根据农村生活污水的特点进行设计，采用格栅池、农村生活污水处理装置、跌水型人工湿地单元和生态池塘依次串接，依次分别去除农村生活污水中的无机物、有机物（有机碳）、氮磷，最终将污水进行净化，去除效率高，成本低。
附图说明
图1是本发明实施例的污水处理装置的结构示意图。
图2是本发明实施例的污水处理系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1和图2所示，分别展示了本发明的一个优选实施方式的污水处理装置100以及一个优选实施方式的污水处理系统的结构示意图。本说明书所附图式所绘的污水处理装置100及其相关结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小、数量的调整，在不影响本发明的污水处理装置100所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所覆盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”和“一”等的用语，仅为了便于叙述清楚，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
生物膜法是利用附着生长于介质表面的微生物（即生物膜）进行有机废水处理的方法，上述介质称为生物膜载体，也称填料，其在生物膜的附着以及固定过程中具有重要作用。本说明书中的术语“悬浮填料”又称为“生物膜填料”、“悬浮生物填料”等，上述的填料不仅给微生物提供栖息的场所，还有截留污染物的作用。
本文中使用的术语“湿地”指存在于地面上的、至少部分与环境隔离的类似沼泽的地面，其特征是具有较高的含水量、存在喜湿植物。人工湿地通常填充有粒状材料，其包括土壤、沙、凝灰岩和砂砾，并且可以分层布置。
一般地，大型植物（macrophytes）通常是喜湿植物，例如芦苇（Phragmitesaustralis）、香蒲（Scirpusspp.）、灯芯草（Juncusspp.）、蒲菜（Typhaspp.）、利甘草（Phalarisarundinacea）、甜茅（Glyceriamaxima）、空心莲子草（Alternantheraphiloxeroides）、美人蕉（Cannaspp.）、苔草（Carexapp.）、金鱼藻（Ceratophyllumspp.）、锯齿草（Cladiumjamaicense）、野生芋头（Colocasiaesculenta）、苔草（Cyperusspp.）、灯心草（Eleocharisspp.）、水蕴草（Elodeaspp.）、甜茅（Glyceriaspp.）、水草（Hydrocloacaroliniensis）、鸢尾花或蓝旗鸢尾花（Irisspp.）、浮萍（Lemnaspp.）、水龙（Ludwigiaspp.）、黍（Panicumhemitomon）、绿天竺草（Panicumrepens）、芋类（Peltandraspp.）、荨麻（Polygonumspp.）、梭鱼草（Pontederiaspp.）、刺子莞（Rhynchosporaspp.）、燕尾草（Sagittariaspp.）、蜥尾草（Saururuscernuus）、黑三棱（Sparaganiumspp.）、竹芋（Thaliageniculata）、蒲菜/香蒲/芦苇（Typhaspp.）、野生稻（Zizaniaaquatica）和南方野生稻（Zizaniopsismilacea），其中，香蒲、美人蕉和芦苇因其广泛可得性而作为优选。
本说明书中的术语“生态池塘”是指在池塘内设置一定数量的人工基质，固化水中微生物形成生物膜，使池塘内具有稳定的微生态系统，提高池塘内水体自身调节能力，也就是说，生态池塘是人工构建的具有微生态系统的池塘，在一定限度内生态池塘可以形成自身的平衡。
本实施例提供了一种农村生活污水处理装置，请参阅图1所示，该装置100包括：内罐体4、外罐体3、导流槽5、曝气及排气装置，其中，外罐体3间隔套设于内罐体4外，所述外罐体3的内壁与所述内罐体4的外壁形成一容纳空间3a。
其中，内罐体4的内部填充有悬浮填料11，所述悬浮填料11包括填料结构和附着在填料结构上的微生物，在本实施例的污水处理装置中，填料结构上附有以有机碳（有机物）为代谢底物的厌氧微生物；上述的悬浮填料11能对污染物同时进行吸附与生物降解，为一种具有显著提高污染物质的吸附去除效果、缩短生物膜启动周期、增强生物活性、提高污染水体与生物膜的传质效果、实现膜的高效分离、耐酸碱腐蚀耐高温等诸多优点的填料，例如，水体中的污浊物质被吸附在填料结构表面，使填料结构表面形成局部污染物浓缩区域，可以将有毒物质和难降解物质富集到填料内部再缓释分解，减少对生物膜的毒害与负荷，另外，填料结构同时也为微生物繁殖提供了特殊的表面，其表面吸附了大量微生物菌群，特别是以有机物（有机碳）为代谢底物的微生物菌群。
导流槽5设于外罐体3和内罐体4连接处，导流槽5内设有用于拦截固体物质的过滤截留结构。
曝气及排气装置包括：垂直穿设于内罐体4的通气管道9、设于所述通气管道9位于内罐体4外部一端的鼓风组件8、和设于所述通气管道9伸入内罐体4一端的曝气组件12。另外，外罐体3上开设有至少一个检修口6。鼓风组件8上端设有风雨罩7。进一步地，外罐体3的底部均呈倒圆台状，所述导流槽5位于圆台状底部的倾斜侧面上。进一步地，鼓风组件8包括高压漩涡鼓风机。
本实施例的农村生活污水处理装置100作为厌氧生物膜反应池，污水直接通入内罐体4中，由附着于悬浮填料11中的厌氧微生物对污水中的有机物（有机碳）进行代谢分解，将大分子有机物降解成小分子物质，以便后续降解更容易；为了保证厌氧环境，鼓风组件8和曝气组件12配合将氮气等惰性气体通入内罐体4中；另外，厌氧微生物代谢有机物时可能产生甲烷或硫化氢等气体，通气管道9除了引入氮气等惰性气体至内罐体内部外，还有一个排气的作用，产生的甲烷或硫化氢等气体还可以通过通气管道9排出装置100外；内罐体中的污水经过处理后通过导流槽5流入容纳空间3a中进行缓存，以进入下一个处理环节。
本发明实施例还提供了一种农村生活污水处理系统，请参阅图2所示，该系统包括：格栅池1、污水处理装置100、跌水型人工湿地单元13和生态池塘14。其中，格栅池1与所述内罐体4通过第一管道2连通；跌水型人工湿地单元13通过第二管道10与污水处理装置100内、外罐体形成的容纳空间3a连通；跌水型人工湿地单元13与生态池塘14连通。
进一步地，跌水型人工湿地单元13包括多级自由跌水湿地，相邻的自由跌水湿地具有自由跌水高度落差，第一级自由跌水湿地通过第二管道10与污水处理装置内、外罐体形成的容纳空间3a连通，最后一级自由跌水湿地与所述生态池塘14连通，每一级自由跌水湿地均具有排水孔（图未示）和溢流口（图未示），排水孔用于相邻两级自由跌水湿地之间排水。在本实施例的污水处理系统中，污水处理装置100可以埋入地下。
格栅池1主要起到去除无机物的作用，农村生活污水在其中进行适当沉砂沉淀和调节后，无机污染物被去除一部分，再进入污水处理装置100中进行厌氧处理以去除大分子有机物。
污水处理装置100的出水口出来的上清液依次进入跌水型人工湿地单元13、生态池塘14，水中的氮磷富营养化污染物被水生植物的根茎等过滤、截留、吸附、分解、吸收和沉淀，并通过定期收获，达到水净化的目的。
相应地，本发明实施例还提供了一种农村生活污水处理方法，应用上述的污水处理系统对农村污水进行处理，该方法包括如下步骤：
步骤S1：将农村生活污水收集后进行除渣过滤，得到第一预处理污水；
步骤S2：将第一预处理污水的酸碱度进行调节；
步骤S3：将第一预处理污水通入至上述的污水处理装置100的内罐体中进行厌氧去污处理，得到第二预处理污水；
步骤S4：将第二预处理污水通过跌水型人工湿地单元进行净化处理，得到第三预处理污水；
步骤S5：将第三预处理污水通过生态池塘进行净化处理，得到净水。
本发明实施例的农村生活污水处理装置采用间隔设置的内外罐体，内罐体中填充有悬浮填料、其作为厌氧生物池，厌氧处理后预处理污水排入内外罐体之间的间隙，结构合理、使用方便、处理效率高；本发明实施例的农村生活污水处理系统及处理方法根据农村生活污水的特点进行设计，采用格栅池、农村生活污水处理装置、跌水型人工湿地单元和生态池塘依次串接，依次分别去除农村生活污水中的无机物、有机物（有机碳）、氮磷，最终将污水进行净化，去除效率高，成本低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种农村生活污水处理装置，其特征在于，该装置包括：
内部填充有悬浮填料的内罐体，所述悬浮填料附有以有机碳为代谢底物的厌氧微生物；
间隔套设于所述内罐体的外罐体，所述外罐体的内壁与所述内罐体的外壁形成一容纳空间；
设于外罐体和内罐体连接处的导流槽，所述导流槽内设有用于拦截固体物质的过滤截留结构；以及
曝气及排气装置，其包括：垂直穿设于内罐体的通气管道、设于所述通气管道位于内罐体外部一端的鼓风组件、和设于所述通气管道伸入内罐体一端的曝气组件。
2.根据权利要求1所述的农村生活污水处理装置，其特征在于，所述外罐体上开设有至少一个检修口。
3.根据权利要求1所述的农村生活污水处理装置，其特征在于，所述外罐体的底部均呈倒圆台状，所述导流槽位于圆台状底部的倾斜侧面上。
4.根据权利要求1所述的农村生活污水处理装置，其特征在于，所述鼓风组件上端设有风雨罩。
5.根据权利要求1所述的农村生活污水处理装置，其特征在于，所述鼓风组件包括高压漩涡鼓风机。
6.一种农村生活污水处理系统，其特征在于，该系统包括：
格栅池；
权利要求1至5任一项所述的农村生活污水处理装置，所述格栅池与所述内罐体通过第一管道连通；
跌水型人工湿地单元，其通过第二管道与污水处理装置内、外罐体形成的容纳空间连通；以及
与跌水型人工湿地单元连通的生态池塘。
7.根据权利要求6所述的农村生活污水处理系统，其特征在于，所述跌水型人工湿地单元包括多级自由跌水湿地，相邻的自由跌水湿地具有自由跌水高度落差，第一级自由跌水湿地通过第二管道与污水处理装置内、外罐体形成的容纳空间连通，最后一级自由跌水湿地与所述生态池塘连通。
8.根据权利要求7所述的农村生活污水处理系统，其特征在于，每一级自由跌水湿地均具有排水孔和溢流口。
9.一种农村生活污水处理方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤a：将农村生活污水收集后进行除渣过滤，得到第一预处理污水；
步骤b：将第一预处理污水通入至权利要求1至5任一项所述的污水处理装置的内罐体中进行厌氧去污处理，得到第二预处理污水；
步骤c：将第二预处理污水通过跌水型人工湿地单元进行净化处理，得到第三预处理污水；
步骤d：将第三预处理污水通过生态池塘进行净化处理，得到净水。
10.根据权利要求9所述的农村生活污水处理方法，其特征在于，在步骤a之后，步骤b之前还包括如下步骤：
将第一预处理污水的酸碱度进行调节。
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