CN207175693U - 农村污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种农村污水处理装置，它包括固液处理池、沉淀池、厌氧池和微生物处理单元，固液处理池与沉淀池连通，固液处理池的污水出口端设置有筛网，沉淀池与厌氧池连通，厌氧池与微生物处理单元连通，微生物处理单元包括依次连通的好氧池、活性炭吸附池和微生物浮岛池，好氧池由采用活性污泥法的初级氧化池和高负荷氧化池串联组成，好氧池和微生物浮岛池内均设置有喷潜水曝气机。本实用新型的农村污水处理装置，可以有效的处理农村污水，实现污水的循环利用，解决农村的污染问题，改善环境状况，并且具有整套设备投资低、运行费用低、处理效率高、经济环保、实用美观等诸多优点，符合国家倡导新农村建设要求。

Description

农村污水处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种污水处理领域，尤其涉及一种农村污水处理装置。

背景技术

随着新农村的发展，村落污水排放量日益增加，对农业生态环境和水体环境产生的负面影响也日益严重而且对环境的美观产生的严重的影响，目前根据国家的调研农村河流水体也开始往黒臭水体趋势方向发展。新农村污水污染负荷高，而农民收入水平相对城镇较低，导致目前新农村污染治理措施难以推进，甚至污水不做处理直接排放的现象十分普遍，给社会环境造成极大的污染和损害，伴随人生活环境追求不断的提升。因此农村污水处理问题迫在眉睫。

已有技术中提出，开发新农村污水治理及利用成套技术，可以大大提高目前我国现有生活污水处置技术的效率，极大地减轻新农村集中污水对于农业生态环境的压力。但是，农村污水处理存在资金短缺，住户分散等问题，污水处理工程浩大，如果按照城市管网入户、污水处理一级A标准，人均污水处理一次性投资将会高达一万地，而且年处理费人均上百元。

目前新农村污水处理常用的工艺为厌氧---好氧---氧化，均采用钢筋混凝土结构和一系列可加速自然反应时间的机械设备，投资大，运行费用高。另外，目前使用的投药混凝、厌氧接触工艺、好氧接触工艺、厌氧过滤器、泥床反应器、上流式厌氧污泥床、复合式厌氧污泥床和厌氧塘等虽然有好的处理效果，但建设费用和运行成本高而无法承受，特别是用电工艺建设成本和运行费用非常之高，因而必须寻求新的既简易又稳定可靠的方法，即亟待开发一种经济实用、美观符合新农村建设要求的用于农村的污水处理装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种农村污水处理装置。

为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现。

一种农村污水处理装置，它包括固液处理池、沉淀池、厌氧池和微生物处理单元，所述固液处理池与沉淀池连通，固液处理池的污水出口端设置有筛网，所述沉淀池与厌氧池连通，所述厌氧池与微生物处理单元连通，所述微生物处理单元包括依次连通的好氧池、活性炭吸附池和微生物浮岛池，所述好氧池由采用活性污泥法的初级氧化池和高负荷氧化池串联组成，所述好氧池和微生物浮岛池内均设置有喷潜水曝气机。

进一步的，所述筛网为钢耙、格栅等制作而成的网。

进一步的，所述沉淀池为平流沉淀池。

进一步的，所述厌氧池旁边设置有与其连通的可燃气体回收装置。

进一步的，所述筛网为钢耙、格栅等制作而成的网。

进一步的，所述活性炭吸附池中的活性炭的微孔形状为圆筒形、圆锥形、瓶形、平板形、V字型或毛细管形。

进一步的，所述微生物浮岛池连接生态池。

本实用新型的农村污水处理装置，可以有效的处理农村污水，实现污水的循环利用，解决农村的污染问题，改善环境状况，并且具有整套设备投资低、运行费用低、处理效率高、经济环保、实用美观等诸多优点，符合国家倡导新农村建设要求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图例：1.固液处理池；2.沉淀池；3.厌氧池；4.微生物处理单元；5.生态池；41.好氧池；42.活性炭吸附池；43.和微生物浮岛池。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。

一种农村污水处理装置，其包括固液处理池1、沉淀池2、厌氧池3、微生物处理单元4和生态池5，固液处理池1与沉淀池2连通，沉淀池2与厌氧池3连通，厌氧池3与微生物处理单元4连通，微生物处理单元4与生态池5连通。其中，沉淀池2位于固废处理池1的下游，厌氧池3位于沉淀池2的下游，微生物处理单元4位于厌氧池3的下游，生态池5位于微生物处理单元4的下游。

农村居民生活污水在排进集水管道进入污水处理装置之前，含有大量的，废品废物等垃圾，需要处理，为处理池内部安全洁净的运行提供先行有利条件，以免影响后续污水处理设备。

固液处理池1的污水出口端设置有筛网，筛网使用钢耙、格栅等制作而成，可有效去除污水中的各种固体废物垃圾。经集水管道送到固液处理池1的污水经筛网处理分离后，固体废物留在固液处理池1内，定期清掏。污水经筛网后进入沉淀池2。

沉淀池2采用平流沉淀池。平流沉淀池具有对冲击负荷和温度变化的适应能力较强的优点，施工简单，造价低的优点。平流沉淀池的池型呈长方形，污水从池的一端流入，水平方向流过池子，从池的另一端流出。在池的进口处底部设贮泥斗，其它部位池底有坡度(10°-30°)，坡倾向贮泥斗，污水经过沉淀池2处理后，污水中大部分悬浮颗粒物被分离出来，方便后续处理。

厌氧池3利用厌氧微生物处理污水，厌氧池3为封闭状态。前期处理后的污水中含有的有机物物料比较多，需要通过厌氧池3处理分解，处理后出水COD＜40mg/l，利用厌氧微生物处理污水效果明显，完全能满足有机物排放标准，在后续处理中辅助脱硝曝气工艺，在去除了BOD后，只需要1.5H的时间就可以进行NH₃-N到NO-N的转化，成本低廉、操作简单、效果明显，非常适合中国国情的低浓度污水处理工艺。

厌氧池3内厌氧分解分四个阶段加以降解：

(1)水解阶段：高分子有机物由于一般为大分子，体积大，不能直接通过厌氧菌的细胞壁，需要在厌氧微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。污水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖；淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖；蛋白质被分解成短肽和氨基酸，分解后的这些小分子能够通过厌氧微生物的细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。

(2)酸化阶段：上述的小分子有机物进入到厌氧微生物细胞体内转化成更为简单的化合物并被分解到细胞外，这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸(VFA)，同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。

(3)产乙酸阶段：在此阶段，上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。

(4)产甲烷阶段：在这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。这一阶段也是整个厌氧过程最为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。

厌氧池3处理污水后会产生大量的沼气，可以作为燃料，在厌氧池3旁边设置有可燃气体回收装置，其与厌氧池连通。

微生物处理单元4位于厌氧池3的下游。微生物处理单元4包含好氧池41、活性炭吸附池42和微生物浮岛池43。其中，好氧池41、活性炭吸附池42和微生物浮岛塘43依次连通。

好氧池41为二级好氧生化处理系统，第一级好氧生化处理系统为初级氧化池，采用活性污泥法，使污水中CODcr(采用重铬酸钾作为氧化剂测定出的化学耗氧量，即重铬酸盐指数)等进一步下降，并为后续氧化塘处理提供条件；活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法，活性污泥法是向废水中连续通入空气，一定时间后微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。

第二级好氧生化处理系统为高负荷氧化池，采用循环沟式氧化池，污水在此硝化脱氮。在高负荷氧化池中，水的流速(10-15cm/s)，大气复氧速率增加，同时藻类迅速生长。藻类光合作用提供溶解氧供给好氧微生物进行代谢活动。高负荷氧化塘出水中的微型藻类很容易沉淀，约50％-80％的藻类可在水力停留时间为1-2d的沉淀塘中自然去除。沉淀的藻类呼吸速率很低，且可浓缩在池底数月甚至数年而不明显释放营养物。高负荷氧化塘中藻类的另一显著作用是提高了塘中污水的pH值，给灭菌和促使氮气向空气中扩散提供了条件。在pH值为9.2时，24h内可100％杀灭大肠杆菌和绝大部分病原体，整个系统稳定、高效。

活性炭吸附池42中间为活性炭层，将整个处理池分成两部分，利用活性炭吸附的原理来处理污水，活性炭的强吸附性能与它具有巨大的比表面积有关，在炭粒活化过程中，晶格间生成的空隙形成了各种形状和大小的细孔，其孔壁的总面积就是活性炭的总表面积。吸附作用主要发生在这些细孔的表面上，每克吸附剂具有的总表面积称为比表面积。但是，活性炭的吸附量除与比表面积有关以外，还与细孔的形状和分布以及表面的化学性质有关，活性炭的比表面积可达500～1700m²/g，活性炭微孔的形状取决于活化方法和活化条件，有圆筒形、圆锥形、瓶形、平板形、V字型、毛细管形等。采用活性炭对污水的深度处理，可以提高出水质。这是由于活性炭的吸附作用，吸附了污水溶解的有机物，容易实现同步消化反硝化，这是由于活性炭上可以形成一层生物膜，所形成的生物膜中存在好氧厌氧区。活性炭可以减少生物处理的效果，它可以吸附一些对微生物要毒害的重金属离子。它可以提高污泥的沉降性，是由于它的吸附性，将很多稳定性好的小分子有机物通过吸附形成大的絮体。另一方面来讲，如果活性炭上的生物膜一旦形成，就具有很好的去BOD能力。

微生物浮岛池43处理的原理是在池内投加好氧微生物菌类净水剂和菌类清淤剂。

菌类净水剂由有机污水分解菌和高氨氮分解菌组成。一般对于废污水的处理，大多采用物理处理法与化学处理法，但有鉴于费用昂贵及二次污染等问题，而有使用上的限制。目前微生物处理法主要是利用微生物摄取水中有机物作为营养源，以维持体内及合成新细胞之能量来源；另一方面，摄取的有机物质则转换成较不复杂之中间产物或无害之最终产物，以进入后续处理流程或进行排放。因此微生物分解法可有效的去除污水中有毒物质，亦不会对环境造成二次污染。本产品主要适用于二级生物处理中之好氧处理阶段，好氧性微生物群利用水中的氧气以分解碳水化合物、脂肪、蛋白质等，成为CO₂、H₂O及其他副产物，且其分解速度相对于厌氧处理法来的快速。有机污水分解菌成分主要由枯草杆菌、酵母菌、光合菌、硝化菌、假单胞菌等进行调配。

菌类清淤剂为在自然界里经过精选、驯化的强势菌种，还含有多种酶以及营养物质和矿物盐，是一种生物酶复合产品。与普通的微生物相比，其降解效率更高，对环境的适应性更强，对黑臭河道、地表水原址修复、可生化性较差、浓度较高的有机污水、垃圾填埋场渗液等的治理，显示出独特的优越性。

溶解氧在污水自净过程中起着非常重要的作用，水体的自净能力直接与复氧能力有关。污水中的溶解氧主要来源于大气复氧和水生植物的光全作用。水体溶解氧主要消耗在有机物的好氧生化降解、氨氮的硝化、底泥的耗氧、还原物质的氧化、水生生物和植物生长等化学、生化及生物合成等过程中。污染河涌就是由于溶解氧的总消耗量大于复氧量，水体的溶解氧大幅下降，甚至被消耗殆尽，河流水体处于无氧状态，有机物的分解就从好氧分解转为厌氧分解，水体生态系统遭到严重破坏，导致污染水体黑臭。因此，好氧池41和微生物浮岛池43中均设置有喷潜水曝气机，喷潜水曝气机利用曝气复氧为好氧池41和微生物浮岛池43中的水提供充足的氧气，加速水体复氧过程，以提高水体的溶解氧水平，恢复和增强水体中好氧微生物的活力，使水体中的污染物质得以净化，从而改善水质。曝气复氧对消除水体黑臭的良好效果已被实验室实验与河流曝气所证实。其机理是进入水体的溶解氧与黑臭物质(如H₂S、FeS等还原性物质)之间发生了氧化还原反应。研究表明，即使严重黑臭的水体，在有氧条件下20h后臭味基本消除，水体颜色明显改观，COD、BODS都有大幅度(30％～50％)降低。通过复氧，可以使天然水体逐步恢复自然的生态功能。

生态池5用于污水的深度处理，要求进水污染物浓度低，也被称为深度处理池。池中可种植水生植物、养鱼、鸭、鹅等，通过食物链形成复杂的生态系统，以提高净化效果。生态池5中的处理技术可采用污水土地处理系统、污水生态塘处理系统或蚯蚓微生物滤池系统。

污水土地处理系统是一种污水处理的生态工程技术，其原理是通过农田、林地、苇地等土壤--植物系统的生物、化学、物理等固定与降解，对污水中的污染物实现净化并对污水及氮、磷等资源加以利用。根据处理目标、处理对象的不同，将污水土地处理系统分为慢速渗滤(SR)、快速渗滤(RI)、地表漫流(OF)、湿地处理(WL)和地下渗滤(UG)五种主要工艺类型。其优势为：土地处理系统造价低，处理效果佳，其工程造价及运行费用仅为传统工艺的10％～50％，整个系统呈自然式良性循环，构成了具有自适应、自净化能力的水陆生态系统，该系统管理简单，稳定后几乎不需要人的参与，物耗、能耗低，效率高。生态系统中的植物群体不需要另行施肥与灌溉，还兼有美化环境的功能，这种生态净化方法实现了水环境可持续发展。

以土地生态处理系统常见的人工湿地处理系统为例，土地生态处理系统对污水的净化机理如下：系统中的填料具有巨大的比表面积，易形成生物膜，污水流经颗粒表面时，其中的污染物质通过沉淀、过滤、吸附作用被截留。

污水生态塘处理系统是以太阳能为初始能源，通过在塘中种植水生作物，进行水产和水禽养殖，建立人工生态系统，通过天然的生化自净作用，在自然条件下完成污水的生物处理。有机物质在生态塘处理系统中得到降解，释放出的营养物进入了复杂的食物链中，产生的水生作物、水产都可以被收获。生态塘处理系统能够有效地处理生活污水及一些有机工业废水，对有机物和病原体有很好的去除效果，具有投资少、运行费用低、运行管理简单的优点。

蚯蚓微生物滤池系统是在滤床中建立的人工生态系统，由滤床填料、蚯蚓及布水系统等组成。系统利用蚯蚓和微生物的协同作用对污水中含有的各种形态污染物质进行处理和转化。蚯蚓可对污水和污泥进行吸收和分解，清扫滤床，防止堵塞。蚯蚓粪便可以滤除污染物，提高处理效率。蚯蚓的存在可作为家禽饲料。污水中的生物膜污泥微生物通过食物链最终被有效地转化为蚯蚓的增长及其排泄物，而蚯蚓的机体及其排泄物又可成为他微生物的分解利用对象，从而进行新一轮的生态循环。

一般规定：进水水质要求：BOD5≤30mg/L；COD≤120mg/L；30＜SS＜60mg/L。当生态塘用于养鱼时，进水水质除BOD5、SS外，其它指标应参照渔业水域水质标准的要求。对于商品鱼应作残毒分析。出水水质根据出水处置或回用的水质要求，确定生态塘的设计出水水质。

本实用新型设计举例：

新农村的规模：人口1000-2000人污水量：80-160m³/日

设计水质及排放标准见表1

表1农田灌溉用水水质基本控制项目标准值

如图1所示，本实用新型的农村污水处理装置由固液处理池1、沉淀池2、厌氧池3、微生物处理单元4和生态池5其中，

固液处理池和沉淀池各1座；作用：固液精细分离，结构形式：钢筋混凝土结构，尺寸：L×W×H＝4m×2.5m×4m，水力停留时间：HRT＝4h，有效容积：Ve＝40m³，有效水深：H＝4m

厌氧池2座，作用：初级反应，结构形式：钢筋混凝土结构，尺寸：L×W×H＝4m×2.5m×4m，水力停留时间：HRT＝4h，有效容积：Ve＝40m³，有效水深：H＝4m。

好氧池1座，作用：吸附杂质，结构形式：钢筋混凝土结构，尺寸：L×W×H＝6m×2.5m×4m，水力停留时间：HRT＝6h，有效容积：Ve＝60m³，有效水深：H＝4m。

活性炭吸附池1座，作用：吸附杂质，结构形式：钢筋混凝土结构，尺寸：L×W×H＝2m×2.5m×4m，水力停留时间：HRT＝2h，有效容积：Ve＝20m³。

微生物浮岛塘1座，结构形式：钢筋混凝土结构，尺寸：L×W×H＝8m×2.5m×4m，水力停留时间：HRT＝8h，有效容积：Ve＝80m³。

生态池1处，作用：生态自然环境系统吸收残余有机物(根据稳定池的出水量来设定生态塘的占地面积，减少占地面积的使用)，结构形式：生态泥塘结构，占地：1-2亩，水力停留时间：HRT＝15h，有效容积：Ve＝800m³，有效水深：H＜1m。

本实用新型的农村污水处理系统把污水处理与农村村落微环境生态修复、生态堤岸净化、农田灌溉回用和景观用水需求等进行了有机的结合，把在示范区复杂条件下研发的针对性较强的各单项技术，根据不同实际条件进行优化组合与系统化，形成适合河网区农村生活污水和初期地表径流的“生物+生态”处理及综合利用技术的集成系统。此外，从可持续发展、清洁生产和节能减排的角度来考虑，解决农村污水污染问题还必须加大环保宣传力度，提高农民环境意识；从源头上减少污水产生量，将农村污水治理与废水重复利用、污水资源化技术相结合，加强农村生态环境建设，改进农业生产方式，使农村水生态环境得到有效的改善。

本实用新型的污水处理系统具有整套投资低、运行费用低、处理效率高、经济环保、实用美观等诸多优点，符合国家倡导新农村建设要求。

显然，本实用新型的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (6)

1.一种农村污水处理装置，其特征在于：它包括固液处理池(1)、沉淀池(2)、厌氧池(3)和微生物处理单元(4)，所述固液处理池(1)与沉淀池(2)连通，固液处理池(1)的污水出口端设置有筛网，所述沉淀池(2)与厌氧池(3)连通，所述厌氧池(3)与微生物处理单元(4)连通，所述微生物处理单元(4)包括依次连通的好氧池(41)、活性炭吸附池(42)和微生物浮岛池(43)，所述好氧池(41)由采用活性污泥法的初级氧化池和高负荷氧化池串联组成，所述好氧池(41)和微生物浮岛池(43)内均设置有喷潜水曝气机。

2.根据权利要求1所述的农村污水处理装置，其特征在于：所述筛网为钢耙、格栅制作而成的网。

3.根据权利要求1所述的农村污水处理装置，其特征在于：所述沉淀池(2)为平流沉淀池。

4.根据权利要求1所述的农村污水处理装置，其特征在于：所述厌氧池(3)旁边设置有与其连通的可燃气体回收装置。

5.根据权利要求1所述的农村污水处理装置，其特征在于：所述活性炭吸附池(42)中的活性炭的微孔形状为圆筒形、圆锥形、瓶形、平板形、V字型或毛细管形。

6.根据权利要求1所述的农村污水处理装置，其特征在于：所述微生物浮岛池(43)连接生态池(5)。