CN107235598A - 生活污水处理系统 - Google Patents

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罗靖琳
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Abstract

本发明公开了一种生活污水处理系统，包括一体化污水处理设备，还包括格栅沉砂池、污泥干化池和人工湿地；所述一体化污水处理设备包括箱体，所述箱体是通过304不锈钢拼接成的一体式结构，所述箱体内部分割成依次连接的厌氧池、缺氧池、生物接触氧化池、沉淀池、清水池，所述厌氧池与格栅沉砂池连接，所述沉淀池与污泥干化池连接，污泥干化池还与格栅沉砂池连接，所述沉淀池内设有与生物接触氧化池连接的进流系统，所述沉淀池内还设有斜管填料，所述清水池与人工湿地连接。本发明的生活污水处理系统造价低廉、维护简单、能节省工程占地，出水水质能稳定。

Description

生活污水处理系统
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种生活污水处理系统。
背景技术
随着社会经济发展和工业化推进，水污染事件日益频发，为此，国家对环境日益重视。按国务院“十二五”要求，到2015年，县城污水处理率平均达到70％，建制镇污水处理率平均达到30％，余下的30％和70％还存在很大的发展空间。同时，按国务院2015年印发的《水污染防治行动计划》，需加快农村环境综合整治，到2020年，新增完成环境综合整治的建制村13万个。在这些待开发的环保市场，有一个共性是规模较小，日处理水量从十来方至数百方。若这些项目采用传统工艺，如氧化沟、AAO、CASS工艺，则存在建设成本高、建设期厂、管理维护复杂、污泥产生量大等缺点，制约了污水治理工作的推进。因此，开发造价低廉、维护简单、并且能节省工程占地的生活污水处理系统是非常重要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种生活污水处理系统，造价低廉、维护简单、能节省工程占地，出水水质能稳定。
为实现上述目的，本发明提供一种生活污水处理系统，包括一体化污水处理设备，还包括格栅沉砂池、污泥干化池和人工湿地；所述一体化污水处理设备包括箱体，所述箱体是通过304不锈钢拼接成的一体式结构，所述箱体内部分割成依次连接的厌氧池、缺氧池、生物接触氧化池、沉淀池、清水池，所述厌氧池与格栅沉砂池连接，所述沉淀池与污泥干化池连接，污泥干化池还与格栅沉砂池连接，所述沉淀池内设有与生物接触氧化池连接的进流系统，所述沉淀池内还设有斜管填料，所述清水池与人工湿地连接。
作为本发明的进一步改进，所述格栅沉砂池的进水端设有生活污水连接管，格栅沉砂池内自进水端向出水端方向依次分割成粗格栅过滤区域、细格栅过滤区域、沉砂区域、出水区域，粗格栅过滤区域、细格栅过滤区域和沉砂区域位于同一腔室内，出水区域与沉砂区域之间通过带有连通管的分割墙分割，出水区域内设置有提升泵和连接提升泵的提升管，提升管位于格栅沉砂池的出水端并与厌氧池连接。
作为本发明的进一步改进，所述生物接触氧化池在接近沉淀池的位置设有第一集水堰，进流系统与第一集水堰连通；所述进流系统包括由上而下依次连接的竖直的中心管、喇叭口、支架和底部反射板，底部反射板朝上突起，中心管的侧面连接有过水管，过水管连接至第一集水堰；所述沉淀池在中心管的上部周围设有第二集水堰，第二集水堰与清水池连通。
作为本发明的进一步改进，所述生物接触氧化池的中部设有倒流墙，导流墙的一侧与生物接触氧化池相接，导流墙的另一对侧与生物接触氧化池之间形成通道。
作为本发明的进一步改进，所述生物接触氧化池内设有曝气装置和位于曝气装置上方的组合填料层，所述曝气装置为微孔曝气器。
作为本发明的进一步改进，所述厌氧池、缺氧池、生物接触氧化池、沉淀池、清水池的顶部均设有检修口，所述厌氧池和沉淀池设有污泥回流管，缺氧池和生物接触氧化池设有混合液回流管，厌氧池还设有第一进水管，清水池设有出水管，厌氧池和缺氧池之间、沉淀池和清水池之间设有过水孔。
作为本发明的进一步改进，所述人工湿地自进水端向出水端方向依次设有配水井、湿地区域、出水井，所述清水池通过第二进水管连接至配水井，所述配水井还通过布水管连接至湿地区域，所述湿地区域通过集水管一连接至出水井，布水管位于湿地区域进水端的上部，集水管一位于湿地区域的底部，布水管上设有等间隔分布的布水孔，集水管一上设有等间隔分布的集水孔，湿地区域内设有碎石填料，湿地区域内还自进水端向出水端方向依次种植有红花美人蕉、黄花美人蕉、再力花一、再力花二、再力花三。
作为本发明的更进一步改进，所述箱体的外形尺寸为7.5m×2m，高度为2.5m，所述斜管填料的高度为0.6m，所述组合填料层的高度为1.3m；所述湿地区域的外形尺寸为6m×4.4m；配水井和出水井的外形尺寸均为1m×1.2m；所述污泥干化池的外形尺寸为1.5m×1.9m；所述格栅沉砂池的外形尺寸为3.5m×0.5m。
作为本发明的进一步改进，所述污泥干化池的底部两侧设有倾斜混凝土结构，在两侧的倾斜混凝土结构的之间是粒径为30-40mm、200mm厚的碎石一、在碎石一的上方是粒径为10-20mm、100mm厚的碎石二、在碎石二的上方是粒径为5-10mm、100mm厚的碎石三、在碎石三的上方是100mm厚的粗砂，在碎石一内布置有集水管二，集水管二连接至格栅沉砂池。
与现有技术相比，本发明的生活污水处理系统的有益效果如下：
(1)水通过污泥干化池、格栅沉砂池、人工湿地和一体化污水处理设备处理后，抗冲击负荷较强，出水水质稳定，能够达到城镇污水排放标准一级A标准，箱体通过采用通过304不锈钢材料拼接成的一体式结构，节省工程占地，适用范围广，使用寿命长，造价低廉、维护简单；拼接式的结构使得箱体也可根据水质和排放标准的要求，对各个处理单元进行拼接设计，工艺选择灵活。
(2)格栅沉砂池、污泥干化池和人工湿地和箱体的外形尺寸的设定使得生活污水处理系统占地面积小，仅为常规农村生活污水处理工程的1/3～1/2。
(3)第一集水堰和第二集水堰可以减少流入下一区域内的污泥。
(4)进流系统的喇叭口和底部反射板可以避免污泥堆积在沉淀池中间。
(5)检修口方便了维护。
(6)格栅沉砂池的粗细过滤能够有效的将粗细颗粒物过滤掉，有利于水质的稳定；格栅沉砂池的沉砂区域具备沉砂作用，主要用于去除污水中粒径大于0.2mm，密度大于2.65t/立方米的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。
(7)污泥干化池的多层碎石能够有效过滤掉污泥。
通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
图1为本发明中的生活污水处理系统的平面图。
图2为一体化污水处理设备的平面图一。
图3为一体化污水处理设备的平面图二。
图4为图2所示A-A方向的剖面图。
图5为格栅沉砂池的平面图。
图6为图5所示B-B方向的剖面图。
图7为人工湿地的平面图一。
图8为图7所示C-C方向的剖面图。
图9为人工湿地的平面图二。
图10为图1所示污泥干化池的剖面图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。
请参考图1-10，所述的生活污水处理系统包括一体化污水处理设备1、格栅沉砂池2、污泥干化池3和人工湿地4。
所述一体化污水处理设备1包括箱体1，所述箱体1的外形尺寸为7.5m×2m，高度为2.5m，从而体积小。所述箱体是通过304不锈钢拼接成的一体式结构，从而使用寿命长，可根据水质和排放标准的要求，对各个处理单元进行拼接设计，工艺选择灵活。
所述箱体1内部分割成依次连接的厌氧池11、缺氧池12、生物接触氧化池13、沉淀池14、清水池15，所述厌氧池11与格栅沉砂池2连接，所述沉淀池14与污泥干化池3连接，污泥干化池3还与格栅沉砂池2连接，从而可以充分利用水，节约水资源。所述清水池15与人工湿地4连接。所述厌氧池11、缺氧池12、生物接触氧化池13、沉淀池14、清水池15的顶部均设有检修口a，方便维修。所述厌氧池11和沉淀池14设有污泥回流管b，缺氧池12和生物接触氧化池13设有混合液回流管c，厌氧池11还设有第一进水管d，清水池15设有出水管e，厌氧池11和缺氧池12之间、沉淀池14和清水池15之间设有过水孔f，厌氧池11和缺氧池12之间过水孔f的与沉淀池14和清水池15之间的过水孔f相互错位，从而可以形成为折流态的通过各处理区。
所述生物接触氧化池13内设有曝气装置g和位于曝气装置g上方的组合填料层h。所述曝气装置g为微孔曝气器，曝气效果好。所述组合填料层h的高度为1.3m，从而具有较好的硝化、反硝化、污染物降解效果。所述生物接触氧化池13在接近沉淀池14的位置设有第一集水堰i。所述生物接触氧化池13的中部设有倒流墙j，导流墙j的一侧与生物接触氧化池13相接，导流墙j的另一对侧与生物接触氧化池13之间形成通道。
所述沉淀池14内设有与生物接触氧化池13连接的进流系统16，进流系统16与第一集水堰i连通。所述进流系统n包括由上而下依次连接的竖直的中心管n1、喇叭口n2、支架n3和底部反射板n4，底部反射板n4朝上突起，可以让泥沙沉入沉淀池14中心的周围，而不是堆积在沉淀池14中心，中心管n1的侧面连接有过水管n5，过水管n5连接至第一集水堰i。所述沉淀池14在中心管的上部周围设有第二集水堰k，第二集水堰k与清水池15连通。所述沉淀池14内还设有斜管填料m，所述斜管填料m的高度为0.6m，斜管填料m用于增加沉淀池14的表面负荷，并具有反硝化功能，可以强化泥水分离。
所述格栅沉砂池2的外形尺寸为3.5m×0.5m，从而体积小，占地面积小。所述格栅沉砂池2的进水端设有生活污水连接管2a，格栅沉砂池2内自进水端向出水端方向依次分割成粗格栅过滤区域21、细格栅过滤区域22、沉砂区域23、出水区域24，粗格栅过滤区域21、细格栅过滤区域22和沉砂区域23位于同一腔室内，粗格栅过滤区域21、细格栅过滤区域22和沉砂区域23的上端开口处设有盖板2c，粗格栅过滤区域21内的粗格栅、细格栅过滤区域22内的细格栅倾斜设置，粗格栅过滤区域21、细格栅过滤区域22用于初步过滤生活污水，出水区域24与沉砂区域23之间通过带有连通管的分割墙分割，出水区域24内设置有提升泵和连接提升泵的提升管2b，提升管2b位于格栅沉砂池2的出水端并与厌氧池11连接，过滤处理后的水进入沉砂区域23，通过提升泵和提升管2b抽出到厌氧池11内。
所述污泥干化池3的外形尺寸为1.5m×1.9m，从而体积小，占地面积小。所述污泥干化池3的底部两侧设有倾斜混凝土结构31，在两侧的倾斜混凝土结构31的之间是粒径为30-40mm、200mm厚的碎石一32、在碎石一32的上方是粒径为10-20mm、100mm厚的碎石二33、在碎石二33的上方是粒径为5-10mm、100mm厚的碎石三34、在碎石三34的上方是100mm厚的粗砂35，在碎石一32内布置有集水管二3a，集水管二3a连接至格栅沉砂池2，经过碎石和粗砂的过滤，污水能够再回到格栅沉砂池2利用起来，节约水资源。
所述人工湿地4自进水端向出水端方向依次设有配水井41、湿地区域42、出水井43，所述清水池15通过第二进水管4a连接至配水井41，所述配水井41还通过布水管4b连接至湿地区域42，所述湿地区域42通过集水管一4c连接至出水井43，布水管4b位于湿地区域42进水端的上部，集水管一4c位于湿地区域42的底部，布水管4b上设有等间隔分布的布水孔，使得流出来水均匀的通过湿地区域42，从而对水的处理效果好。集水管一4c上设有等间隔分布的集水孔，湿地区域42内设有碎石填料4m，湿地区域42内还自进水端向出水端方向依次种植有红花美人蕉4d、黄花美人蕉4e、再力花一4f、再力花二4g、再力花三4h，利用植物对水体进行良好的净化。所述湿地区域的外形尺寸为6m×4.4m，配水井41和出水井43的外形尺寸均为1m×1.2m，从而体积小，占地面积小。
基本原理如下：
1、格栅沉淀池
功能：将废水中的漂浮物及大颗粒悬浮物进行去除。
水力停留时间：2h
2、污水提升泵房
3、一体化污水处理设备
(1)生化池即厌氧池11、缺氧池12和生物接触氧化池13
功能：在厌氧阶段，在没有溶解氧和硝态氮存在的厌氧条件下，聚磷菌水解体内的ATP，形成ADP和并释放出能量，同时分解胞内多聚磷酸盐(Poly-p)并以无机磷酸盐的形式将其释放。另一方面，聚磷菌利用糖原酵解产物(NADH2)和能量摄取废水中的有机物，合成大量的有机颗粒PHB贮存在细胞体内。在该阶段大分子有机物被降解，同时去除部分BOD5、CODCr等污染物。
在缺氧段，硝态氮在反硝化细菌的作用下消耗碳源形成气态氮，TN、BOD5、CODCr等污染物被去除。
在好氧段，氨氮在硝化菌的作用下变成了硝态氮，生物膜好氧菌群将废水中有机物质深度降解以达到水质净化的目的，同时聚磷菌在此阶段吸磷。氨氮、BOD5、CODCr、总磷等污染物被去除。
厌氧段停留时间：2h；
缺氧段停留时间：2h；
好氧段停留时间：8h；
总水力停留时间：12h；
好氧段气水比：4:1；
污泥负荷：0.7kgBOD5/(m3填料·d)
有效水深：2.5m
(2)沉淀池
功能：将接触氧化池出来的混合液泥水分离，沉淀的污泥回流至水解酸化池。
表面负荷：0.75m3/(m2·h)
有效水深4.0m
水力停留时间：4h
4、污泥池
功能：对二沉池的剩余污泥进行自然干化，干化后可作为乡镇菜地的有机肥料。具体尺寸由一体化设备厂房设计。
5、人工湿地
人工湿地对废水的处理综合了物理、化学和生物三种作用。人工湿地运行稳定后，填料表面和植物根系中生长了大量的微生物形成生物膜，废水流过时，悬浮物SS被填料及根系阻档截留，有机质通过生物膜的吸附及同化、异化作用而得以去除。湿地床层中因植物根系对氧的传递释放，使其周围的微环境中依次呈现出好氧、缺氧和厌氧状态，保证了废水中的氮、磷不仅能被植物及微生物作用营养成分直接吸收，还可以通过硝化、反硝化作用及微生物对磷的过量积累作用从废水中去除，最后通过湿地基质的定期更换或植物收割使污染物最终从系统中去除。人工湿地去除污染物的范围广泛,包括N、P、SS、有机物、微量元素、病原体等。
设计水力负荷：q＝1.5m3/(m2·d)，设计水面坡度：0.05％～0.1％
布、出水方式：穿孔管上部布水，穿孔管下部布水。
本生活污水处理系统的优点如下：
1、占地面积小，仅为常规农村生活污水处理工程的1/3-1/2。
2、吨水整体运行成本低至0.10～0.15元。
3、抗冲击负荷较强，出水水质能稳定达到城镇污水排放标准一级A标准。
以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims (9)

1.一种生活污水处理系统，包括一体化污水处理设备，其特征在于：还包括格栅沉砂池、污泥干化池和人工湿地；所述一体化污水处理设备包括箱体，所述箱体是通过304不锈钢拼接成的一体式结构，所述箱体内部分割成依次连接的厌氧池、缺氧池、生物接触氧化池、沉淀池、清水池，所述厌氧池与格栅沉砂池连接，所述沉淀池与污泥干化池连接，污泥干化池还与格栅沉砂池连接，所述沉淀池内设有与生物接触氧化池连接的进流系统，所述沉淀池内还设有斜管填料，所述清水池与人工湿地连接。
2.如权利要求1所述的生活污水处理系统，其特征在于：所述格栅沉砂池的进水端设有生活污水连接管，格栅沉砂池内自进水端向出水端方向依次分割成粗格栅过滤区域、细格栅过滤区域、沉砂区域、出水区域，粗格栅过滤区域、细格栅过滤区域和沉砂区域位于同一腔室内，出水区域与沉砂区域之间通过带有连通管的分割墙分割，出水区域内设置有提升泵和连接提升泵的提升管，提升管位于格栅沉砂池的出水端并与厌氧池连接。
3.如权利要求1所述的生活污水处理系统，其特征在于：所述生物接触氧化池在接近沉淀池的位置设有第一集水堰，进流系统与第一集水堰连通；所述进流系统包括由上而下依次连接的竖直的中心管、喇叭口、支架和底部反射板，底部反射板朝上突起，中心管的侧面连接有过水管，过水管连接至第一集水堰；所述沉淀池在中心管的上部周围设有第二集水堰，第二集水堰与清水池连通。
4.如权利要求1所述的生活污水处理系统，其特征在于：所述生物接触氧化池的中部设有倒流墙，导流墙的一侧与生物接触氧化池相接，导流墙的另一对侧与生物接触氧化池之间形成通道。
5.如权利要求1所述的生活污水处理系统，其特征在于：所述生物接触氧化池内设有曝气装置和位于曝气装置上方的组合填料层，所述曝气装置为微孔曝气器。
6.如权利要求1所述的生活污水处理系统，其特征在于：所述厌氧池、缺氧池、生物接触氧化池、沉淀池、清水池的顶部均设有检修口，所述厌氧池和沉淀池设有污泥回流管，缺氧池和生物接触氧化池设有混合液回流管，厌氧池还设有第一进水管，清水池设有出水管，厌氧池和缺氧池之间、沉淀池和清水池之间设有过水孔。
7.如权利要求1所述的生活污水处理系统，其特征在于：所述人工湿地自进水端向出水端方向依次设有配水井、湿地区域、出水井，所述清水池通过第二进水管连接至配水井，所述配水井还通过布水管连接至湿地区域，所述湿地区域通过集水管一连接至出水井，布水管位于湿地区域进水端的上部，集水管一位于湿地区域的底部，布水管上设有等间隔分布的布水孔，集水管一上设有等间隔分布的集水孔，湿地区域内设有碎石填料，湿地区域内还自进水端向出水端方向依次种植有红花美人蕉、黄花美人蕉、再力花一、再力花二、再力花三。
8.如权利要求7所述的生活污水处理系统，其特征在于：所述箱体的外形尺寸为7.5m×2m，高度为2.5m，所述斜管填料的高度为0.6m，所述组合填料层的高度为1.3m；所述湿地区域的外形尺寸为6m×4.4m；配水井和出水井的外形尺寸均为1m×1.2m；所述污泥干化池的外形尺寸为1.5m×1.9m；所述格栅沉砂池的外形尺寸为3.5m×0.5m。
9.如权利要求1所述的生活污水处理系统，其特征在于：所述污泥干化池的底部两侧设有倾斜混凝土结构，在两侧的倾斜混凝土结构的之间是粒径为30-40mm、200mm厚的碎石一、在碎石一的上方是粒径为10-20mm、100mm厚的碎石二、在碎石二的上方是粒径为5-10mm、100mm厚的碎石三、在碎石三的上方是100mm厚的粗砂，在碎石一内布置有集水管二，集水管二连接至格栅沉砂池。
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