CN204824549U - 一种农村生活污水处理的一体化反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种农村生活污水处理的一体化反应装置，包括进水调节池、厌氧处理池、斜板沉淀池和生态处理池，个单元之间通过挡板隔离；厌氧处理池分为上行流厌氧池和下行流厌氧池；生态处理池分为上行流生态池和下行流生态池；进水调节池通过过水管连接上行流厌氧池；上行流厌氧池上部与下行流厌氧池上部连通；下行流厌氧池下部与斜板沉淀池下部连通；斜板沉淀池通过布水管连接下行流生态池；下行流生态池下部与上行流生态池下部连通；上行流生态池通过收水管连接生态处理池外部。本实用新型增大厌氧处理停留时间，促进厌氧水解酸化反应；厌氧处理和斜板沉淀的沉淀作用，生态处理空气管的设置，缓解污水处理氧不足和易堵塞等缺点，为污水处理生物脱氮等创造有利条件。

Description

一种农村生活污水处理的一体化反应装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种农村生活污水处理的一体化反应装置。

背景技术

随着社会经济的快速发展，带来了农村地区生活水平的不断提高、城镇化进程也不断加快，使得人们对居住环境的要求也越来越高。

然而，由于生活水平的不断提高，也使得农村生活污水的排放量也在不断的增加。据测算，全国农村生活污水年排放量约为80～90亿吨，由于大量生产和生活废水未经处理排入各种水体，导致乡村的沟塘、水库等已呈现出相当严重的富营养化状态，亟需进行综合治理。

由于我国大部分农村地区的分布比较分散，且距离城镇较远，因此研究一种投资少、处理效率高、适用于分散式小水量的农村生活污水处理工艺势在必行。

目前，现有的技术中还存在一些不足，例如公开号为CN103880252A的中国专利文献公开了一种农村生活污水一体化处理设备，其具体包括水解酸化池、接触氧化池、膜生物反应器和消毒池，各处理单元按照工艺顺序串联，污水由水解酸化池接入，经水解酸化、接触氧化、生物膜过滤和消毒处理后，由消毒池出水口出水。虽然运用该专利的农村生活污水一体化处理设备处理农村生活污水，具有噪声小、臭气污染低等特点，但同时其也存在着设备体积相对较大，占地面积大，设置的污泥回流装置需耗费大量电能，脱氮除磷效果偏低等的不足。

人工湿地是20世纪70年代后期发展起来的一种污水处理技术，具有耐冲击负荷、处理效果好、工艺简单等优点，但其对供氧量的要求较为严格，供氧不足是影响人工湿地净化效果的限制性因子，特别是对氮的去除。

复合垂直流人工湿地技术是一种新型生态净化技术，其具有投资运行成本低廉、氮磷去除率高、管理维护简单、环境友好等优点。

为此，本实用新型设计将厌氧处理、斜板沉淀、复合式垂直流生态滤池等处理工艺进行集成，同时改进装置的结构，构建投资省、处理效率高、适用于分散式小水量的农村生活污水处理工艺及装置。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种农村生活污水的一体化反应装置，通过将厌氧水解酸化处理、斜板沉淀处理与复合生态滤池处理工艺进行集成，同时改进了湿地处理工艺中布水方式及集水散气方式，从而提高人工湿地基质的复氧能力，为好氧/缺氧反应的进行创造了有利条件，具有处理效率高，占地面积小的优点。

本实用新型的技术方案为：

一种农村生活污水的一体化反应装置，包括：进水调节池、厌氧处理池、斜板沉淀池和生态处理池；

进水调节池、厌氧处理池、斜板沉淀池和生态处理池之间通过挡板隔离；

其中，厌氧处理池分为上行流厌氧池和下行流厌氧池，且上行流厌氧池和下行流厌氧池间通过隔板隔开；

生态处理池分为上行流生态池和下行流生态池，且上行流生态池和下行流生态池间通过隔板隔开；

进水调节池通过过水管连接上行流厌氧池；

上行流厌氧池上部与下行流厌氧池上部连通；

下行流厌氧池下部与斜板沉淀池下部连通；

斜板沉淀池通过布水管连接下行流生态池；

下行流生态池下部与上行流生态池下部连通；

上行流生态池通过收水管连接生态处理池外部；

布水管包括布水主管和布水支管，布水主管一端连接斜板沉淀池，布水主管上相互平行的连接有多个布水支管，且多个布水支管置于下行流生态池上部；

收水管包括收水主管和收水支管，收水主管一端置于生态处理池外部，收水主管上相互平行的连接有多个收水支管，且多个收水支管置于上行流生态池上部。

优选的，厌氧处理池设有蜂窝状填料；蜂窝状填料包括UPVC管和生物弹性填料，UPVC管将生物弹性填料包裹在内部。

进一步优选的，厌氧处理池下半部设有填料承托板，且填料承托板上设有过水孔；蜂窝状填料垂直连接在填料承托板上，且蜂窝状填料为多个，相互紧凑排列。

优选的，过水管一端连接进水调节池上半部；过水管另一端连接上行流厌氧池下半部。

优选的，斜板沉淀池下半部设有斜板承托板，且斜板承托板上设有过水孔；斜插板倾斜连接在斜板承托板上，且斜插板为多个，以相同间距相互平行排列。

优选的，布水支管上均匀设有多个布水孔；收水支管上均匀设有多个出水孔。

优选的，生态处理池设有功能型填料；功能型填料分为多个层次。

进一步优选的，生态处理池中设有空气管；空气管包括空气主管和空气支管，空气主管一端置于生态处理池外部，空气主管上连接有多个空气支管，且多个空气支管垂直均匀插入功能型填料。

进一步优选的，空气支管上均匀设有多个通气孔。

优选的，进水调节池、上行流厌氧池和下行流厌氧池中连接有抽泥管；抽泥管一端分别置于进水调节池、上行流厌氧池和下行流厌氧池外部，另一端分别置于进水调节池、上行流厌氧池和下行流厌氧池底部。

本实用新型的一种农村生活污水处理的一体化反应装置具有以下优点：

(1)通过厌氧处理过程中的蜂窝状填料，有效的增大了污水在厌氧处理过程的停留时间，促进污水与生物弹性填料上微生物的反应，通过厌氧水解酸化反应大量去除有机物，降低污水中COD浓度和悬浮物，进而增大污水中BOD₅/COD_cr的比值，提高污水的可生化性；

(2)通过斜板沉淀处理的结合应用，进一步提高污水沉淀效能；

(3)通过在厌氧处理过程和斜板沉淀过程的沉淀作用，以及生态处理过程中空气管的设置，能有效缓解污水处理过程中装置内复氧不足和易堵塞等缺点，为污水处理的生物脱氮等过程创造有利条件。

附图说明

图1为本实用新型一种农村生活污水处理的一体化反应装置一个实施例的结构图。

图2为本实用新型一种农村生活污水处理的一体化反应装置一个实施例的俯视图。

图3为本实用新型一种农村生活污水处理的一体化反应装置一个实施例的俯视剖面图。

图4为本实用新型一种农村生活污水处理的一体化反应装置一个实施例的蜂窝状填料结构图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、图2、图3和图4所示，图中各附图标记表示为，1为进水调节池，2为厌氧处理池，3为斜板沉淀池，4为生态处理池，5为抽泥管，11为过水管，12为入水管，21为蜂窝状填料，22为填料承托板，31为斜插板，32为插板承托板，41为布水主管，42为收水主管，43为空气主管，211为UPVC管，212为生物弹性材料，213为填料支架，411为布水支管，421为收水支管，431为空气支管。

如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型一种农村生活污水处理的一体化反应装置在本实施例中的具体结构为：

一体化反应装置的外部结构为由玻璃钢材料制成的玻璃钢外壳，并通过设置多个隔板来将玻璃钢内部分隔开，以使玻璃钢内部形成进水调节池1、厌氧处理池2、斜板沉淀池3和生态处理池4。

如图1所示，其中，厌氧处理池2和生态处理池4中需通过隔板来将厌氧处理池2和生态处理池4进行再次分隔，具体的将厌氧处理池2分隔为上行流厌氧池和下行流厌氧池，将生态处理池4分隔为下行流生态池和上行流生态池。

进水调节池1在一侧面的上部设有入水管12，且入水管12的一端置于玻璃钢外壳的外部，另一端置于进水调节池1的中下部，以便入水能够有效的进入进水调节池1中；同时，将入水管12另一端设置于进水调节池1的中下部的作用具体为，由于污水中存在一定量的悬浮物等，如果将入水管12的另一端设置位置过高将会导致进水调节池1中污水不断的被搅浑浊，影响进水调节池1对污水的调解处理过程；同时，如果将入水管12的另一端设置位置过低，则可能会由于进水调节池1底部的沉淀物、淤泥等对入水管12造成阻塞，妨碍污水的进入，因此，需将入水管12设置在进水调节池1的中下部位置。

进水调节池1与厌氧处理池2之间采用过水管11相连通，并且，过水管11的一端位于进水调节池1的上部，以便能够将经过进水调节池1调节过后的污水输送至厌氧处理池2中；而过水管11的另一端则位于上行流厌氧池的下部，以便使输送入上行流厌氧池的污水能够向上流动，同时再次促进污水的沉淀。

厌氧处理池2中的上行流厌氧池与下行流厌氧池在上部连通，以便污水在上行流厌氧池中经上流后能够流入下行流厌氧池中，通过对厌氧处理池2的再次分隔，能够有效的延长污水在厌氧处理池2中的反应时间，以便更加有效的对污水进行厌氧处理。

进一步的，如图2所示，在厌氧处理池2的下半部设有填料承托板22，并且在填料承托板22上连接有多个蜂窝状填料21，通过蜂窝状填料21来实现对污水进行厌氧反应处理。

其中，如图4所示，蜂窝状填料21具体包括UPVC管211和生物弹性填料212。具体的，生物弹性填料212直接安装在UPVC管211中心，两端通过大于UPVC管211管径的填料支架212固定。蜂窝状填料21具有多个，且相互将紧密的垂直连接在填料承托板22上，以进一步的增大污水厌氧反应处理的表面积，同时生物弹性填料212上能够形成生物质膜，以便微生物附着，使得厌氧反应处理过程具有足够的微生物，保证对污水的有效处理。

如图3所示，填料承托板22上还设置有多个过水孔，以便污水能够自由的通过填料承托板22。

进一步的，过水管11可直接延伸至厌氧处理池2蜂窝状填料的底部，或将过水管11直接穿过填料承托板22，以进一步延长污水与蜂窝状填料21的反应时间。

厌氧处理池2中的下行流厌氧池的底部与斜板沉淀池3的底部相连通，以便污水的流通。

在斜板沉淀池3的中下部设置有斜板承托板32，并且在斜板承托板32上倾斜的连接有多个相互平行设置的斜插板31，并且相邻的斜插板31之间存在设定好的距离，以便污水的流通。

斜板承托板32上还设置有多个过水孔，以便污水能够自由的通过斜板承托板32，同时，污水通过过水孔整流后进入斜插板31所在区域进行均匀布水，并且水流由下向上流经斜板31区域。

在本实施例中，填料承托板22与斜板承托板32具有相同的材质和结构，因此，在对填料承托板22与斜板承托板32进行设置时，可直接通过一体化的方式进行布置，即如图3所示的填料承托板22。

斜板沉淀池3的上部与生态处理池4通过布水管连通。

具体的，布水管包括布水主管41和布水支管411，其中布水主管41的一端设置于斜板沉淀池3的上部，且布水主管41置于斜插板31所在区域的上方；布水主管41的另一端置于生态处理池4中下行流生态池的上部，并且，在布水主管41上分别均匀的连接有多个布水支管411，同时，布水支管411均匀的布置于下行流生态池的上方，以便能够均匀的对污水进行布水，使得污水在生态处理池4中的反应更加完全。

布水支管411上均匀的设置有多个布水孔，以便能够通过布水孔实现污水的均匀布置。

生态处理池4中下行流生态池的下部与上行流生态池的下部相连通，以便污水的流通，同时，当污水自布水管流入下行流生态池中后，自上而下流至底部，并流入上行流生态池下部，在上行流生态池中，污水自下向上流动，最后进入上行流生态池的上部，通过此设置能够进一步的增大污水在生态处理池4中的反应时间，保证污水的有效处理。

在生态处理池4中上行流生态池的上方设置有收水管，通过收水管将生态处理池4与玻璃钢外壳的外部连通，以使完成污水处理的水体流出一体化反应装置。

具体的，收水管包括收水主管42和收水支管421，其中收水主管42的一端设置于玻璃钢外壳的外部，以便经过污水处理的水体流出一体化反应装置；收水主管42的另一端置于生态处理池4中上行流生态池的上部，并且，收水主管42上分别均匀的连接有多个收水支管421，同时，收水支管421均匀的布置于上行流生态池的上方，以便能够均匀的对经过污水处理的水体进行收集，同时将收水支管421内部的水体输送至收水主管42中，并进一步排出玻璃钢外壳。

收水支管421上均匀的设有多个出水孔，以便能够通过出水孔来对经过生态处理的水体进行收集。

进一步的，在生态处理池4内部设有功能型填料。且将功能型填料按照密度的不同分为多个层次，并按照密度大小的不同将功能型填料的多个层次自上至下设置为密度逐渐变大。

其中，功能型填料的组成主要为沸石、钢渣、页岩、砾石、生物陶粒等材料的1种或多种组成。

例如，功能性填料的层次可简单的由上至下设为：生物陶粒、砾石、钢渣、沸石。

再进一步的，在生态处理池4中，下行流生态池下部与上行流生态池下部连通的连通层中，可通过设置具有大密度的功能性填料来对污水进行生态处理。

进一步的，如图3所示，生态处理池4中的下行流生态池和上行流生态池中设有空气管，通过空气管将生态处理池4中多余的气体排出生态处理池4。

空气管主要包括空气主管43和空气支管431，其中，空气主管43的一端置于生态处理池4的外部，以便气体的排出；同时，空气主管43上连接有多个空气支管431，且将多个空气支管431垂直的、均匀的插入功能型填料，以便通过空气支管431对处于功能性填料间的气体进行收集、排出，防止生态处理池4中由于气体过多影响污水的流动，进一步影响污水的生态处理。

在空气支管431上均匀的设置有多个通气孔，以便对气体的收集，且通气孔的孔径大小设置为3～10mm，具体选取孔径大小时，需要按照生态处理池4中功能型填料的体积来选取，通气孔的孔径大小应小于功能型填料的最小粒径，以防止功能型填料被吸入空气支管431，阻碍气体的排出。

进一步的，分别在进水调节池1、上行流厌氧池和下行流厌氧池中连接有抽泥管5，通过抽泥管5来对进水调节池1、上行流厌氧池和下行流厌氧池中底部的沉淀物、淤泥等进行抽排，以防止沉淀物、淤泥等堆积过多影响污水处理的效率。

并且，抽泥管5的一端分别置于进水调节池1、上行流厌氧池和下行流厌氧池的外部，以便将沉淀物、淤泥等的排出；抽泥管5的另一端分别置于进水调节池1、上行流厌氧池和下行流厌氧池底部，以便对位于其底部的沉淀物、淤泥等的抽排。

进一步的，在厌氧处理池2上也可连接有排气管6，以便对厌氧处理池2中的空气进行抽排，防止厌氧处理池2中氧气含量过高影响厌氧反应处理过程的进行。

具体实施例：

以下为本实用新型的具体实施例，其连接结构如上述所连接方式进行设置。

实验所用污水为一农村居民化粪池的出水，通过间歇控制进水水量，以及按照早晨、中午和傍晚三个时段来设定进水时段进行污水处理。

实施例中主要检测的数据为：化学需氧量(COD_cr)、氨氮(NH₃-N)和总磷(TP)。

其中，COD_cr的检测采用重铬酸钾法(GB11914-89)；NH₃-N的检测采用纳氏试剂分光光度法(HJ535-2009)；TP的检测采用钼酸铵分光光度法(GB11893-89)。

实施例一：

采用本实用新型的农村生活污水处理的一体化反应装置来处理该农村居民的化粪池出水。

原污水中COD_cr的浓度为312.12mg/L；

NH₃-N的浓度为20.57mg/L；

TP的浓度为3.60mg/L。

本实施例中，所采用的一体化反应装置中，污水在厌氧处理池停留时间约36小时，斜板沉淀池停留时间约1.5小时，生态处理池的停留时间约2.8天。

最终，对收水管的出水水质进行取样检测，其中：

COD_cr的浓度为48.6mg/L，去除率约84.4％；

NH₃-N的浓度为4.5mg/L，去除率约78.1％；

TP的浓度为0.47mg/L，去除率约87％。

通过检测的数据可知，所检测的三项指标均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。

实施例二：

采用本实用新型的农村生活污水处理的一体化反应装置来处理该农村居民的化粪池出水。

原污水中COD_cr的浓度为280.65mg/L；

NH₃-N的浓度为25.57mg/L；

TP的浓度为2.40mg/L。

本实施例中，所采用的一体化反应装置中，污水在厌氧处理池停留时间约36小时，斜板沉淀池停留时间约1.5小时，生态处理池的停留时间约3.2天。

最终，对收水管的出水水质进行取样检测，其中：

COD_cr的浓度为45.7mg/L，去除率约83.7％；

NH₃-N的浓度为4.6mg/L，去除率约82.0％；

TP的浓度为0.45mg/L，去除率约81.3％。

通过检测的数据可知，所检测的三项指标均优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。

本实用新型的一种农村生活污水处理的一体化反应装置通过厌氧处理过程中的蜂窝状填料，有效的延长了污水在厌氧处理过程的停留时间，促进污水与生物弹性填料上微生物的反应，通过厌氧水解酸化反应大量去除有机物，降低污水中COD浓度和悬浮物，进而增大污水中BOD₅/COD_cr的比值，提高污水的可生化性；通过斜板沉淀处理的结合应用，进一步提高污水沉淀效能；通过在厌氧处理过程和斜板沉淀过程的沉淀作用，以及生态处理过程中空气管的设置，能有效缓解污水处理过程中装置内复氧不足和易堵塞等缺点，为污水处理的生物脱氮等过程创造有利条件。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以作出适当改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种农村生活污水处理的一体化反应装置，其特征在于，包括：进水调节池、厌氧处理池、斜板沉淀池和生态处理池；

所述进水调节池、厌氧处理池、斜板沉淀池和生态处理池之间通过挡板隔离；

其中，所述厌氧处理池分为上行流厌氧池和下行流厌氧池，且所述上行流厌氧池和下行流厌氧池间通过隔板隔开；

所述生态处理池分为上行流生态池和下行流生态池，且所述上行流生态池和下行流生态池间通过隔板隔开；

所述进水调节池通过过水管连接所述上行流厌氧池；

所述上行流厌氧池上部与所述下行流厌氧池上部连通；

所述下行流厌氧池下部与所述斜板沉淀池下部连通；

所述斜板沉淀池通过布水管连接所述下行流生态池；

所述下行流生态池下部与所述上行流生态池下部连通；

所述上行流生态池通过收水管连接所述生态处理池外部；

所述布水管包括布水主管和布水支管，所述布水主管一端连接所述斜板沉淀池，所述布水主管上相互平行的连接有多个布水支管，且多个所述布水支管置于所述下行流生态池上部；

所述收水管包括收水主管和收水支管，所述收水主管一端置于所述生态处理池外部，所述收水主管上相互平行的连接有多个收水支管，且多个所述收水支管置于所述上行流生态池上部。

2.根据权利要求1所述的农村生活污水处理的一体化反应装置，其特征在于，所述厌氧处理池设有蜂窝状填料；

所述蜂窝状填料包括UPVC管和生物弹性填料，所述UPVC管将所述生物弹性填料包裹在内部。

3.根据权利要求2所述的农村生活污水处理的一体化反应装置，其特征在于，所述厌氧处理池下半部设有填料承托板，且所述填料承托板上设有过水孔；

所述蜂窝状填料垂直连接在所述填料承托板上，且所述蜂窝状填料为多个，相互紧凑排列。

4.根据权利要求1所述的农村生活污水处理的一体化反应装置，其特征在于，所述过水管一端连接所述进水调节池上半部；

所述过水管另一端连接所述上行流厌氧池下半部。

5.根据权利要求1所述的农村生活污水处理的一体化反应装置，其特征在于，所述斜板沉淀池下半部设有斜板承托板，且所述斜板承托板上设有过水孔；

所述斜插板倾斜连接在所述斜板承托板上，且所述斜插板为多个，以相同间距相互平行排列。

6.根据权利要求1所述的农村生活污水处理的一体化反应装置，其特征在于，所述布水支管上均匀设有多个布水孔；

所述收水支管上均匀设有多个出水孔。

7.根据权利要求1所述的农村生活污水处理的一体化反应装置，其特征在于，所述生态处理池设有功能型填料；

所述功能型填料分为多个层次。

8.根据权利要求7所述的农村生活污水处理的一体化反应装置，其特征在于，所述生态处理池中设有空气管；

所述空气管包括空气主管和空气支管，所述空气主管一端置于所述生态处理池外部，所述空气主管上连接有多个空气支管，且多个所述空气支管垂直均匀插入所述功能型填料。

9.根据权利要求8所述的农村生活污水处理的一体化反应装置，其特征在于，所述空气支管上均匀设有多个通气孔。

10.根据权利要求1所述的农村生活污水处理的一体化反应装置，其特征在于，所述进水调节池、上行流厌氧池和下行流厌氧池中连接有抽泥管；

所述抽泥管一端分别置于所述进水调节池、上行流厌氧池和下行流厌氧池外部，另一端分别置于所述进水调节池、上行流厌氧池和下行流厌氧池底部。