CN106854029A - 一种节能抗低温型庭院式生活污水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种节能抗低温型庭院式生活污水处理装置，降低能源消耗的同时可在气温低的北方寒季运行。主要包括：两级厌氧滤池，人工湿地；两级厌氧滤池中填充纤维束组合填料，一级厌氧滤池的填料填充率为35％～50％，填料底部距离池底在150mm以上，二级厌氧滤池填充率为50％～60％，填料底部距离池底在100mm以上；二级厌氧滤池出水口通过三通阀门与人工湿地连接，三通阀门分别与二级厌氧滤池出水口、人工湿地进水口①、人工湿地进水口②相连接，二级厌氧滤池出水通过阀门切换选择接入人工湿地两个进水口中的一处。
Description
技术领域
本发明属于污水处理领域，具体涉及一种节能抗低温型庭院式生活污水处理装置，适用于北方农村地区分散式污水处理。
背景技术
农村生活污水治理受到地形地势、道路交通条件、居民住宅建设布局等条件的制约，应因地制宜的采用适用于分散污水的小规模收集处理方式，既解决当前农村及其周边地区生活污水的达标排放问题，又充分考虑今后污水回用的需要，节约水资源、保护水环境，促进农村地区的社会经济发展与资源、环境相协调。目前我国的污水处理技术以城镇地区的集中式处理为主，对于污水收集系统不完善、居住分散的农村地区，相关技术研究较少。人工湿地通过进出水方式、填料、植物等方面进行选择和搭配，来优化人工湿地生态系统中的物理、化学和生物作用，去除污水中的污染物，使水质得到净化，具有投资少、能耗低、出水水质稳定、耐冲击力强和美化环境等优点。厌氧处理作为预处理技术，在降低处理负荷的同时，具有能耗低、操作与维护简单等特点。对于农村分散地区可利用农户房前屋后的空地建立小型庭院式湿地，污水经过湿地处理后回收利用，或排向附近的明渠河道。
发明内容
本发明的目的是提供一种节能抗低温型庭院式生活污水处理装置，降低能源消耗的同时可在气温低的北方寒季运行。
本装置主要包括：
相互串联的一级厌氧滤池、二级厌氧滤池、人工湿地，其特征在于：
一级厌氧滤池和二级厌氧滤池中分别填充有填料，一级厌氧滤池和二级厌氧滤池(3)内的填料填充率范围分别为35％～50％和50％～60％，一级厌氧滤池的填料填充率要低于二级厌氧滤池；
一级厌氧滤池的出水流入二级厌氧滤池中，二级厌氧滤池出水口通过三通阀门与人工湿地连接，三通阀门分别与二级厌氧滤池出水口、人工湿地进水口①、人工湿地进水口②相连接；人工湿地内填充有湿地填料，人工湿地进水口①位于湿地填料的上方，人工湿地进水口②位于湿地填料上表面所在高度的下方；
人工湿地填料上方设置螺旋滑梯型跌水板；人工湿地进水口①流出的水经螺旋滑梯型跌水板从湿地填料上方流入人工湿地内；人工湿地底部铺设有曝气管，曝气管与鼓风机连接。
曝气管为穿孔曝气管，即于曝气管侧壁上开设有范围在2-4mm的出气孔，开孔间距20～50mm,所述曝气管为一个或二个以上。
鼓风机经继电器与外电源相连，鼓风机的开关通过继电器控制，于继电器上设定鼓风机的启动时长和停止时长。
人工湿地填料以就地选材为主，本装置选用碎石；湿地填料组成为碎石；粒径规格是10-40mm；一级厌氧滤池和二级厌氧滤池的填料组成为纤维束组合填料，规格是Φ200×40mm。人工湿地进水口②位于湿地填料所在区域的上部或中部。
二级厌氧滤池出水口通过三通阀门与人工湿地连接，三通阀门分别与二级厌氧滤池出水口、人工湿地进水口①、人工湿地进水口②相连接，人工湿地进水口①设在湿地填料所在高度区域的上方，与人工湿地中的螺旋滑梯型跌水板相连，人工湿地进水口②设在湿地填料所在高度区域以内，二级厌氧滤池出水口通过三通阀门切换选择接入人工湿地进水口①或者人工湿地进水口②，暖季运行时接入人工湿地进水口①，污水经过自然充氧后再进入人工湿地单元进行处理，冬季运行时接入人工湿地进水口②，减少污水的温度损失；
所述暖季指4～10月，寒季指11月～3月。
人工湿地中设置螺旋型跌水板，跌水板(11)的任一处垂直于水流方向的截面为半弧形或圆形，形成一螺旋滑梯型的结构，根据人工湿地进水口①与湿地填料间的高度差，螺旋型跌水板从螺旋中心沿轴线望去可为半圈跌水、一圈跌水或两圈跌水，跌水板的最下面与湿地填料间的高度差在250mm以上，跌水板宽根据装置的处理水量在50～150mm，跌水板与人工湿地面倾斜设置，跌水板坡度(跌水板最上面距人工湿地面的高度与跌水板最上面和最下面的水平投影距离之间的比为0.5°～1°；人工湿地进水口①位于跌水板上方，进水经过跌水板充氧后流入人工湿地装置的填料部分。
一级厌氧滤池的上部设有生活污水的进水口；生活污水从上至下流经一级厌氧滤池的填料区，一级厌氧滤池的填料底部距离池底在150mm以上；由一级厌氧滤池流出的污水从下至上流经二级厌氧滤池的填料区，二级厌氧滤池出水口设置于二级厌氧滤池上部，二级厌氧滤池的填料底部距离池底在100mm以上。
人工湿地的一侧设有清水池，清水池与人工湿地湿地填料碎石的中下部区域相连通，在清水池的中上部设有出水口。
本装置污水首先经两级厌氧滤池处理后进入人工湿地，可有效降低后续人工湿地的处理负荷，厌氧滤池出水在暖季接入人工湿地进水口①，通过跌水进行自然充氧，可降低或不再需要鼓风曝气，在寒季考虑到北方地区冬季气温较低，厌氧滤池出水切换到人工湿地进水口②，减少与空气的直接接触，尽量降低温度损失。本发明通过跌水实现自然充氧，降低装置的能源消耗，同时考虑到北方地区冬季气温低的特点，可切换水流在填料下方运行，适用于北方农村地区的污水处理。
附图说明
图1是节能抗低温型庭院式生活污水处理装置的侧面视图。
图2是跌水板的俯视图。
图中主要标记符号：
1.进水口；2.一级厌氧滤池；3.二级厌氧滤池；4.纤维束组合填料；5.二级厌氧滤池出水口；6.三通阀门；7.人工湿地进水口①；8.人工湿地进水口②；9.人工湿地；10.曝气管；11.跌水板；12.湿地填料；13.清水池；14.出水口。
具体实施方式
本发明是提供一种适用于北方农村地区的分散式污水处理技术。污水由进水口1进入装置后，首先经一级厌氧滤池1和二级厌氧滤池2进行处理，降低后续人工湿地的处理负荷，厌氧滤池中填充纤维束组合填料，为防止堵塞，一级厌氧滤池1的填料填充率低于二级厌氧滤池2，设定范围分别在40％和60％，两级厌氧滤池出水口5通过三通阀门6与人工湿地进水口①7和人工湿地进水口②8相连接，人工湿地进水口①7设在湿地填料(碎石)12上方，进水口②8设在湿地填料12上表面所在高度下方，并且人工湿地进水口①7与人工湿地中的螺旋滑梯型跌水板11相连，两级厌氧滤池出水通过阀门切换选择接入人工湿地9的两个进水口中的一处，出水在暖季接入人工湿地进水口①7，通过跌水板11进行自然充氧，可降低或不再需要鼓风曝气，同时考虑北方地区冬季气温较低，寒季运行时厌氧滤池出水切换到人工湿地进水口②8，减少与空气的直接接触，尽量降低温度损失，人工湿地9中设置螺旋型跌水板11，跌水板11的任一处垂直于水流方向的截面为半弧形或圆形，形成一螺旋滑梯型的结构，根据人工湿地进水口①7与湿地填料12间的高度差，螺旋型跌水板11从螺旋中心沿轴线望去可为半圈跌水、一圈跌水或两圈跌水，跌水板11的最下面与湿地填料间的高度差在250mm以上，跌水板宽根据装置的处理水量在50～150mm，跌水板与人工湿地面倾斜设置，跌水板坡度(跌水板最上面距人工湿地面的高度与跌水板最上面和最下面的水平投影距离之间的比)为0.5°～1°；人工湿地进水口①7位于跌水板上方，进水经过跌水板充氧后流入人工湿地9置的填料部分,人工湿地底部铺设穿孔曝气管10，连接鼓风机，通过继电器设定启动时长和停止时长来控制开闭。人工湿地的一侧设有清水池13，清水池与人工湿地湿地填料碎石的中下部区域相连通，在清水池的中上部设有出水口14。本发明通过跌水实现自然充氧，降低装置的能源消耗，同时考虑到北方地区冬季气温低的特点，可切换水流在填料以下运行，适用于北方农村地区的污水处理。
Claims (9)
1.一种节能抗低温型庭院式生活污水处理装置，主要包括：相互串联的一级厌氧滤池(2)、二级厌氧滤池(3)、人工湿地(9)，其特征在于：
一级厌氧滤池(2)和二级厌氧滤池(3)中分别填充有填料，一级厌氧滤池(2)和二级厌氧滤池(3)内的填料填充率范围分别为35％～50％和50％～60％，一级厌氧滤池(2)的填料填充率要低于二级厌氧滤池(3)；
一级厌氧滤池(2)的出水流入二级厌氧滤池(3)中，二级厌氧滤池出水口(5)通过三通阀门(6)与人工湿地(9)连接，三通阀门(6)分别与二级厌氧滤池出水口(5)、人工湿地进水口①(7)、人工湿地进水口②(8)相连接；
人工湿地(9)内填充有湿地填料(12)，人工湿地进水口①(7)位于湿地填料的上方，人工湿地进水口②(8)位于湿地填料上表面所在高度的下方；
人工湿地填料(12)上方设置螺旋滑梯型跌水板(11)；人工湿地进水口①(7)流出的水经螺旋滑梯型跌水板从湿地填料(12)上方流入人工湿地内；
人工湿地(9)底部铺设有曝气管(10)，曝气管(10)与鼓风机连接。
2.如权利要求1所述的节能抗低温型庭院式生活污水处理装置，其特征在于：
湿地填料(12)组成为碎石；粒径规格是10-40mm；
一级厌氧滤池(2)和二级厌氧滤池(3)的填料组成为纤维束组合填料(4)，规格是Φ200×40mm。
3.如权利要求1所述的节能抗低温型庭院式生活污水处理装置，其特征在于：人工湿地进水口②(8)位于湿地填料所在区域的上部或中部。
4.如权利要求1所述的节能抗低温型庭院式生活污水处理装置，其特征在于：曝气管(10)为穿孔曝气管，即于曝气管侧壁上开设有范围在2-4mm的出气孔，开孔间距20～50mm,所述曝气管(10)为一个或二个以上。
5.如权利要求1所述的节能抗低温型庭院式生活污水处理装置，其特征在于：鼓风机经继电器与外电源相连，鼓风机的开关通过继电器控制，于继电器上设定鼓风机的启动时长和停止时长。
6.如权利要求1所述的节能抗低温型庭院式生活污水处理装置，其特征在于：二级厌氧滤池出水口(5)通过三通阀门(6)与人工湿地(9)连接，三通阀门(6)分别与二级厌氧滤池出水口(5)、人工湿地进水口①(7)、人工湿地进水口②(8)相连接，人工湿地进水口①(7)设在湿地填料(12)所在高度区域的上方，与人工湿地中的螺旋滑梯型跌水板相连，人工湿地进水口②(8)设在湿地填料所在高度区域以内，二级厌氧滤池出水口(5)通过三通阀门(6)切换选择接入人工湿地进水口①(7)或者人工湿地进水口②(8)，暖季运行时接入人工湿地进水口①(7)，污水经过自然充氧后再进入人工湿地单元进行处理，冬季运行时接入人工湿地进水口②(8)，减少污水的温度损失；
所述暖季指4～10月，寒季指11月～3月。
7.如权利要求1所述的节能抗低温型庭院式生活污水处理装置，其特征在于：人工湿地(9)中设置螺旋型跌水板(11)，跌水板(11)的任一处垂直于水流方向的截面为半弧形或圆形，形成一螺旋滑梯型的结构，根据人工湿地进水口①(7)与湿地填料(12)间的高度差，螺旋型跌水板(11)从螺旋中心沿轴线望去可为半圈跌水、一圈跌水或两圈跌水，跌水板(11)的最下面与湿地填料间的高度差在250mm以上，跌水板宽根据装置的处理水量在50～150mm，跌水板与人工湿地面倾斜设置，跌水板坡度(跌水板最上面距人工湿地面的高度与跌水板最上面和最下面的水平投影距离之间的比)为0.5°～1°；人工湿地进水口①(7)位于跌水板上方，进水经过跌水板充氧后流入人工湿地(9)装置的填料部分。
8.如权利要求1所述的节能抗低温型庭院式生活污水处理装置，其特征在于：一级厌氧滤池(2)的上部设有生活污水的进水口(1)；生活污水从上至下流经一级厌氧滤池(2)的填料区，一级厌氧滤池(2)的填料底部距离池底在150mm以上；由一级厌氧滤池(2)流出的污水从下至上流经二级厌氧滤池(3)的填料区，二级厌氧滤池出水口(5)设置于二级厌氧滤池上部，二级厌氧滤池(3)的填料底部距离池底在100mm以上。
9.如权利要求1所述的节能抗低温型庭院式生活污水处理装置，其特征在于：人工湿地(9)的一侧设有清水池(13)，清水池(13)与人工湿地(9)湿地填料碎石的中下部区域相连通，在清水池的中上部设有出水口(14)。
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