CN111592195A - 一种竖直管式农村污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种竖直管式农村污水处理装置，包括：用U形弯管连接的若干根竖直管，各竖直管内依次填充不同物质，以实现不同功能，使得污水自入水口进入处理装置后，先后经历电解除磷、铁‑炭电池微电解降解微生物、厌氧分解、好氧降解、无机除磷和光催化除磷，完成对农村污水的处理。本发明装置占地小、除氮磷效果好、水力负荷高、动力消耗少、操作简单，投入使用后无需额外操作或人工控制、成本低、无二次污染、应用范围广、适应性强，非常适用于对农村污水进行分散化就地处理。

Description

一种竖直管式农村污水处理装置

技术领域

本发明属于环境保护的水处理技术领域，具体涉及一种农村污水处理装置。

背景技术

随着农村的迅速发展和广大农村人民生活水平的迅速提高，以及农村畜禽养殖、水产养殖和农副产品加工等产业的发展，农村生活污水的排放量不断增加，严重破坏了农村的生态平衡。农村生活污水主要来自于农民生活过程中粪便及其冲洗水、洗浴污水和厨房污水以及农村分散畜牧养殖过程中所产生的污水。农村生活污水水质的特点为N、P含量高、可生化性强、含重金属等有毒有害物较少，在排放上具有每户排放量相对较少，水质波动较大，排放点分散，点多面广，收集较困难等特点。目前城镇污水收集集中处理的传统模式及工艺在农村地区不能适用。加之，农村地区经济较为落后，高耗能、较高费用的技术很难推广应用。因此，农村生活污水治理应该根据污染源的分布采用分散化、小型化的治理模式，技术上应该要求工艺简单、净化效果有保证、投资省、能耗低、运行维护简单。

现有技术中，有采用自然处理系统对农村污水进行生态处理，其是利用土壤过滤、植物吸收和微生物分解的原理，又称为生态处理系统，包括：人工湿地处理系统和地下土壤渗滤净化系统

(1)人工湿地处理系统。污水湿地处理系统分自然和人工湿地处理系统，自然湿地就是自然的沼泽地，人工湿地污水处理技术是一种基于自然生态原理，使污水处理达到工程化、实用化的新技术。将污水有控制地投配到土壤经常处于饱和状态、生长有象芦苇、香蒲等沼泽生植物的土地上，利用植物根系的吸收和微生物的作用，并经过多层过滤，来达到降解污染、净化水质的目的，它是一种充分利用地下人工介质中栖息的植物、微生物、植物根系，以及介质所具有的物理、化学特性，将污水净化的天然与人工处理相结合的复合工艺。这种工艺的缺点主要有：受季节影响比较大。一般冬季，植物生长缓慢甚至枯黄，其自身也变成需要去除的垃圾，就无法再起到污水处理的作用。另外，这种工艺还需要占用大面积的土地。

(2)地下土壤渗滤净化系统。分散的几户或十几户人家适合采用地下土壤渗滤净化系统。地下土壤渗滤净化系统是一种基于自然生态原理，予以工程化、实用化而创造出的一种新型小规模污水净化工艺技术，是将污水有控制地投配到经一定构造、距地面约50cm深和具有良好扩散性能的土层中。投配污水缓慢通过布水管周围的碎石和砂层，在土壤毛管作用下向附近土层中扩散。表层土壤中有大量微生物，作物根区处于好氧状态，污水中的污染物质被过滤、吸附、降解。这种处理工艺有污染地下水的可能，另外，下大雨时还会导致地表水污染，夏天会恶臭、蚊蝇丛生等等各种问题。

现有技术中，还有采用生物处理系统对农村污水进行处理，可分为好氧生物处理和厌氧生物处理。

(1)好氧生物处理系统。好氧生物处理系统是新农村污水处理中最常用的一种处理技术。好氧生物处理工艺众多，各有优缺点，选择时要根据实际情况仔细论证和比选，注重经济适用。好氧生物处理法就是通过风机等设备给污水输氧，培养生物菌种和微生物，通过菌种和微生物把污水中的大部分有机物分解为无污染的二氧化碳、水等物质，少部分合成为细胞物质，促使微生物增长，并以剩余污泥的形式排出，使污水得以净化排放。好氧生物处理系统需采用人工曝气增氧装置，其能耗较高，污水搅拌、鼓风曝气的电耗约占运营成本的60％。此外，冬天微生物生长受温度影响较大，需要保温，还要求配设保温装置。

(2)厌氧生物处理系统。目前单一的厌氧生物处理法在技术上还存在一些问题，主要表现在生物处理效率较低，尤其表现为氮磷去除率很低，在一定程度上限制了其应用。

此外，现有技术中还有采取一体化污水处理装置对农村污水进行处理，对控制村镇水环境污染起到积极的作用，但对氮、磷等营养物去除率仍较低，使得湖泊、水库等水体日趋恶化，水体富营养化问题仍相当突出。此外，现有的一体化污水处理装置还存在占地面积大及能耗高的不足。例如，移动床生物膜污水处理装置通过向污水处理装置中投加一定数量的悬浮载体，提高污水处理装置中的生物量及生物种类，从而提高污水处理装置的处理效率。虽然移动床生物膜污水处理装置具有容积负荷高、耐冲击性强等特点，但是这种工艺对总氮、总磷的去除率不高，不能从根本上解决水污染"富营养化"问题，只能延缓水污染趋势。为了防止水体富营养化的加剧，出水总氮和总磷浓度需维持在较低的范围内。而且，由于净化设备结构复杂，运行成本高，所以一直没有被农村地区普及利用。因此，迫切需要一种易操作、效果好、低成本、无二次污染、应用范围广和适应性强的处理系统，对农村污水进行分散化就地处理，从而节约资金、减少投资，为低密度社区提供适当的污水治理解决方案，从而针对我国农村地区提供实际可行的解决办法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种竖直管式农村污水处理装置，占地小、除氮磷效果好、水力负荷高、动力消耗少、操作简单，投入使用后无需额外操作或人工控制、成本低、无二次污染、应用范围广、适应性强，非常适用于对农村污水进行分散化就地处理。

一种竖直管式农村污水处理装置，包括：依次连接的若干根竖直管，其中，

第一竖直管的顶部侧壁设置有入水口，所述第一竖直管的顶端设有活动盖；所述活动盖连接有向下的软绳，所述软绳位于所述第一竖直管内，所述软绳的底端悬挂有过滤海绵，所述过滤海绵的下方设置有第一固定筛板，用于支撑过滤海绵；

在第一竖直管内，所述第一固定筛板的下方还设置有若干个风车形电解板，若干个风车形电解板沿着竖直方向间隔设置在一根固定的竖直空心管上，所述第一竖直管的底端通过第一U形弯管连接第二竖直管的底端；其中，每个风车形电解板包括：由内至外依次套接的轴承、绝缘圈、电极圈和外圈，所述轴承固定套接在所述竖直空心管上，所述外圈上接有若干叶片和扇形电极板，叶片和扇形电极板呈放射状分布且间隔设置，电极圈的上表面设有凹槽；所述竖直空心管上固定有若干导电板，分别与若干个风车形电解板上的凹槽一一对应地卡接，每个所述导电板通过从所述空心管内部穿过的导线与外部的直流电源连接，相邻的两个所述风车形电解板所接电源电极相反，且所述电极圈和扇形电极板采用的材料为铁或铝；

在第二竖直管内部，由下至上分别设置有第二固定筛板、铁-炭颗粒、活动筛板、弹簧及第三固定筛板，其中，所述弹簧连接着所述活动筛板和第三固定筛板，所述弹簧保持压缩状态，所述第二竖直管的顶端通过第二U形弯管连接第三竖直管的顶端；

所述第三竖直管内填充有厌氧生物填料，所述第三竖直管的底端通过第三U形弯管连接第四竖直管的底端，所述第四竖直管内填充有厌氧生物填料，所述第四竖直管的顶端通过第四U形弯管连接第五竖直管的顶端；在所述第四U形弯管内设置有喉管，所述喉管的两端分别与所述第四竖直管的顶端和第五竖直管的顶端连接，在所述喉管的喉道的管径最小处设置有向上的空气管，所述空气管的顶端进气口位于地面以上；

所述第六竖直管分为上段竖直管和下段竖直，其中，所述上段竖直内填充上部填料并在所述上部填料中设有石英玻璃管，所述石英玻璃管内设有紫外灯，所述上部填料为2～8mm的负载有光催化剂的陶粒；所述下段竖直管内套设有金属波纹管，所述金属波纹管内填充有下部填料，所述下部填料是质量比为1：2：3：2：1的石灰石、黄铁矿、过氧化钙、褐锰矿和铁屑的混合物，所述下部填料填充满2/3的下段竖直管。

在本发明的一些具体实例中，所述入水口高于所述第二U形弯管的顶端、所述第四U形弯管的顶端以及所述第六竖直管的顶端。

在本发明的一些具体实例中，所述过滤海绵由几段不同尺寸的孔径的聚氨酯海绵拼接而成，且从上到下的海绵的孔径逐渐变小。

在本发明的一些具体实例中，所述铁-炭颗粒采取质量比为1:1的铁球和活性炭颗粒的混合物，所述活性炭颗粒为柱状颗粒活性炭，所述铁球直径为3～5mm。

在本发明的一些具体实例中，所述负载有光催化剂的陶粒通过以下方式制得：将质量比为10：5：1：1的膨润土、凹凸棒土、氯化钴和钛酸四丁酯混合搅拌均匀，加水搅拌调和，造粒成直径4～8mm的湿颗粒球；将湿颗粒球在100℃下干燥1～2h，再在600℃焙烧20～40min，自然冷却即得。

在本发明的一些具体实例中，所述厌氧生物填料为海绵状多孔填料。

在本发明的一些具体实例中，所述好氧生物填料为绳状填料。

在本发明的一些具体实例中，所述好氧生物填料为多段相互平行的绳状填料，竖直设置在所述第五竖直管内，且每段绳状填料的顶端和底端分别固定。

在本发明的一些具体实例中，还可以包括若干对通过U形弯管连接的厌氧生物填料竖直管，并设置在所述第三竖直管和第四竖直管之间。

同样，本装置可以根据水质的情况，来延长某段功能的长度，比如，废水中含磷较多，则可以增加第六竖直管的长度。

在本发明的一些具体实例中，各所述U形弯管设置为分离式的。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

1)本发明装置采用若干根竖直管对污水进行处理，由于各个竖直管均埋设在地面以下，原则上可以设置为所需要的任意长度，而不必占用过多的地面面积，从而节省了农村宝贵的土地资源。

2)本发明装置结合了物理法、生物法以及光催化法去除污水中的氮磷有机物等，污水负荷高，处理效果好。

3)本发明装置的各构成部件均作了进一步的细化设计，比如，采取风车式电解板，来配合水流冲击，使得电解板可以旋转，从而减少反应过程中电极板表面的沉积物，更有利于提高电解除磷效率，延长电解寿命；再例如，采取压缩弹簧对铁-炭颗粒施加一定的压力，使得铁球颗粒和活性炭颗粒(尤其是特定尺寸和配比的颗粒混合物)在弹簧的作用下始终都能既紧密接触又有空隙。铁球和活性炭始终紧密接触，能够保证获得良好的原电池结构，发生电池反应；同时，空隙的存在使得水流能通畅流过，污水中的氧气在该阶段得以消耗，为后续的厌氧过程作好准备；又例如，第五竖直管内的好氧生物填料采取绳状填料，其阻力小，负载量大，对氮的去除效果显著；再例如，第六竖直管分为上、下两段竖直管，在上段竖直管内设置了光催化剂和紫光灯，而在下段竖直管内设置了金属波纹管来装填下部填料，一方面减小管径，使水流速度加快，填料间碰撞加剧，另一方面，波纹管粗糙度也能增加碰撞，使无机填料产生更多的小颗粒，而下部填料在流化状态下撞击也会形成少量小颗粒催化剂，这些小颗粒催化剂进入到上部填料中，在紫外光的照射下，高效分解剩余有机物，效果显著。

4)本发明装置动力消耗少，只需要在入水口用水泵将污水抬升少量高度，然后通过水的重力自流即可完成整个处理过程。

5)本发明装置操作简单，投入使用后无需额外操作或人工控制，由于处理管线可以设置足够长，因此，具有极强的缓冲和恢复能力，无需人工控制和调节水质，经过长线路的混合及适应，可以达到较好的处理效果。

本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现，并可通过所附权利要求中特地指出的手段、装置和它们的组合得以实现。

附图说明

图1是本发明的竖直管式农村污水处理装置的一具体实施例的结构示意图。

图2是图1中电解板和竖直空心管的相对位置的示意图。

图3是图1中电解板的局部结构的放大示意图。

具体实施方式

以下，结合附图和实施例，对本发明的实施方式进行详细说明，以更清楚地理解本发明的技术内容。

如图1所示，在本发明的一具体实例中，一种竖直管式农村污水处理装置，包括：依次连接的六根竖直管101～106，其中，

第一竖直管101的顶部侧壁设置有入水口1，第一竖直管101的顶端设有活动盖2；活动盖2连接有向下的软绳3，软绳3位于第一竖直管101内，软绳3的底端悬挂有过滤海绵31，过滤海绵31的下方设置有第一固定筛板32，用于支撑过滤海绵31；在拦截过滤物较多的情况下，可以拧开活动盖2，软绳3被提起，过滤海绵31也随之被拉出，进而可以清洗或更换过滤海绵31。

在第一竖直管101内，第一固定筛板32的下方设置有若干个风车形电解板33，若干个风车形电解板33沿着竖直方向间隔设置在一根固定的竖直空心管34上，第一竖直管101的底端通过第一U形弯管201连接第二竖直管102的底端。

上述第一竖直管101内电解板33和竖直空心管34的相对位置如图2所示，电解板33的具体结构如图3所示。每个风车形电解板33包括：轴承35、绝缘圈36、电极圈37、叶片38和扇形电极板39，其中，轴承35套接固定在空心管34上，绝缘圈36套接在轴承35外圈，电极圈37套接在绝缘圈35的外圈，电极圈37的外圈上接有若干叶片38和扇形电极板39，叶片38和扇形电极板39呈放射状分布且间隔设置，电极圈37的上表面设有凹槽310；竖直空心管34上接有若干导电板311，分别与若干个风车形电解板33上的凹槽310一一对应地卡接，每个导电板311通过从空心管34内部穿过的导线312与外部的直流电源(图中未示出)连接，相邻的两个风车形电解板33所接电源电极相反，使得相邻的电解板33分别构成电场的正负极，且风车形电解板33中电极圈37和扇形电极板39采用的材料为铁或铝，在直流电源的作用下电解产生铁离子或铝离子，与污水中的PO₄ ^3-形成不溶性化合物，以达到除磷的目的。

在第二竖直管102内部，由下至上分别设置有第二固定筛板40、铁-炭颗粒4、活动筛板43、弹簧41及第三固定筛板42，其中，弹簧41连接着活动筛板43和第三固定筛板42，弹簧41始终处于被压缩状态，以保持铁-炭颗粒的紧密接触，第二竖直管102的顶端通过第二U形弯管202连接第三竖直管103的顶端。

第三竖直管103内填充有厌氧生物填料5，第三竖直管103的底端通过第三U形弯管203连接第四竖直管104的底端，第四竖直管104内填充有厌氧生物填料5，第四竖直管104的顶端通过第四U形弯管204连接第五竖直管105的顶端；在第四U形弯管204内设置有喉管8，喉管8的两端分别与第四竖直管104的顶端和第五竖直管105的顶端连接，在喉管8的喉道的管径最小处设置有向上的空气管9(图1中空气管9也处在第四U形弯管204的中间位置，也即是第四U形弯管204的顶点处)，空气管9的顶端进气口位于地面以上。

第五竖直管105内填充有好氧生物填料6，第五竖直管105的底端通过第五U形弯管205连接第六竖直管106的底端，第六竖直管106的顶端为出水口，可以直接连接排水管排出，例如排到池塘或用于灌溉；第六竖直管106分为上段竖直管和下段竖直，其中，上段竖直内填充上部填料13以及间设在上部填料13中的石英玻璃管14，石英玻璃管14内设有紫外灯15，上部填料13为2～8mm的负载有光催化剂的陶粒；下段竖直管内套设有金属波纹管120，金属波纹管120内填充下部填料12，下部填料12为质量比为1：2：3：2：1的石灰石、黄铁矿、过氧化钙、褐锰矿和铁屑的混合物，下部填料12填充满2/3的下段竖直管(即，在下段竖直管内，下部填料所填充的高度为下段竖直管的高度的2/3)；上部填料13和下部填料12构成无机填料7。

上述负载有光催化剂的陶粒通过以下方式制得：按照质量比为10：5：1：1，将膨润土、凹凸棒土、氯化钴和钛酸四丁酯混合搅拌均匀，加水搅拌调和(固液比为1：1～1:2)，造粒成直径4～8mm的湿颗粒球；将湿颗粒球在100℃下干燥1～2h，再在600℃焙烧20～40min，自然冷却至室温(25℃)即得。

上述竖直管式农村污水处理装置中，可以设置入水口1高于第二U形弯管202的顶端、第四U形弯管204的顶端以及第六竖直管106的顶端，这样一来，入水口1高于整个装置中其他部件(除空气管9的顶端之外)，在重力作用下水可以整个装置中自由流动。

上述竖直管式农村污水处理装置中，过滤海绵31可以由几段不同孔径的聚氨酯海绵拼接而成，且从上到下的海绵孔径逐渐变小，这样可以拦截不同大小的颗粒，拦截效率高。

上述竖直管式农村污水处理装置中，铁-炭颗粒4可以采用质量比为1:1的普通铁球和活性炭颗粒的混合物。活性炭采用市售的柱状颗粒活性炭，普通铁球直径为3～5mm。由于弹簧41始终处于被压缩的状态，铁球颗粒和活性炭颗粒在弹簧41的作用下始终都能既紧密接触又有空隙，铁球颗粒和活性炭颗粒之间能发生电池反应，又不阻挡水流。

上述竖直管式农村污水处理装置中，厌氧生物填料5可以为海绵状多孔填料，为微生物生长提供更大的负载面积。

上述竖直管式农村污水处理装置中，好氧生物填料6可以为绳状填料。

上述竖直管式农村污水处理装置中，好氧生物填料6可以为多段相互平行的绳状填料，竖直设置在第五竖直管105内，且每段绳状填料的顶端和底端分别固定在第五竖直管105的相应内壁上，使得绳状填料保持绷直状态。

实际使用中，还可以根据检测得到的污水水质的实际情况，来调整不同功能的竖直管的数量或长度。

例如，上述竖直管式农村污水处理装置中，还可以包括若干对通过U形弯管连接的厌氧生物填料竖直管，并设置在第三竖直管和第四竖直管之间。具体如下：第三竖直管103的底端通过第三U形弯管203连接第七竖直管的底端，第七竖直管内填充有厌氧生物填料，第七竖直管的顶端通过第六U形弯管连接第八竖直管的顶端，第八竖直管内填充有厌氧生物填料，第八竖直管的底端通过第七U形弯管连接第四竖直管104的底端，第四竖直管104内填充有厌氧生物填料，第四竖直管104的顶端通过第四U形弯管204连接第五竖直管105的顶端。

例如，当废水中含磷较多时，上述竖直管式农村污水处理装置中，还可以增加第六竖直管106的长度。

上述竖直管式农村污水处理装置中，各U形弯管201～205可以设置为分离式的，可以拆卸下来，方便更换相应的竖直管内填料。

上述竖直管式农村污水处理装置中，竖直空心管34保持固定，例如，可以与第一固定筛板32固定连接，也可以通过连接杆与第一竖直管101的内壁固定连接等等。

上述竖直管式农村污水处理装置运行时的工作原理如下：

操作时，将空气管9上端和活动盖2置于地面以上，将该装置的其余埋入地下，将待处理的污水从入水口1泵入第一竖直管101，水在装置内自流(或有一定压力流动)。首先，污水经过过滤海绵31，去除大部分颗粒物，再通过电解板33，电解除磷反应在溶液中进行，叶片38水流冲击下转动并带动电解板33转动，当电解板33转动时，液相中的离子不容易沉积在扇形电极板39上，使得电解反应可以持续高效进行，从而大大提高电解除磷效率；然后，污水进入第二竖直管102，由于处于压缩状态的弹簧41使得铁-炭颗粒保持既紧密接触又有空隙，污水在铁-炭颗粒构成的电池作用下发生微电解，降解微生物，同时，铁也会消耗污水中的氧气，形成厌氧环境，为下一阶段的厌氧过程做准备；接下来，污水依次进入第三竖直管103和第四竖直管104，在厌氧生物填料5的作用下进行长时间的厌氧过程，进一步分解；然后，污水经过第四U形弯管204流至第五竖直管105时，在喉管8的喉道的管径最小处形成吸气过程，空气被从空气管9中吸入反应装置完成充氧，携带氧气起泡的污水进入第五竖直管105内，在好氧生物填料6的作用下进行好氧降解；最后，污水进入第六竖直管106，污水先和下部无机填料12接触，由于下部无机填料12采用石灰石、黄铁矿、过氧化钙、褐锰矿和铁屑的混合物，这些颗粒在水流冲击下处于流化状态，相互发生碰撞而产生小颗粒并进入到上部填料13中，同时，过氧化钙和水反应生成氧气，石灰石、黄铁矿、褐锰矿和铁屑在水中微量溶解形成微量溶解态铁、锰、钙离子，这部分钙离子和污水中残余的磷酸根结合产生沉淀，彻底去除废水中的磷，水中携带的氧气、二价铁离子、锰离子也进入到上部填料13中，并加速上部填料13中的光催化作用，使污水中剩余的微量有机物被完全降解。

可见，上述竖直管式农村污水处理装置，占地小、除氮磷效果好、水力负荷高、动力消耗少、操作简单，投入使用后无需额外操作或人工控制、成本低、无二次污染、应用范围广、适应性强，非常适用于对农村污水进行分散化就地处理。

由此可见，本发明的目的已经完整并有效的予以实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中予以展示和说明，在不背离原理的情况下，实施方式可作任意修改。所以，本发明包括了基于权利要求精神及权利要求范围的所有变形实施方式。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种竖直管式农村污水处理装置，其特征在于，包括：依次连接的若干根竖直管，其中，

第一竖直管的顶部侧壁设置有入水口，所述第一竖直管的顶端设有活动盖；所述活动盖连接有向下的软绳，所述软绳位于所述第一竖直管内，所述软绳的底端悬挂有过滤海绵，所述过滤海绵的下方设置有第一固定筛板；

在第一竖直管内，所述第一固定筛板的下方还设置有若干个风车形电解板，若干个风车形电解板沿着竖直方向间隔设置在一根固定的竖直空心管上，所述第一竖直管的底端通过第一U形弯管连接第二竖直管的底端；其中，每个风车形电解板包括：由内至外依次套接的轴承、绝缘圈、电极圈和外圈，所述轴承固定套接在所述竖直空心管上，所述外圈上接有若干叶片和扇形电极板，叶片和扇形电极板呈放射状分布且间隔设置，电极圈的上表面设有凹槽；所述竖直空心管上固定有若干导电板，分别与若干个风车形电解板上的凹槽一一对应地卡接，每个所述导电板通过从所述竖直空心管内部穿过的导线与外部的直流电源连接，相邻的两个所述风车形电解板所接电源电极相反，且所述电极圈和扇形电极板采用的材料为铁或铝；

在第二竖直管内部，由下至上分别设置有第二固定筛板、铁-炭颗粒、活动筛板、弹簧及第三固定筛板，其中，所述弹簧连接着所述活动筛板和第三固定筛板，所述弹簧保持压缩状态，所述第二竖直管的顶端通过第二U形弯管连接第三竖直管的顶端；

所述第三竖直管内填充有厌氧生物填料，所述第三竖直管的底端通过第三U形弯管连接第四竖直管的底端，所述第四竖直管内填充有厌氧生物填料，所述第四竖直管的顶端通过第四U形弯管连接第五竖直管的顶端；在所述第四U形弯管内设置有喉管，所述喉管的两端分别与所述第四竖直管的顶端和第五竖直管的顶端连接，在所述喉管的喉道的管径最小处设置有向上的空气管，所述空气管的顶端进气口位于地面以上；

所述第六竖直管分为上段竖直管和下段竖直，其中，所述上段竖直内填充上部填料并在所述上部填料中设有石英玻璃管，所述石英玻璃管内设有紫外灯，所述上部填料为2～8mm的负载有光催化剂的陶粒；所述下段竖直管内套设有金属波纹管，所述金属波纹管内填充有下部填料，所述下部填料是质量比为1：2：3：2：1的石灰石、黄铁矿、过氧化钙、褐锰矿和铁屑的混合物，所述下部填料填充满2/3的下段竖直管。

2.如权利要求1所述的竖直管式农村污水处理装置，其特征在于，所述入水口高于所述第二U形弯管的顶端、所述第四U形弯管的顶端以及所述第六竖直管的顶端。

3.如权利要求1所述的竖直管式农村污水处理装置，其特征在于，所述过滤海绵由若干段不同尺寸的孔径的聚氨酯海绵拼接而成，且从上到下的海绵的孔径逐渐变小。

4.如权利要求1所述的竖直管式农村污水处理装置，其特征在于，所述铁-炭颗粒采取质量比为1:1的铁球和活性炭颗粒的混合物，所述活性炭颗粒为柱状颗粒活性炭，所述铁球直径为3～5mm。

5.如权利要求1所述的竖直管式农村污水处理装置，其特征在于，所述负载有光催化剂的陶粒通过以下方式制得：将质量比为10：5：1：1的膨润土、凹凸棒土、氯化钴和钛酸四丁酯混合搅拌均匀，加水搅拌调和，造粒成直径4～8mm的湿颗粒球；将湿颗粒球在100℃下干燥1～2h，再在600℃焙烧20～40min，自然冷却即得。

6.如权利要求1所述的竖直管式农村污水处理装置，其特征在于，所述厌氧生物填料为海绵状多孔填料。

7.如权利要求1所述的竖直管式农村污水处理装置，其特征在于，所述好氧生物填料为绳状填料。

8.如权利要求1所述的竖直管式农村污水处理装置，其特征在于，所述好氧生物填料为多段相互平行的绳状填料，竖直设置在所述第五竖直管内，且每段绳状填料的顶端和底端分别固定。

9.如权利要求1所述的竖直管式农村污水处理装置，其特征在于，还可以包括若干对通过U形弯管连接的厌氧生物填料竖直管，并设置在所述第三竖直管和第四竖直管之间。

10.如权利要求1所述的竖直管式农村污水处理装置，其特征在于，各所述U形弯管设置为分离式的。

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