CN109987798A - 一种农村面源污染水体综合治理装置及其方法 - Google Patents

一种农村面源污染水体综合治理装置及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种农村面源污染水体综合治理装置，包括污水收集组件、预处理池、曝气絮凝池；污水收集组件包括引水渠和集水井，集水井内部活动设置有集泥网筒；预处理池包括格栅腔和水解酸化腔，预处理池与集水井连接，格栅腔内部设置有格栅板，水解酸化腔内部设置有填料架；曝气絮凝池包括混合腔、曝气腔和絮凝物收集腔，曝气絮凝池外侧设置有絮凝剂投加盒，混合腔内部设置有搅拌装置，曝气腔内部设置有格挡，曝气腔内部设置有曝气扰动装置，絮凝物收集腔内部设置有污泥泵；本发明能够对农村面源污染水体进行全面收集、净化，提高污水利用率，适宜大量推广。

Description

一种农村面源污染水体综合治理装置及其方法
技术领域
本发明涉及污水治理技术领域，具体涉及一种农村面源污染水体综合治理装置及其方法。
背景技术
农村面源污染是指农村居民的生产活动和生活活动中，由于过量或不当使用易溶解的或者固体污染物，如农业生产过程中常用的农药、化肥、农膜，畜禽养殖过程中的饲料、畜禽粪尿、兽药土粒和农村生活中的生活污水及生活垃圾等有机或无机物质，从不确定的区域或地域，在降雨和地表径流冲刷作用下，使大量污染物在未经处理的情况下，随意流入受纳的江河湖泊、水库等水体中而产生的污染，同时也严重影响了农村的生态环境。农村面源污染主要包含：农田水土流失、居民生活污水排放、农田中农药化肥的使用、农村固体废弃物垃圾、农村畜禽养殖污染物等造成的污染。主要污染物为CODcr、BOD5、氨氮、总磷等，同时由于受禽畜养殖及农田废水的影响，农村生活污水中氮、磷浓度比城镇生活污水偏高，存在污水浓度低、变化大的特点。
专利CN201721593258.2公开了一种面源污染治理装置，包括湿地，湿地内固定安装水车，水车固定安装有扇叶，水车的另一侧开设滑槽，每个滑槽的外端固定连接弹簧的一端，弹簧的另一端分别固定连接滑块的一侧，滑块能够分别沿对应的滑槽滑动，水车的另一侧设有电机，电机的输出轴的外端开设数个条形槽，条形槽与滑槽一一对应，滑块的外侧能够分别位于对应的条形槽内且能沿之滑动，水车上固定安装测速装置，测速装置与电机电路连接；该装置不能对农村面源污染水体进行彻底收集处理，而且处理周期较长；专利CN201811103901.8公开了一种用于治理农村面源污染的生态修复系统，包括排水渠，排水渠的一端设有与其配合的带第一闸阀生活污水箱，第一闸阀一侧的排水渠内设有与排水渠配合的厌氧水处理设备，生活污水箱与厌氧水处理设备之间设有与排水渠配合的水处理格栅，厌氧水处理设备远离生活污水箱的一侧设有与排水渠配合的水净化机构；该装置没有设置污泥处理装置，当污泥沉积到一定量时，会影响整个系统的正常运行。
此外，目前不存在能够对农村面源污染水体进行全面收集、净化；对沉积污泥进行处理的综合处理装置；因此，现有技术有待于改进和提高。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种能够有效收集农村面源污染水体、提高污水净化效率的一种农村面源污染水体综合治理装置。
本发明的技术方案为：一种农村面源污染水体综合治理装置，包括污水收集组件、预处理池、曝气絮凝池；污水收集组件包括引水渠和集水井，集水井设置有多个，多个集水井之间通过引水渠连接，集水井内部设置有集泥网筒，集水井内壁上竖直设置有卡槽，集泥网筒通过卡槽卡接在水井上，集泥网筒下端铰接有活动板；预处理池包括格栅腔和水解酸化腔，预处理池的上端与各个集水井的中上端连接，格栅腔和水解酸化腔从上至下依次设置在预处理池内部，格栅腔和水解酸化腔之间设置有安装板，安装板上设置有过水孔，格栅腔内部设置有7个格栅板，格栅腔上端设置有搭台，7个格栅板活动卡接在搭台上，水解酸化腔内部设置有填料架，填料架上设置有水解酸化填料；曝气絮凝池包括混合腔、曝气腔和絮凝物收集腔，混合腔、和曝气腔和絮凝物收集腔从上至下依次设置在曝气絮凝池内部，且混合腔与和曝气腔导通，曝气腔和絮凝物收集腔导通，曝气絮凝池外侧设置有絮凝剂投加盒，絮凝剂投加盒与混合腔连接，混合腔与水解酸化腔连接，混合腔内部设置有搅拌装置，曝气腔内部设置有5个格挡，5个格挡上下交错设置在曝气腔内部，5个格挡和曝气腔之间形成6个区域，曝气腔内部设置有曝气扰动装置，曝气扰动装置设置有6个，6个曝气扰动装置分别设置在上述6个区域内，曝气腔上设置有排水管；絮凝物收集腔上设置有排污管，絮凝物收集腔内部设置有污泥泵，污泥泵与排污管连接；搅拌装置、曝气扰动曝气装置、污泥泵均由外部电源供电。
进一步地，引水渠包括第一活动部和第二活动部，第一活动部和第二活动部之间活动铰接，第一活动部和第二活动部连接处设置有扇形折板，第一活动部和第二活动部的前端和后端均活动铰接有引水折板，引水折板表面设置有导水槽，引水折板下端设置有固定锚钉；当使用区域地形变化复杂时，第一活动部和第二活动部能够活动翻折，有利于提高污水的流畅性，有利于收集污水。
进一步地，集水井外部设置有牵引电机和滑轮一，活动板上设置有滑轮二，牵引电机的输出轴上设置有拉索，拉索穿过滑轮一与滑轮二连接；当需要对集泥网筒内部的污染物进行清理时，启动牵引电机，前牵引电机拉动活动板和集泥网筒向上移动至集水井井口，活动板和集泥网筒活动铰接，便于倾倒集泥网筒中的污染物。
进一步地，引水渠下端设置有角度调节杆，引水渠与集水井连接处设置有拦截网；角度调节杆能够对引水渠的高度进行调节，使得集水渠能够适用于不同地形；拦截网能够对引水渠中的石块、树枝等杂物进行拦截。
进一步地，格栅板底部设置有滚轮，每个格栅板的两侧都设置有滑块，滑块活动卡接在格栅腔上端，格栅腔上端上螺纹连接有调节杆，调节杆穿过格栅板后与滑块螺纹连接，通过旋转调节杆，能够对各个格栅板之间的距离进行调节，使用时，根据需要调节，有利于提高污水治理效果。
进一步地，曝气扰动装置包括正反转电机和曝气扰动盘，正反转电机固定设置在曝气腔内壁上，正反转电机的输出轴上设置有螺杆，螺杆顶端设置有限位块，曝气扰动盘螺纹连接在螺杆上，曝气扰动盘边沿处均匀设置有10个曝气头，沿扰动盘中心处向外设置有3个扰动板，旋转上升的曝气扰动盘使得污水曝气更加充分，扰动板不断搅动污水，延长絮凝剂与污水的接触时间。
进一步地，利用上述装置综合治理农村面源污染水体的方法，包括以下步骤：
(1)选择低洼地区设置开挖坑体，预埋集水井，将集水井通过引水渠进行连接；其中，连接时，使用引水渠将各个集水井进行串联，或者一条引水渠只连接一个集水井，通过固定锚钉将引水渠与地面进行固定，污水通过导水槽进入引水渠，污水首先进入集泥网筒，污水中的污泥停留在集泥网筒中，水流进入集水井；
(2)将各个集水井分别与预处理池进行连接，进入预处理池中的污水首先经过格栅板处理，然后进入水解酸化腔，被填料架上的水解酸化填料处理；
(3)经过预处理池处理后的废水进入混合腔，在搅拌装置的作用下与絮凝剂混合均匀；然后进入曝气腔，启动曝气扰动装置，曝气扰动盘上下移动，且扰动盘转动使得曝气更加充分；污水在格挡的作用下，从左至右流动，扰动板不断搅动污水，提高絮凝效果；絮凝沉淀物落入絮凝物收集腔；
(4)处理后的水通过排水管排出用于农业灌溉，污泥通过排污管排出，用于堆肥。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明通过引水渠和集水井能够全面收集农村面源污染废水，最大限度的避免了农村污水对地下水源以及河流造成污染，引水渠上设置有扇形折板，使得引水渠能够适用于不同地形，提高装置的使用范围；污水通过集水井预沉后，经过格栅腔内的格栅板过滤，出水COD、氨氮、BOD5、总磷的含量均明显降低，出水水质得到改善；利用本发明能够对农村面源污染水体进行预处理和曝气絮凝处理，将水中高分子难降解的有机物转变为低分子易降解的有机物，处理后的污水用于灌溉农田，沉淀的污泥用来堆肥，使得资源得到了合理的利用，同时有利于保护生态。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的引水渠的结构示意图
图3是本发明的引水渠弯折状态下的结构示意图；
图4是本发明的引水渠的左视图；
图5是本发明的集水井的结构示意图；
图6是本发明的格栅板与格栅腔的连接示意图；
图7是本发明的沿扰动盘的结构示意图；
其中，1-污水收集组件、10-引水渠、100-第一活动部、101-第二活动部、102-扇形折板、103-引水折板、1030-导水槽、1031-固定锚钉、104-角度调节杆、105-拦截网、11-集水井、110-卡槽、111-牵引电机、112-滑轮一、113-滑轮二、12-集泥网筒、120-活动板、2-预处理池、20-格栅腔、200-搭台、21-水解酸化腔、210-填料架、22-安装板、23-格栅板、230-滚轮、231-滑块、232-调节杆、3-曝气絮凝池、30-混合腔、300-搅拌装置、31-曝气腔、310-格挡、32-絮凝物收集腔、320-污泥泵、33-絮凝剂投加盒、34-曝气扰动装置、340-正反转电机、341-曝气扰动盘、3410-曝气头、3411-扰动板、342-螺杆。
具体实施方式
实施例：如图1、2、3、4、5所示的一种农村面源污染水体综合治理装置，包括污水收集组件1、预处理池2、曝气絮凝池3；污水收集组件1包括引水渠10和集水井11，集水井11设置有多个，多个集水井11之间通过引水渠10连接，集水井11内部设置有集泥网筒12，集水井11内壁上竖直设置有卡槽110，集泥网筒12通过卡槽110卡接在水井11上，集泥网筒12下端铰接有活动板120，集水井11上设置有牵引电机111和滑轮一112，活动板120上设置有滑轮二113，牵引电机111的输出轴上设置有拉索，拉索穿过滑轮一112与滑轮二113连接；当需要对集泥网筒12内部的污染物进行清理时，启动牵引电机111，前牵引电机111拉动活动板120和集泥网筒12向上移动至集水井11井口，活动板120和集泥网筒12活动铰接，便于倾倒集泥网筒12中的污染物；引水渠10包括第一活动部100和第二活动部101，第一活动部100和第二活动部101之间活动铰接，第一活动部100和第二活动部101连接处设置有扇形折板102，第一活动部100和第二活动部101的前端和后端均活动铰接有引水折板103，引水折板103表面设置有导水槽1030，引水折板103下端设置有固定锚钉1031；当使用区域地形变化复杂时，第一活动部100和第二活动部101能够活动翻折，有利于提高污水的流畅性，有利于收集污水；引水渠10下端设置有角度调节杆104，引水渠10与集水井11连接处设置有拦截网105；角度调节杆104能够对引水渠10的高度进行调节，使得集水渠10能够适用于不同地形；拦截网105能够对引水渠10中的石块、树枝等杂物进行拦截；
如图1、6所示，预处理池2包括格栅腔20和水解酸化腔21，预处理池2的上端与各个集水井11的中上端连接，格栅腔20和水解酸化腔21从上至下依次设置在预处理池2内部，格栅腔20和水解酸化腔21之间设置有安装板22，安装板22上设置有过水孔，格栅腔20内部设置有7个格栅板23，格栅腔20上端设置有搭台200，7个格栅板23活动卡接在搭台200上，格栅板23底部设置有滚轮230，每个格栅板23的两侧都设置有滑块231，滑块231活动卡接在格栅腔20上端，格栅腔20上端上螺纹连接有调节杆232，调节杆232穿过格栅板23后与滑块231螺纹连接，通过旋转调节杆232，能够对各个格栅板23之间的距离进行调节，使用时，根据需要调节，有利于提高污水治理效果；水解酸化腔21内部设置有填料架210，填料架210上设置有水解酸化填料；
如图1、7所示，曝气絮凝池3包括混合腔30、曝气腔31和絮凝物收集腔32，混合腔30、和曝气腔31和絮凝物收集腔32从上至下依次设置在曝气絮凝池3内部，且混合腔30与和曝气腔31导通，曝气腔31和絮凝物收集腔32导通，曝气絮凝池3外侧设置有絮凝剂投加盒33，絮凝剂投加盒33与混合腔30连接，混合腔30与水解酸化腔21连接，混合腔30内部设置有搅拌装置300，曝气腔31内部设置有5个格挡310，5个格挡310上下交错设置在曝气腔31内部，5个格挡310和曝气腔31之间形成6个区域，曝气腔31内部设置有曝气扰动装置34，曝气扰动装置34设置有6个，6个曝气扰动装置34分别设置在上述6个区域内，曝气扰动装置34包括正反转电机340和曝气扰动盘341，正反转电机340固定设置在曝气腔31内壁上，正反转电机340的输出轴上设置有螺杆342，螺杆342顶端设置有限位块，曝气扰动盘341螺纹连接在螺杆342上，曝气扰动盘341边沿处均匀设置有10个曝气头3410，沿扰动盘341中心处向外设置有3个扰动板3411，旋转上升的曝气扰动盘341使得污水曝气更加充分，扰动板3411不断搅动污水，延长絮凝剂与污水的接触时间；曝气腔31上设置有排水管；絮凝物收集腔32上设置有排污管，絮凝物收集腔32内部设置有污泥泵320，污泥泵320与排污管连接；牵引电机111、搅拌装置300、曝气扰动曝气装置34、污泥泵320均由外部电源供电。
利用上述装置综合治理农村面源污染水体的方法，包括以下步骤：
(1)选择低洼地区设置开挖坑体，预埋集水井11，将集水井11通过引水渠10进行连接；其中，连接时，使用引水渠10将各个集水井11进行串联，或者一条引水渠10只连接一个集水井11，通过固定锚钉1031将引水渠10与地面进行固定，污水通过导水槽1030进入引水渠10，污水首先进入集泥网筒12，污水中的污泥停留在集泥网筒12，水流进入集水井11；
(2)将各个集水井11分别与预处理池2进行连接，进入预处理池2中的污水首先经过格栅板23处理，然后进入水解酸化腔21，被填料架210上的水解酸化填料处理；
(3)经过预处理池2处理后的废水进入混合腔30，在搅拌装置300的作用下与絮凝剂混合均匀；然后进入曝气腔31，启动曝气扰动装置34，曝气扰动盘341上下移动，且扰动盘341转动使得曝气更加充分；污水在格挡310的作用下，从左至右流动，扰动板3411不断搅动污水，提高絮凝效果；絮凝沉淀物落入絮凝物收集腔32；
(4)处理后的水通过排水管排出用于农业灌溉，污泥通过排污管排出，用于堆肥。
实验例1：应用本发明对我市某农村面源污染水体进行综合治理，面源污染水体进水各项指标的平均值分别为：CODcr640.88mg/L；氨氮64.47mg/L；BOD5 98.16mg/L，总磷78.46mg/L；试验时间为7个月，出水指标分别为：CODcr 99.75mg/L；氨氮3.26mg/L；BOD517.22mg/L，总磷12.34mg/L；出水各项指标达到污水排放标准。
实验例2：应用本发明对我市某农村面源污染水体进行综合治理，面源污染水体进水各项指标的平均值分别为：CODcr720.55mg/L；氨氮72.15mg/L；BOD5 95.45mg/L，总磷69.12mg/L；试验时间为7个月，出水指标分别为：CODcr 95.65mg/L；氨氮4.32mg/L；BOD512.56mg/L，总磷9.85mg/L；出水各项指标达到污水排放标准。
实验例3：应用本发明对我市某农村面源污染水体进行综合治理，面源污染水体进水各项指标的平均值分别为：CODcr690.23mg/L；氨氮65.11mg/L；BOD5 92.34mg/L，总磷65.22mg/L；试验时间为7个月，出水指标分别为：CODcr 92.26mg/L；氨氮2.98mg/L；BOD515.24mg/L，总磷8.75mg/L；出水各项指标达到污水排放标准。
综上所述，本发明能够有效减低农村面源污染水体中的CODcr、氨氮、BOD5、总磷含量，净化水质，有利于保护地下水资源以及生态环境。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种农村面源污染水体综合治理装置，其特征在于，包括污水收集组件(1)、预处理池(2)、曝气絮凝池(3)；所述污水收集组件(1)包括引水渠(10)和集水井(11)，所述集水井(11)设置有多个，多个集水井(11)之间通过所述引水渠(10)连接，集水井(11)内部设置有集泥网筒(12)，集水井(11)内壁上竖直设置有卡槽(110)，所述集泥网筒(12)通过所述卡槽(110)卡接在水井(11)上，集泥网筒(12)下端铰接有活动板(120)；所述预处理池(2)包括格栅腔(20)和水解酸化腔(21)，预处理池(2)的上端与各个集水井(11)的中上端连接，所述格栅腔(20)和水解酸化腔(21)从上至下依次设置在预处理池(2)内部，格栅腔(20)和水解酸化腔(21)之间设置有安装板(22)，所述安装板(22)上设置有过水孔，格栅腔(20)内部设置有7个格栅板(23)，格栅腔(20)上端设置有搭台(200)，7个所述格栅板(23)活动卡接在所述搭台(200)上，所述水解酸化腔(21)内部设置有填料架(210)，所述填料架(210)上设置有水解酸化填料；所述曝气絮凝池(3)包括混合腔(30)、曝气腔(31)和絮凝物收集腔(32)，所述混合腔(30)、和曝气腔(31)和絮凝物收集腔(32)从上至下依次设置在曝气絮凝池(3)内部，且混合腔(30)与和曝气腔(31)导通，曝气腔(31)和絮凝物收集腔(32)导通，曝气絮凝池(3)外侧设置有絮凝剂投加盒(33)，所述絮凝剂投加盒(33)与混合腔(30)连接，混合腔(30)与水解酸化腔(21)连接，混合腔(30)内部设置有搅拌装置(300)，所述曝气腔(31)内部设置有5个格挡(310)，5个所述格挡(310)上下交错设置在曝气腔(31)内部，5个格挡(310)和曝气腔(31)之间形成6个区域，曝气腔(31)内部设置有曝气扰动装置(34)，所述曝气扰动装置(34)设置有6个，6个所述曝气扰动装置(34)分别设置在上述6个区域内，曝气腔(31)上设置有排水管；所述絮凝物收集腔(32)上设置有排污管，絮凝物收集腔(32)内部设置有污泥泵(320)，所述污泥泵(320)与排污管连接；搅拌装置(300)、曝气扰动曝气装置(34)、污泥泵(320)均由外部电源供电。
2.根据权利要求1所述的一种农村面源污染水体综合治理装置，其特征在于，所述引水渠(10)包括第一活动部(100)和第二活动部(101)，所述第一活动部(100)和第二活动部(101)之间活动铰接，第一活动部(100)和第二活动部(101)连接处设置有扇形折板(102)，第一活动部(100)和第二活动部(101)的前端和后端均活动铰接有引水折板(103)，所述引水折板(103)表面设置有导水槽(1030)，引水折板(103)下端设置有固定锚钉(1031)。
3.根据权利要求1所述的一种农村面源污染水体综合治理装置，其特征在于，所述集水井(11)外部设置有牵引电机(111)和滑轮一(112)，所述活动板(120)上设置有滑轮二(113)，牵引电机(111)的输出轴上设置有拉索，所述拉索穿过所述滑轮一(112)与所述滑轮二(113)连接。
4.根据权利要求1或2所述的一种一种农村面源污染水体综合治理装置，其特征在于，所述引水渠(10)下端设置有角度调节杆(104)，引水渠(10)与集水井(11)连接处设置有拦截网(105)。
5.根据权利要求1所述的一种农村面源污染水体综合治理装置，其特征在于，所述曝气扰动装置(34)包括正反转电机(340)和曝气扰动盘(341)，所述正反转电机(340)固定设置在曝气腔(31)内壁上，正反转电机(340)的输出轴上设置有螺杆(342)，所述螺杆(342)顶端设置有限位块，所述曝气扰动盘(341)螺纹连接在螺杆(342)上，曝气扰动盘(341)边沿处均匀设置有10个曝气头(3410)，沿扰动盘(341)中心处向外设置有3个扰动板(3411)。
6.利用权利要求1-5任意一项所述的装置综合治理农村面源污染水体的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)选择低洼地区设置开挖坑体，预埋集水井(11)，将集水井(11)通过引水渠(10)进行连接；其中，连接时，使用引水渠(10)将各个集水井(11)进行串联，或者一条引水渠(10)只连接一个集水井(11)，通过固定锚钉(1031)将引水渠(10)与地面进行固定，污水通过导水槽(1030)进入引水渠(10)，污水首先进入集泥网筒(12)，污水中的污泥停留在集泥网筒(12)中，水流进入集水井(11)；
(2)将各个集水井(11)分别与预处理池(2)进行连接，进入预处理池(2)中的污水首先经过格栅板(23)处理，然后进入水解酸化腔(21)，被填料架(210)上的水解酸化填料处理；
(3)经过预处理池(2)处理后的废水进入混合腔(30)，在搅拌装置(300)的作用下与絮凝剂混合均匀；然后进入曝气腔(31)，启动曝气扰动装置(34)，曝气扰动盘(341)上下移动，且扰动盘(341)转动使得曝气更加充分；污水在格挡(310)的作用下，从左至右流动，扰动板(3411)不断搅动污水，提高絮凝效果；絮凝沉淀物落入絮凝物收集腔(32)；
(4)处理后的水通过排水管排出用于农业灌溉，污泥通过排污管排出，用于堆肥。
7.根据权利要求1或2所述的一种一种农村面源污染水体综合治理装置，其特征在于，所述引水渠(10)上端设置有角度调节杆(104)。
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