CN115385441B - 处理分散农户生活污水灰水的无动力拔风滴滤池及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于处理分散农户生活污水灰水的无动力拔风滴滤池，包括垂直设置的筒体，筒体的筒壁上部设有进水管和出风管，进水管设置为水平方向，出风管设置为竖直方向；筒体的筒壁下部设有出水管和进风管，出水管设置为水平方向，进风管设置为竖直方向，高出筒体顶部3‑4米；筒体内部从上至下依次设有布水器、生物陶粒滤料层、活性滤料层和多孔支撑板，布水器上均匀设置过水孔；分散农户灰水通过进水管重力自流通过布水器，均匀分散到滤料层，经生物陶粒滤料、活性滤料处理后，有效地降解灰水中有机物、氨氮，去除悬浮物和磷，最后经多孔支撑板，从排水管排出。
Description
技术领域
本发明属于农村生活污水处理技术领域，具体涉及一种处理分散农户生活污水灰水的拔风滴滤池。
背景技术
农村生活污水按照来源可分为黑水和灰水，灰水主要包括洗衣洗涤排水、沐浴排水、厨房排水等，一般污染物浓度较低，经过适当处理后可以就地回用或达标排放。
生物滴滤池可用于农村生活污水的处理，通过附着于生物填料表面的微生物降解污水中有机物和氨氮，具有运行维护简便等优点，但通常适用于以村为单位的生活污水的处理，需要消耗电能，并存在处理效率低、脱氮除磷效果差等缺陷，限制其广泛应用。
申请公布号为CN101870519 A的发明专利申请公开了一种人工强化自然通风脱氮除磷生物滴滤池，包括池体、进水布水管、集水出水管、无动力通风装置、承托层和滤料层，滤料层自上而下由好氧区、兼氧区、缺氧区和厌氧区组成。该发明申请通过在生物滴滤滤池顶部安装全向无动力强化通风装置自然通风强度，同时利用滤池边壁的开孔个数变化，结合自上而下滤料粒径的变化，控制反应器内不同区域通风条件，调节通风量，形成集好氧、兼氧、缺氧以及厌氧于一体的生物滴滤池，从而达到去除有机物和脱氮除磷的目的。
在该发明申请，水流将依次通过好氧区、缺氧区、厌氧区，与常规脱氮除磷工艺中水流依次经过厌氧区、缺氧区、好氧区过程相反，导致最终出水溶解氧很低，甚至是厌氧状态，出水将出现臭味；
其次，该发明申请仅在池壁开孔，空气仅能通过池内部池壁周围区域，好氧区中间区域不能达到好氧状态，极大影响了处理效果；
此外，该发明申请采用进水管管道布水，极易出现布水不均匀，导致部分区域的滤料不能发挥作用。
最后，该发明申请仅公布了滤料的尺寸，没有公布及其重要的工艺参数，使用者无法确定滤池的尺寸。
申请公布号为CN 106242037 A的发明专利申请公开了一种零能耗活性微生物床，包括活性间歇滴滤池、进水布水堰、零能耗拔风装置、承托层和滤料层、污泥斗、复合厌氧生物滤床，所述活性间歇滴滤池分三层，每层顶部设置横向空气管；横向空气管与零能耗拔风装置连接；活性滴滤池进水端设置布水堰；活性间歇滴滤池池体放置滤料；活性间歇滴滤池出水到滤床中间设置污泥斗。
该发明申请的进气管与拔风管高差仅为20cm，通风作用很差，难以达到充氧效果；
其次该发明申请设置了3根用于给滤料附着微生物供氧的横向空气管，由于空气将沿着阻力最小的路径流动，因此下面2根空气管的通风作用很弱，下部两层滤料难以达到好氧状态，从而无法保证处理效果；
最后，该发明申请结构复杂，且经滤料层的污水还需经过复合厌氧生物滤床，出水溶解氧极低，甚至是厌氧状态，出水将出现异味。
发明内容
本发明要解决的技术问题：本发明目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种可提高水溶解氧量，通风效果好，且布水均匀，结构简单，成本低，又能有效进行农村生活污水灰水处理的生物滴滤池。
本发明的技术方案：包括垂直设置的筒体，所述筒体的筒壁上部设有进水管，下部设有出水管，筒体内部从上至下依次设有布水器、生物陶粒滤料层、活性滤料层和多孔支撑板，多孔支撑板底部为布气排水区；
所述筒体的筒壁上部设有出风管，下部设有进风管，方向均设置为竖直方向，所述进风管与出风管在筒体相对的两侧。
进一步的，所述出风管和进风管的管体方向均平行于所述筒体长度方向；
所述进水管和出水管的管体方向均平行于所述筒体底面的水平方向。
进一步的，所述筒体的平面面积由日处理水量和水力负荷确定，水力负荷取1-3m3/(m2•d)，设施整体高度设置为1.5-2.5 m。
进一步的，所述进风管管径100-200 mm，超出地面200 mm，所述进风管的管道上加防雨帽；
所述出风管管径100-150 mm，超出地面3-4 m。
进一步的，所述进水管的管中心位于布水器上方100 mm；所述出水管管底与所述筒体内底部处于同一高度，出水管与进水管位于筒体相对的两侧。
进一步的，所述布水器由聚氯乙烯板制作，厚度为5-10mm，距滤料层顶部0.1-0.2m；所述布水器下端面设有透水孔，所述透水孔开孔率占所述布水器下端面表面积的15-25%，所述透水孔开孔直径为10 mm，均匀分布于布水器。
进一步的，所述生物陶粒滤料层内的生物陶粒滤料直径为3-5 mm，厚度0.6-1.0m；
所述活性滤料层内具有氮、磷吸附功能的活性滤料直径为6-10 mm，厚度0.2-0.8m。
进一步的，所述多孔支撑板的板壁厚10-20mm，距池底0.2-0.3 m；所述多孔支撑板上均匀设有透水通气孔，所述透水通气孔开孔率为20-30%，开孔直径为4-6 mm。
本发明还公开了一种基于无动力拔风滴滤池的灰水处理方法，包括上述拔风滴滤池，还包括如下方法，
分散农户生活污水灰水通过重力自流从筒体上部进水管进入筒体内并经过布水器，布水器上设置排水孔，使进水迅速通过布水器，并且均匀分散渗透到滤料层；
所述滤料层由生物陶粒滤料层和活性滤料层组成，经生物陶粒滤料、活性滤料处理后，可有效地处理分散农户生活污水灰水中的污染物、悬浮物和杂质，最后污水经多孔支撑板进入底部布气排水区，从排水管排出；
筒体从底部进风，从上部出风，通过拔风作用实现筒体内通风，维持筒体内滤料层好氧状态，通过好氧微生物作用实现灰水中有机物的降解和氨氮硝化，通过活性滤料的吸附作用实现磷和剩余氨氮的有效去除。
有益效果：
本发明与现有技术相比的有益效果：
本发明中处理分散农户生活污水灰水的无动力拔风滴滤池，其结构简单、成本低廉、无动力运行、维护管理方便，其利用拔风原理来保证滴滤池内部的通风充氧，维持生物滤池中的氧气供应，从而利于好氧处理污水。
本发明针对分散农户生活污水的灰水，为促使生物滴滤池上微生物更充分地分解污水中的污染物、提高生物滴滤池的处理效率，采用拔风装置和底部均匀布气方式，以保证滴滤池内部的通风充氧，充分提供好氧微生物代谢所需的氧气；
同时，在生物陶粒滤料下部设置具有氮磷吸附能力的活性滤料，实现氮磷的进一步去除，经滤料处理后，该滤池可通过好氧微生物作用实现灰水中有机物的有效降解和氨氮硝化，通过活性滤料的吸附作用实现磷和剩余氨氮的有效去除，有效提升滴滤池对灰水的处理效果，处理过程无需消耗电能，且结构简单，成本低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A-A的剖面图。
图中：1、筒体，2、进水管，3、出风管，4、布水器，5、生物陶粒滤料层，6、活性滤料层，7、多孔支撑板，8、出水管，9、进风管，10、防雨帽。
具体实施方式
为了加深本发明的理解，下面我们将结合附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
如图1至图2所示，本发明为一种处理分散农户生活污水灰水的无动力拔风滴滤池，包括竖直设置的筒体1，筒体1由有机玻璃制成，筒体1直径为750 mm，高度为1700 mm。进水管2和出风管3管中心距筒体1顶端250 mm，出水管8管中心距筒体1底部60 mm，进风管9管中心距筒体1底部135 mm。进风管2超出地面200 mm，管道上加防雨帽，出风管8可沿着设施周边墙壁、房屋或电线杆等超出地面3 m以上。所述筒体1内部从上至下依次设有布水4、生物陶粒滤料层5、活性滤料层6和多孔支撑板7。布水器4表面距离筒体1顶端350 mm，距生物陶粒滤料层顶端200 mm，直径为750 mm，厚度为5 mm。布水器4开孔率为20%，开孔直径为10mm，透水孔均匀分布于布水器。生物陶粒滤料层5使用直径为3-5 mm生物陶粒滤料，高度为600 mm。活性滤料层6使用直径为6-8 mm的活性滤料，高度为280 mm。多孔支撑板7用于支撑滤料生物陶粒滤料层5和活性滤料层6，开孔率为20%，开孔直径为5 mm。
工作原理：农村生活污水灰水从进水管2进入设施内，布水器4上均匀设置排水孔10，使进水可以迅速通过布水器4，并且分散均匀流出，均匀渗透到滤料层，经生物陶粒滤料5、活性滤料6处理后，可有效地处理分散农户生活污水灰水中的污染物、悬浮物和杂质，然后经多孔支撑板7后排出。
圆筒1外空气从进风管9进入，从出风管3排出，利用拔风原理保证滴滤池内部的通风充氧，维持筒体1中的氧气供应，从而利于污水进行好氧处理。
具体实施案例1：
进水为某市某户农村生活污水灰水，其水质特点如下：COD浓度为178.37±21.00mg/L，NH4 +-N浓度为9.62±5.62 mg/L，TN浓度为12.59±6.77 mg/L，TP浓度为1.72±0.38mg/L。
拔风滴滤池直径为750 mm，高度为1700 mm。布水器距拔风滴滤池顶端350 mm，距生物陶粒滤料层顶端200 mm。生物陶粒滤料层高度为600 mm，活性滤料层高度为280 mm。
运行结果表明：在拔风滴滤池稳定运行后，出水COD浓度为63.52±36.55 mg/L，NH4 +-N浓度为2.55±3.20 mg/L，TN浓度为4.09±6.01 mg/L，TP浓度为0.26±0.18 mg/L，溶解氧DO大于 2.0 mg/L，出水各项指标稳定达到《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》（DB32/3462-2020）二级标准。
具体实施案例2：
进水为某市某户农村生活污水灰水，其水质特点如下：COD浓度为158.22±50.41mg/L，NH4 +-N浓度为18.67±7.71 mg/L，TN浓度为20.26±9.28 mg/L，TP浓度为2.15±0.53mg/L。
拔风滴滤池直径为750 mm，高度为2000 mm。布水器距拔风滴滤池顶端350 mm，距生物陶粒滤料层顶端200 mm。生物陶粒滤料层高度为800 mm，活性滤料层高度为400 mm。
试验运行结果表明：在拔风滴滤池稳定运行后，出水COD浓度为67.86±38.94 mg/L，NH4 +-N浓度为5.49±3.17 mg/L，TN浓度为10.97±8.49 mg/L，TP浓度为0.80±1.14 mg/L，出水各项指标稳定达到《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》（DB32/3462-2020）二级标准。
当进水NH4 +-N浓度较高时，需增加生物陶粒滤料层的高度，当进水NH4 +-N或TP浓度较高时，需增加活性滤料层的高度。
上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种处理分散农户生活污水灰水的无动力拔风滴滤池，其特征在于：包括垂直设置的筒体，所述筒体的筒壁上部设有进水管，下部设有出水管，筒体内部从上至下依次设有布水器、生物陶粒滤料层、活性滤料层和多孔支撑板，多孔支撑板底部为布气排水区；
所述筒体的筒壁上部设有出风管，超出地面3-4 m，下部设有进风管，超出地面200 mm，方向均设置为竖直方向，所述进风管与出风管在筒体相对的两侧；
筒体从底部进风，从上部出风，通过拔风作用实现筒体内通风，维持所述筒体内滤料层好氧状态，通过好氧微生物作用实现灰水中有机物的降解和氨氮硝化，通过活性滤料的吸附作用实现磷和剩余氨氮的有效去除；
所述出风管和进风管的管体方向均平行于所述筒体长度方向；
所述进水管和出水管的管体方向均平行于所述筒体底面的水平方向；
所述筒体的平面面积由日处理水量和水力负荷确定，水力负荷取1-3 m3/(m2•d)，设施整体高度设置为1.5-2.5 m；
所述进风管管径100-200 mm，所述进风管的管道上加防雨帽；
所述出风管管径100-150 mm；
所述进水管的管中心位于布水器上方100 mm；所述出水管管底与所述筒体内底部处于同一高度，出水管与进水管位于筒体相对的两侧。
2.根据权利要求1所述的处理分散农户生活污水灰水的无动力拔风滴滤池，其特征在于：所述布水器由聚氯乙烯板制作，厚度为5-10mm，距滤料层顶部0.1-0.2 m；所述布水器下端面设有透水孔，所述透水孔开孔率占所述布水器下端面表面积的15-25%，所述透水孔开孔直径为10 mm，均匀分布于布水器。
3.根据权利要求1所述的处理分散农户生活污水灰水的无动力拔风滴滤池，其特征在于：所述生物陶粒滤料层内的生物陶粒滤料直径为3-5 mm，厚度0.6-1.0 m；
所述活性滤料层内具有氮、磷吸附功能的活性滤料直径为6-10 mm，厚度0.2-0.8 m。
4.根据权利要求1所述的处理分散农户生活污水灰水的无动力拔风滴滤池，其特征在于：所述多孔支撑板的板壁厚10-20mm，距池底0.2-0.3 m；所述多孔支撑板上均匀设有透水通气孔，所述透水通气孔开孔率为20-30%，开孔直径为4-6 mm。
5.一种处理分散农户生活污水灰水的方法，其特征在于：包括权利要求1-4中任一所述的无动力拔风滴滤池，还包括如下方法，
分散农户生活污水灰水通过重力自流从筒体上部进水管进入筒体内并经过布水器，布水器上设置排水孔，使进水迅速通过布水器，并且均匀分散渗透到滤料层；
所述滤料层由生物陶粒滤料层和活性滤料层组成，经生物陶粒滤料、活性滤料处理后，可有效地处理分散农户生活污水灰水中的污染物、悬浮物和杂质，最后污水经多孔支撑板进入底部布气排水区，从排水管排出。
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