CN219165331U - 一种农村生活污水的回用灌溉系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及生态环境工程技术领域，公开了一种农村生活污水的回用灌溉系统，包括：污水处理管路，沿其流动方向依次设有厌氧处理单元和好氧处理单元；回用灌溉管路，其进水端串联于所述污水处理管路的出水端、且设有灌溉单元；以及驱动组件，设在所述污水处理管路和/或所述回用灌溉管路上，以驱动水在所述污水处理管路和/或所述回用灌溉管路内流动；以及，太阳能供电装置，与所述驱动组件连接，用于将太阳能转化为电能、并将所述电能提供至所述驱动组件。本实用新型农村生活污水的回用灌溉系统能解决现有农村生活污水治理系统以脱氮除磷为首要目的，以及运行成本较高等问题，使得处理后的污水能保磷留氮，适用于农业灌溉。

Description

一种农村生活污水的回用灌溉系统

技术领域

本实用新型属于生态环境工程技术领域，具体涉及一种农村生活污水的回用灌溉系统。

背景技术

农村生活污水中的氮磷等物质对水环境是一种污染物而对于农业生产是必须的营养物质，是一种宝贵的资源。传统的生活污水直接回灌农田，由于悬浮颗粒和有机物浓度过高，长期使用会造成土壤的板结和厌氧化，导致土壤退化和植物烂根等问题。目前，许多地方通行的农村生活污水治理是将污水处理达到城镇污水处理厂污染物排放标准后排放，不但工艺复杂，而且尾水中可用于农作物直接吸收氮磷含量较低，大大降低了污水的肥效，不利于污水的回用灌溉。

此外，现有的农村生活污水治理系统不但初期投资较大，而且由于运行能耗较大的原因，造成运行成本较高，进而使得整个污水治理系统的实用性不强、且在农村推广程度不高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于现有农村生活污水治理系统以脱氮除磷为首要目的，使得处理后的污水不适用于农业灌溉的问题，以及现有农村生活污水治理系统运行成本较高，本实用新型的目的在于提供一种成本较低、且绿色低碳的农村生活污水的回用灌溉系统。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

本实用新型提供一种农村生活污水的回用灌溉系统，包括：

污水处理管路，沿其流动方向依次设有厌氧处理单元和好氧处理单元；

回用灌溉管路，其进水端串联于所述污水处理管路的出水端、且设有灌溉单元；

驱动组件，设在所述污水处理管路和/或所述回用灌溉管路上，以驱动水在所述污水处理管路和/或所述回用灌溉管路内流动；以及，

太阳能供电装置，与所述驱动组件连接，用于将太阳能转化为电能、并将所述电能提供至所述驱动组件。

可选地，在一些实施例中，所述污水处理管路上还设有杀菌单元，所述杀菌单元位于所述好氧处理单元的下游侧；所述太阳能供电装置与所述杀菌单元连接，以向所述杀菌单元供电。

可选地，在一些实施例中，

所述好氧处理单元为好氧生物滤池，所述好氧生物滤池包括由顶部至底部依次排布的布水区、填料区、承托区和集水区，其中：

所述太阳能供电装置的光伏电池组件布置在所述布水区的顶部；

所述填料区包括多个连接的布水管，所述布水管开设有多个布水孔；

所述填料区内填充有陶粒填料；

所述承托区内堆填有鹅卵石。

可选地，在一些实施例中，所述污水处理管路上还设有：

调节池，沿所述污水处理管路的流动方向位于所述厌氧处理单元的上游侧；

第一流量计和第一调节阀，位于所述厌氧处理单元和所述调节池之间；

第二流量计和第二调节阀，位于所述厌氧处理单元和所述好氧处理单元之间；以及，

回流调节支路，进口端连通所述好氧处理单元、其出口端连通所述厌氧处理单元，以受控地将所述好氧处理单元的水回流至所述厌氧处理单元。

可选地，在一些实施例中，所述回用灌溉管路还包括：

净化单元，用来进行脱氮处理和除磷处理；

第一连接支路，连通所述灌溉单元和所述净化单元，用于受控地将所述灌溉单元的水导入所述净化单元；以及，

第二连接支路，连通所述污水处理管路和所述净化单元，用于受控地将所述污水处理管路的水导入所述净化单元。

可选地，在一些实施例中，所述净化单元包括依次连通的配水区、处理区和出水区，其中：

所述处理区包括依次连通的第一好氧处理区段、厌氧处理区段和第二好氧处理区段，所述第一好氧处理区段和所述第二好氧处理区段内填充除磷填料，所述厌氧处理区段密闭设置、且其内部填充陶粒填料；

所述配水区与所述第一好氧处理区段、所述第一连接支路和所述第二连接支路连通；

所述出水区连通所述第二好氧处理区段、且具有出水口。

可选地，在一些实施例中，所述驱动组件包括第一驱动泵、第二驱动泵和第三驱动泵，其中：

所述第一驱动泵设置在所述污水处理管路上、且位于所述调节池和所述厌氧处理单元之间；

所述第二驱动泵设在所述污水处理管路上、且位于所述厌氧处理单元和所述好氧处理单元之间；以及，

所述第三驱动泵设置在所述第一连接支路上。

可选地，在一些实施例中，还包括沼气发电装置，所述沼气发电装置与所述驱动组件连接，用于向所述驱动组件提供电能。

可选地，在一些实施例中，所述太阳能供电装置包括光伏电池组件、蓄电组件和配合组件，其中所述光伏电池组件设置在所述好氧处理单元的顶部，用于将太阳光能转化为电能。

可选地，在一些实施例中，所述灌溉单元包括多个蓄水池，沿所述回用灌溉管路的流动方向，多个所述蓄水池依次布设在所述回用灌溉管路上，并且前一个所述蓄水池的顶部与后一个蓄水池的底部连通。

本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：

通过采用所述厌氧处理单元和所述好氧处理单元，能达到去除COD、BOD等有机污染物、且尽量保留水中无机氮磷的目的，使得处理后的生活污水满足回用灌溉的要求和标准；与此同时，通过所述太阳能供电装置，利太阳能为所述污水处理回用灌溉系统的运行提供动力，从而降低所述回用灌溉系统的运行成本，提高所述回用灌溉系统的实用性和可推广性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的农村生活污水的回用灌溉系统的结构示意图。

图2是本实用新型提供的污水处理管路和回流灌溉管路的结构示意图。

图中：100-农村生活污水回用灌溉系统；

10-污水处理管路；11-厌氧处理单元；12-好氧处理单元；13-调节池；14-杀菌单元；15-回流调节支路；151-回流调节阀；111-生物填料；121-布水区；122-填料区；123-承托区；124-集水区；161-第一流量计；162-第一调节阀；171-第二流量计；172-第二调节阀；181、182-水泵管；20-灌溉管路：21-灌溉单元；211-蓄水池；212-盖板；213-取水口；214-连通管；22-净化单元；23-第一连接支路；24-第二连接支路；221-配水区；222-处理区；223-出水区；41-第一驱动泵；42-第二驱动泵；43-第三驱动泵；30-太阳能供电装置；31-光伏电池组件。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1是本实用新型提供的农村生活污水的回用灌溉系统100的结构示意图。图2是本实用新型提供的污水处理管路和回流灌溉管路的结构示意图。参见图1和图2，本实用新型提供一种农村生活污水的回用灌溉系统100，该农村生活污水的回用灌溉系统100(也简称回用灌溉系统100)包括污水处理管路10、回用灌溉管路20和太阳能供电装置30。其中所述污水处理管路10具有进水端和出水端、以及依次设于所述进水端和所述出水端之间依次的厌氧处理单元11和好氧处理单元12。所述回用灌溉管路20的进水端串联于所述污水处理管路10的出水端、且设有灌溉单元21。所述驱动组件设在所述污水处理管路10和/或所述回用灌溉管路20上，以为所述污水处理管路10和/或所述回流灌溉管路20内的水提供驱动力，进而驱动水在所述污水处理管路10和/或所述回用灌溉管路20内的流动。所述太阳能供电装置30与所述驱动组件连接，用于将太阳能转化为电能、并将所述电能提供至所述驱动组件。

关于图1和图2需要进一步说明的是：图1和图2中的箭头示意了水在所述农村生活污水的回用灌溉系统100内流动方向示意图。具体来说，所述污水处理管路10上的箭头示意了生活污水(即待处理污水)在所述污水处理管路10的流动方向，所述回流灌溉管路20上的箭头示意了在灌溉水(即经由所述污水处理管路10处理后的水)所述回流灌溉管路20的流动方向。

与现有的农村污水处理系统相比，本实用新型的回用灌溉系统100通过采用所述厌氧处理单元11和所述好氧处理单元12，能达到去除COD、BOD等有机污染物、且尽量保留水中无机氮磷的目的，使得处理后的生活污水满足回用灌溉的要求和标准；与此同时，通过所述太阳能供电装置30，利太阳能为所述回用灌溉系统100的运行提供动力，从而降低所述回用灌溉系统100的运行成本，提高所述回用灌溉系统100的实用性和可推广性。由此说，本实用新型的方案实质上获得一种成本较低、且绿色低碳的农村生活污水处理回用灌溉系统100。

在一些实施例中，所述厌氧处理单元11为厌氧池。所述厌氧池顶部设有进水口，该进水口内设有进水管、并通过所述进水管连通至厌氧池的底部。

请参考图2，示意性的，所述厌氧池具有两个处理格，两个所述处理格内部分别填充有生物填料111供厌氧微生物附着，以增大厌氧池微生物量，提高有机物厌氧分解效率。

在一些实施例中，所述好氧处理单元12为好氧生物滤池。所述好氧生物滤池包括由顶部至底部依次排布的布水区121、填料区122、承托区123和集水区124。

请参考图2，示意性的，所述布水区121包括多个连接的布水管，所述布水管开设有多个布水孔。优选地，所述布水管为聚乙烯管。所述填料区122填充有陶粒填料，所述陶粒填料的直径为5～8mm。所述承托区123堆填有鹅卵石。优选地，所述鹅卵石的直径为20～40mm。优选地，所述填料区122和所述承托区123体积比为5:1。所述填料区122和所述承托区123外墙四周每隔40cm设置1个通风孔，通风孔周围设置遮阳挡板。

请继续参考图2，为了调整所述污水处理管路10的运行参数，所述污水处理管路10上还设有调节池13、回流调节支路15、第一流量计161、第一调节阀162、第二流量计171和第二调节阀172。

其中所述调节池13沿所述污水处理管路10的流动方向位于所述厌氧处理单元11的上游侧，所述调节池13的顶部设有进水口，所述进水口用于连接农村生活污水管131，用于接收并存储所述农村生活污水。所述第一流量计161和所述第一调节阀162位于所述调节池13和所述厌氧处理单元11之间，以调整所述厌氧处理单元11的水力停留时间。所述第二流量计171和所述第二调节阀172位于所述厌氧处理单元11和所述好氧处理单元12之间，以调整所述好氧处理单元12的水力负荷。

而所述回流调节支路15的进口端连接连通所述好氧处理单元12、其出口端连通所述厌氧处理单元11，所用于受控地将所述好氧处理单元12中的污水回流至所述厌氧处理单元11。示例性的，所述回流调节支路15上设置有回流调节阀151。通过所述回流调节阀151可以选择性地打开或关闭所述回流调节支路15。例如，该回流调节阀151在灌溉期时关闭，在非灌溉期时开启。

请继续参考图2，为了驱动污水在所述污水处理管路10内流动，所述驱动组件包括第一驱动泵41和第二驱动泵42。其中所述第一驱动泵41设置在所述污水处理管路10上、并具体位于所述调节池131和所述厌氧处理单元11之间，用以驱动污水在所述调节池13和所述厌氧处理单元11之间的流动。所述第二驱动泵42设在所述设置在所述污水处理管路10上、且位于所述厌氧处理单元11和所述好氧处理单元12之间，以驱动污水在所述厌氧处理单元11和所述好氧处理单元12之间的流动。

进一步结合上述污水处理管路10的实施例，所述第一驱动泵41设置于所述调节池13的底部并通过水泵管181与所述厌氧处理单元11连接，可以通过液位控制自动控制所述第一驱动泵41启停，所述第一流量计161和所述第一调节阀162位于所述水泵管181上。相似地，所述第二驱动泵42位于所述厌氧处理单元11底部，所述第二驱动泵42通过水泵管182与所述好氧处理单元12顶部的布水区121、并可通过所述液位控制器自动控制自动启停。进一步地，所述第二调节阀172和所述第二流量计171设置在所述水泵管182上。

请参考图1，在一些实施例中，所述污水处理管路10上还设有杀菌单元14，所述杀菌单元14位于所述好氧处理单元12的出水端处，用于杀灭粪大肠杆菌等致病菌，保障灌溉水质安全。

优选地，所述杀菌单元14为紫外杀菌器。进一步结合所述好氧处理单元12为好氧生物滤池的实施例，所述杀菌单元14沿所述集水区124四周布置。

请参考图1和图2，在一些实施例中，考虑到农作物施肥或灌溉期可能剩余的富含氮磷的灌溉尾水直接排放到环境中会造成环境风险，所述回用灌溉管路20还包括净化单元22、第一连接支路23和第二连接支路24。其中所述净化单元22用来进行脱氮处理和除磷处理。即所述净化单元22用于强化所述回用灌溉单元100整体的反硝化脱氮能力和除磷能力，消除环境风险，避免造成二次污染。所述第一连接支路23连通所述灌溉单元21和所述净化单元22，用于受控地将所述灌溉单元21的灌溉剩余的水导入所述净化单元22。所述第二连接支路24连通所述污水处理管路10和所述净化单元22，用于受控地将所述污水处理管路10的水导入所述净化单元22。至此，所述净化单元22，能将所述灌溉单元21灌溉剩余尾水或所述污水处理管路11直接排出的污水进行处理达到相应的排放标准后排放。

请参考图2，示意性的，所述净化单元22主要为三段式人工湿地，所述三段式人工湿地包括依次连通的配水区221、处理区222和出水区223。所述处理区221包括依次连通的第一好氧处理区段、厌氧处理区段和第二好氧处理区段，所述第一好氧处理区段和所述第二好氧处理区段内填充除磷填料，所述厌氧处理区段密闭设置、且其内部填充陶粒填料，所述配水区221连通所述灌溉单元21的出水端和所述第一好氧处理区段，所述出水区223连通所述第二好氧处理区段、且具有出水口，所述出水口连通排水管224。

基于上述实施例，更进一步地，所述第一好氧处理区段和所述第二好氧处理区段的池上均种植美人蕉、菖蒲等水生植物。所述厌氧处理区段池底填充陶粒填料、池上覆盖密闭薄膜，不种植植物，并在其上一定高度安装光伏电池组件31。

请参考图1和图2，在一些实施例中，所述灌溉单元21包括多个蓄水池211，沿所述回流灌溉管路20的流动方向，多个所述蓄水池211依次布设在所述回流灌溉管路上。进一步地，前一个所述蓄水池211的顶部与后一个蓄水池211的底部连通。如此设置，能确保每个蓄水池211有一定的灌溉水深，同时加快所述蓄水池211之间水流速度预防堵管。

优选地，所述灌溉单元21的最后一个蓄水池211的出水底部通过所述第一连接支路23连通至所述净化单元22的所述配水区221。优选地，每一所述蓄水池211顶部有盖板212且留有取水口213，蓄水池211之间通过连通管214连接，连接方式为沿水流方向前一个蓄水池211上端与后一个蓄水池211下端直接相连。

进一步地，在上述最后一个蓄水池211内设有液位控制器。相应地，所述驱动组件还包括第三驱动泵43，所述第三驱动泵43设于所述第一连接支路上。在具体实施时，在本实施例中，所述第三驱动泵43位于所述最后一个蓄水池211内、并可以依据所述液位控制器控制所述第三驱动泵43的启闭，进而控制水在所述灌溉单元21和所述净化单元23之间的流动。

请继续参考图1和图2，在一些实施例中，所述太阳能供电装置30包括光伏电池组件31、蓄电组件和配合组件。其中光伏电池组件31布置在所述布水区121的顶部和/或所述处理区221的厌氧处理区段的顶部，所述蓄电组件连接所述光伏电池组件31和所述配合组件，所述配合组件电连接至所述第一驱动泵41、第二驱动泵42、第三驱动泵43和所述杀菌单元14。利用所述太阳能供电装置30为所述杀菌单元14和所述驱动组件提供电力，降低了运行费用，提高了整个回用灌溉系统的实用性和可推广性。

优选地，所述第一流量计161、所述第一调节阀162、所述第二流量计171和所述第二调节阀172均与所述太阳能供电装置30的配合组件连接，利用所述太阳能供电装置30为所述第一流量计161、所述第一调节阀162、所述第二流量计171和所述第二调节阀172提供电力。

在一些实施例中，所述回用灌溉系统100还包括沼气发电装置，所述沼气发电装置与所述驱动组件连接，将向所述驱动组件提供电能。通过设置所述沼气发电装置，能提高所述农村生活污水回用灌溉系统运行的稳定，进一步降低所述农村生活污水回用灌溉系统运行成本。此外，所述沼气发电装置的沼气发酵罐也可以充分利用农村的生活垃圾和农作物秸秆之类的废弃物，进一步减少农村的环境污染。

基于上述实施例，进一步地，所述沼气发电装置的沼气发酵罐可以与所述厌氧处理单元11和/或所述好氧处理单元12连通，以充分利用所述厌氧处理单元11和/或所述好氧处理单元12的底泥等废弃物。如此设置，能进一步提高所述回用灌溉系统100能源利用率，减少污染物或废弃物的产生量。

以下将对本实用新型所述回用灌溉系统100的工作过程进行示意性介绍。

在灌溉期，通过调整所述厌氧处理单元11的水力停留时间和所述好氧处理单元12水力负荷，使所述厌氧处理单元11内的反应控制在水解、酸化阶段，并使所述好氧处理单元12反应停留在碳化和氨化阶段，达到去除COD、BOD等有机污染物，尽量保留水中无机氮磷的目的。而在非灌溉期，通过调整所述厌氧处理单元11水力停留时间和所述好氧处理单元12的水力负荷，同时使所述好氧处理单元12的出水1:1回流到所述厌氧处理单元11，使所述厌氧处理单元11和所述好氧处理单元12恢复传统的脱氮除磷功能，减轻后续处理负荷；与此同时，还可以依据运行需求，借助所述净化单元22将所述灌溉单元21的尾水或所述污水处理管路10的水直接处理达到出水水质满足《农田灌溉水质标准》(GB 5084-2021)排放标准后排放。

以上公开的仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型并非局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围以及在不脱离本实用新型原理前提下所作的若干改进和都应落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种农村生活污水的回用灌溉系统，其特征在于，包括：

污水处理管路，沿其流动方向依次设有厌氧处理单元和好氧处理单元；

回用灌溉管路，其进水端串联于所述污水处理管路的出水端、且设有灌溉单元；

驱动组件，设在所述污水处理管路和/或所述回用灌溉管路上，以驱动水在所述污水处理管路和/或所述回用灌溉管路内流动；以及，

太阳能供电装置，与所述驱动组件连接，用于将太阳能转化为电能、并将所述电能提供至所述驱动组件。

2.根据权利要求1所述的农村生活污水的回用灌溉系统，其特征在于，所述污水处理管路上还设有杀菌单元，所述杀菌单元位于所述好氧处理单元的下游侧；所述太阳能供电装置与所述杀菌单元连接，以向所述杀菌单元供电。

3.根据权利要求1所述的农村生活污水的回用灌溉系统，其特征在于，所述好氧处理单元为好氧生物滤池，所述好氧生物滤池包括由顶部至底部依次排布的布水区、填料区、承托区和集水区，其中：

所述太阳能供电装置的光伏电池组件布置在所述布水区的顶部；

所述填料区包括多个连接的布水管，所述布水管开设有多个布水孔；

所述填料区内填充有陶粒填料；

所述承托区内堆填有鹅卵石。

4.根据权利要求1所述的农村生活污水的回用灌溉系统，其特征在于，所述污水处理管路上还设有：

调节池，沿所述污水处理管路的流动方向位于所述厌氧处理单元的上游侧；

第一流量计和第一调节阀，位于所述厌氧处理单元和所述调节池之间；

第二流量计和第二调节阀，位于所述厌氧处理单元和所述好氧处理单元之间；以及，

回流调节支路，进口端连通所述好氧处理单元、其出口端连通所述厌氧处理单元，以受控地将所述好氧处理单元的水回流至所述厌氧处理单元。

5.根据权利要求4所述的农村生活污水的回用灌溉系统，其特征在于，所述回用灌溉管路还包括：

净化单元，用来进行脱氮处理和除磷处理；

第一连接支路，连通所述灌溉单元和所述净化单元，用于受控地将所述灌溉单元的水导入所述净化单元；以及，

第二连接支路，连通所述污水处理管路和所述净化单元，用于受控地将所述污水处理管路的水导入所述净化单元。

6.根据权利要求5所述的农村生活污水的回用灌溉系统，其特征在于，所述净化单元包括依次连通的配水区、处理区和出水区，其中：

所述处理区包括依次连通的第一好氧处理区段、厌氧处理区段和第二好氧处理区段，所述第一好氧处理区段和所述第二好氧处理区段内填充除磷填料，所述厌氧处理区段密闭设置、且其内部填充陶粒填料；

所述配水区与所述第一好氧处理区段、所述第一连接支路和所述第二连接支路连通；

所述出水区连通所述第二好氧处理区段、且具有出水口。

7.根据权利要求5所述的农村生活污水的回用灌溉系统，其特征在于，所述驱动组件包括第一驱动泵、第二驱动泵和第三驱动泵，其中：

所述第一驱动泵设置在所述污水处理管路上、且位于所述调节池和所述厌氧处理单元之间；

所述第二驱动泵设在所述污水处理管路上、且位于所述厌氧处理单元和所述好氧处理单元之间；以及，

所述第三驱动泵设置在所述第一连接支路上。

8.根据权利要求1所述的农村生活污水的回用灌溉系统，其特征在于，还包括沼气发电装置，所述沼气发电装置与所述驱动组件连接，用于向所述驱动组件提供电能。

9.根据权利要求1所述的农村生活污水的回用灌溉系统，其特征在于，所述太阳能供电装置包括光伏电池组件、蓄电组件和配合组件，其中所述光伏电池组件设置在所述好氧处理单元的顶部，用于将太阳光能转化为电能。

10.根据权利要求1所述的农村生活污水的回用灌溉系统，其特征在于，所述灌溉单元包括多个蓄水池，沿所述回用灌溉管路的流动方向，多个所述蓄水池依次布设在所述回用灌溉管路上，并且前一个所述蓄水池的顶部与后一个蓄水池的底部连通。

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