CN204675969U

CN204675969U - 一种多级跌水充氧式沟渠连通生态塘农村污水处理系统

Info

Publication number: CN204675969U
Application number: CN201520334138.5U
Authority: CN
Inventors: 胡将军; 李海彩; 陈思维; 秦雅琪; 彭云子
Original assignee: Wuhan University WHU
Current assignee: Wuhan University WHU
Priority date: 2015-05-21
Filing date: 2015-05-21
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2025-05-21

Abstract

本实用新型公开了一种多级跌水充氧式沟渠连通生态塘农村污水处理系统，该系统由收集管道、一体化池、多级跌水充氧式沟渠、生态塘依次串联组成；所述的多级跌水充氧式沟渠由平流Ⅰ区、跌落Ⅰ区、平流Ⅱ区、跌落Ⅱ区和平流Ⅲ区5个部分串联组成。生活污水经过农户的收集管道收集后统一的流入集格栅池、接触氧化池、沉淀池的功能于一体的一体化池，在一体化池中通过格栅拦截去除污水中大块的呈悬浮或漂浮状态的污染物。一体化池的出水流入多级跌水充氧式沟渠吸附、降解污水中的污染物后的出水流入生态塘中，在生态塘中加之生物带的协同作用将污水再进一步的净化，使得出水水质满足排放或回用的需求。

Description

一种多级跌水充氧式沟渠连通生态塘农村污水处理系统

技术领域

本实用新型属于水处理领域，具体涉及一种多级跌水充氧式沟渠连通生态塘处理农村污水的低能耗的污水处理系统。

背景技术

随着农村工业化、城镇化进程的不断加快，我国农村环境问题日益突出，其中，农村的污水逐渐成为重要之重。据住建部村镇建设司司长赵晖2012年的统计数据表明：我国城市的污水排放量为1.1亿吨/日，县城为2336万吨/日，而建制镇为2677万吨/日，村庄则为3220吨/日。但是城市、县城、建制镇、村庄的污水处理率分别为87%、75%、28%、8%，污水处理率差异巨大。因此，农村污水的处理率有待亟需提高。

然而，农村污水具有水质水量不稳定、波动性大、较分散、收集困难等特点，这直接决定了农村污水处理工艺的选择应关注一些特殊性，需要因地制宜。要管理简单，以弥补管理水平的缺乏。最好是免操作、低维护要求。同时，污水处理工艺要注重抗水量和水质的变化，以确保出水水质稳定。此外，低能耗也是技术选择需要考虑的要素之一。因此，开发适宜农村地区污水处理的工艺，对农村环境污染整治具有十分重要的现实意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于开发一种能耗低、处理效率高、投资少、维护简便、稳定性好的组合式农村污水处理的系统。

本实用新型的技术方案具体如下：

一种多级跌水充氧式沟渠连通生态塘农村污水处理系统，由收集管道、一体化池、多级跌水充氧式沟渠、生态塘依次串联组成；所述的多级跌水充氧式沟渠由平流Ⅰ区、跌落Ⅰ区、平流Ⅱ区、跌落Ⅱ区和平流Ⅲ区5个部分串联组成。

所述的多级跌水充氧式沟渠，其单级跌水高度为35cm，跌水坡度为0.1。这样便于依托高度差实现富氧，不需要额外能耗。

所述的多级跌水充氧式沟渠底部设有砾石填料层，所述砾石填料的粒径为20～30mm；所述的砾石填料层上方设有蛭石填料层，所述蛭石填料的粒径为2～4mm。砾石填料强度高、截污能力强，主要起承托作用；蛭石填料的表面吸附能力较强，能够有效的净化污水中的污染物。

所述的生态塘内部悬挂一定的悬浮生物带。

该系统主要包括收集管道、一体化池、多级跌水充氧式沟渠和生态塘，生活污水流经集格栅池、接触氧化池、沉淀池于一体的一体化池中，进行过滤、沉淀除去部分无机物有少量有机物后，再流入多级跌水充氧式沟渠，N、P、COD等大部分污染物大幅度转变成易降解的有机物或者小分子的物质；多级跌水充氧式沟渠对生活污水进行初步处理后，为生态塘进行脱氮除磷深度处理提供水质条件；生态塘一方面强化了沟渠系统的净化效果，解决氮磷处理效果差的问题；另一方面可以消纳降雨时地面径流中氮磷等污染物，增强污染物停留时间和处理效果。本发明就地利用农村地区现有的地形优势，运行过程中不需要额外能耗，是一种投资建设成本低，运行管理费用少，处理效果稳定的农村污水处理系统。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

（1）本实用新型可就地利用农村地区废弃的沟渠和池塘，因地制宜进行改造，不需要额外的曝气系统及污泥处理工艺，减少了污水处理的构筑物，建设简单，投资成本低，对村湾破坏性小；

（2）本实用新型占地面积小，不易堵塞，处理量大，且不会产生二次污染，同时利用高度差实现自然富氧，增加工艺的污水处理效果。

（3）本实用新型运行效果稳定，无需消耗外部能源动力，基本不需人工看守、管理。

附图说明

图1为本实用新型的流程框图。

图2为本实用新型水处理系统的示意图。

图3为实验室模拟装置示意图。

其中，1-收集管道，2-一体化池，3-平流Ⅰ区，4-跌落Ⅰ区、5-平流Ⅱ区、6-跌落Ⅱ区，7-平流Ⅲ区，8 -生态塘，9 -悬浮生物带，10-出水口，11-进水箱，12-恒流泵。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明。

所述的多级跌水充氧式沟渠，其单级跌水高度为35cm，跌水坡度为0.1。

所述的多级跌水充氧式沟渠底部设有砾石填料层，所述砾石填料的粒径为20～30mm；所述的砾石填料层上方设有蛭石填料层，所述蛭石填料的粒径为2～4mm。

所述的生态塘内部悬挂一定的悬浮生物带。

本实用新型的工作原理具体如下：

1）生活污水先经农户的收集管道收集后统一流入一体化池；

2）一体化池中的污水经格栅拦截漂浮颗粒和杂质后进入接触氧化池接受下一步处理；

3）污水通过接触氧化池，使其中的有机物得到吸附和降解，从而得到初步净化。

4）初步净化的污水再通过沉淀池可以使其中颗粒较细的污泥和水体分离。

5）将步骤4）形成的出水进入多级跌水充氧式沟渠，经过多级跌水充氧，水中氧的含量增加，提高了污水的处理效率，同时蛭石填料上的生物膜可以吸附、降解污水中的污染物；

6）多级跌水充氧式沟渠的出水流入生态塘中，在生物带的协同作用下让污水得到进一步的净化，以使出水水质满足排放的需求。

生活污水经过农户的收集管道收集后统一的流入集格栅池、接触氧化池、沉淀池的功能于一体的一体化池，在一体化池中通过格栅拦截去除污水中大块的呈悬浮或漂浮状态的污染物。一体化池的出水流入多级跌水充氧式沟渠吸附、降解污水中的污染物后的出水流入生态塘中，在生态塘中加之生物带的协同作用将污水再进一步的净化，使得出水水质满足排放或回用的需求。

实施例1

将本实用新型在如图2所示的装置中进行实验室小试研究，通过恒流泵将进水箱中的生活污水提入多级跌水充氧式沟渠的平流Ⅰ区，再依次流经跌落Ⅰ区，平流Ⅱ区，跌落Ⅱ区，平流Ⅲ区，最后在生态塘中进行深度处理。对该系统进行为期18天的挂膜后，开始运行装置，将进水的水力负荷设定为35cm/d、40cm/d、45cm/d、50cm/d、55 cm/d时，在此条件下对组合工艺进出水处进行水质分析。

结果表明，在35～55cm/d的水力负荷下，随着进水水力负荷的逐渐增大，组合工艺对4种污染物COD、NH₄ ⁺-N、TN和TP的去除率逐一降低，其中，沟渠系统对COD去除率在51.36%～82.68%之间波动，对NH₄ ⁺-N的去除率在49.13%～65.77%之间波动，对TN的去除率在48.92%～66.88%之间波动，对TP的去除率在49.48%～70.17%之间波动；生态塘系统对COD去除率在10.82%～16.16%之间波动，对NH₄ ⁺-N的去除率在20.36%～26.69%之间波动，对TN的去除率在14.45%～21.41%之间波动，对TP的去除率在12.17%～21.21%之间波动。

实施例2

将本实用新型在如图2所示的装置中进行实验室小试研究，通过恒流泵将进水箱中的生活污水提入多级跌水充氧式沟渠的平流Ⅰ区，再依次流经跌落Ⅰ区，平流Ⅱ区，跌落Ⅱ区，平流Ⅲ区，最后在生态塘中进行深度处理。对该系统进行为期18天的挂膜后，开始运行装置，为模拟农村地区污水排放时出现的时而连续排放污水，时而间歇排放污水的特征，拟将组合工艺分别以连续进水和间歇进水的方式运行，水力负荷取35cm/d，连续运行方式，即24h连续进水，分别在开始进水后2h、7h和12h时取样；间歇运行方式为组合工艺间歇进水，即进水分3个时段共计6h，每段2h，2段之间相隔3h，根据时间分别对组合工艺的进出水水质进行测定。

结果表明，组合工艺在间歇运行时，其对COD的平均去除率为95.02%，对NH₄ ⁺-N的平均去除率为77.04%，对TN的平均去除率为49.10%，对TP的平均去除率为82.61%；在连续运行时，其对COD的平均去除率为87.87%，对NH₄ ⁺-N的平均去除率为70.84%，对TN的平均去除率为50.76%，对TP的平均去除率为79.09%。即其对COD和氨氮的平均去除率较连续运行时增大，对总氮的平均去除率略有下降，对总磷的平均去除率略有增大。同时，随着取样时间的延长，在间歇运行方式下，组合工艺对4种污染物的平均去除率基本呈增大的趋势；相反，连续运行时，组合工艺对4种污染物的平均去除率基本下降。因此，间歇运行方式的处理效果优于连续运行。

实施例3

在湖北省武汉市的黄陂区实施本实用新型，其中，一体化池的尺寸为5.6m×2.0m×1.5m，沟渠的尺寸为底宽0.6m，顶宽2.0m，深0.8m，总长20.0m，各段长度均为4m，坡度为0.1，跌水高度为0.35m。生态塘的尺寸为420m²。工程建成后，经过一段时间的运行后，在一体化池的进水处和生态塘的出水处分别进行水质监测。

结果表明，该工艺对农村污水的处理取得了显著的效果，经7月、8月、9月、10月、11月、12月六个月的连续监测，经该系统处理后COD的平均出水浓度为57.077mg/L，平均去除率为83.59%；NH₄ ⁺-N的平均出水浓度为6.35mg/L，平均去除率为77.46%；TN的平均出水浓度为17.02mg/L，平均去除率为70.81%；TP的平均出水浓度为1.23mg/L，平均去除率为79.95%。该系统处理后的出水均能达到GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》二级及以上。

Claims

1.一种多级跌水充氧式沟渠连通生态塘农村污水处理系统，其特征在于：由收集管道、一体化池、多级跌水充氧式沟渠、生态塘依次串联组成；所述的多级跌水充氧式沟渠由平流Ⅰ区、跌落Ⅰ区、平流Ⅱ区、跌落Ⅱ区和平流Ⅲ区5个部分串联组成。

2.根据权利要求1所述的多级跌水充氧式沟渠连通生态塘农村污水处理系统，其特征在于：所述的多级跌水充氧式沟渠，其单级跌水高度为35cm，跌水坡度为0.1。

3.根据权利要求2所述的多级跌水充氧式沟渠连通生态塘农村污水处理系统，其特征在于：所述的多级跌水充氧式沟渠底部设有砾石填料层，所述砾石填料的粒径为20～30mm；所述的砾石填料层上方设有蛭石填料层，所述蛭石填料的粒径为2～4mm。

4.根据权利要求1所述的多级跌水充氧式沟渠连通生态塘农村污水处理系统，其特征在于：所述的生态塘内部悬挂有悬浮生物带。