CN111333259A

CN111333259A - 一种农村污水处理系统

Info

Publication number: CN111333259A
Application number: CN202010155917.4A
Authority: CN
Inventors: 干仕伟; 周文栋; 黄睦凯; 徐鑫; 许佳敏; 袁兆黎; 姚坚宣; 陈嘉诚; 许嘉辉; 李锦荣; 曾勰; 戴新; 林昕蕾; 冼楚文
Original assignee: GUANGZHOU EP ENVIROMENTAL ENGINEERING Ltd
Current assignee: GUANGZHOU EP ENVIROMENTAL ENGINEERING Ltd
Priority date: 2020-03-09
Filing date: 2020-03-09
Publication date: 2020-06-26

Abstract

本发明涉及一种污水处理系统，尤其涉及一种农村生活农村污水处理系统。本发明的农村污水处理系统包括依次连通的预处理装置、藻类塘和人工湿地装置；预处理装置包括依次连通的磁絮凝单元、厌氧反应单元和臭氧氧化单元。本发明的农村污水处理系统联合使用了磁絮凝单元、厌氧反应单元和臭氧氧化单元、藻类塘和人工湿地装置，通过预处理装置可去除并降解大分子有机污染物，有效避免湿地堵塞；藻类塘中的藻菌可脱氮除磷，经过藻类塘处理的水进入人工湿地装置；人工湿地装置通过植物、基质填料及微生物的协同脱氮除磷作用实现污染物的有效降解，达标排放；由此，本发明的农村污水处理系统能高效去除水中的污染物。

Description

一种农村污水处理系统

技术领域

本发明涉及一种污水处理系统，尤其涉及一种农村生活污水处理系统。

背景技术

农村污水的处理技术主要包括生物处理系统、生态处理系统等，其中生物处理系统主要包括厌氧沼气池处理、生物膜技术、高效微生物处理技术等。生态处理技术主要是稳定塘技术、蚯蚓生态滤池、土壤渗滤技术、人工湿地技术等。其中人工湿地在农村污水处理中应用最为广泛，但单独人工湿地存在易堵塞、处理效果不稳定的问题，因此开发人工湿地与其他生物技术或物理化学技术联合处理工艺是当前农村污水处理研究的主要方向，如A²O与人工湿地的联合、膜生物反应器+人工湿地技术以及电催化、光催化等高级氧化技术与人工湿地的结合。

现有的技术方案中，其中一个方案(专利106396296A)中把厌氧滤池与人工湿地组合工艺处理农村污水，该方案中污水经格栅池过滤后先后进入两级厌氧滤池处理，厌氧滤池出水进入生物滤池和陶瓷滤料池进一步处理后再进入到两级人工湿地，通过植物及微生物及湿地基质协同进一步降解水中的污染物。

在上述的技术方案中，主要存在以下几个缺点，首先是废水经过格栅池后直接进入到厌氧滤池中，未对大分子有机物进行去除，易导致厌氧滤池中造成填料堵塞，降低厌氧滤池污染物降解效果。第二是系统中采用了多个滤池，建设成本高、占地面积大。第三是人工湿地存在堵塞的问题，多级人工湿地易导致堵塞问题加剧，使维护成本上升。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种节能高效的农村污水处理系统。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种农村污水处理系统，其包括依次连通的预处理装置、藻类塘和人工湿地装置；所述预处理装置包括依次连通的磁絮凝单元、厌氧反应单元和臭氧氧化单元。

本发明的农村污水处理系统以磁絮凝单元、厌氧反应单元和臭氧氧化单元作为预处理装置，通过磁混凝的强絮凝作用，去除大分子有机污染物，同时通过生物滤池对大分子有机污染物的破解作用，有效避免湿地堵塞的发生。本发明藻类塘中的藻菌可脱氮除磷，经过藻类塘处理的水进入人工湿地装置。人工湿地装置通过植物、基质填料及微生物的协同脱氮除磷作用实现污染物的有效降解，达标排放。本发明增加高效藻类塘，强化了湿地系统的脱氮除磷效果。

本发明采用一体化预处理装置，并将其与藻类塘/人工湿地装置合建，占地面积小，建设成本低。

进一步地，所述磁絮凝单元包括用于投加磁絮凝剂的加料口、磁絮凝反应区和与所述磁絮凝反应区连通的磁种回收区；所述加料口设于所述磁絮凝反应区上；所述磁絮凝反应区与所述磁种回收区之间设有隔流板；所述磁种回收区的内部设有磁力旋流器。

进一步地，所述磁絮凝剂为聚合氯化铝(PAC)(16g/L)、聚丙烯酰胺(PAM)(0.2g/L)和四氧化三铁(30g/L)。

进一步地，所述厌氧反应单元包括厌氧滤池，所述厌氧滤池内设有矿物填料层。矿物填料层可作为厌氧微生物生长的载体。

进一步地，所述矿物填料层的制材为沸石、蒙脱石、凹凸棒中的至少一种。

进一步地，所述预处理装置还包括臭氧发生器；所述臭氧氧化单元的顶部设有臭氧进气口，所述臭氧发生器的出气口与所述臭氧进气口连通。臭氧发生器产生的臭氧从臭氧进气口进入臭氧氧化单元后与废水形成对流，并与其中污染物接触进行氧化反应。

进一步地，臭氧的流量为0.6-1g/L。

进一步地，所述藻类塘的内部水平设有若干个第一隔墙和若干个第二隔墙；所述第一隔墙的一端设于所述藻类塘的第一侧面，所述第一隔墙的另一端与所述藻类塘的第二侧面留有间隙，所述藻类塘的第二侧面与所述藻类塘的第一侧面相对设置；所述第二隔墙的一端设于所述藻类塘的第二侧面，所述第二隔墙的另一端与所述藻类塘的第一侧面留有间隙；所述第一隔墙和所述第二隔墙交替设置以形成多个廊道。由于设有若干个第一隔墙和若干个第二隔墙，可以采用水平折流式进水。

进一步地，每个所述第一隔墙和每个所述第二隔墙上均设有日光灯；所述农村污水处理系统还包括与所述日光灯电连接的控制系统和与所述藻类塘电连接的光照传感器；所述光照传感器用于检测所述藻类塘中的光照强度，所述控制系统根据所述光照传感器的检测结果控制所述日光灯的开、关以及调节所述日光灯的照射强度。日光灯可作为备用光源或用于补充光源，降低光照变化对于藻类塘处理效果不利影响，提升稳定性。

进一步地，所述日光灯为Led日光灯。

进一步地，所述人工湿地装置包括多级碎石填料层、纳米曝气盘和设于所述碎石填料层上的湿地植物；所述纳米曝气盘沿所述多级碎石填料层分层布置。纳米曝气盘通过通气管道与人工湿地装置外部的多组空气泵连接，以形成曝气系统。分层设置纳米曝气盘在不同填料层，通过系统控制强化曝气，可有效清除填料层内部及不同填料层间小分子有机物，避免堵塞的发生，提升系统运行的稳定性。

进一步地，所述湿地植物为菖蒲、千屈菜、风车草或红黄美人蕉。

进一步地，所述多级碎石填料层分为三层，由上到下依次为第一级碎石填料层、第二级碎石填料层和第三级碎石填料层；所述第一级碎石填料层中碎石的粒径为10-16mm，所述第二级碎石填料层中碎石的粒径为20-40mm，所述第三级碎石填料层中碎石的粒径为50-60mm。

进一步地，所述厌氧反应单元与所述磁絮凝单元之间以及所述厌氧反应单元与所述臭氧氧化单元之间均设有排气单元；所述排气单元包括排气管和与排气管连通的抽空泵。通过排气单元进行排气，可维持厌氧反应单元厌氧环境稳定。

进一步地，所述农村污水处理系统还包括pH调节池，所述pH调节池的出水口与所述预处理系统的进水口连通。

本发明农村污水处理系统的使用方法为：

(1)污水经调节池处理后进入预处理装置；

(2)在预处理装置中，经步骤(1)处理后的水先后经过磁絮凝、厌氧处理和臭氧氧化处理；

(3)经预处理装置处理的水进入藻类塘，经藻类塘中藻菌脱氮除磷后，进入人工湿地装置。

(4)污水在人工湿地装置中通过降解，进行排放。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明的农村污水处理系统联合使用了磁絮凝单元、厌氧反应单元和臭氧氧化单元、藻类塘和人工湿地装置，通过预处理装置可去除并降解大分子有机污染物，有效避免湿地堵塞；藻类塘中的藻菌可脱氮除磷，经过藻类塘处理的水进入人工湿地装置。人工湿地装置通过植物、基质填料及微生物的协同脱氮除磷作用实现污染物的有效降解，达标排放。由此，本发明的农村污水处理系统能高效去除水中的污染物。本发明的农村污水处理系统尤其适用于农村污生活水的净化处理。

(2)本发明藻类塘中设有日光灯，可作为备用光源或用于补充光源，降低光照变化对于藻类塘处理效果不利影响，提升稳定性。

(3)本发明设有排气单元，通过排气单元进行排气，可维持厌氧反应单元厌氧环境稳定。

附图说明

图1为本发明农村污水处理系统的结构示意图；

图2为本发明农村污水处理系统中藻类塘和人工湿地装置的俯视图；

图3为图2中A-A剖面图；

图4为采用本发明农村污水处理系统进行污水处理的流程图。

其中，1为预处理装置，10为磁絮凝单元，11为厌氧反应单元，12为臭氧氧化单元；101为加料口，102为磁絮凝反应区，103为磁种回收区，104为隔流板，105为磁力旋流器；111为厌氧滤池，112为矿物填料层；121为臭氧进气口；

2为藻类塘，20为第一隔墙，21为第二隔墙，22为日光灯；

3为人工湿地装置，30为碎石填料层，31为湿地植物，32纳米曝气盘，33空气泵；

4为排气管。

具体实施方式

为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例

如图1所示，本发明实施例的一种农村污水处理系统，其包括依次连通的预处理装置1、藻类塘2和人工湿地装置3；预处理装置1包括依次连通的磁絮凝单元10、厌氧反应单元11和臭氧氧化单元12。

本发明的农村污水处理系统以磁絮凝单元10、厌氧反应单元11和臭氧氧化单元12作为预处理装置1，通过磁混凝的强絮凝作用，去除大分子有机污染物，同时通过生物滤池对大分子有机污染物的破解作用，有效避免湿地堵塞的发生。本发明藻类塘2中的藻菌可脱氮除磷，经过藻类塘2处理的水进入人工湿地装置3。人工湿地装置3通过植物、基质填料及微生物的协同脱氮除磷作用实现污染物的有效降解，达标排放。本发明增加高效藻类塘2，强化了湿地系统的脱氮除磷效果。

本发明采用一体化预处理装置1，并将其与藻类塘2/人工湿地装置3合建，占地面积小，建设成本低。

进一步地，磁絮凝单元10包括用于投加磁絮凝剂的加料口101、磁絮凝反应区102和与磁絮凝反应区102连通的磁种回收区103；加料口101设于磁絮凝反应区102上；磁絮凝反应区102与磁种回收区103之间设有隔流板104；磁种回收区103的内部设有磁力旋流器105。

为了达到较佳的磁絮凝效果，磁絮凝剂为聚合氯化铝(PAC)(16g/L)、聚丙烯酰胺(PAM)(0.2g/L)和四氧化三铁(30g/L)。

进一步地，厌氧反应单元11包括厌氧滤池111，厌氧滤池111内设有矿物填料层112。矿物填料层可作为厌氧微生物生长的载体。

进一步地，矿物填料层112的制材为沸石、蒙脱石、凹凸棒中的至少一种。

为了便于制备臭氧并将臭氧通进臭氧氧化单元12，预处理装置1还包括臭氧发生器(图中未画出)；臭氧氧化单元12的顶部设有臭氧进气口121，臭氧发生器的出气口与臭氧进气口121连通。臭氧发生器产生的臭氧从臭氧进气口121进入臭氧氧化单元12后与废水形成对流，并与其中污染物接触进行氧化反应。当然，也可将现有的臭氧直接通入臭氧氧化单元12中。故在某些实施情况下，可不采用臭氧发生器。

进一步地，臭氧的流量为0.6-1g/L。

进一步地，如图2所示，藻类塘2的内部水平设有若干个第一隔墙20和若干个第二隔墙21；第一隔墙20的一端设于藻类塘2的第一侧面，第一隔墙20的另一端与藻类塘2的第二侧面留有间隙，藻类塘2的第二侧面与藻类塘2的第一侧面相对设置；第二隔墙21的一端设于藻类塘2的第二侧面，第二隔墙21的另一端与藻类塘2的第一侧面留有间隙；第一隔墙20和第二隔墙21交替设置以形成多个廊道。由于设有若干个第一隔墙20和若干个第二隔墙21，可以采用水平折流式进水。

为了提升处理效果的稳定性，每个第一隔墙20和每个第二隔墙21上均设有日光灯22，如图2和图3所示；本发明农村污水处理系统还包括与日光灯22电连接的控制系统和与藻类塘2电连接的光照传感器；光照传感器用于检测藻类塘2中的光照强度，控制系统根据光照传感器的检测结果控制日光灯22的开、关以及调节日光灯22的照射强度。日光灯22可作为备用光源或用于补充光源，降低光照变化对于藻类塘处理效果不利影响，提升稳定性。

进一步地，日光灯22为Led日光灯。

进一步地，如图1、图2和图3所示，人工湿地装置3包括多级碎石填料层30、纳米曝气盘32和设于碎石填料层上30的湿地植物31；纳米曝气盘沿多级碎石填料层分层布置。纳米曝气盘32通过通气管道与人工湿地装置3外部的空气泵33连接，以形成曝气系统。分层设置纳米曝气盘在不同填料层，通过系统控制强化曝气，可有效清除填料层内部及不同填料层间小分子有机物，避免堵塞的发生，提升系统运行的稳定性。

进一步地，湿地植物31为菖蒲、千屈菜、风车草或红黄美人蕉。

进一步地，多级碎石填料层30分为三层，由上到下依次为第一级碎石填料层、第二级碎石填料层和第三级碎石填料层；第一级碎石填料层中碎石的粒径为10-16mm，第二级碎石填料层中碎石的粒径为20-40mm，第三级碎石填料层中碎石的粒径为50-60mm。

为了维持厌氧反应单元厌氧环境稳定，厌氧反应单元11与磁絮凝单元10之间以及厌氧反应单元11与臭氧氧化单元12之间均设有排气单元；排气单元包括排气管4和与排气管4连通的抽空泵。

进一步地，本发明农村污水处理系统还包括pH调节池(图中未标示出)，pH调节池的出水口与本发明预处理系统的进水口连通。

采用本发明农村污水处理系统进行污水处理的流程如图4所示，具体方法为：

(1)污水经调节池处理后进入预处理装置；

(4)污水在人工湿地装置中通过降解，进行排放。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims

1.一种农村污水处理系统，其特征在于，包括依次连通的预处理装置、藻类塘和人工湿地装置；所述预处理装置包括依次连通的磁絮凝单元、厌氧反应单元和臭氧氧化单元。

2.如权利要求1所述的农村污水处理系统，其特征在于，所述磁絮凝单元包括用于投加磁絮凝剂的加料口、磁絮凝反应区和与所述磁絮凝反应区连通的磁种回收区；所述加料口设于所述磁絮凝反应区上；所述磁絮凝反应区与所述磁种回收区之间设有隔流板；所述磁种回收区的内部设有磁力旋流器。

3.如权利要求1所述的农村污水处理系统，其特征在于，所述厌氧反应单元包括厌氧滤池，所述厌氧滤池内设有矿物填料层。

4.如权利要求3所述的农村污水处理系统，其特征在于，所述矿物填料层的制材为沸石、蒙脱石、凹凸棒中的至少一种。

5.如权利要求1所述的农村污水处理系统，其特征在于，所述预处理装置还包括臭氧发生器；所述臭氧氧化单元的顶部设有臭氧进气口，所述臭氧发生器的出气口与所述臭氧进气口连通。

6.如权利要求1所述的农村污水处理系统，其特征在于，所述藻类塘的内部水平设有若干个第一隔墙和若干个第二隔墙；所述第一隔墙的一端设于所述藻类塘的第一侧面，所述第一隔墙的另一端与所述藻类塘的第二侧面留有间隙，所述藻类塘的第二侧面与所述藻类塘的第一侧面相对设置；所述第二隔墙的一端设于所述藻类塘的第二侧面，所述第二隔墙的另一端与所述藻类塘的第一侧面留有间隙；所述第一隔墙和所述第二隔墙交替设置以形成多个廊道。

7.如权利要求6所述的农村污水处理系统，其特征在于，每个所述第一隔墙和每个所述第二隔墙上均设有日光灯；所述农村污水处理系统还包括与所述日光灯电连接的控制系统和与所述藻类塘电连接的光照传感器；所述光照传感器用于检测所述藻类塘中的光照强度，所述控制系统根据所述光照传感器的检测结果控制所述日光灯的开、关以及调节所述日光灯的照射强度。

8.如权利要求1所述的农村污水处理系统，其特征在于，所述人工湿地装置包括多级碎石填料层、纳米曝气盘和设于所述碎石填料层上的湿地植物；所述纳米曝气盘沿所述多级碎石填料层分层布置。

9.如权利要求8所述的农村污水处理系统，其特征在于，所述多级碎石填料层分为三层，由上到下依次为第一级碎石填料层、第二级碎石填料层和第三级碎石填料层；所述第一级碎石填料层中碎石的粒径为10-16mm，所述第二级碎石填料层中碎石的粒径为20-40mm，所述第三级碎石填料层中碎石的粒径为50-60mm。

10.如权利要求1所述的农村污水处理系统，其特征在于，所述厌氧反应单元与所述磁絮凝单元之间以及所述厌氧反应单元与所述臭氧氧化单元之间均设有排气单元；所述排气单元包括排气管和与排气管连通的抽空泵。