CN115818905A - 一种低碳复氧的农村污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种低碳复氧的农村污水处理系统，包括进水管一、进水池、第一池体、第二池体、第三池体与出水管一；水流进入第一池体，第一池体的三个过滤层内部的填料表面附着的微生物在缺氧的环境下进行反硝化脱氮；经过滤后的水流入第二池体的中部，喷泉曝气装置将集聚在第二池体内部的过滤水抽出并喷洒至第三池体的池面，以增加第三池体内部水中的含氧量；第三池体中的菌藻通过光合作用，吸收二氧化碳同时释放氧气，具有绿色低碳的效果；经过处理的水体从第三池体底部的出水管一流出实现一轮的净化；当流出的水质不好时，控制出水管流出的水沿着回流管流入进水管一，以对进入处理系统的水进行循环净化。

Description

一种低碳复氧的农村污水处理系统

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种低碳复氧的农村污水处理系统。

背景技术

污水处理是为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理目的是提高水质，使之达到某种水质标准，对发展工业生产、提高产品质量，保护人类环境、维护生态平衡具有重要的意义；污水处理技术广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。

随着新农村建设的进一步加强，农村污水集中处理排放成为一个新的问题。针对现有的农村污水处理系统，一般是将污水排入污水池后经过沉淀过滤等一系列操作实现水体的净化，需要大量的人力物力，在增加污水处理时间的同时还加大了污水处理的成本；且污水的过滤过程往往只能过滤掉水中的一些大颗粒杂质，水体中一些氮磷等有害物质并没有得到较为充分的去除，污水处理系统不具有绿色低碳的效果。因此，急需开发高效低碳的农村污水处理技术。

发明内容

本发明目的在于提供一种低碳复氧的农村污水处理系统，根据脱氮除磷菌特性合理的设置填料过滤层组合，强化水体中污染物去除能力。

为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：一种低碳复氧的农村污水处理系统，包括进水管一、进水池、第一池体、第二池体、第三池体与出水管一；

所述进水池的池壁以及池底均为不透水墙，所述进水管一连通于所述进水池底部的外侧；所述第一池体设置于所述进水池内部的底端中部，所述第一池体的池壁均设置为透水墙；所述第一池体的池壁上端低于所述进水池的池壁上端；所述第一池体的池壁内侧填充有填料，所述填料用于初步过滤水中杂质以及在无氧环境下对水体进行脱氮反应；

定义所述进水池池底所在的端面为下端面，且该端面为水平面；

所述第三池体设置于所述进水池的内部且位于所述第一池体的上端，所述第三池体内部上层分布有菌藻填料，所述第三池体的底部以及侧壁均为不透水墙，所述第三池体的底部至少覆盖所述第一池体的顶部开口；所述出水管一一端连通于所述第三池体底部的外侧，另一端延伸至所述进水池的外部，所述进水管一与所述出水管一之间连通有回流管；所述进水管一、出水管一以及回流管上均设置有阀门；

所述第二池体位于所述第一池体的底端中部，所述第二池体的池壁向上延伸至所述第三池体的上端；所述第二池体的池壁与所述第一池体相连部分为透水墙，所述第二池体的池壁与所述第三池体相连部分为不透水墙；

所述第二池体的内部设置有喷泉曝气装置，水流经所述进水管一依次进入所述进水池和所述第一池体的内部，所述喷泉曝气装置用于将集聚在所述第一池体内部的过滤水抽出并喷洒至所述第三池体的池面，以增加所述第三池体内部水中的含氧量；所述第三池体中的水实现一轮净化后最终通过所述出水管一流出；必要时控制出水管一流出的水沿着所述回流管流入所述进水管一，以对进入处理系统的水进行循环净化。

进一步的，所述第一池体的内部沿所述第二池体的周圈外侧由外向内设置有第一隔层、第二隔层与第三隔层；所述第一隔层内部的所述填料为砾石，所述第二隔层内部的所述填料为铝污泥，所述第三隔层内部的所述填料为钢渣；所述第一隔层、第二隔层、第三隔层厚度均相等。

进一步的，所述第三池体为露天池体，所述第三池体的内部从上到下依次设置有菌藻填料池、第四过滤层和第五过滤层，所述第四过滤层内部填充有沸石和陶粒，所述第五过滤层内部填充有玉米芯。

进一步的，所述第二池体内部的喷泉曝气装置包括抽水泵、变频器与导流管；所述抽水泵设置于所述第二池体底端侧壁上，所述抽水泵控制连接于所述变频器，所述抽水泵的进水管道与所述第一池体的池底相连通；所述导流管一端与所述抽水泵的出水管连通，另一端向上延伸至所述第二池体的上端，所述导流管上端连接有喷洒接头。

进一步的，所述菌藻填料池池体内部的上端均匀分布有若干个钢丝绳，所述钢丝绳通过所述菌藻填料池池壁上的连接环相扣得以固定，若干个所述钢丝绳均平行于水平面；任一所述钢丝绳的长度方向均竖直悬挂有若干个填料盒，若干个所述填料盒内部养殖有微藻。

进一步的，所述第三池体内部的所述第五过滤层内部放置有钢丝箱，所述玉米芯放置在所述钢丝箱内部。

进一步的，所述第一隔层内部的砾石粒径为20-30mm,所述第二隔层内部的铝污泥粒径为15-25mm,所述第三隔层内部的钢渣粒径为10-20mm。

进一步的，所述进水池、第一池体、第二池体与第三池体的池壁均为圆环柱体。

进一步的，所述第二池体的池壁上端低于所述第三池体的池壁上端的距离至少为10cm；所述第三池体下端外侧连通有反冲洗进水管，所述反冲洗进水管向外延伸至所述进水池的外部；所述进水池下端的外侧连通有反冲洗出水管。

进一步的，所述第一池体和所述第三池体池壁的高度均为所述进水池池壁高度的二分之一。

有益效果：

由以上技术方案可知，本发明的技术方案提供了一种低碳复氧的农村污水处理系统，进水时水流先通过进水管一流入进水池，接着进入第一池体，此过程会依次穿过第一池体的第一隔层、第二隔层和第三隔层，第一隔层、第二隔层、第三隔层内部填料的粒径颗粒逐渐减小，有利于对水中杂质充分的过滤，此外填料表面附着的微生物在缺氧的环境下进行反硝化脱氮，在脱氮的同时分解水中的有机物，充分去除水体中的硝态氮和COD,经过滤后的水流入第二池体的中部;

当喷泉曝气装置将集聚在第二池体内部的过滤水抽出并喷洒至第三池体的池面，第三池体内部的水中会具有充足的含氧量；第三池体中的菌藻以水中氮磷和有机物等作为营养物质，去除氮磷和有机污染物的同时，促进微藻自身生长；藻类吸收利用水体中的碳酸盐，减少好氧反应中产生的二氧化碳，同时产生氧气，提升水体溶解氧，促进第四过滤层内部沸石和陶粒填料区的氨化、硝化的反应，同时陶粒表面附着的嗜磷菌在好氧条件下吸收磷；随后水体向下流动进入第五过滤层内的玉米芯区域，利用玉米芯无机电子供体去除砾石和陶粒硝化反应产生的硝态氮，提升总氮去除效果；经过处理的水体从第三池体底部的出水管一流出，并沿着回流管流入进水管一，以在水循环的过程中实现对水体的净化。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不表示按照真实参照物比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1为本发明实施例的整体结构图；

图2为本发明实施例的图1中的A-A处剖视图；

图3为本发明实施例的图1的俯视图；

图4为本发明实施例的图2中的B-B处剖视图。

1、进水池；14、进水管一；15、反冲洗出水管；21、第一隔层；22、第二隔层；23、第三隔层；3、第二池体；31、喷泉曝气装置；32、导流管；41、第五过滤层；42、第四过滤层；43、钢丝绳；44、菌藻填料池；45、填料盒；46、出水管一；47、反冲洗进水管；48、回流管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样， 除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一个”“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件， 并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、 操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

基于现有的农村污水处理系统，一般是将污水排入污水池后经过沉淀过滤等一系列操作实现水体的净化，需要大量的人力物力，在增加污水处理时间的同时还加大了污水处理的成本；且污水的过滤过程往往只能过滤掉水中的一些大颗粒杂质，水体中一些氮磷等有害物质并没有得到较为充分的去除，污水处理系统不具有绿色低碳的效果；本发明实施例中的低碳复氧的农村污水处理系统，第一池体构成缺氧区域，第三池体构成好氧区域，先进行厌氧降解有机物以及反硝化，再进行好氧硝化和吸磷，优化了水体处理的效果。

下面结合附图所示的实施例，对本发明公开的一种低碳复氧的农村污水处理系统作进一步具体介绍。

结合图1、图2、图3 、图4所示，一种低碳复氧的农村污水处理系统，包括进水管一14、进水池1、第一池体、第二池体3、第三池体与出水管一46；进水池1、第一池体、第二池体3与第三池体的池壁均为圆环柱体；

进水池1的池壁以及池底均为不透水墙，进水管一14连通于进水池1底部的外侧；第一池体设置于进水池1内部的底端中部，第一池体的池壁均设置为透水墙，透水墙可由砖块交互搭建而成；第一池体的池壁上端低于进水池1的池壁上端；第一池体的池壁内侧填充有填料，填料用于初步过滤水中杂质以及在无氧环境下对水体进行脱氮反应；

定义进水池1池底所在的端面为下端面，且该端面为水平面；

第三池体设置于进水池1的内部且位于第一池体的上端，第一池体和第三池体池壁的高度均为进水池1池壁高度的二分之一；第三池体内部上层分布有菌藻填料，第三池体的底部以及侧壁均为不透水墙，第三池体的底部至少覆盖第一池体的顶部开口；出水管一46一端连通于第三池体底部的外侧，另一端延伸至进水池1的外部，进水管一14与出水管一46之间连通有回流管48；进水管一14、出水管一46以及回流管48上均设置有阀门；

第二池体3位于第一池体的底端中部，第二池体3的池壁向上延伸至第三池体的上端；第二池体3的池壁与第一池体相连部分为透水墙，第二池体3的池壁与第三池体相连部分为不透水墙；

第二池体3的内部设置有喷泉曝气装置31，水流经进水管一14依次进入进水池1和第一池体的内部，喷泉曝气装置31用于将集聚在第二池体3内部的经第一池体过滤的水抽出并喷洒至第三池体的池面，以增加第三池体内部水中的含氧量；第三池体中的水实现一轮净化后最终通过出水管一46流出；必要时控制出水管一46流出的水沿着回流管48流入进水管一14，以对进入处理系统的水进行循环净化。

结合图1、图2、图3 、图4所示，第一池体的内部沿第二池体3的周圈外侧由外向内设置有第一隔层21、第二隔层22与第三隔层23；第一隔层21内部的填料为砾石，第二隔层22内部的填料为铝污泥，所示第三隔层23内部的填料为钢渣；第一隔层21、第二隔层22、第三隔层23厚度均相等；第一隔层21内部的砾石粒径为20-30mm,第二隔层22内部的铝污泥粒径为15-25mm,第三隔层23内部的钢渣粒径为10-20mm；初始状态下进水池1、第一池体、第二池体3以及第三池体内部均没有水，进水时水流先通过进水管一14流入进水池1，接着进入第一池体，此过程会依次穿过第一池体的第一隔层21、第二隔层22和第三隔层23，第一隔层21、第二隔层22、第三隔层23内部填料的粒径颗粒逐渐减小，有利于对水中杂质充分的过滤，此外三个隔层内部的填料表面均附着有脱氮除磷菌，脱氮除磷菌在缺氧的环境下进行反硝化脱氮，在脱氮的同时分解水中的有机物，充分去除水体中的硝态氮和COD,经过滤后流入第二池体3的中部。

第二池体3内部的喷泉曝气装置31包括抽水泵、变频器与导流管32；抽水泵设置于第二池体3底端侧壁上，抽水泵控制连接于变频器，抽水泵的进水管道与第一池体的池底相连通；导流管32一端与抽水泵的出水管连通，另一端向上延伸至第二池体3的上端，导流管32上端连接有喷洒接头；喷泉曝气装置31用于抽取经过第二池体3中经第一池体过滤的水并喷至空气中进行曝气后回落至第三池体，喷洒过程兼具曝气和景观作用；喷泉曝气装置31中的变频器，可通过无线或者有线的遥控对喷射强度进行调节。

第三池体为露天池体，第三池体的内部从上到下依次设置有菌藻填料池44、第四过滤层42和第五过滤层41，第四过滤层42内部填充有沸石和陶粒，沸石和陶粒表面也附着有脱氮除磷菌，第五过滤层41内部填充有玉米芯，第三池体内部的第五过滤层41内部放置有钢丝箱，玉米芯放置在钢丝箱内部，钢丝箱用于给第五过滤层41内部的玉米芯提供支撑作用，防止玉米芯被第四过滤层42内部的沸石和陶粒压的紧实而影响过滤效果；菌藻填料池44池体内部的上端均匀分布有若干个钢丝绳43，钢丝绳43通过菌藻填料池44池壁上的连接环相扣得以固定，若干个钢丝绳43均平行于水平面；任一钢丝绳43沿其长度方向均竖直悬挂有若干个填料盒45，若干个填料盒45内部养殖有微藻且填料盒45均垂直于水平面，当喷泉曝气装置31将集聚在第二池体3内部的过滤水抽出并喷洒至第三池体的池面，第三池体内部的水中会具有充足的含氧量；第三池体中的菌藻以水中氮磷和有机物等作为营养物质，去除氮磷和有机污染物的同时，促进微藻自身生长；藻类吸收利用水体中的碳酸盐，减少好氧反应中产生的二氧化碳，同时产生氧气，提升水体溶解氧含量，促进第四过滤层42内部沸石和陶粒填料区的氨化、硝化的反应，同时沸石和陶粒表面附着的嗜磷菌在好氧条件下吸收磷；随后水体向下流动进入第五过滤层41内的玉米芯区域，利用玉米芯无机电子供体去除砾石和陶粒硝化反应产生的硝态氮，提升总氮去除效果；经过处理的水体从第三池体底部的出水管一46流出实现一轮的净化；当流出的水质不好时，控制出水管一46流出的水沿着回流管48流入进水管一14，以对进入处理系统的水进行循环净化。

作为优选的一个方案，本发明公开的一种低碳复氧的农村污水处理系统还可以在雨天对雨水进行净化处理；下雨时雨水进入到该处理系统有三种方式，其中，一部分雨水直接落入进水池1中，在抽水泵的作用下雨水依次进入第一池体、第二池体3和第三池体净化，净化后从出水管一46排出；一部分雨水直接落入第三池体，净化后从出水管一46流出；还有一部分雨水进入植草沟、下凹绿地等雨水收集区，进水管一14与雨水收集区相连，在抽水泵的作用下雨水从进水管一14进入进水池1中，然后依次经过第一池体，第二池体3，第三池体净化后，从出水管一46排出。

结合图1、图2、图3 、图4所示，第二池体3的池壁上端低于第三池体的池壁上端的距离至少为10cm；第三池体下端外侧连通有反冲洗进水管47，反冲洗进水管47向外延伸至进水池1的外部；进水池1下端的外侧连通有反冲洗出水管15；在该处理系统运行一段时间后，打开反冲洗进水管47，水体先经过第三池体进入冲洗，水流注满第三池体后流入第二池体3，再进入第一池体进行反冲洗，最后从进水池1下端的反冲洗出水管15流出，反冲洗过程中可去除各个过滤层内部填料表面附着的微生物残骸，有利于后续的水体净化更好的进行。

本发明的实施例公开的一种低碳复氧的农村污水处理系统，水流经进水管一14依次进入进水池1和第一池体的内部，第一池体的三个过滤层内部的填料表面附着的微生物在缺氧的环境下进行反硝化脱氮，在脱氮的同时分解水中的有机物，充分去除水体中的硝态氮和COD；经过滤后的水流入第二池体的中部，喷泉曝气装置31将集聚在第二池体3内部的过滤水抽出并喷洒至第三池体的池面，以增加第三池体内部水中的含氧量；第三池体中的菌藻通过光合作用，吸收二氧化碳同时释放氧气，具有绿色低碳的效果；经过处理的水体从第三池体底部的出水管一46流出实现一轮的净化；当流出的水质不好时，控制出水管一46流出的水沿着回流管48流入进水管一14，以对进入处理系统的水进行循环净化。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种低碳复氧的农村污水处理系统，其特征在于，包括进水管一（14）、进水池（1）、第一池体、第二池体（3）、第三池体与出水管一（46）；

所述进水池（1）的池壁以及池底均为不透水墙，所述进水管一（14）连通于所述进水池（1）底部的外侧；所述第一池体设置于所述进水池（1）内部的底端中部，所述第一池体的池壁均设置为透水墙；所述第一池体的池壁上端低于所述进水池（1）的池壁上端；所述第一池体的池壁内侧填充有填料，所述填料用于初步过滤水中杂质以及在无氧环境下对水体进行脱氮反应；

定义所述进水池（1）池底所在的端面为下端面，且该端面为水平面；

所述第三池体设置于所述进水池（1）的内部且位于所述第一池体的上端，所述第三池体内部上层分布有菌藻填料，所述第三池体的底部以及侧壁均为不透水墙，所述第三池体的底部至少覆盖所述第一池体的顶部开口；所述出水管一（46）一端连通于所述第三池体底部的外侧，另一端延伸至所述进水池（1）的外部，所述进水管一（14）与所述出水管一（46）之间连通有回流管（48）；所述进水管一（14）、出水管一（46）以及回流管（48）上均设置有阀门；

所述第二池体（3）位于所述第一池体的底端中部，所述第二池体（3）的池壁向上延伸至所述第三池体的上端；所述第二池体（3）的池壁与所述第一池体相连部分为透水墙，所述第二池体（3）的池壁与所述第三池体相连部分为不透水墙；

所述第二池体（3）的内部设置有喷泉曝气装置（31），水流经所述进水管一（14）依次进入所述进水池（1）和所述第一池体的内部，所述喷泉曝气装置（31）用于将集聚在所述第一池体内部的过滤水抽出并喷洒至所述第三池体的池面，以增加所述第三池体内部水中的含氧量；所述第三池体中的水实现一轮净化后最终通过所述出水管一（46）流出；控制出水管一（46）流出的水沿着所述回流管（48）流入所述进水管一（14），以对进入处理系统的水进行循环净化。

2.根据权利要求1所述的低碳复氧的农村污水处理系统，其特征在于，所述第一池体的内部沿所述第二池体（3）的周圈外侧由外向内设置有第一隔层（21）、第二隔层（22）与第三隔层（23）；所述第一隔层（21）内部的所述填料为砾石，所述第二隔层（22）内部的所述填料为铝污泥，所述第三隔层（23）内部的所述填料为钢渣；所述第一隔层（21）、第二隔层（22）、第三隔层（23）厚度均相等。

3.根据权利要求1所述的低碳复氧的农村污水处理系统，其特征在于，所述第三池体为露天池体，所述第三池体的内部从上到下依次设置有菌藻填料池（44）、第四过滤层（42）和第五过滤层（41），所述第四过滤层（42）内部填充有沸石和陶粒，所述第五过滤层（41）内部填充有玉米芯。

4.根据权利要求1所述的低碳复氧的农村污水处理系统，其特征在于，所述第二池体（3）内部的喷泉曝气装置（31）包括抽水泵、变频器与导流管（32）；所述抽水泵设置于所述第二池体（3）底端侧壁上，所述抽水泵控制连接于所述变频器，所述抽水泵的进水管道与所述第一池体的池底相连通；所述导流管（32）一端与所述抽水泵的出水管连通，另一端向上延伸至所述第二池体（3）的上端，所述导流管（32）上端连接有喷洒接头。

5.根据权利要求3所述的低碳复氧的农村污水处理系统，其特征在于，所述菌藻填料池（44）池体内部的上端均匀分布有若干个钢丝绳（43），所述钢丝绳（43）通过所述菌藻填料池（44）池壁上的连接环相扣得以固定，若干个所述钢丝绳（43）均平行于水平面；任一所述钢丝绳（43）的长度方向均竖直悬挂有若干个填料盒（45），若干个所述填料盒（45）内部养殖有微藻。

6.根据权利要求3所述的低碳复氧的农村污水处理系统，其特征在于，所述第三池体内部的所述第五过滤层（41）内部放置有钢丝箱，所述玉米芯放置在所述钢丝箱内部。

7.根据权利要求2所述的低碳复氧的农村污水处理系统，其特征在于，所述第一隔层（21）内部的砾石粒径为20-30mm,所述第二隔层（22）内部的铝污泥粒径为15-25mm,所述第三隔层（23）内部的钢渣粒径为10-20mm。

8.根据权利要求1所述的低碳复氧的农村污水处理系统，其特征在于，所述进水池（1）、第一池体、第二池体（3）与第三池体的池壁均为圆环柱体。

9.根据权利要求1所述的低碳复氧的农村污水处理系统，其特征在于，所述第二池体（3）的池壁上端低于所述第三池体的池壁上端的距离至少为10cm；所述第三池体下端外侧连通有反冲洗进水管（47），所述反冲洗进水管（47）向外延伸至所述进水池（1）的外部；所述进水池（1）下端的外侧连通有反冲洗出水管（15）。

10.根据权利要求1所述的低碳复氧的农村污水处理系统，其特征在于，所述第一池体和所述第三池体池壁的高度均为所述进水池（1）池壁高度的二分之一。

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