CN110054292A - 一种农村分散式生活污水一体化生态处理工艺及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农村分散式生活污水一体化生态处理工艺，包括如下步骤：生活污水经过过滤池的格栅过滤后进入水解调节池，水力停留5‑6h；经调节后的污水进入复合生物滤池进行处理，污水由上而下流经长有丰富生物膜的滤料，与生物膜中的微生物充分接触，水中的污染物被微生物吸附、降解，经过复合生物滤池处理后的污水进入高负荷人工湿地，经高负荷人工湿地处理后的出水排放至自然水体。通过本发明工艺处理农村小城镇分散式生活污水，出水质量高，污泥产量极少、性质稳定，可省略污泥浓缩脱水装置，并通过定期收割栽种物解决了污泥二次污染问题，为农村小城镇生活污水回用打下良好基础。

Description

一种农村分散式生活污水一体化生态处理工艺及系统

技术领域

本发明属于生活垃圾处理技术领域，涉及一种农村分散式生活污水一体化生态处理工艺及系统。

背景技术

我国总计有乡镇45412个，乡村户数23692.7万户，乡村人口达91960万人。据测算，全国农村每年产生生活污水80多亿吨，绝大部分村庄没有排水渠道和污水处理系统，生活污水随意排放，严重污染了农村地区居住环境，农村大部分地区河、湖等水体普遍受到污染，饮用水水质安全受到严重威胁，直接危害农民的身体健康，严重影响农村地区的环境卫生，极易导致一些流行性疾病的发生与传播，农村环境问题每年造成的经济损失已超过千亿元，我国农村环境与生态状况令人担忧。

国内目前已经有不少针对农村生活污水处理的技术方案提出，如厌氧消化处理技术、人工湿地技术、土壤渗滤技术以及一体化集成装置处理技术等。同时，一些研究者还提出或试验了组合式的农村污水处理方案，如“土壤一人工湿地系统农村污水分散式处理”、“厌氧预处理一人工湿地组合工艺”、“稳定塘一人工湿地组合工艺”以及“净化沼气池一稳定塘系统”等。但多数方案因为处理效果不佳、技术要求高、投资多、占地面积大以及易堵塞和存在二次污染等原因，无法在农村推广使用。农村污水未能真正得到有效处理，是我国水环境持续恶化的主要原因之一。因此，要真正解决农村污水有效处理问题，需要提出一种能够满足占地省、投资少、建造及运行成本低、无二次污染、能灵活应对处理负荷变化等条件的污水处理工艺。

发明专利内容

本发明的主要目的在于针对农村生活污水比较分散，现有技术中的组合式处理方法存在技术不够成熟、成本高等缺陷导致无法得到推广使用的技术缺陷，本发明公开了一种新型的农村生活污水一体化生态处理工艺及系统，在传统预处理技术中做了改良，可以有效克服目前处理方法存在的处理效果差、投资大、占地多以及灵活性差等缺点，实现对不同负荷、不同环境条件的农村生活污水的有效处理。

本发明专利解决上述技术问题的技术方案如下：

一种农村分散式生活污水一体化生态处理工艺，包括如下步骤：生活污水经过过滤池的格栅过滤后进入水解调节池，水力停留5-6h；经调节后的污水进入复合生物滤池进行处理，污水由上而下流经长有丰富生物膜的滤料，与生物膜中的微生物充分接触，水中的污染物被微生物吸附、降解，经过复合生物滤池处理后的污水进入高负荷人工湿地，经高负荷人工湿地处理后的出水排放至自然水体。

优选的，所述水解调节池内的水泵流量为1.0m3/h；所述水解调节池内填充弹性球形填料，所述弹性球形填料的直径为100mm。

优选的，所述滤料由生物陶瓷、沸石和砾石组成。

优选的，所述生物陶瓷、沸石和砾石的质量比为1:1:1。

优选的，所述高负荷人工湿地内种植水生植物，所述水生植物包括芦苇、美人蕉、灯芯草、水葱、纸莎草、菖蒲中的一种或多种。

进一步的，本发明提供了一种农村分散式生活污水一体化生态处理系统，包括包括过滤池、水解调节池、复合生物滤池、高负荷人工湿地，所述过滤池、水解调节池、复合生物滤池、高负荷人工湿地依次相连，所述过滤池与水解调节池通过导流管连通，所述过滤池的进水口设置过滤格栅，所述水解调节池内设有至少一台水泵；所述水解调节池出水通过出水泵进入组合式复合生物滤池，所述复合生物滤池横向方向设有若干个并列的滤箱，所述复合生物滤池右下角设有出水口，所述复合生物滤池的污水通过出水口进入高负荷人工湿地；所述复合生物滤池下方设有沉淀池，所述沉淀池与水解调节池通过出水管相连；所述高负荷人工湿地内种植水生植物；所述高负荷人工湿地内设有一根T型出水管，所述T型出水管上设有水泵，所述T型出水管的横向管道上设有若干个喷头，用于浇灌水生植物；所述高负荷人工湿地与储水池通过管道连接。

优选的，所述滤箱内填充滤料，所述滤料由生物陶瓷、沸石和砾石组成。

优选的，所述滤箱为网状滤箱，所述网孔小于滤料孔径。

优选的，所述复合生物滤池的出水口设有浊度传感器，其中浊度传感器还外接控制器，当控制器上显示出水浊度不满足要求时，可以依次更换滤箱中的滤料，通过机械手臂将滤箱取出，用于更换滤箱中的滤料。

优选的，所述T型出水管上设有水泵，用于将高负荷人工湿地内的部分水抽到T型管中用于喷灌水生植物。

优选的，本发明供电系统采用太阳能供电，太阳能供电系统分别与水泵、浊度传感器、控制器、机械手臂电性连接。

与现有技术相比，本发明专利的有益效果是：

(1)本发明处理系统选择水解调节池、复合生物滤池、高负荷人工湿地相结合的模式，利用水解、酸化作用使污水、污泥一次得到处理；再通过高负荷生物滤池生长繁殖大量的需氧微生物，分解污水中的有机物质，同时利用湿地系统对废水中的氮磷吸收，并通过定期收割栽种物除去总磷，二次污染物排放少，经过处理后的水质稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。

(2)本发明处理工艺以土壤自净原理为依据，通过设定不同的工艺条件参数，改良生物固定床结构、通气状况等理化性质，提高微生物的种类、数量及活性，使其具有强烈的吸附、过滤和生物降解作用的人工生态处理技术，解决了目前农村小城镇生活污水工艺中处理效果不佳、技术要求高、投资高、占地面积大等问题。

(3)通过本发明工艺处理农村小城镇分散式生活污水，出水质量高，污泥产量极少、性质稳定，可省略污泥浓缩脱水装置，并通过定期收割栽种物解决了污泥二次污染问题，为农村小城镇生活污水回用打下良好基础。

(4)本发明复合生物滤池内设有若干个滤箱，通过复合生物滤池出口处的浊度传感器判断出水的浑浊程度，当浑浊度不满足要求时，可以通过将滤箱取出更换滤料，可以一次更换一个滤箱，无需全部更换，解决现有污水处理过程中滤料更换繁琐，工程浩大，费时费力的技术缺陷。

(5)本发明高负荷人工湿地设置T型出水管，对污水进行二次利用，一部分处理干净的污水直接排出，还有一部分污水可以直接用于浇灌高负荷人工湿地的水生植物，水生植物可以吸收污水中残留的有机物质用于生长所需。

(6)本发明处理系统具有占地省、流程短、设备操作方便、运行成本低、无二次污染、能灵活应对处理负荷变化等优点，是适合中国农村小城镇推广应用的生态型污水处理系统。

附图说明

图1为本发明处理工艺的流程示意图；

图2为本发明处理系统的结构示意图。

图中：1、过滤池；2、水解调节池；3、复合生物滤池；4、高负荷人工湿地；5、进水口；6、过滤格栅；7、水泵；8、滤箱；9、出水口；10、沉淀池；11、出水管；12、水生植物；13、T型出水管；14、喷头；15、浊度传感器；16、滤料；17、储水池。

具体实施方式

以下结合附图对本发明专利的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明专利，并非用于限定本发明专利的范围。

实施例

如图1和图2所示，一种农村分散式生活污水一体化生态处理系统，包括过滤池1、水解调节池2、复合生物滤池3、高负荷人工湿地4，所述过滤池1、水解调节池2、复合生物滤池3、高负荷人工湿地4依次相连，所述过滤池1与水解调节池2通过导流管连通，所述过滤池1的进水口5设置过滤格栅6，所述水解调节池2内设有至少一台水泵7，所述水解调节池2内填充弹性球形填料；所述水解调节池2出水通过出水泵7进入组合式复合生物滤池3，所述复合生物滤池3横向方向设有若干个并列的滤箱8，滤箱8为网状滤箱，其网孔小于滤料孔径，滤箱8内填充滤料16；所述复合生物滤池3右下角设有出水口9，出水口9设有浊度传感器15；所述复合生物滤池3的污水通过出水口9进入高负荷人工湿地4；所述复合生物滤池3下方设有沉淀池10，所述沉淀池10与水解调节池2通过出水管11相连；所述高负荷人工湿地4内种植水生植物12；所述高负荷人工湿地内4设有一根T型出水管13，所述T型出水管13上设有水泵，所述T型出水管的横向管道上设有若干个喷头14，用于浇灌水生植物12；所述高负荷人工湿地4与储水池17通过管道连接。

一种农村分散式生活污水一体化生态处理工艺，包括如下步骤：生活污水经过过滤池的格栅过滤后进入水解调节池，水力停留5-6h；经调节后的污水进入复合生物滤池进行处理，污水由上而下流经长有丰富生物膜的滤料，与生物膜中的微生物充分接触，水中的污染物被微生物吸附、降解，经过复合生物滤池处理后的污水进入高负荷人工湿地，经高负荷人工湿地处理后的出水排放至自然水体。

对于本领域技术人员而言，显然本发明专利不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明专利的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明专利。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明专利的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明专利内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述仅为本发明专利的较佳实施例，并不用以限制本发明专利，凡在本发明专利的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种农村分散式生活污水一体化生态处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：生活污水经过过滤池的格栅过滤后进入水解调节池，水力停留5-6h；经调节后的污水进入复合生物滤池进行处理，污水由上而下流经长有丰富生物膜的滤料，与生物膜中的微生物充分接触，水中的污染物被微生物吸附、降解，经过复合生物滤池处理后的污水进入高负荷人工湿地，经高负荷人工湿地处理后的出水排放至自然水体。

2.根据权利要求1所述的农村分散式生活污水一体化生态处理工艺，其特征在于：所述水解调节池内的水泵流量为1.0m3/h；所述水解调节池内填充弹性球形填料，所述弹性球形填料的直径为100mm。

3.根据权利要求1所述的农村分散式生活污水一体化生态处理工艺，其特征在于：所述滤料由生物陶瓷、沸石和砾石组成。

4.根据利要求3所述的农村分散式生活污水一体化生态处理工艺，其特征在于：所述生物陶瓷、沸石和砾石的质量比为1:1:1。

5.根据权利要求1所述的农村分散式生活污水一体化生态处理工艺，其特征在于：所述高负荷人工湿地内种植水生植物，所述水生植物包括芦苇、美人蕉、灯芯草、水葱、纸莎草、菖蒲中的一种或多种。

6.一种权利要求1所述的农村分散式生活污水一体化生态处理系统，其特征在于：包括过滤池(1)、水解调节池(2)、复合生物滤池(3)、高负荷人工湿地(4)、储水池(17)，所述过滤池(1)、水解调节池(2)、复合生物滤池(3)、高负荷人工湿地(4)、储水池(17)依次相连，所述过滤池(1)与水解调节池(2)通过导流管连通，所述过滤池(1)的进水口(5)设置过滤格栅(6)，所述水解调节池(2)内设有至少一台水泵(7)；所述水解调节池(2)出水通过出水泵(7)进入组合式复合生物滤池(3)，所述复合生物滤池(3)横向方向设有若干个并列的滤箱(8)，所述复合生物滤池(3)右下角设有出水口(9)，所述复合生物滤池(3)的污水通过出水口(9)进入高负荷人工湿地(4)；所述复合生物滤池(3)下方设有沉淀池(10)，所述沉淀池(10)与水解调节池(2)通过出水管(11)相连；所述高负荷人工湿地(4)内种植水生植物(12)；所述高负荷人工湿地内(4)设有一根T型出水管(13)，所述T型出水管(13)的横向管道上设有若干个喷头(14)，用于浇灌水生植物(12)；所述高负荷人工湿地(4)与储水池(17)通过管道连接。

7.根据权利要求6所述的农村分散式生活污水一体化生态处理系统，其特征在于：所述滤箱(8)内填充滤料(16)，所述滤料(16)由生物陶瓷、沸石和砾石组成。

8.根据权利要求6所述的农村分散式生活污水一体化生态处理系统，其特征在于：所述滤箱(8)为网状滤箱，所述网孔小于滤料孔径。

9.根据权利要求6所述的农村分散式生活污水一体化生态处理系统，其特征在于：所述复合生物滤池(3)的出水口(9)设有浊度传感器(15)。

10.根据权利要求6所述的农村分散式生活污水一体化生态处理系统，其特征在于：所述T型出水管(13)上设有水泵。