CN209835893U - 一种农村生活污水净化系统 - Google Patents
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- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种农村生活污水净化系统，该系统包括依次连接的粗处理单元、生物处理单元和终处理单元，其中，所述粗处理单元包括格栅井(113)和化粪池(102)，用于除去生活污水中的块状垃圾并实现泥水分离；所述生物处理单元包括4个反应池，以除去污水中的含碳有机物、氨氮和磷；所述4个反应池为依次连接的第一厌氧池(104)、第一好氧池(105)、第二厌氧池(106)和第二好氧池(107)，所述第二好氧池(107)的池体通过格挡分为两格；所述终处理单元通过设置的填料层，实现对污水的进一步深度处理，以达到排放标准。本实用新型所提供的农村生活污水净化系统，条件易控，结构紧凑，占地面积小，能够降低农村生活污水中氮、磷等污染物的含量。
Description
技术领域
本实用新型属于污水净化技术领域，具体涉及一种农村生活污水净化系统。
背景技术
随着中国经济社会的快速发展，卫生洁具、洗衣机、沐浴等设施走进平常百姓家，农村的人均日用水量和生活污水排放量急增，产生了大量生活污水。但是，由于农村人口居住较分散，人口数量多，缺乏生活污水的收集和处理设施，特别在水源地和库区等地域，未经处理的生活污水，直接危害农民的身体健康，极易导致一些流行性疾病的发生与传播。
农村生活污水具有以下特点：污水性质方面，大部分农村生活污水的性质相差不大，随着人们生活水平的提高，部分生活污水中含有重金属和有毒有害物质，如氮、磷等，水质波动性大，可生化性很强。
污水量方面，一是农村的生活污水量较小，与城市相比，农村居民用水量及排水量较少，排水量一般为100/(人〃d)；二是农村污水的变化系数大，由于居民生活规律相近，生活污水排放量具有不连续、变化幅度大的特点，在上午、中午和下午都有高峰时段。
现有技术中多采用化粪池+常规生物处理工艺对农村污水进行处理，可以对生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、NH4 +-N等污染物有效去除，然而对于目前农村污水中常存在的特有高磷、高氮(硝酸盐氮)却没有较好的去除效果，若想进一步去除高磷、高氮污染物，需单独添加后续处理装置，这势必会增加农村生活污水处理成本。
因此，有必要提供一种新型的农村生活污水净化系统，其占地面积小，成本低，且能够有效去除污水中的高磷、高氮(硝酸盐氮)等污染物。
实用新型内容
为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种结构紧凑、占地面积小的新型农村生活污水净化系统，该系统首先将生活污水经过格栅、化粪池和调节池的处理，实现泥水分离；再通过厌氧和生物填料流化两级工艺的串联实现有效脱氮除磷；最后通过页岩烧结球填料和水处理用炉渣填料，进一步降低污水中的总磷浓度，从而实现了本实用新型。
具体来说，本实用新型的目的在于提供以下方面：
一种农村生活污水净化系统，所述净化系统包括依次连接的粗处理单元、生物处理单元和终处理单元，其中，
所述粗处理单元包括格栅井113和化粪池102，用于除去生活污水中的块状垃圾并实现泥水分离；
所述生物处理单元包括4个反应池，以除去污水中的含碳有机物、氨氮和磷；
所述4个反应池为依次连接的第一厌氧池104、第一好氧池105、第二厌氧池106和第二好氧池107，
所述第二好氧池107的池体通过格挡分为两格，分别为第一格108'和第二格108，所述第一格108'与第二格108的容积的比为10:1；
所述终处理单元设置有填料层，以对污水进一步处理，使其达到排放标准。
其中，所述化粪池102通过设置的格挡墙体分为三个格室，形成“目”字形结构的三格化粪池，所述三个格室的容积的比为2:1:3。
其中，在所述化粪池102中的格挡墙体上设置有连通管道311，使得格室中的污水进行流动，
所述连通管道311穿设在格挡墙体中垂线高度的2/3处。
其中，在所述生物处理单元的4个反应池中均装填有活性挂膜填料，以为微生物提供栖息的场所；
其中，在所述第一厌氧池104和第二厌氧池106内均装填有纤维丝状挂膜填料305，在所述第一好氧池105和第二好氧池107内均装填有悬浮球状挂膜填料304。
其中，在所述第一好氧池105和第一厌氧池104之间还设置有回流管道，使经过第一好氧池105处理后的污水通过回流泵305重新进入第一厌氧池104，以提高污水净化效率；
其中，所述第一好氧池中回流至第一厌氧池中的污水流量与第一好氧池中进水流量的比值为80％～150％。
其中，所述终处理单元包括高效活性滤池109，其中，
在所述高效活性滤池的顶端设置有喷洒管309，用于喷洒污水。
其中，所述喷洒管309具有多个，形成“米”字形结构，在所述喷洒管上设置有多个喷淋口308，以实现均匀喷淋待处理污水。
其中，在所述喷洒管309的下方依次设置有填料层306和承托层307，以对污水进行深度处理；
所述填料层306为活性介质填料层，包括上层活性填料层和下层炉渣层。
其中，所述承托层307由级配砾石组成，以防止滤料从集水系统中流失；
在所述承托层307的下部设置有曝气装置204，其通过干管203与风机201连接。
其中，所述高效活性滤池还连接有污泥收集池114，以定期收集滤池内产生的污泥和悬浮物颗粒，保证滤池的高效运行。
本实用新型所具有的有益效果包括：
(1)本实用新型所提供的农村生活污水净化系统，条件易控，结构紧凑，占地面积小；
(2)本实用新型所提供的农村生活污水净化系统，将化粪池和调节池连用实现粪渣与悬浮物的沉淀和腐化发酵，显著提好了后续处理单元的净化效率；
(3)本实用新型所提供的农村生活污水净化系统，通过生物处理单元中厌氧和生物填料流化工艺两级串联，有效提高了脱氮除磷的效率；
(4)本实用新型所提供的农村生活污水净化系统，将页岩烧结球填料和水处理用炉渣填料作为高效活性滤池的填料层，不但实现了页岩烧结填料的资源化利用，而且大大降低了出水的总磷浓度、污染物含量和出水浊度。
附图说明
图1示出本实用新型一种优选实施方式的农村生活污水净化系统的结构示意图；
图2示出采用本实用新型一种优选实施方式的农村生活污水净化系统净化污水的流程图；
图3示出本实用新型一种优选实施方式的第二好氧池中格挡(穿孔花墙)的结构示意图。
附图标号说明：
101-出水管；
102-化粪池；
103-调节池；
104-第一厌氧池；
105-第一好氧池；
106-第二厌氧池；
107-第二好氧池；
108'-第一格；
108-第二格；
109-高效活性滤池；
110-集水池；
111-外排管道；
112-进水管；
113-格栅井；
114-污泥收集池；
115-格挡；
201-风机；
202-曝气管道；
203-干管；
204-曝气装置；
301-第一提升泵；
302-回流泵；
303-第二提升泵；
304-悬浮球状挂膜填料；
305-纤维丝状挂膜填料；
306-填料层；
307-承托层；
308-喷淋口；
309-喷洒管；
310-水下推进器；
311-连通管道；
312-金属提篮格栅。
具体实施方式
下面通过附图和实施方式对本实用新型进一步详细说明。通过这些说明，本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。其中，尽管在附图中示出了实施方式的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
本实用新型提供了一种农村生活污水净化系统，如图1和2所示，所述净化系统包括依次连接的粗处理单元、生物处理单元和终处理单元，其中，
所述粗处理单元包括格栅井113和化粪池102，用于除去生活污水中的块状垃圾并实现泥水分离；
所述生物处理单元包括4个反应池，以除去污水中的含碳有机物、氨氮和磷；
所述终处理单元通过设置的填料层，实现对污水的进一步深度处理，以达到排放标准。
根据本实用新型一种优选的实施方式，所述格栅井113为预制件格栅井，其内部设置有金属提篮格栅312。
在进一步优选的实施方式中，在所述格栅井113的两侧分别设置有进水管112和出水管101，使得生活污水进入格栅井和排出格栅井。
其中，所述格栅井用于除去生活污水中的各类块状垃圾。
根据本实用新型一种优选的实施方式，所述经格栅井处理的生活污水经化粪池102的进水口进入化粪池，所述格栅井的出水管101与化粪池102的进水口连接，优选为重力自流。
其中，化粪池可阻留沉淀污水中的部分悬浮颗粒物、腐化灭菌，实现泥水分离。
在进一步优选的实施方式中，所述化粪池102通过设置的格挡墙体分为三个格室，形成“目”字形结构的三格化粪池。
其中，在每个格室中均设置有人孔和排气孔。
在更进一步优选的实施方式中，所述三个格室的容积的比为2:1:3。
其中，靠近化粪池进水口的格室容积：中间格室容积：靠近化粪池出水口的格室容积的比为2:1:3。
在本实用新型中，所述三格化粪池对污泥及悬浮物的截留时间不少于45天。
根据本实用新型一种优选的实施方式，在所述化粪池102中的格挡墙体上设置有连通管道311，使得格室中的污水进行流动。
其中，在所述格挡墙体上还设置有通气孔。
在进一步优选的实施方式中，所述连通管道311穿设在格挡墙体的中垂线上，优选设置在中垂线高度的2/3处。
其中，所述连通管道设置在格挡墙体中垂线高度的2/3处指的是连通管道的设置位置与格挡墙体底端之间的距离为格挡墙体中垂线高度的2/3。
在更进一步优选的实施方式中，所述连通管道311与水平面逆时针的夹角为135°，
所述连通管道位于格挡墙体两侧部分的长度为40～60cm，优选为50cm。
其中，如图1所示，所述连通管道311与水平面逆时针的夹角为135°，即与格挡墙体的夹角为45°，且连通管道的进水管口高于出水管口，有利于对污泥及悬浮物进行截留。
根据本实用新型一种优选的实施方式，在所述粗处理单元和生物处理单元之间设置有调节池103，以对粗处理单元处理过的污水进行均质均量，保证后续生物处理单元的稳定性。
在进一步优选的实施方式中，所述化粪池102的出水口通过连接管与调节池103相连，优选为重力自流。
在更进一步优选的实施方式中，在所述调节池103的底部设置有曝气管道202，以防止悬浮物在池底沉淀淤积。
优选地，所述曝气管道202定期开启，其气孔开口方向朝向池底平面。所述曝气管道通过干管203与曝气用风机201相连，所述曝气用风机优选为罗茨风机，
其中，所述调节池103中的污水通过与其相连的第一提升泵301提升至生物处理单元进行后续处理。
根据本实用新型一种优选的实施方式，所述生物处理单元的4个反应池为依次连接的第一厌氧池104、第一好氧池105、第二厌氧池106和第二好氧池107。
其中，所述生物处理单元的4个反应池，组成两级A/O工艺，以对污水进行充分净化处理。
在进一步优选的实施方式中，在所述4个反应池中均装填有活性挂膜填料，以为微生物提供栖息的场所。
其中，活性填料是一种新型生物活性载体，其根据污水性质不同，在高分子材料中融合多种有利于微生物快速附着生长的微量元素，经过特殊工艺改性、构造而成，具有比表面积大、亲水性好、生物活性高、挂膜快、处理效果好、使用寿命长等优点。
采用现有技术中常用的挂膜方法，如采用移动床生物膜反应器(MBBR)，在活性填料的表面生长附着一层生物膜，即形成所述活性挂膜填料，与便于后续对污水中的有机物进行分解处理。
在更进一步优选的实施方式中，在所述第一厌氧池104和第二厌氧池106内均装填有纤维丝状挂膜填料305，在所述第一好氧池105和第二好氧池107内均装填有悬浮球状挂膜填料304。
根据本实用新型一种优选的实施方式，所述纤维丝状挂膜填料305由多条纤维丝编织成条状，具有多个。
在进一步优选的实施方式中，所述纤维丝状挂膜填料305均匀固定于厌氧池中，优选垂直固定于厌氧池中。
其中，所述纤维丝状填料可以采用现有技术中常用的纤维基挂膜载体，如：聚乙烯醇纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维、椰子纤维、活性炭纤维等，在本实用新型中优选选用活性炭纤维。
在本实用新型中，优选在MBBR反应器内加入反硝化细菌形成纤维丝状挂膜填料。
根据本实用新型一种优选的实施方式，所述悬浮球状挂膜填料304为多孔球型结构，其由聚丙烯材料注塑成型，
优选地，所述悬浮球状挂膜填料为空心，在其内部填充聚氨酯海绵块状填料。
其中，悬浮球状挂膜填料在污水的生化处理中具有全立体结构，比表面积大，可以直接投放至好氧池中，无需固定，其具有曝气可流化的特点。在本实用新型中，通过在好氧池中设置可流化悬浮球状挂膜填料，有利于提高生物膜与氧气、污染物的接触机会，提高好氧池中净化污水的效率。
在本实用新型中，优选通过在MBBR反应器内加入聚磷菌形成悬浮球状挂膜填料。
根据本实用新型一种优选的实施方式，在所述第一厌氧池104和第二厌氧池106的底部均设置有水下推进器310，以加快水体混合效果。
其中，所述水下推进器可以为现有技术中具有搅拌厌氧池内水体功能的推进器，优选为潜水推进器。
在进一步优选的实施方式中，在所述第一好氧池105和第二好氧池107的底部均设置有曝气管道202，以提高池内水体复氧效果和实现悬浮球状挂膜填料进入流化状态。
在更进一步优选的实施方式中，在所述第一好氧池105和第一厌氧池104之间还设置有回流管道，使经过第一好氧池105处理后的污水通过回流泵302重新进入第一厌氧池104，以提高污水净化效率。
优选地，所述回流比为80％～150％，优选为80％～120％。
其中，所述回流比为好氧池中回流污水的流量与进水流量的比值。
在本实用新型中，在第一厌氧池中，反硝化细菌利用原污水中的有机碳将回流混合液中的硝酸盐氮还原成氮气，去除硝酸盐氮；第一厌氧池的出水进入第一好氧池，在好氧池中发生含碳有机物的氧化降解，同时进行含氮有机物的硝化反应，使有机氮和氨氮转化为硝酸氮，同时聚磷菌完成磷酸盐的吸收；第一好氧池的处理输出水一部分回流到第一厌氧池，另一部分直接进入第二厌氧池，在第二厌氧池中污水中的硝酸氮进一步被还原为氮气，降低了出水中的总氮两，提高了污泥的沉降性能；第二厌氧池出水进入第二好氧池，在第二好氧池中废水中的含碳有机物、氨氮得到有效的去除，同时聚磷菌完成磷的吸收，降低了出水中的总磷量。
根据本实用新型一种优选的实施方式，如图1所示，所述第二好氧池107的池体通过格挡115分为两格，分别为第一格108'和第二格108，
其中，所述第一格108'靠近第二厌氧池，所述第二格108远离第二厌氧池。
在进一步优选的实施方式中，所述第一格108'与第二格108的容积的比为10:1。
在更进一步优选的实施方式中，所述格挡为穿孔花墙，
优选地，在所述第二格108内不装填活性填料，也不铺设曝气管路。
其中，所述穿孔花墙是一种用于减小水流流速的多孔墙，能够使水流流量均匀地分布在进水截面上。如图3所示，所述穿孔花墙包括墙体和均匀设置在墙体上的多个孔口，其中，所述孔口的排布方式没有特别限制，只要能够达到布水均匀、减缓冲击的目的即可，所述孔口的总面积不大于墙体总面积的三分之一，口孔流速小于0.15～0.2m/s。
在本实用新型中，在第二好氧池中设置穿孔花墙，目的是使经过第二好氧池处理后的污水均匀进入下一级处理单元。
根据本实用新型一种优选的实施方式，经过第二好氧池107处理后的污水沿连接管道、通过第二提升泵303提升至终处理单元进行后处理。
在进一步优选的实施方式中，所述终处理单元包括高效活性滤池109，其中，
在所述高效活性滤池的顶端设置有喷洒管309，用于喷洒污水。
在更进一步优选的实施方式中，所述喷洒管309具有多个，形成“米”字形结构，在所述喷洒管上设置有多个喷淋口308，以实现均匀喷淋待处理污水。
根据本实用新型一种优选的实施方式，在所述喷洒管309的下方依次设置有填料层306和承托层307，以对污水进行深度处理。
其中，在填料层的表面生长有生物膜，污水自上而下垂直流过填料，以进行深度处理。
在进一步优选的实施方式中，所述填料层306为活性介质填料层，包括上层活性填料层和下层炉渣层。
在更进一步优选的实施方式中，所述上层活性填料层由页岩多孔球状颗粒和活性磷吸附材料混合而成，二者的重量比为(2～4)：1。
优选地，所述页岩多孔球状颗粒的粒径为2～4mm，吸水率不低于20％；
所述活性磷吸附材料为活性炭。
其中，所述页岩多孔球状材料由页岩高温烧结而成，主要成分为铝-铁共聚物，如现有技术中常见的页岩陶粒滤料。
在本实用新型中，所述下层炉渣为水处理用改性炉渣，优选为经盐酸改性的炉渣。
其中，所述经盐酸改性的炉渣按照现有技术中常用方法制备得到，如按照孙力等(孙力，刘雪刚，周晓铁.改性炉渣处理低浓度含磷废水试验研究[J].安徽农业科学，2015(20).)所述的方法制备得到。
根据本实用新型一种优选的实施方式，所述承托层307由级配砾石组成，用于防止滤料从集水系统中流失。
其中，粗、中、小砾石集料和砂各占一定比例的混合料，当其颗粒组成符合规定的密实级配要求且塑性指标和承载比均符合规定要求时，称为级配砾石。
在进一步优选的实施方式中，在所述承托层307的下部设置有曝气装置204，其通过干管203与风机201连接。
其中，所述曝气装置可以为曝气管路、曝气盘等常用现有技术中常用的曝气组件。
在更进一步优选的实施方式中，在所述高效活性滤池的底部还设置有反冲洗装置，以定期利用处理后的水进行反冲洗。
其中，所述反冲洗装置可以为反冲洗管道。
优选地，所述高效活性滤池还连接有污泥收集池114，用于定期收集滤池内产生的污泥和悬浮物颗粒，以保证滤池的高效运行。
根据本实用新型一种优选的实施方式，经过终处理单元处理后的水经过管道自流进入集水池110，
所述集水池的出口接入外排管道111，在所述集水池110和外排管道111之间还设置有过滤器，以将经过净化处理后的水达标排放。
在本实用新型中，所述终处理单元能够有效去除悬浮物，进一步降低水中总磷的含量，同时能够强化吸附农村生活污水中的污染物和滞留悬浮物，降低系统出水浊度，净化过滤污水。
在进一步优选的实施方式中，在所述集水池110中还设置有反洗设备，以根据需要开启，对过滤器进行反冲洗。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于本实用新型工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接普通；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以上结合了优选的实施方式对本实用新型进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本实用新型进行多种替换和改进，这些均落入本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种农村生活污水净化系统，其特征在于，所述净化系统包括依次连接的粗处理单元、生物处理单元和终处理单元，其中，
所述粗处理单元包括格栅井(113)和化粪池(102)，用于除去生活污水中的块状垃圾并实现泥水分离；
所述生物处理单元包括4个反应池，以除去污水中的含碳有机物、氨氮和磷；
所述4个反应池为依次连接的第一厌氧池(104)、第一好氧池(105)、第二厌氧池(106)和第二好氧池(107)，
所述第二好氧池(107)的池体通过格挡分为两格，分别为第一格(108')和第二格(108)，所述第一格(108')与第二格(108)的容积的比为10:1；
所述终处理单元设置有填料层，以对污水进一步处理，使其达到排放标准。
2.根据权利要求1所述的农村生活污水净化系统，其特征在于，所述化粪池(102)通过设置的格挡墙体分为三个格室，形成“目”字形结构的三格化粪池，所述三个格室的容积的比为2:1:3。
3.根据权利要求2所述的农村生活污水净化系统，其特征在于，在所述化粪池(102)中的格挡墙体上设置有连通管道(311)，使得格室中的污水进行流动，
所述连通管道(311)穿设在格挡墙体中垂线高度的2/3处。
4.根据权利要求1所述的农村生活污水净化系统，其特征在于，在所述生物处理单元的4个反应池中均装填有活性挂膜填料，以为微生物提供栖息的场所；
其中，在所述第一厌氧池(104)和第二厌氧池(106)内均装填有纤维丝状挂膜填料(305)，在所述第一好氧池(105) 和第二好氧池(107)内均装填有悬浮球状挂膜填料(304)。
5.根据权利要求1所述的农村生活污水净化系统，其特征在于，在所述第一好氧池(105)和第一厌氧池(104)之间还设置有回流管道，使经过第一好氧池(105)处理后的污水通过回流泵(302)重新进入第一厌氧池(104)，以提高污水净化效率；
其中，所述第一好氧池中回流至第一厌氧池中的污水流量与第一好氧池中进水流量的比值为80％～150％。
6.根据权利要求1所述的农村生活污水净化系统，其特征在于，所述终处理单元包括高效活性滤池(109)，其中，
在所述高效活性滤池的顶端设置有喷洒管(309)，用于喷洒污水。
7.根据权利要求6所述的农村生活污水净化系统，其特征在于，所述喷洒管(309)具有多个，形成“米”字形结构，在所述喷洒管上设置有多个喷淋口(308)，以实现均匀喷淋待处理污水。
8.根据权利要求6所述的农村生活污水净化系统，其特征在于，在所述喷洒管(309)的下方依次设置有填料层(306)和承托层(307)，以对污水进行深度处理；
所述填料层(306)为活性介质填料层，包括上层活性填料层和下层炉渣层。
9.根据权利要求8所述的农村生活污水净化系统，其特征在于，所述承托层(307)由级配砾石组成，以防止滤料从集水系统中流失；
在所述承托层(307)的下部设置有曝气装置(204)，其通过干管(203)与风机(201)连接。
10.根据权利要求6所述的农村生活污水净化系统，其特征在于，所述高效活性滤池还连接有污泥收集池(114)，以定期收集滤池内产生的污泥和悬浮物颗粒，保证滤池的高效运行。
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|---|---|---|---|---|
| CN115716698A (zh) * | 2022-12-22 | 2023-02-28 | 贵州大学 | 一种农村生活污水处理系统和净化方法 |
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