CN105693048A - 农村生活污水无动力充氧净化复合介质湿地系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农村生活污水无动力充氧净化复合介质湿地系统，包括依次连接的格栅集水池、调节初沉池、厌氧池、水解酸化池、接触氧化池、复合介质湿地，所述格栅集水池内设有格栅板，所述厌氧池、水解酸化池、接触氧化池内均设有生物填料，所述厌氧池上设有密封盖，所述水解酸化池、接触氧化池均设有无动力充氧装置，所述无动力充氧装置包括跌水充氧座，所述跌水充氧座上横向排布有多个均匀设置的通孔，所述跌水充氧座设置在所述水解酸化池、接触氧化池的进水端并且分别与厌氧池、水解酸化池连通。本发明制作成本低，无动力消耗、无药剂消耗，在不需要动力提升的条件下，动力运行费用为零，大大减少了污水处理的费用。

Description

农村生活污水无动力充氧净化复合介质湿地系统

技术领域

本发明涉及环境治理技术领域，尤其涉及农村生活污水无动力充氧净化复合介质湿地系统。

背景技术

目前国内外应用农村生活污水治理的处理技术比较多，名称也多种多样，但从工艺原理上通常可归为两类：第一类是自然处理系统。利用土壤过滤、植物吸收和微生物分解的原理，又称为生态处理系统。第二类是生物处理系统，又可分为好氧生物处理和厌氧生物处理。随着科技的发展农村人员生活水平的提高，排放的生活污水量的增大及污染物增加，自然处理系统接受量有限，很难消化，往往造成环境恶化，土壤生态破坏及植物坏死，污染环境。

现阶段农村生活污水处理采用常规生化处理，都需要动力强制曝气增氧，需要消耗大量的动力，导致污水处理的运行成本居高不下。采用无动力曝气增氧的方式实现农村生活污水处理的无动力供氧，取消动力设施。此举既节省污水处理设施的建设投资，又节省运行管理费用，尤其适合农村生活污水的治理。同时传统人工湿地，要求面积大，对一些场地限制，具有很大的局限性，多介质人工湿地，大大节约了场地面积及投资成本。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的农村生活污水无动力充氧净化复合介质湿地系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

农村生活污水无动力充氧净化复合介质湿地系统，包括依次连接的格栅集水池、调节初沉池、厌氧池、水解酸化池、接触氧化池、复合介质湿地，所述格栅集水池内设有格栅板，所述厌氧池、水解酸化池、接触氧化池内均设有生物填料，所述厌氧池上设有密封盖，所述水解酸化池、接触氧化池均设有无动力充氧装置，所述无动力充氧装置包括跌水充氧座，所述跌水充氧座上横向排布有多个均匀设置的通孔，所述跌水充氧座设置在所述水解酸化池、接触氧化池的进水端并且分别与厌氧池、水解酸化池连通，所述水解酸化池与厌氧池之间、接触氧化池与水解酸化池之间均有高度落差，所述接触氧化池内还设有无动力转轮，所述无动力转轮的下半部分浸入水中，其一侧的轮齿位于跌水充氧座的下方，所述复合介质湿地的底部铺设滤料，上部种植有水生植物。

优选的，所述格栅集水池与调节初沉池的底部通过第一管道连通，所述第一管道内设有第一电磁阀。

优选的，所述调节初沉池与厌氧池的上部通过第二管道连通，所述第二管道内设有第二电磁阀。

优选的，所述接触氧化池与复合介质湿地的底部通过第三管道连通，所述第三管道内设有第三电磁阀。

优选的，所述无动力转轮采用轻质材料制成。

优选的，所述滤料包括石英砂及陶粒滤料，所述陶粒滤料作为生物膜载体。

所述的农村生活污水无动力充氧净化复合介质湿地系统的使用方法，包含以下方法步骤：

St1：除杂：将污水排入格栅集水池1内除去生活污水中的大悬浮物；

St2：静置沉淀：在调节初沉池中均化水质水量；

St3：有机物分解：利用厌氧菌的作用，使有机物发生水解、酸化和甲烷化，去除废水中的有机物，并提高污水的可生化性；

St4：水解酸化：在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，从而改善废水的可生化性，同时去除氨氮，降低废水氨氮浓度；

St5：接触氧化：通过生物接触氧化法的微生物固定生长于生物填料上，克服了悬浮活性污泥易于流失的缺点，在反应器中能保持很高的生物量；

St6：复合介质湿地处理：在复合介质湿地底部采用石英砂、陶粒生物填料；上部采用水生植物；石英砂及陶粒滤料在水处理方面主要做过滤材料和生物载体两种用途，其中陶粒填料即可作为过滤材料也作为生物膜载体，可利用陶粒比表面积大、机械强度高的物理特性和亲微生物的性能，湿地的水生植物还能够为水体输送氧气，增加水体的活性，还可控制水质污染，降解有害物质；处理即得干净水。

本发明中，格栅集水池主要用于除去生活污水中的大悬浮物；调节池中均化水质水量；厌氧池内利用厌氧菌的作用，使有机物发生水解、酸化和甲烷化，去除废水中的有机物，并提高污水的可生化性；水解酸化池在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，从而改善废水的可生化性；接触氧化池采用固定式生物填料作为微生物的载体，克服了悬浮活性污泥易于流失的缺点；复合介质湿地可以将污水处理难以处理的氮磷等元素分解掉，截留水中的悬浮物质，增强水的流动性，还能够为水体输送氧气，增加水体的活性；水解酸化池充氧采用自然跌水充氧，跌水区形成薄薄水帘，薄薄水帘充分与自然界的空气充分接触，面积大，空气中的氧气充分溶解在废水中，满足生化充氧目的，接触氧化池内自然跌水冲入无动力转轮给转动力，转轮快速运转，带动水池里的水抛出水面，与空气接触充氧，跌入无动力转轮的水质也由于轮齿的阻挡，水质四溅抛入空中，空气中的氧气溶解于水中，满足微生物生长供氧需求，去除水质中的污染物质，陶粒填料可作为过滤材料，也可作为生物膜载体，能为微生物的生长提供稳定的栖息环境，培养出大量的菌体，这些菌体可以将污水处理难以处理的氮磷等元素分解掉，同时陶粒滤料可以截留水中的悬浮物质，增强水的流动性，湿地的植物还能够为水体输送氧气，增加水体的活性，制作成本低，无动力消耗、无药剂消耗，在不需要动力提升的条件下，动力运行费用为零，大大减少了污水处理的费用。

附图说明

图1为本发明提出的农村生活污水无动力充氧净化复合介质湿地系统的结构示意图；

图2为本发明跌水充氧座剖面示意图。

图中：1格栅集水池、2调节初沉池、3厌氧池、4水解酸化池、5接触氧化池、6复合介质湿地、7格栅板、8跌水充氧座、9无动力转轮、10滤料、11水生植物、12通孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-2，农村生活污水无动力充氧净化复合介质湿地系统，包括依次连接的格栅集水池1、调节初沉池2、厌氧池3、水解酸化池4、接触氧化池5、复合介质湿地6，格栅集水池1内设有格栅板7，厌氧池3、水解酸化池4、接触氧化池5内均设有生物填料，厌氧池3上设有密封盖，水解酸化池4、接触氧化池5均设有无动力充氧装置，无动力充氧装置包括8，跌水充氧座8上横向排布有多个均匀设置的通孔12，跌水充氧座8设置在水解酸化池4、接触氧化池5的进水端并且分别与厌氧池3、水解酸化池4连通，水解酸化池4与厌氧池3之间、接触氧化池5与水解酸化池4之间均有高度落差，接触氧化池5内还设有轻质材料制成的无动力转轮9，无动力转轮9的下半部分浸入水中，其一侧的轮齿位于跌水充氧座8的下方，复合介质湿地6的底部铺设滤料10，上部种植有水生植物11。

格栅集水池1与调节初沉池2的底部通过第一管道连通，第一管道内设有第一电磁阀，调节初沉池2与厌氧池3的上部通过第二管道连通，第二管道内设有第二电磁阀，接触氧化池5与复合介质湿地6的底部通过第三管道连通，第三管道内设有第三电磁阀，滤料10包括石英砂及陶粒滤料，陶粒滤料作为生物膜载体。

工作时，将污水排入格栅集水池1内除去生活污水中的大悬浮物(如废纸、熟料袋、木屑等)，在调节初沉池中均化水质水量，然后进入厌氧池3，厌氧池3内利用厌氧菌的作用，使有机物发生水解、酸化和甲烷化，去除废水中的有机物，并提高污水的可生化性，并在厌氧池3设置生物填料，提高厌氧生化效果，处理后的水流入水解酸化池4，在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，从而改善废水的可生化性，同时去除氨氮，降低废水氨氮浓度。水解酸化充氧采用自然跌水充氧，水从跌水充氧座8的通孔12流出形成薄薄水帘，薄薄水帘充分与自然界的空气充分接触，面积大，空气中的氧气充分溶解在废水中，满足生化充氧目的；然后流入接触氧化池5，采用固定式生物填料作为微生物的载体，生长有微生物的载体淹没在水中，由于生物接触氧化法的微生物固定生长于生物填料上，克服了悬浮活性污泥易于流失的缺点，在反应器中能保持很高的生物量。接触氧化池5通过无动力充氧装置充氧，自然跌水冲入无动力转轮9给转动力，转轮快速运转，带动水池里的水抛出水面，与空气接触充氧，跌入无动力转轮的水质也由于轮齿的阻挡，水质“四溅”抛入空中，空气中的氧气溶解于水中，满足微生物生长供氧需求，去除水质中的污染物质；处理后的水流入复合介质湿地6，其底部采用石英砂、陶粒生物填料；上部采用水生植物11；石英砂及陶粒滤料10在水处理方面主要做过滤材料和生物载体两种用途。其中陶粒填料即可作为过滤材料也作为生物膜载体，可利用陶粒比表面积大、机械强度高的物理特性和亲微生物的性能，在生物膜法处理工艺中应用。研究表明陶粒滤料对铅和铬具有较强的去除作用,并对氨氮和COD有较强的去除作用，对去除污水中的氮磷等元素也有很好的效果。陶粒滤料本身并没有除氮除磷的性能，但是陶粒滤料在烧纸过程中表面及内部户出现很多小孔及不规则的缝隙，这些小孔及缝隙是微生物生长的载体，能为微生物的生长提供稳定的栖息环境，培养出大量的菌体，这些菌体可以将污水处理难以处理的氮磷等元素分解掉，同时陶粒滤料可以截留水中的悬浮物质，增强水的流动性。湿地的水生植物11还能够为水体输送氧气，增加水体的活性，还可控制水质污染，降解有害物质。制作成本低，无动力消耗、无药剂消耗，在不需要动力提升的条件下，动力运行费用为零，大大减少了污水处理的费用。

表1本发明的主要技术经济指标

表2本发明节能降耗情况分析表

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.农村生活污水无动力充氧净化复合介质湿地系统，其特征在于：包括依次连接的格栅集水池、调节初沉池、厌氧池、水解酸化池、接触氧化池、复合介质湿地，所述格栅集水池内设有格栅板，所述厌氧池、水解酸化池、接触氧化池内均设有生物填料，所述厌氧池上设有密封盖，所述水解酸化池、接触氧化池均设有无动力充氧装置，所述无动力充氧装置包括跌水充氧座，所述跌水充氧座上横向排布有多个均匀设置的通孔，所述跌水充氧座设置在所述水解酸化池、接触氧化池的进水端并且分别与厌氧池、水解酸化池连通，所述水解酸化池与厌氧池之间、接触氧化池与水解酸化池之间均有高度落差，所述接触氧化池内还设有无动力转轮，所述无动力转轮的下半部分浸入水中，其一侧的轮齿位于跌水充氧座的下方，所述复合介质湿地的底部铺设滤料，上部种植有水生植物。

2.根据权利要求1所述的农村生活污水无动力充氧净化复合介质湿地系统，其特征在于：所述格栅集水池与调节初沉池的底部通过第一管道连通，所述第一管道内设有第一电磁阀。

3.根据权利要求1所述的农村生活污水无动力充氧净化复合介质湿地系统，其特征在于：所述调节初沉池与厌氧池的上部通过第二管道连通，所述第二管道内设有第二电磁阀。

4.根据权利要求1所述的农村生活污水无动力充氧净化复合介质湿地系统，其特征在于：所述接触氧化池与复合介质湿地的底部通过第三管道连通，所述第三管道内设有第三电磁阀。

5.根据权利要求1所述的农村生活污水无动力充氧净化复合介质湿地系统，其特征在于：所述无动力转轮采用轻质材料制成。

6.根据权利要求1所述的农村生活污水无动力充氧净化复合介质湿地系统，其特征在于：所述滤料包括石英砂及陶粒滤料，所述陶粒滤料作为生物膜载体。

7.根据权利要求1所述的农村生活污水无动力充氧净化复合介质湿地系统的使用方法，其特征在于：包含以下方法步骤：

St1：除杂：将污水排入格栅集水池1内除去生活污水中的大悬浮物；

St2：静置沉淀：在调节初沉池中均化水质水量；

St3：有机物分解：利用厌氧菌的作用，使有机物发生水解、酸化和甲烷化，去除废水中的有机物，并提高污水的可生化性；

St4：水解酸化：在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，从而改善废水的可生化性，同时去除氨氮，降低废水氨氮浓度；

St5：接触氧化：通过生物接触氧化法的微生物固定生长于生物填料上，克服了悬浮活性污泥易于流失的缺点，在反应器中能保持很高的生物量；

St6：复合介质湿地处理：在复合介质湿地底部采用石英砂、陶粒生物填料；上部采用水生植物；石英砂及陶粒滤料在水处理方面主要做过滤材料和生物载体两种用途，其中陶粒填料即可作为过滤材料也作为生物膜载体，可利用陶粒比表面积大、机械强度高的物理特性和亲微生物的性能，湿地的水生植物还能够为水体输送氧气，增加水体的活性，还可控制水质污染，降解有害物质；处理即得干净水。