CN218811106U - 一种bmsl-cri联合的农村生活污水处理与回用装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种BMSL‑CRI联合的农村生活污水处理与回用装置,包括通过管道依次连通的三格化粪池、植物布水器、多级土壤渗滤系统、人工快渗系统以及蓄水池,所述多级土壤渗滤系统包括从上至下依次设置的布水层、过滤单元以及承接层,所述过滤单元包括若干交替设置的土壤砖块层和通水层,所述土壤砖块层包括若干从左至右均匀间隔放置且开口向上的凹型土壤砖块,所述人工快渗系统包括由下至上依次设置的进水区、填料区以及排水区。该装置能有有效处理山区农村生活污水并回收利用,其可利用山区地形高低差作为动能,抗冲击负荷能力强,不受气候温度的影响,占地面积小,处理能力强,对抗生素等新兴污染物也具有较强的处理能力。
Description
技术领域
本实用新型属于污水处理技术领域,涉及农村生活污水处理,具体涉及一种BMSL-CRI联合的农村生活污水处理与回用装置。
背景技术
我国农村污水普遍呈现排放时间不定、排放点分散、污染物成分复杂但基本无毒性、可生化性较高的特点。随着农村居民生活水平不断改善,日常生活与生产活动强度的增加,导致污水呈现排放总量变大、有机污染负荷增加、富营养化风险变高的情况。近年来农村污水中还出现了抗生素等新污染物,在长江上游丘陵地区农村生活污水中抗生素的浓度已达到84.65~417.57ng/L,这对农村污水治理是一个很大的挑战。目前我国农村只有少部分的家庭安装了排水管网,绝大部分地区农户是各类污水混合后随意排放,对农村环境危害严重。但我国农村地区经济发展相对落后,特别是在山区,还受到地形等地理条件的的限制,经济与地理条件成为限制我国农村山区生活污水治理的主要因素之一。2019年国家多部委联合印发《关于推进农村生活污水治理的指导意见》,提出要选择适宜模式,走出具有中国特色的农村生活污水治理之路。2022年5月国务院办公厅印发《新污染物治理行动方案的通知》中提出开展新污染物治理试点工程,在长江、黄河等流域选取一批企业开展新污染物治理试点工程,鼓励有条件的地方减少新兴污染物的产生和其对环境的排放。
目前我国农村主要采用分散污水处理技术处理生活污水,如人工湿地、生物滤池、稳定塘等。人工湿地系统主要依靠土壤的吸附过滤、微生物的降解转化、植物的根系吸收等方式去除污水中的污染物,人工湿地技术投资及运营成本低,运行管理简单,对低污染负荷污水去除效果较好,但湿地植物易受到季节与气温的影响,抗冲击负荷能力差,在高污染负荷条件下系统容易出现堵塞导致去除率下降;生物滤池是利用滤池中填料的截留作用以及滤料上附着的生物膜的分解作用对污水进行净化处理,生物滤池具有处理效果好、占地面积较小、受气候和温度影响较小等优点,但生物滤池基建费用高,对进水特别是SS要求高,需要另设高水平的预处理装置;稳定塘是将污水在塘内滞留,通过微生物与藻类的各种代谢活动,使污水中的污染物得到去除的方法,稳定塘结构简单,基建与运行管理费用低,耐冲击负荷,还具有美化环境的优点,但稳定塘占地面积较大且易受气候与PH的影响,对技术水平要求较高,操作不当还易造成环境污染。随着农村生活污水排放量与污染负荷逐年增加,以及抗生素等新污染物的出现,导致农村水资源紧缺,现有工艺已无法满足其需求,亟需开发一种新型农村生活污水处理工艺。
实用新型内容
针对农村生活污水治理过程中存在的水资源紧缺、治理效果差,新兴污染物无法处理等问题,本实用新型的目的是解决上述问题,提供一种BMSL-CRI联合的农村生活污水处理与回用装置,该装置能有有效处理山区农村生活污水并回收利用,其可利用山区地形高低差作为动能,抗冲击负荷能力强,不受气候温度的影响,占地面积小,处理能力强,对抗生素等新兴污染物也具有较强的处理能力。
为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:
一种BMSL-CRI联合的农村生活污水处理与回用装置,包括通过管道依次连通的三格化粪池、植物布水器、多级土壤渗滤系统、人工快渗系统以及蓄水池,所述多级土壤渗滤系统包括从上至下依次设置的布水层、过滤单元以及承接层,所述过滤单元包括若干交替设置的土壤砖块层和通水层,所述土壤砖块层包括若干从左至右均匀间隔放置且开口向上的凹型土壤砖块,相邻凹型土壤砖块之间以及凹型土壤砖块开口内均填充有填料Ⅰ,所述人工快渗系统包括由下至上依次设置的进水区、填料区以及排水区,待处理污水依次流经三格化粪池、植物布水器进入土壤渗滤系统,依次流经土壤渗滤系统的布水层、过滤单元以及承接层进入人工快渗系统,依次流经人工快渗系统进水区、填料区、排水区进入蓄水池。
上述BMSL-CRI联合的农村生活污水处理与回用装置,通过设置三格化粪池、多级土壤渗滤系统(Multi Soil Layering system,BMSL)、人工快速渗滤系统(ConstructedRapid Infiltration,CRI)以及蓄水池对生活污水进行处理。待处理污水首先进入三格化粪池,经化粪池沉淀与厌氧发酵去除水中悬浮固体(或叫悬浮物,SS),杀死致病菌与寄生虫卵。化粪池出水经管道输送至植物布水器,植物布水器将污水均匀布至下方多级土壤渗滤系统,通过多级土壤渗滤系统的吸附截留、化学沉淀、微生物的好氧、厌氧反应去除水中的CODcr、氨氮、总磷、总氮等常规污染物,多级土壤渗滤系统通过下层出水流入人工快速渗滤系统,当水量或污染负荷突然增多时,还可以通过上部出水管分流一部分污水直接进入人工快速渗滤系统,污水从人工快速渗滤系统底部向上溢流的过程中,经介质吸附、化学沉淀和生物降解,使污水中的污染物特别是硝氮得到进一步的处理。人工快速渗滤系统处理后的水于蓄水池中储存或直接回用于农田。经该装置处理的出水可达到《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB51/2626—2019)一级标准要求。进一步地,三格化粪池、植物布水器、多级土壤渗滤系统、人工快渗系统以及蓄水池可以依地势或者通过设置基座由高而低依次设置,位置相邻设备之间,位于高位的设备出水处高于位于地位的设备的进水处。植物布水器位于多级土壤渗滤系统的正上方,值得说明的是,也可以通过设置抽水泵使待处理污水进入装置。
上述BMSL-CRI联合的农村生活污水处理与回用装置,所述三格化粪池优选采用目字形三格化粪池,包括依次设置第一池、第二池以及第三池。第一池为用于去除悬浮固体(SS)的截留沉淀与初步发酵池,第二池为用于发酵分解杀死虫卵与病原体的分解发酵池,第三池为用于储存发酵分解后的粪便的储粪池。待处理污水首先通过第一池(截留沉淀与初步发酵池)去除污水中的SS,并对粪便进行初步发酵分解,初步发酵后的粪液经溢流进入第二池进行进一步发酵分解杀死虫卵与病原体,发酵分解后的粪便流入第三池(储粪池)进行储存。三格化粪池可以有效地去除农村污水中的SS、致病菌及寄生虫卵,对污水进行预处理,有利于后续设施处理污水,且粪便经化粪池发酵后储存于储粪池中可用作农肥。
上述BMSL-CRI联合的农村生活污水处理与回用装置,所述植物布水器包括填充有土壤基质的布水器本体以及埋设于土壤基质中的进水管,所述布水器本体底部具有田字形或方形并依次连通的水槽,水槽底部有布水孔,所述进水管上开设有渗水孔,所述土壤基质里还种植有湿地植物。经化粪池预处理后的污水由进水管上的渗水孔均匀布置于土壤中,污水中经植物根系吸收等净化作用后流入底部水槽,再由水槽底部的布水孔使其进入多级土壤渗滤系统,植物布水器可使污水均匀布置在多级土壤渗滤系统中,提高其处理能力与抗冲击负荷能力。
上述BMSL-CRI联合的农村生活污水处理与回用装置,多级土壤渗滤系统主要由土壤砖块(Soil mixture blocks,SMBs)与通水层(Permeable layerings,PLs)两部分组成。多级土壤渗滤系统的具体设置可以参照本领域中多级土壤渗滤系统的常规设置,包括土壤砖块、通水层以及填料的设计。在本实用新型中,土壤砖块为凹型土壤砖块,U型设计可增大与污水的接触面积。所述凹型土壤砖块优选采用质量分数为65%~75%土壤、20%~25%生物炭、10%~15%铁粉制成,可根据实际情况调整混合比例。所述土壤、生物炭、铁粉的粒径分别为1-2mm、1-2mm、0.5-1mm。生物炭原材料为秸秆等易得农作物,生物炭具有丰富的空隙结构,比表面积较大,很强的阳离子交换能力能够增强对水中污染污的吸附,并且生物炭能够能够释放碳源,促进反硝化作用的进行,增强系统的脱氮功能。所述填料Ⅰ优选为粒径2-4mm的天然沸石。所述通水层采用粒径为2-4mm的沸石均匀填充,沸石搭建的通水层可以保持水流畅通。
上述BMSL-CRI联合的农村生活污水处理与回用装置,所述布水层处还设置有与人工快渗系统进水区连通的出水管,当水量或污染负荷突然增多时,可以通过该出水管分流一部分污水直接进入人工快速渗滤系统。所述布水层优选采用粒径为3-6mm的石英砂均匀填充。承接层采用粒径为5-10mm的鹅卵石均匀填充,保证出水同时避免填料流出。
上述BMSL-CRI联合的农村生活污水处理与回用装置,多级土壤系统中凹型土壤砖块具有很强的吸附截留作用,可以吸附污水中的有机污染物,而附着在填料与土壤砖块上的微生物利用吸附的有机污染物生长繁殖,使有机污染物得到进一步去除;科学的布设使系统形成上部有氧,下部缺氧的环境,污水中的氨氮、有机氮在系统上部发生氨化、硝化作用转化为为硝氮,硝氮随污水流入系统下部,在下部缺氧条件下发生反硝化作用转化为氮气去除;总磷会在系统渗透层中发生化学反应形成沉淀而得以去除。各土壤模块层内部附着生长有硝化细菌和反硝化细菌,具体地,填料Ⅰ主要提供好氧环境,主要附着硝化细菌;U型土块主要提供好氧环境和厌氧环境,主要附着硝化细菌和反硝化细菌。
进一步地,所述过滤单元中,双数层的土壤模块层为一级土壤模块层,单数层的土壤模块层为二级土壤模块层,一级土壤模块层中凹型土壤砖块的数量为2N+1个,二级土壤模块层中凹型土壤砖块的数量为2N个,N≥1,一级土壤模块层中凹型土壤砖块的放置位置为二级土壤模块层中相邻凹型土壤砖块之间的下方位置。土块交错放置且采用U型主要是为了增大水力停留时间。优选地,N=1、2或3,所述凹型土壤砖块的宽度不小于相邻凹型土壤砖块之间的间隔距离。土壤模块层和滤料层的数量并没有特殊的限制,在满足依次交替设置的基础上,其具体数量根据实际需要设定即可。污水由植物布水器进入后经吸附截留、物理化学反应、生物降解去除污水中的CODcr、总氮、总磷等常规污染物,最后由底部的排水管流入人工快速渗滤系统。
上述BMSL-CRI联合的农村生活污水处理与回用装置,人工快速渗滤系统(Constructed Rapid Infiltration,简称CRI),既能应用于生活污水处理,也能应用于受污染河流水水质的净化改善。该系统采用渗透性能良好的天然介质作为主要渗滤材料代替天然土层。采用人工填充的天然河砂(天然河砂选用一定的颗粒级配),并掺入一定量的特殊填料,以保证既有较高的水力负荷,又能满足出水的处理目标。人工快速渗滤系统具体的分区及相应填料设置可以参照本领域人工快速渗滤系统常规设置而设计。在本实用新型中,人工快速渗滤系统内部由上到下依次为排水区、填料区、进水区,所述污水由多级土壤渗滤系统出水口经重力作用流入人工快速渗滤系统底部进水区,当污水负荷或水量突然变大时,也可直接从多级土壤系统上部流入人工快速渗滤系统,增强了整个工艺的抗负荷能力。在污水由底部进水区向顶部出水区溢流过程中,整个系统处于缺氧状态,为反硝化细菌等厌氧微生物大量繁殖提供了很好的环境,促进了脱氮反应的进行,使污水中的氮得到进一步去除,很好地解决了近年来农村污水中氮负荷过高以及常规分散式污水处理工艺对氮的去除效率过低的问题。所述填料区的体积占比为优选65%-80%,采用均匀混合的质量分数为60%~75%天然河砂、15%~25%大理石、15%~25%生物炭的压实填充。生物炭及河砂的吸附作用也能去除COD、氨氮、磷等常规污染物,使出水达到《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB51/2626—2019)一级标准要求。所述进水区优选采用直径为5-10mm的鹅卵石均匀填充,所述排水区优选采用粒径为1-3mm的陶粒均匀填充。
上述BMSL-CRI联合的农村生活污水处理与回用装置,蓄水池主要用于储存处理后的污水以便后续回用,经人工快速渗滤系统处理后的污水由顶部排水区在重力流管道的作用下流入蓄水池中。
本实用新型提供的BMSL-CRI联合的农村生活污水处理与回用装置的有益效果是:
(1)建造运行成本低。该装置的基材主要为农村土壤或河砂等,取材容易,通过合理布设使系统占地面积较小,水泥混凝土消耗量很小。污水在设备之间的流动可全部依靠高低差的重力流,无任何动力设备,没有电能消耗,几乎没有运营成本。
(2)维护管理简单。整个工艺系统结构简单,无复杂的技术要求,运营期只需定时清理化粪池,维护管理十分简单。
(3)经济性好。粪便经三格化粪池处理后可直接用作农肥,处理后的污水储存于蓄水池中,可回用于农田或家庭冲洗,有效解决了近年农村用水量增大导致农村水资源短缺的问题。
(4)耐冲击负荷能力强。多级土壤渗滤系统与人工快速渗滤系统填料中的生物炭的大孔隙率和高比表面积可以给氧化还原反应、吸附作用提供活性点位。多级土壤渗滤系统中土壤砖块的凹型结构提高了系统中微生物的丰富度。科学的布设使好氧区与厌氧区交替布置,通过截留吸附、化学沉淀、微生物好氧厌氧多种作用协同净化污水,具有很强的抗冲击负荷能能力。当污水负荷或水量突然变大时,部分污水也可直接从多级土壤系统上部直接流入人工快速渗滤系统,使整个工艺的抗冲击负荷能力增强。
(4)处理效果好。多级土壤渗滤系统的填料组合对氮磷具有很好地吸附效果,通水层较高的空隙率可有效解决传统土壤渗滤系统中的堵塞问题,减少死区,同时形成好氧环境,有利于有机物降解及好氧硝化反应。混合土块孔隙率小,从而形成厌氧环境,促进反硝化脱氮进行,这样在整个系统装置内形成多个好氧、厌氧环境,使其协同运行,促进污染物的去除,提高脱氮除磷的性能。在土壤基质中添加铁元素可促进污水中的磷元素形成磷酸盐而得意去除。污水最后还要经过人工快速渗滤系统的进一步净化处理,使出水污染物含量很低。该工艺系统对CODcr、总氮、氨氮、总磷的去除率分别可以达到91%、92%、97%、99%,在进水污染负荷很高的情况下,该工艺系统依然有很好地处理效果,使出水水质达到《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB51/2626—2019)一级标准要求。
(5)可以去除新兴污染物。本实用新型装置中生物炭具有丰富的多孔结构吸附新兴污染物,如抗生素等,可有效应对近年来农村生活污水中出现抗生素等新兴污染物的情况。
附图说明
图1是本实用新型BMSL-CRI联合的农村生活污水处理与回用装置结构示意图。
附图标记说明:1、三格化粪池;2、植物布水器;3、多级土壤渗滤系统;4、人工快速渗滤系统;5、蓄水池。
具体实施方式
以将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例,都属于本实用新型。
实施例
本实施例提供的BMSL-CRI联合的农村生活污水处理与回用装置,如图1所示,包括通过管道依次连通并依山势由高而低设置的三格化粪池1、植物布水器2、多级土壤渗滤系统3、人工快渗系统4以及蓄水池5。植物布水器2位于多级土壤渗滤系统3的正上方。
三格化粪池1采用目字形三格化粪池1,污水首先通过第一池(截留沉淀与初步发酵池)去除污水中的SS,并对粪便进行初步发酵分解,初步发酵后的粪液经溢流进入第二池进行进一步发酵分解杀死虫卵与病原体,发酵分解后的粪便流入第三池(储粪池)进行储存。三格化粪池1可以很好地去除农村污水中的SS、致病菌及寄生虫卵,对污水进行了预处理,有利于后续设施处理污水,且粪便经化粪池发酵后于可用作农肥。污水在化粪池内的停留时间为24小时,粪便在三个池停留时间分别为20天、10天、30天。
植物布水器2包括填充有土壤基质的布水器本体以及埋设于土壤基质中的进水管,布水器本体底部具有田字形或方形并依次连通的水槽,水槽底部有布水孔,进水管上开设有渗水孔,土壤基质里还种植有湿地植物。经化粪池预处理后的污水由进水管的上的渗水孔均匀布置于土壤中,污水中经植物根系吸收等净化作用后流入底部水槽,再由水槽底部的布水孔使其进入多级土壤渗滤系统3,植物布水器2可使污水均匀布置在多级土壤系统中,提高其处理能力与抗冲击负荷能力,并具有美观的效果。
多级土壤渗滤系统3包括从上至下依次设置的布水层、过滤单元以及承接层。布水层以及承接层处均设置有与人工快渗系统4进水区连通的出水管,布水层采用粒径为4mm的石英砂均匀填充。过滤单元包括交替设置的5层土壤砖块层和5层通水层。土壤砖块层包括若干从左至右均匀间隔放置且开口向上的凹型土壤砖块。双数层的土壤模块层为一级土壤模块层,单数层的土壤模块层为二级土壤模块层,一级土壤模块层中凹型土壤砖块的数量为3个,二级土壤模块层中凹型土壤砖块的数量为2个,一级土壤模块层中凹型土壤砖块的放置位置为二级土壤模块层中相邻凹型土壤砖块之间的下方。凹型土壤砖块的宽度不小于相邻凹型土壤砖块之间的间隔距离。凹型土壤砖块采用质量分数为70%土壤、20%生物炭、10%铁粉制成,土壤、生物炭、铁粉的粒径分别为1mm、1mm、0.5mm。生物炭原材料为秸秆等易得农作物。相邻凹型土壤砖块之间以及凹型土壤砖块开口内均填充有填料Ⅰ,填料Ⅰ为粒径3mm的天然沸石。通水层采用粒径为3mm的沸石均匀填充。承接层采用粒径为5mm的鹅卵石均匀填充。土壤砖块采用凹型结构,可增大与污水的接触面积。生物炭具有丰富的空隙结构,比表面积较大,很强的阳离子交换能力能够增强对水中污染污的吸附,并且生物炭能够释放碳源,促进反硝化作用的进行,增强系统的脱氮功能。多级土壤系统中土壤砖块具有很强的吸附截留作用,可以吸附污水中的有机污染物,而附着在砾石与土壤砖块上的微生物利用吸附的有机污染物生长繁殖,使有机污染物得到进一步去除;科学的布设使系统形成上部有氧,下部缺氧的环境,污水中的氨氮、有机氮在系统上部发生氨化、硝化作用转化为硝氮,硝氮随污水流入系统下部,在下部缺氧条件下发生反硝化作用转化为氮气去除;总磷会在系统渗透层中发生化学反应形成沉淀而得以去除。污水由植物布水器2经顶部布水层进入过滤单元,通过过滤单元的吸附截留、物理化学反应、生物降解去除污水中的CODcr、总氮、总磷等常规污染物,最后由底部承接层处的排水管流入人工快速渗滤系统。
人工快渗系统4包括由下至上依次设置的进水区、填料区以及排水区,填料区的体积占比为65%。底部进水区采用直径5mm以上的鹅卵石。填料区采用均匀混合的质量分数为65%天然河砂、15%大理石、20%生物炭的压实填充。顶部排水区采用粒径1mm以上的陶粒。所述污水由多级土壤渗滤系统3出水口经重力作用流入人工快速渗滤系统底部进水区,当污水负荷或水量突然变大时,也可直接从多级土壤系统上部流入人工快速渗滤系统,增强了整个工艺的抗负荷能力。在污水由底部进水区向顶部出水区溢流过程中,整个系统处于缺氧状态,为反硝化细菌等厌氧微生物大量繁殖提供了很好的环境,促进了脱氮反应的进行,使污水中的氮得到进一步去除,很好地解决了近年来农村污水中氮负荷过高以及常规分散式污水处理工艺对氮的去除效率过低的问题。生物炭及河砂的吸附作用也能去除COD、氨氮、磷等常规污染物,使出水达到《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB51/2626—2019)一级标准要求。
待处理污水首先通过家用污水管道进入三格化粪池1,化粪池出水污水管道流入斜下方的植物布水器2,多级土壤渗滤系统3位于植物布水器正下方,污水通过植物布水器2底部凹槽内布水孔流入多级土壤渗滤系统3,多级土壤渗滤系统3底部出水直接流入人工快速渗滤系统4底部进水区进水,当进水量与污染负荷增大时也可由多级土壤系统上部直接流入人工快速渗滤系统4,人工快速渗滤系统4处理后的污水经顶部排水区流入出水管道最后流入蓄水池5进行储存。
应用例
本应用例以农村一户为单位,根据上述实施例提供的BMSL-CRI联合的农村生活污水处理与回用装置进行实际搭设,具体如下;
设农村一户有5位居民,平均每人每天产生150L污水,设计三格化粪池为池长1.7m、宽1.5m、深1.3m,三个池的容积比为2:1:3,使其水力负荷为340L/(m2·d),污水管道采用内径100mmPVC塑料,池体的堆砌可采用强度等级为MU7.5(75)粘土砖,用水泥砂浆做好防渗措施,底板采用素土夯实后用混凝土浇筑,顶板可采用C18(200号)钢筋混凝土。多级土壤渗滤系统的规格为1m×0.2m×0.85m(长、宽、高),顶部石英砂层高度为15cm,底部鹅卵石层高度为6cm,凹型土壤砖块规格为0.1m×0.2m×0.08m(长、宽、高),凹型缺口尺寸0.04m×0.2m×0.05m(长、宽、高),共布设5层,第1、3、5层每层10个凹型土壤砖块,第2、4层每层6个凹型土壤砖块。在水力负荷为340L/(m2·d)的条件下具有良好的处理效果,可根据实际情况调整池体尺寸。池体的修建可采用强度等级为MU7.5(75)粘土砖,混凝土采用具有抗渗透的52.5强度等级的低热硅酸盐水泥并做好防渗处理。人工快速渗滤系统的规格为0.8m×0.25m×1m(长、宽、高),其中排水区高度为10cm,底部进水区高度为15cm,池体的修建可采用强度等级为MU7.5(75)粘土砖,混凝土采用具有抗渗透的52.5强度等级的低热硅酸盐水泥并做好防渗处理。蓄水池可采用圆形蓄水池,直径3m、池深3m,容积21m3,池墙采用混凝土墙,池内墙用稀释水泥浆做防渗处理。可根据实际居民数寸调整该工艺系统尺寸,该工艺适用于住户较为分散的农村山区。
以下参照表1和表3所示水质利用该BMSL-CRI联合的农村生活污水处理与回用装置进行污水处理,出水水质如表2和表3所示。
表1进水水质
项目 | COD(mg/L) | 氨氮(mg/L) | 总氮(mg/L) | 总磷(mg/L) |
范围 | 150~630 | 30~70 | 40~80 | 5~15 |
均值 | 390 | 50 | 60 | 10 |
表2出水水质
项目 | COD(mg/L) | 氨氮(mg/L) | 总氮(mg/L) | 总磷(mg/L) |
范围 | 10~60 | 0.5~2.5 | 0.8~8 | 0~0.1 |
均值 | 35 | 1.5 | 4.4 | 0.05 |
从表2中可以看出,该装置对CODcr、总氮、氨氮、总磷的去除率分别为91%、92%、97%、99%,在进水污染负荷很高的情况下,该工艺系统依然有很好地处理效果,使出水水质达到《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB51/2626—2019)一级标准要求。
表3抗生素去除效果
项目 | 进水浓度(mg/L) | 出水浓度(mg/L) | 去除率% |
抗生素 | 0.37 | 0.09 | 75.44 |
从表3可以看出,该装置可以去除新兴污染物,由于多级土壤渗滤系统、人工快渗系统中的生物炭具有丰富的多孔结构吸附新兴污染物,如抗生素等,可有效应对近年来农村生活污水中出现抗生素等新兴污染物的情况。
本领域的普通技术人员将会意识到,这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理,应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合,这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种BMSL-CRI联合的农村生活污水处理与回用装置,其特征在于:包括通过管道依次连通的三格化粪池(1)、植物布水器(2)、多级土壤渗滤系统(3)、人工快渗系统(4)以及蓄水池(5),所述多级土壤渗滤系统(3)包括从上至下依次设置的布水层、过滤单元以及承接层,所述过滤单元包括若干交替设置的土壤砖块层和通水层,所述土壤砖块层包括若干从左至右均匀间隔放置且开口向上的凹型土壤砖块,相邻凹型土壤砖块之间以及凹型土壤砖块开口内均填充有填料Ⅰ,所述人工快渗系统(4)包括由下至上依次设置的进水区、填料区以及排水区,待处理污水依次流经三格化粪池(1)、植物布水器(2)进入多级土壤渗滤系统(3),依次流经多级土壤渗滤系统(3)的布水层、过滤单元以及承接层进入人工快渗系统(4),依次流经人工快渗系统(4)的进水区、填料区、排水区进入蓄水池(5)。
2.根据权利要求1所述的BMSL-CRI联合的农村生活污水处理与回用装置,其特征在于:所述三格化粪池(1)采用目字形三格化粪池。
3.根据权利要求1所述的BMSL-CRI联合的农村生活污水处理与回用装置,其特征在于:所述植物布水器(2)包括填充有土壤基质的布水器本体以及埋设于土壤基质中的进水管,所述布水器本体底部具有田字形或方形并依次连通的水槽,水槽底部有布水孔,所述进水管上开设有渗水孔,所述土壤基质里还种植有湿地植物。
4.根据权利要求1所述的BMSL-CRI联合的农村生活污水处理与回用装置,其特征在于:所述土壤、生物炭、铁粉的粒径分别为1-2mm、1-2mm、0.5-1mm;所述填料Ⅰ为粒径2-4mm的天然沸石。
5.根据权利要求1所述的BMSL-CRI联合的农村生活污水处理与回用装置,其特征在于:所述过滤单元中,双数层的土壤模块层为一级土壤模块层,单数层的土壤模块层为二级土壤模块层,一级土壤模块层中凹型土壤砖块的数量为2N+1个,二级土壤模块层中凹型土壤砖块的数量为2N个,N≥1,一级土壤模块层中凹型土壤砖块的放置位置为二级土壤模块层中相邻凹型土壤砖块之间的下方。
6.根据权利要求5所述的BMSL-CRI联合的农村生活污水处理与回用装置,其特征在于:所述土壤模块层的数量为五层,所述N=1、2或3,所述凹型土壤砖块的宽度不小于相邻凹型土壤砖块之间的间隔距离。
7.根据权利要求1-6任一所述的BMSL-CRI联合的农村生活污水处理与回用装置,其特征在于:所述布水层处还设置有与人工快渗系统(4)进水区连通的出水管,布水层采用粒径为3-6mm的石英砂均匀填充。
8.根据权利要求1-6任一所述的BMSL-CRI联合的农村生活污水处理与回用装置,其特征在于:所述通水层采用粒径为2-4mm的沸石均匀填充;所述承接层采用粒径为5-10mm的鹅卵石均匀填充。
9.根据权利要求1所述的BMSL-CRI联合的农村生活污水处理与回用装置,其特征在于:所述进水区采用直径为5-10mm的鹅卵石均匀填充,所述排水区采用粒径为1-3mm的陶粒均匀填充。
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