CN112062276B - 适用于农村生活污水的无动力强化处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于农村生活污水的无动力强化处理装置及方法，其包括高位配水厌氧反应单元、水培式生态吸附单元及多层生态滤沙处置单元，所述水培式生态吸附单元包括一级水培式生态吸附单元、二级水培强化处置单元，所述高位配水厌氧反应单元、一级水培式生态吸附单元、二级水培强化处置单元之间通过配水单元依次连通，配水单元为“枝丫形”配水器在水位差的作用下，进行无动力布水，且形成吊水，进一步实现无动力富氧。本发明充分考虑丘陵地区和山区的地形特征，结合多反应区、水相反应相结合的措施，实现污水的治理。
Description
技术领域
本发明属于农村生活污水处理技术范畴，具体涉及一种适用于农村生活污水无动力强化处理装置及方法。
背景技术
农村生活污水已成为我国水环境污染防控的重要对象，然而农村生活污水具有水量小、排放分散、水质复杂。由于我国农村各个区域的发展程度、地形气候、个人习惯各不相同，使得农村生活污水在每个地方的水量、水质各不相同，但其中含有COD、氮、磷等元素，可生化性强，生活污水中往往很少含重金属元素等有害物质，利于运用生物处理技术。
我国的农村地区房屋基本都属于自建房，具有较大的随意性，缺乏合理的总体布局规划。特别是我国南方丘陵地区或山区，往往是独家独户，难以大规模实施集中式污水处理站建设或者建设成本高。
针对此种问题，市场上出现了一系列的生活污水处理设备，但其种类繁多、后续维护复杂，同时大部分设备需要外接电源维持装置的运转，但这样会增加农民负担。目前，常采用的生态滤池主要是借助土壤和填料中蚯蚓、微生物和植物的作用，实现污染物的去除，但由于土壤介质和填料介质孔隙较小，可能会在滤池内小区域富集大量污染物，无法均匀且充分利用滤池空间，从而导致均质性较差，出水水质难以保证。
基于以上存在的问题，本申请提出一种适用于农村生活污水的无动力强化处理装置及方法，在充分考虑丘陵地区和山区的地形特征，设置无动力处置技术，并结合多反应区、水相反应相结合的措施，实现污水的治理。
发明内容
针对以上农村生活污水处理技术所存在的问题，本发明提供一种适用于农村生活污水无动力强化处理装置及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：
适用于农村生活污水的无动力强化处理装置，包括高位配水厌氧反应单元、水培式生态吸附单元及多层生态滤沙处置单元，所述水培式生态吸附单元包括一级水培式生态吸附单元、二级水培强化处置单元，所述高位配水厌氧反应单元、一级水培式生态吸附单元、二级水培强化处置单元之间通过配水单元依次连通，其中
所述高位配水厌氧反应单元包括厌氧反应池，所述厌氧反应池上方设置有进水口，其内通过隔水板分隔为若干反应区，每个反应区均安装有不锈钢立杆，所述不锈钢立杆上安装有挂式填料；
所述一级水培式生态吸附单元包括水池I，所述水池I上部设置有定植板，其定植板下方设置有浮球填料区、填料缓冲区；
所述二级水培强化处置单元包括水池II，所述水池II上部设置有定植板，其定植板下方设置有浮球填料区；
所述多层生态滤沙处置单元设置于水池II底部，其内连通有出水口；
连通于各单元之间的所述配水单元，其下端设置于上一级单元的底部，上端延伸至下一级单元的上方，以在水位差的作用下，进行无动力布水，且形成吊水，实现无动力富氧。
进一步地，所述配水单元为枝丫型配水器，可视为“Y”型配水器的变形。
进一步地，所述高位配水厌氧反应单元通过1#导水管和1#布水管连通一级水培式生态吸附单元，所述1#导水管的上端为输水端，所述1#布水管的布水孔朝上。
进一步地，所述一级水培式生态吸附单元通过2#导水管和2#布水管连通二级水培强化处置单元，所述2#导水管的下端为输水端，所述2#布水管的布水孔朝上。
进一步地，所述多层生态滤沙处置单元为设置于水池II底部的小粒径多孔陶粒层，所述小粒径多孔陶粒层的厚度与水池II高度的比例为0.4：1。
进一步地，所述水池II内的浮球填料区，其厚度与水池II高度的比例为0.4-0.6：1。
进一步地，所述定植板浮于水池I、水池II的水面上。
进一步地，所述浮球填料区的厚度与水池I高度的比例为0.25～1：1。
本发明同时提供了一种适用于农村生活污水的无动力强化处理方法，所述方法应用于上述任一项所述的无动力强化处理装置，包括：
生活污水由进水口进入厌氧反应池，并逐一迂回型经过若干反应区，在挂式填料上微生物的作用下，实现大部分污染物的去除；
通过1#导水管和1#布水管进入一级水培式生态吸附单元，实现吊水富氧过程，在水池I植物的作用下，实现去除氮磷；在经过浮球填料区后，在其表面生物膜作用下，进一步去除污染物；
再通过2#导水管和2#布水管进入二级水培强化处置单元，在水池II植物和浮球填料区共同作用下，进一步去除污染物；
处理后的水经多层生态滤沙处置单元的作用，防止生物膜脱落影响出水，并由出水口实现达标排放。
相比于传统的生态滤池，本发明具有以下优点：
1、本发明的高位配水厌氧反应单元内分区反应，实现由深到表的好氧和厌氧交替反应，提高COD和氮素的高效去除。
2、本发明通过“枝丫形”配水器连通各单元，可避免厌氧反应池底部输水进入下一级池体，再由配水器上端的布水管口，滴水富氧。
3、本发明逐级水培式强化处理能够有效保证污水处理装置的可操作性，同时避免堵塞、增强水力负荷、实现无动力富氧的目的。
附图说明
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明，
图1为本发明无动力强化处理装置的平面结构示意图；
图2为本发明的定植板植物种植方式示意图；
图中各标号对应部件：
1—进水口；2—厌氧反应池；3—挂式填料；4—隔水板；5—不锈钢立杆；6—1#导水管；7—1#植物；8—1#布水管；9—浮球填料区；10—定植板；11—布水孔；12—填料缓冲区；13—一级水培式生态吸附单元；14—2#导水管；15—2#植物；16—二级水培强化处置单元；17—小粒径多孔陶粒层；18—出水口；19—2#布水管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上端”、“下端”、“前”、“后”、“左”、“右”、“中部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
参照图1，本实施例提供一种适用于农村生活污水的无动力强化处理装置，包括高位配水厌氧反应单元、水培式生态吸附单元及多层生态滤沙处置单元，水培式生态吸附单元包括一级水培式生态吸附单元13、二级水培强化处置单元16，高位配水厌氧反应单元、一级水培式生态吸附单元13、二级水培强化处置单元16之间通过配水单元依次连通，其中
高位配水厌氧反应单元包括厌氧反应池2，厌氧反应池2上方设置有进水口1，其内通过上下交错设置的隔水板4分隔为若干迂回型(上下曲折迂回型)反应区，每个反应区均安装有不锈钢立杆5，不锈钢立杆5上安装有不同的挂式填料3；
一级水培式生态吸附单元13包括水池I，水池I上部设置有定植板10，其定植板10下方设置有浮球填料区9、填料缓冲区12，参照图2，定植板10上安装有1#植物7；
二级水培强化处置单元16包括水池II，水池II上部设置有定植板10，其定植板10下方设置有浮球填料区9，其定植板10上安装有2#植物15；
1#植物7和2#植物15可以为相同或不同的植物。
多层生态滤沙处置单元设置于水池II底部，其内连通有出水口18；
连通于各单元之间的配水单元，其下端设置于上一级单元的底部，上端延伸至下一级单元的上方，以在水位差的作用下，进行无动力布水，且形成吊水，实现无动力富氧。
配水单元为“枝丫型”配水器，其可视为“Y”型配水器的变形。
具体的：
高位配水厌氧反应单元通过1#导水管6和1#布水管8连通一级水培式生态吸附单元13，1#导水管6的上端为输水端，1#布水管8的布水孔11朝上。
一级水培式生态吸附单元13通过2#导水管14和2#布水管19连通二级水培强化处置单元16，2#导水管14的下端为输水端，2#布水管19的布水孔11朝上。
上述的多层生态滤沙处置单元为设置于水池II底部的小粒径多孔陶粒层17，小粒径多孔陶粒层17的厚度与水池II高度的比例为0.4：1。
浮球填料区9的厚度与水池I高度的比例为0.25～1：1。
水池II内的浮球填料区9，其厚度与水池II高度的比例为0.4-0.6：1。
各定植板10浮于水池I、水池II的水面上。
实施例2
本实施例提供了一种适用于农村生活污水的无动力强化处理方法，该方法应用于实施例1所述的无动力强化处理装置，包括：
生活污水由进水口1进入厌氧反应池2，并逐一迂回型经过若干反应区，在挂式填料3上微生物的作用下，实现大部分污染物的去除；
通过1#导水管6和1#布水管8进入一级水培式生态吸附单元13，实现吊水富氧过程，在水池I植物的作用下，实现去除氮磷；在经过浮球填料区9后，在其表面生物膜作用下，进一步去除污染物；
再通过2#导水管14和2#布水管19进入二级水培强化处置单元16，在水池II植物和浮球填料区9共同作用下，进一步去除污染物；
处理后的水经多层生态滤沙处置单元的作用，防止生物膜脱落影响出水，并由出水口18实现达标排放。
实施例3
将实施例1的适用于农村生活污水的无动力强化处理装置，按照其具体实施方式安装于农村居民家附近，承接居民生活污水，此户生活污水COD为300mg/L、氨氮浓度为75.21mg/L，总磷浓度为7.8mg/L。
生活污水由进水口1进入厌氧反应池2，并逐一经过3个反应区，并在挂式填料3上的微生物作用下，实现大部分污染物的去除，通过1#导水管6和1#布水管8进入一级水培式生态吸附单元13，并在1#植物7的作用去除氮磷，在经过浮球填料区9后，经生物膜的作用，由2#导水管14和2#布水管19将处理后的废水经底部输送至二级水培强化处置单元16内，并在二级水培强化处置单元16内的浮球填料区9、2#植物15和小粒径多孔陶粒层17共同作用下，进一步强化去除污染物，出水口18的水样检测COD的浓度为45.84mg/L，氨氮浓度为3.65mg/L，总磷浓度为0.46mg/L，均达到以及一级A要求。
实施例4
将实施例1的适用于农村生活污水的无动力强化处理装置，按照其具体实施方式安装于农村居民家附近，承接村庄生活污水，日处理量为20吨，其中生活污水COD为260mg/L，氨氮浓度为68.23mg/L，总磷浓度为8.95mg/L。
生活污水由进水口1进入厌氧反应池2，并逐一经过3个反应区，并在挂式填料3上微生物的作用，实现大部分污染物的去除，通过1#导水管6和1#布水管8进入一级水培式生态吸附单元13，并在1#植物7的作用去除氮磷，在经过浮球填料区9后，经生物膜的作用，废水经底部输送至二级水培强化处置单元16内，并在二级水培强化处置单元16内的浮球填料区9、2#植物15和小粒径多孔陶粒层17共同作用下，进一步强化去除污染物，最终出水口18的水样检测COD、氨氮、总磷去除率分别为91.24％、86.47％、82.75％。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.适用于农村生活污水的无动力强化处理装置，其特征在于：包括高位配水厌氧反应单元、水培式生态吸附单元及多层生态滤沙处置单元，所述水培式生态吸附单元包括一级水培式生态吸附单元、二级水培强化处置单元，所述高位配水厌氧反应单元、一级水培式生态吸附单元、二级水培强化处置单元之间通过配水单元依次连通，且高位配水厌氧反应单元、一级水培式生态吸附单元、二级水培强化处置单元的液位依次降低，其中
所述高位配水厌氧反应单元包括厌氧反应池，所述厌氧反应池上方设置有进水口，其内通过上下交错设置的隔水板分隔为若干迂回型反应区，每个反应区均安装有不锈钢立杆，所述不锈钢立杆上安装有挂式填料；
所述一级水培式生态吸附单元包括水池I，所述水池I上部设置有定植板，其定植板下方设置有浮球填料区和填料缓冲区；
所述二级水培强化处置单元包括水池II，所述水池II上部设置有定植板，其定植板下方设置有浮球填料区；
所述多层生态滤沙处置单元设置于水池II底部，其内连通有出水口；
连通于各单元之间的所述配水单元，其下端设置于上一级单元的底部，上端延伸至下一级单元的宽度方向上方，并朝上开设有多个布水孔，以在水位差的作用下，进行无动力布水，且形成吊水，实现无动力富氧；
所述配水单元为枝丫型配水器；
所述高位配水厌氧反应单元通过1#导水管和1#布水管连通一级水培式生态吸附单元，所述1#导水管的上端为输水端，所述1#布水管的布水孔朝上；所述一级水培式生态吸附单元通过2#导水管和2#布水管连通二级水培强化处置单元，所述2#导水管的下端为输水端，所述2#布水管的布水孔朝上。
2.根据权利要求1所述的无动力强化处理装置，其特征在于：所述多层生态滤沙处置单元为设置于水池II底部的小粒径多孔陶粒层，所述小粒径多孔陶粒层的厚度与水池II高度的比例为0.4：1。
3.根据权利要求1所述的无动力强化处理装置，其特征在于：所述水池II内的浮球填料区，其厚度与水池II高度的比例为0.4-0.6：1。
4.根据权利要求1所述的无动力强化处理装置，其特征在于：所述定植板浮于水池I、水池II的水面上。
5.根据权利要求1所述的无动力强化处理装置，其特征在于：所述浮球填料区的厚度与水池I高度的比例为0.25~1：1。
6.适用于农村生活污水的无动力强化处理方法，其特征在于：所述方法应用于权利要求1~5任一项所述的无动力强化处理装置，包括：
生活污水由进水口进入厌氧反应池，并逐一迂回型经过若干反应区，在挂式填料上微生物的作用下，实现大部分污染物的去除；
通过1#导水管和1#布水管进入一级水培式生态吸附单元，实现吊水富氧过程，在水池I植物的作用下，实现去除氮磷；在经过浮球填料区后，在其表面生物膜作用下，进一步去除污染物；
再通过2#导水管和2#布水管进入二级水培强化处置单元，在水池II植物和浮球填料区共同作用下，进一步去除污染物；
处理后的水经多层生态滤沙处置单元的作用，防止生物膜脱落影响出水，并由出水口实现达标排放。
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2020
- 2020-08-28 CN CN202010883568.8A patent/CN112062276B/zh active Active
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