CN205170492U - 无动力曝气的生活污水净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无动力曝气的生活污水净化系统，包括厌氧处理系统、兼/好氧处理系统，厌氧处理系统与兼/好氧处理系统通过污水管连通，厌氧处理系统连接有进料管，兼/好氧处理系统连接有出水管，所述兼/好氧处理系统内设置有储气仓，储气仓和厌氧处理系统通过储气仓连通管连通，储气仓和兼/好氧处理系统通过曝气管连通，储气仓内设置有空气联通管，空气连通管上端与空气连通，下端位于储气仓最低水位上方。本实用新型在不外加动力源的情况下，充分利用其前端厌氧系统生物过程产生的沼气压力，通过增加简易的曝气联动系统，使其作为后端曝气的动力，在污水处理系统后端的兼氧和好氧过程中实行微曝气。

Description

无动力曝气的生活污水净化系统

技术领域

本实用新型涉及一种无动力曝气的生活污水净化系统，主要适用于村镇居民生活污水的分散处理。

背景技术

农村生活污水是农村水污染的重要来源之一。目前，尤其在西南地区，我国的农户以散居为主，若建设集中的生活污水净化设施的话，所需的排水管网投入较大，性价比不高，因此，单户的小型污水净化装置是我国农村地区的生活污水净化的主要方式之一。农村地区处理生活污水主要用沼气池、化粪池、生活污水净化池、人工湿地等相关技术进行处理，现有技术也涉及到不少相关技术，如中国专利“CN201510231637”公开了一种生活污水的处理方法，公开日为2015-08-12，其包括水槽、种植在水槽内的稗草或者水稻，稗草或者水稻的根交织布满水槽的容腔，生活污水从进水口进入交织的稗草或者水稻的根，然后从出水口流出，污水中的固体物及营养物质被稗草或者水稻的根吸收，从而完成生活污水的处理。该发明具有成本低、能有效适应水流和水质变化的优点。又如中国专利“CN201520268661”公开一种小型集成生活污水处理设备，公开日为2015-08-26其包括滤池、污水调节池、接触氧化池、消毒池、通风管、风机等；滤池、污水调节池、接触氧化池、消毒池四池并列布置，滤池侧面设有进水管；消毒池侧面设有出水管；通风管深入到接触氧化池内部。该小型集成生活污水处理设备集生物降解污水沉降、氧化消毒于一体，不仅能有效清除污水中的污染物，而且运行经济，抗冲击浓度能力强，处理效率高，管理维修方便。

然而，现有的农村生活污水处理系统在脱氮除磷的效果方面仍不够理想。污水处理的生物除氮磷过程需要厌氧-好氧-兼氧交替进行，虽然有的净化设施设置了曝气装置，但是，这些曝气过程都有不小的能耗，需要外加动力。现实情况是，我国农村能源紧缺的现状，无动力的单户的生活污水净化装置更适合农村地区使用。因此，如何在无外加动力的情况下在池内充氧，使池内形成厌氧-好氧-兼氧交替的环境，提高脱氮除磷效果和污水出水水质，是目前我国农村生活污水处理上需要解决的一个问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种无动力曝气的生活污水净化系统。本实用新型在不外加动力源的情况下，充分利用其前端厌氧系统生物过程产生的沼气压力，通过增加简易的曝气联动系统，使其作为后端曝气的动力，在污水处理系统后端的兼氧和好氧过程中实行微曝气。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种无动力曝气的生活污水净化系统，其特征在于：包括厌氧处理系统、兼/好氧处理系统，厌氧处理系统与兼/好氧处理系统通过污水管连通，厌氧处理系统连接有进料管，兼/好氧处理系统连接有出水管，所述兼/好氧处理系统内设置有储气仓，储气仓和厌氧处理系统通过储气仓连通管连通，储气仓和兼/好氧处理系统通过曝气管连通，储气仓内设置有空气联通管，空气连通管上端与空气连通，下端位于储气仓最低水位上方。

所述兼/好氧处理系统内设置有对进入兼/好氧处理系的空气进行分布的布气板和与布气板配合的空气截留槽，布气板位于曝气管出口处。

所述空气截留槽为多个，分别沿布气板分布后的空气的运动轨迹分布。

所述厌氧处理系统为沼气池或生活污水净化池的厌氧发酵部分，厌氧处理系统的高宽比不小于4。

所述厌氧处理系统包括厌氧发酵体和设置在厌氧发酵体上用于存储沼气的沼气罩，沼气罩上连接有沼气输送管。

所述储气仓的剖面呈倒三角型，其斜边与水平的夹角α不小于45^o，储气仓的容积为沼气罩有效容积的20-50%。

所述空气连通管下端位于储气仓最低水位之上20-30mm。

所述储气仓连通管在厌氧处理系统中的管口位于厌氧处理系统储存沼气量最大时的液位以下50-100mm，在储气仓中的管口位于储气仓底部，储气仓连通管内径至少为50mm。

所述空气截留槽的槽口宽度为100-250mm为宜，其中心夹角θ为120^o—150^o，空气截留槽的下表面设置有直径为2-5mm的盲孔。

所述曝气管管口位于空气连通管下端管口以上至少30mm，管径为20-30mm，曝气管上设置有止回阀。

采用本实用新型的优点在于：

一、本实用新型充分利用了厌氧系统中沼气产生的压差，实现了在无外加动力的情况下对后续的兼/好氧系统进行曝气，整个过程只需正常发酵和使用沼气即可实现，没有额外的能源消耗和管理。

二、本实用新型中，污水在厌氧处理系统中进行有机污染物的去除，在后续提供兼/好氧处理系统中进行脱氮除磷的生物过程，比传统的无动力污水处理设施脱氮除磷效果更好，出水水质更佳。

三、本实用新型中，在兼/好氧处理系统中加入了截留空气的截留槽，使得曝的空气能更长久的停留在兼/好氧处理系统中，给微生物更多与空气接触的时间，保证反应完全进行。同时，空气截留槽上随着氧气浓度的不同会附着不同种群的微生物，使得系统能生物多样性更为丰富，能处理的污染物种类更加广泛。

四、本实用新型中，只需在比较成熟的污水处理系统中增加一部分储气系统和布气系统即可，改造和修建的成本较低。由于无需外加动力，运行成本也较低，易于在我国农村推广和使用。

综上，本实用新型通过空气储气仓和相应的连通管的连接，充分的利用了前段厌氧处理系统沼气产生的压差向后端兼/好氧处理系统曝入空气，并且通过截留设施将所曝空气留在后端系统中，为后面的反应提供充足的氧气。本实用新型在无需外加动力的情况下，对分散式处理系统的兼氧/好氧部分鼓入了空气，增强了其脱氮除磷的效果，改善了出水水质，且整个系统的建设、运行和管理均较为简便，适合于应用在能源紧缺地区的分散式无动力的污水处理装置中。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图

图中标记为：1、厌氧处理系统，2、兼/好氧处理系统，3、污水管，4、储气仓，5、储气仓连通管，6、空气连通管，7、曝气管，8、止回阀，9、布气板，10、空气截留槽，11、沼气罩，12、沼气输送管，13、进料管，14、出水管。

具体实施方式

实施例1

一种无动力曝气的生活污水净化系统，包括厌氧处理系统1、兼/好氧处理系统2，厌氧处理系统1与兼/好氧处理系统2通过污水管3连通，厌氧处理系统1连接有进料管13，兼/好氧处理系统2连接有出水管14，所述兼/好氧处理系统2内设置有储气仓4，储气仓4和厌氧处理系统1通过储气仓连通管5连通，储气仓4和兼/好氧处理系统2通过曝气管7连通，储气仓4内设置有空气联通管6，空气连通管6上端与空气连通，下端位于储气仓4最低水位上方。

本实施例中，所述兼/好氧处理系统2内设置有对进入兼/好氧处理系2的空气进行分布的布气板9和与布气板9配合的空气截留槽10，布气板9位于曝气管7出口处。

本实施例中，所述空气截留槽10为多个，分别沿布气板9分布后的空气的运动轨迹分布。

本实施例中，所述厌氧处理系统1为沼气池或生活污水净化池的厌氧发酵部分，厌氧处理系统1的高宽比不小于4。

本实施例中，所述厌氧处理系统1包括厌氧发酵体和设置在厌氧发酵体上用于存储沼气的沼气罩11，沼气罩11上连接有沼气输送管12。

本实施例中，所述储气仓4的剖面呈倒三角型，其斜边与水平的夹角α不小于45^o，储气仓4的容积为沼气罩11有效容积的20-50%。

本实施例中，所述空气连通管6下端位于储气仓4最低水位之上20-30mm。

本实施例中，所述储气仓连通管5在厌氧处理系统1中的管口位于厌氧处理系统1储存沼气量最大时的液位以下50-100mm，在储气仓4中的管口位于储气仓4底部，储气仓连通管5内径至少为50mm。

本实施例中，所述空气截留槽10的槽口宽度为100-250mm为宜，其中心夹角θ为120^o—150^o，空气截留槽10的下表面设置有直径为2-5mm的盲孔。

本实施例中，所述曝气管7管口位于空气连通管6下端管口以上至少30mm，管径为20-30mm，曝气管7上设置有止回阀8。

实施例2

如图所示，一种无动力曝气的生活污水净化系统，系统主要分为厌氧处理系统1、兼/好氧处理系统2，两系统间污水通过污水管3进行流动，在兼/好氧处理系统2中设置储气仓4，利用储气仓连通管5连接厌氧处理系统1和储气仓4，储气仓4内设置空气连通管6和曝气管7，曝气管7上设止回阀8，曝气管7出口周围设置布气板9，同时，在兼/好氧处理系统2内设置空气截留槽10。厌氧处理系统1中产生的沼气存储在沼气罩11内，通过沼气输送管12输送并利用，污水经过进料管13进入处理系统，处理完成后，通过出水管14排出系统。

所述厌氧处理系统1可以为传统的沼气池，也可为生活污水净化池的厌氧发酵部分，该系统中污水有机物含量不宜过低，系统的高宽比（H/L）应不小于4,以保证沼气储存时有足够的水位差进行曝气。

所述兼/好氧处理系统2中储气仓4为倒三角型，其斜边与水平的夹角α不小于45^o，储气仓4的容积为厌氧部分沼气罩11有效容积的20-50%。仓中的空气连通管6上端与空气连通，下端位于储气仓4最低水位之上20-30mm。曝气管7管口位于空气连通管8下端管口以上至少30mm，管径为20-30mm左右为宜，在曝气管7上应安装止回阀，防止兼氧池的水倒流进入储气仓。

所述储气仓连通管5管口在厌氧处理系统1中的设置高度应位于该系统储存沼气量最大时的液位以下50-100mm，其在储气仓中的管口应位于储气仓底部，其内径不得小于50mm，避免堵塞。

所述空气截留槽10宽度W为100-250mm为宜，其中心夹角θ在120^o到150^o为宜，可在其下表面打直径为2-5mm的盲孔，以截留更多空气，在布气板附近可布置更多截留板，以充分截留布气板曝出的空气。

所述生活污水净化系统为小型户用或联户生活污水净化系统，其总有效容积不大于30m³。

实施例3

本系统的一种优化设置为采用沼气池为厌氧处理系统，该系统的高宽比取５，在后续的兼/好氧处理系统中设置倒三角形的空气储气仓，其斜边与水平夹角α取60^o，储气仓4的容积为沼气罩有效容积的30%，仓中的空气连通管6管口位于储气仓最低水位之上20mm。曝气管7管口位于空气连通管6下端管口以上40mm，管径取25mm。在兼/好氧处理系统中，空气截留槽10宽度取200mm为宜，其中心夹角θ取130^o，在其下表面打直径为３mm的盲孔。

当污水刚进入厌氧处理系统1时，此时发酵刚开始进行，沼气罩11内基本无沼气，厌氧处理系统1气压较低，使空气储气仓4内水位位于空气连通管６下端管口以下，空气通过该管进入储气仓4。随着发酵进行，厌氧处理系统1内沼气逐渐增加，气压增大，使得空气储存仓４内水位上升，当水位淹没过空气连通管６下端管口后，储气仓４成为一个封闭系统。随着沼气气压的不断增大，储气仓４的水位上升，从而将储气仓４内储存的空气通过曝气管７通入到兼/好氧处理系统2中。进入兼/好氧处理系统2的空气通过布气板9的分配，流向各个空气截留槽10，空气截留槽10将截留大部分通过的气体，使气体停留在兼/好氧处理系统2内，与微生物进行反应，实现脱氮除磷过程。同时，空气截留槽10上由于氧气分布浓度的不同而更趋向于附着不同种类的微生物，丰富的生物种群将使兼/好氧处理系统2对废水中各种污染物降解性能更好，对水量水质的波动性有较好的适应性。

当沼气产生一段时间后，沼气通过沼气输送管12送到用户进行使用。随着沼气的消耗，厌氧处理系统1的气压逐渐降低，储气仓４的水位也随之降低，当降到空气连通管６下端管口之下时，空气重新进入储气仓，整个曝气系统回归到最初状态，将随着沼气的产生进行下一轮曝气。

显然，本领域的普通技术人员根据所掌握的技术知识和惯用手段，根据以上所述内容，还可以做出不脱离本实用新型基本技术思想的多种形式，这些形式上的变换均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无动力曝气的生活污水净化系统，其特征在于：包括厌氧处理系统（1）、兼/好氧处理系统（2），厌氧处理系统（1）与兼/好氧处理系统（2）通过污水管（3）连通，厌氧处理系统（1）连接有进料管（13），兼/好氧处理系统（2）连接有出水管（14），所述兼/好氧处理系统（2）内设置有储气仓（4），储气仓（4）和厌氧处理系统（1）通过储气仓连通管（5）连通，储气仓（4）和兼/好氧处理系统（2）通过曝气管（7）连通，储气仓（4）内设置有空气联通管，空气连通管（6）上端与空气连通，下端位于储气仓（4）最低水位上方。

2.根据权利要求1所述的无动力曝气的生活污水净化系统，其特征在于：所述兼/好氧处理系统（2）内设置有对进入兼/好氧处理系的空气进行分布的布气板（9）和与布气板（9）配合的空气截留槽（10），布气板（9）位于曝气管（7）出口处。

3.根据权利要求2所述的无动力曝气的生活污水净化系统，其特征在于：所述空气截留槽（10）为多个，分别沿布气板（9）分布后的空气的运动轨迹分布。

4.根据权利要求3所述的无动力曝气的生活污水净化系统，其特征在于：所述厌氧处理系统（1）为沼气池或生活污水净化池的厌氧发酵部分，厌氧处理系统（1）的高宽比不小于4。

5.根据权利要求4所述的无动力曝气的生活污水净化系统，其特征在于：所述厌氧处理系统（1）包括厌氧发酵体和设置在厌氧发酵体上用于存储沼气的沼气罩（11），沼气罩（11）上连接有沼气输送管（12）。

6.根据权利要求5所述的无动力曝气的生活污水净化系统，其特征在于：所述储气仓（4）的剖面呈倒三角型，其斜边与水平的夹角α不小于45^o，储气仓（4）的容积为沼气罩（11）有效容积的20-50%。

7.根据权利要求6所述的无动力曝气的生活污水净化系统，其特征在于：所述空气连通管（6）下端位于储气仓（4）最低水位之上20-30mm。

8.根据权利要求7所述的无动力曝气的生活污水净化系统，其特征在于：所述储气仓连通管（5）在厌氧处理系统（1）中的管口位于厌氧处理系统（1）储存沼气量最大时的液位以下50-100mm，在储气仓（4）中的管口位于储气仓（4）底部，储气仓连通管（5）内径至少为50mm。