CN108751649A - 一种具有对农村污水处理剩余污泥的处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有对农村污水处理剩余污泥的处理系统，包括污泥进泥管和潜流人工湿地污泥处理系统，所述的潜流人工湿地污泥处理系统是，池体内自下而上依次装有收集污泥渗滤液的排水管、渗流污泥渗滤液的砾石导水层、净化污泥渗滤液的砾石填料层、砾石过渡层、泥水分离的过滤砂层、泥饼层和泥水层，泥水层上铺装有污泥进泥管和种植有挺水植物，池体的右侧内砌筑有隔墙；本发明结构新颖独特，易生产建造，成本低，使用方便，效果好，不易产生阻塞现象，使用寿命长，可有效解决农村污水处理设施产生的剩余污泥，生态和社会效益巨大。

Description

一种具有对农村污水处理剩余污泥的处理系统

技术领域

本发明涉及污水处理设备，特别是一种具有对农村污水处理剩余污泥的处理系统。

背景技术

近年来随着我国社会经济的发展，农村乡镇生活水平逐渐提高，农村生活污水排放问题尤为凸显，对水环境的污染越来越受到重视。目前全国农村已经在开展乡镇污水处理设施建设，污泥排放量必然会大量增加。根据我国农村情况，农村乡镇污水处理厂的污泥处理应着眼于污泥的综合利用，因此，选择有效的污泥处置设备，应兼顾到环境生态效益与处置成本、经济效益之间的均衡。

对农村污水处理采用人工湿地处理已有一百多年的历史了，对湿地处理污水的运行和设计都积累了丰富的经验，目前国内外实际运行的湿地系统有很多，分布的地区也比较广，但是对于采用人工湿地处理污水中产生的剩余污泥仍然对环境会产生一定的不良影响，不能消除剩余污泥对环境造成的污染，因此，在对污水进行处理的同时，如何对剩余污泥进行处理，切实保护农村生态环境仍是必须解决的技术问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种具有对农村污水处理剩余污泥的处理系统，可有效解决在对农村污水处理的同时，还实现对剩余污泥的处理，保证农村生态环境的问题。

本发明解决的技术方案是，一种具有对农村污水处理剩余污泥的处理系统，包括污泥进泥管和潜流人工湿地污泥处理系统，所述的潜流人工湿地污泥处理系统是，池体内自下而上依次装有收集污泥渗滤液的排水管、渗流污泥渗滤液的砾石导水层、净化污泥渗滤液的砾石填料层、砾石过渡层、泥水分离的过滤砂层、泥饼层和泥水层，泥水层上铺装有污泥进泥管和种植有挺水植物，池体的右侧内砌筑有隔墙，隔墙与池体内面间构成排水渠，池体上装有与排水渠相连通的出水管，出水管与填料砾石层的上平面齐平，排水管纵横装在池体的底面上，排水管一端封闭，另一端与排水渠相连通，排水管的管口朝上并装有阀门，排水管的管壁上均布有水孔，池体内竖向均布有两端开口的通气管，每个通气管上端伸出池体置于空气中，每个通气管的下端伸入池体内的砾石导水层的上平面，并在穿过砾石填料层的管段上开有均布的出气孔。

本发明通过植物的固定脱水、微生物的分解以及基质填料吸附的共同作用，使得农村污水处理设施产生的剩余污泥得到稳定化、无害化、减量化和资源化处理；本发明结构新颖独特，易生产建造，成本低，使用方便，效果好，不易产生阻塞现象，使用寿命长，可有效解决农村污水处理设施产生的剩余污泥，生态和社会效益巨大。

附图说明

图1为本发明的结构主视图；

图2为本发明的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。

如图1、2所示，一种具有对农村污水处理剩余污泥的处理系统，包括污泥进泥管1和潜流人工湿地污泥处理系统，所述的潜流人工湿地污泥处理系统是，池体2内自下而上依次装有收集污泥渗滤液的排水管4、渗流污泥渗滤液的砾石导水层11、净化污泥渗滤液的砾石填料层10、砾石过渡层9、泥水分离的过滤砂层8、泥饼层7和泥水层6，泥水层6上铺装有污泥进泥管1和种植有挺水植物16，池体2的右侧内砌筑有隔墙2-1，隔墙2-1与池体2内面间构成排水渠5，池体2上装有与排水渠5相连通的出水管15，出水管15与填料砾石层10的上平面齐平，排水管4纵横装在池体2的底面上，排水管4一端封闭，另一端与排水渠5相连通，排水管4的管口朝上并装有阀门14，排水管4的管壁上均布有水孔13，池体2内竖向均布有两端开口的通气管3，每个通气管3上端伸出池体2置于空气中，每个通气管3的下端伸入池体2内的砾石导水层11的上平面，并在穿过砾石填料层10的管段上开有均布的出气孔12。

为了保证使用效果和使用方便，

所述的挺水植物16为芦苇或香蒲或二者的组合。

所述的出气孔12直径为5mm，孔间距为5cm。

所述的污泥进泥管1一端与池体2外部管道相连通，另一端伸入池体2内，伸入池体2内的端部上横向装有均布相连通的4个支进泥口管（A、B、C、D），4个支进泥口管（A、B、C、D）口部向上置于池体2内四周。

所述的砾石导水层11为粒径30-50mm的砾石，厚度为20cm，所述的砾石填料层10为粒径20-30mm的砾石，厚度为60cm，所述的砾石过渡层9为粒径10-20mm的砾石，厚度为10cm，过滤砂层8为粒径为1-2mm的砂子，厚度为20cm。

所述的泥饼层7厚度为25cm，所述的泥水层6厚度为20cm。

所述的排水渠5内的排水管4口上装有水泵17，用以抽取系统内的处理后的水和对系统进行反冲洗。

本发明经实地应用和试验，效果非常好，在试验时，本发明选取一行政村建设农村污水处理设施，日处理农村生活污水100吨，日产生含水率80%的污泥量约0.1~0.25吨，污泥渗滤液中COD浓度约200-400mg/L，氨氮浓度约为20-40mg/L，总氮60-70mg/L。设计一种具有对农村污水处理剩余污泥的处理系统，包括污泥进泥管1和潜流人工湿地污泥处理系统。

剩余污泥通过进泥管1均匀布置到潜流人工湿地污泥处理系统后，污泥在系统的表面完成泥水的分离，污泥渗滤液在重力作用下通过湿地处理后，通过底部的出水管15排出湿地或回流处理；湿地表层污泥通过稳定化、无害化、减量化后，产生的泥饼采用定期清理的方式移出湿地，最终处理方向为堆肥农用，完成资源化利用。

如图2所示，为本发明的俯视简易图。剩余污泥通过外部进泥管1进入系统的内部，然后分流四个进泥管口，布设在系统的四周，且管口向上，可均匀布满整个湿地系统。污泥渗滤液在湿地系统处理后，通过底部排水管4进入排水渠5，最后经出水管15排水出湿地或回流处理。在底层排水管4管壁布设有穿孔，一方面起到收水作用，同时系统产生堵塞后，在排水渠5内安装反冲洗泵可以起到反冲洗作用。

如图1所示，为本发明的结构主视图。剩余污泥进入湿地污泥处理系统后，在湿地水生植物12、重力和蒸腾作用下，污泥迅速进行泥水分离，污泥渗滤液部分营养物质被湿地植物根系吸收并转化成植物生长的细胞组织。之后进入过滤砂层8，实现最后的泥水分离，并拦截渗滤液中的悬浮物。进入在砾石过渡层9，一方面拦截过滤砂层8中的细砂进入砾石填料层10，另一方面砾石表面的微生物将对渗滤液进行净化。再进入砾石填料层10和砾石导水层11，这两层的砾石粒径不同，表面丰富的微生物群对渗滤液将起到主要的净化作用，砾石导水层起到液体导流的作用，防止渗滤液进入底层后产生堵塞。同时在系统内竖向布置通气管3，主要是对砾石填料层10进行通气充氧，自上而下形成“缺氧-好氧”过程，有利于渗滤液中总氮的去除。

本发明实施例的原理：

本发明利用潜流人工湿地污泥处理系统中的大型水生植物芦苇、香蒲有助于固体脱水，增加生物稳定性，并为蒸发和根系生长打开通道。剩余污泥在床体表面通过植物、重力和蒸腾作用，完成泥水的分离。污泥渗滤液经过过滤砂层和砾石过渡层，进入到砾石填料层，而在砾石填料层由于通气充氧后，在这三个层次自上而下形成了“缺氧-好氧”过程，即在过滤砂层和砾石过渡层形成缺氧过程，渗滤液中的有机污染物被反硝化菌利用，可减轻其后的有机负荷，同时反硝化菌将NO^3-还原为分子态氮N₂而去除。而砾石填料层在通气充氧后，处于好氧过程，可以使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除。

渗滤液在重力作用下通过湿地床体和底部的排水管排出湿地或回流处理。系统上层的泥饼采用定期清理的方式移出系统，最终处理方向为堆肥农用，完成资源化利用。

经实地应用和测试，处理后的剩余污泥体积缩减到原来的30%~40%，系统泥饼层污泥中VSS含量为20%~25%，渗滤液中污染物COD、氨氮、TN的去除率分别达到40%~60%、80%~90%、50%~70%，同时对污泥进行了资源化利用。

本发明相比于一般城镇污水处理厂污泥的处理处置，成本低廉，无动力消耗，易于操作运行，可有效解决小规模农村污水处理设施产生的剩余污泥，保证农村生态环境。

以上清楚表明，本发明结构易建造，成本低，效果显著，不易产生阻塞现象，使用寿命长，至少可达10年以上，节能环保，可有效解决农村污水处理设施产生的剩余污泥，生态和社会效益巨大。

Claims (7)

1.一种具有对农村污水处理剩余污泥的处理系统，包括污泥进泥管（1）和潜流人工湿地污泥处理系统，其特征在于，所述的潜流人工湿地污泥处理系统是，池体（2）内自下而上依次装有收集污泥渗滤液的排水管（4）、渗流污泥渗滤液的砾石导水层（11）、净化污泥渗滤液的砾石填料层（10）、砾石过渡层（9）、泥水分离的过滤砂层（8）、泥饼层（7）和泥水层（6），泥水层（6）上铺装有污泥进泥管（1）和种植有挺水植物（16），池体（2）的右侧内砌筑有隔墙（2-1），隔墙（2-1）与池体（2）内面间构成排水渠（5），池体（2）上装有与排水渠（5）相连通的出水管（15），出水管（15）与填料砾石层（10）的上平面齐平，排水管（4）纵横装在池体（2）的底面上，排水管（4）一端封闭，另一端与排水渠（5）相连通，排水管（4）的管口朝上并装有阀门（14），排水管（4）的管壁上均布有水孔（13），池体（2）内竖向均布有两端开口的通气管（3），每个通气管（3）上端伸出池体（2）置于空气中，每个通气管（3）的下端伸入池体（2）内的砾石导水层（11）的上平面，并在穿过砾石填料层（10）的管段上开有均布的出气孔（12）。

2.根据权利要求1所述的具有对农村污水处理剩余污泥的处理系统，其特征在于，所述的挺水植物（16）为芦苇或香蒲或二者的组合。

3.根据权利要求1所述的具有对农村污水处理剩余污泥的处理系统，其特征在于，所述的出气孔（12）直径为5mm，孔间距为5cm。

4.根据权利要求1所述的具有对农村污水处理剩余污泥的处理系统，其特征在于，所述的污泥进泥管（1）一端与池体（2）外部管道相连通，另一端伸入池体（2）内，伸入池体（2）内的端部上横向装有均布相连通的4个支进泥口管（A、B、C、D），4个支进泥口管（A、B、C、D）口部向上置于池体（2）内四周。

5.根据权利要求1所述的具有对农村污水处理剩余污泥的处理系统，其特征在于，所述的砾石导水层（11）为粒径30-50mm的砾石，厚度为20cm，所述的砾石填料层（10）为粒径20-30mm的砾石，厚度为60cm，所述的砾石过渡层（9）为粒径10-20mm的砾石，厚度为10cm，过滤砂层（8）为粒径为1-2mm的砂子，厚度为20cm。

6.根据权利要求1所述的具有对农村污水处理剩余污泥的处理系统，其特征在于，所述的泥饼层（7）厚度为25cm，所述的泥水层（6）厚度为20cm。

7.根据权利要求1所述的具有对农村污水处理剩余污泥的处理系统，其特征在于，所述的排水渠（5）内的排水管（4）口上装有水泵（17），用以抽取系统内的处理后的水和对系统进行反冲洗。