WO2018129895A1 - 一种针对农村生活污水的处理系统 - Google Patents

一种针对农村生活污水的处理系统 Download PDF

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Abstract

一种针对农村生活污水的处理系统,旨在克服现有技术中的人工湿地系统对农村生活污水进行处理时,存在处理效率低、占地面积大、易堵塞、夏季易造成蚊蝇滋生的缺点,包括人工湿地系统,还包括埋地式生化处理系统,埋地式生化处理系统设置在人工湿地系统的下方,埋地式生化处理系统包括:格栅池(1)、水解酸化池(2)、接触氧化池(3)、沉淀池(4)和提升泵池(5),提升泵池(5)的污水与人工湿地系统的上层穿孔配水管连接,人工湿地系统包括一级人工湿地(6-1)和二级人工湿地(6-2)。该系统基建投入较低,运行维护方便,达到了减小占地面积、更好的适应处理规模的变化的目的,实现污水脱氮除磷深度处理,适合农村生活污水处理时使用。

Description

一种针对农村生活污水的处理系统 技术领域
本发明涉及污水处理领域,尤其涉及一种针对农村生活污水的处理系统。
背景技术
农村生活污水主要来源于居民的日常生产生活,包括化粪池废水、厨房污水、清洁用水,以及田间化肥农药、禽畜养殖产生的污水。其中除了大量有机质,还存在细菌、病毒、残留农药和抗生素等,污染物成分较复杂。目前农村生活污水处理主要存在以下问题:1、由于农村生活污水排水管网建设不完善,且污染源分散,收集污水困难,从而难以实现大规模集约化处理;2、常规污水处理系统工艺复杂,自动化程度较高,运行维护专业化程度较高,因此不适应农村技术水平相对较低的情况;3、常规污水处理工艺投资和运行成本较高,农村生活污水处理经常出现设施建成后难以持续运行的情况;4、污水氮磷含量、有机负荷高,且由于农村面源污染,导致污水中残留农药、抗生素等具有生物毒性的物质,对生化处理系统的稳定高效运行造成冲击。针对上述农村生活污水的特点,人工湿地技术由于其运行管理简单、可分散建设、对水量和水质的适应能力较强、运行较稳定等特点,在农村生活污水处理中得到广泛应用。利用湿地系统中的填料、植物和微生物,通过物理、化学和生物的三重协同作用来进行污水处理。该系统工艺简单,基建投入、运行维护费用低,具有较好污水处理以及资源化效果,适合应用于农村地区的污水处理。但在实际应用中,人工湿地系统又存在处理效率低、占地面积大、易堵塞、夏季易造成蚊蝇滋生等问题,系统运行稳定性较低。
发明内容
本发明克服了现有技术中的人工湿地系统对农村生活污水进行处理时,存在处理效率低、占地面积大、易堵塞、夏季易造成蚊蝇滋生的缺点,提供了一种针对农村生活污水的处理系统。
本发明实现发明目的采用的技术方案是:一种针对农村生活污水的处理系统,包括人工湿地系统,所述的人工湿地系统为垂直流人工湿地,人工湿地的池内从池底至池面依次设有下层穿孔配水管、湿地填料、上层穿孔配水管和湿地植物,还包括埋地式生化处理系统,所述的埋地式生化处理系统设置在人工湿地系统的下方,埋地式生化处理系统包括:设有活动安装的篮筐式格栅的格栅池、设有折流墙和微生物载体填料的水解酸化池、设有潜水鼓风机、微孔曝气管、折流墙和微生物载体填料的接触氧化池、设有中心管和污泥回流泵的沉淀 池和设有提升泵的提升泵池,格栅池、水解酸化池、接触氧化池、沉淀池和提升泵池依次排列,通过相邻池壁上的开口串联形成一体结构,沉淀池的污泥通过污泥回流泵与水解酸化池的污泥排入端连接,提升泵池的污水通过提升泵与人工湿地系统的上层穿孔配水管连接。
进一步的,所述的埋地式生化处理系统设有检查井。
进一步的,所述的人工湿地系统包括一级人工湿地和二级人工湿地,一级人工湿地上层穿孔配水管通过阀门一与二级人工湿地上层穿孔配水管连接,一级人工湿地下层穿孔配水管通过阀门二与二级人工湿地下层穿孔配水管连接,二级人工湿地上层穿孔配水管的出水端通过阀门三与湿地总排水管连接,二级人工湿地下层穿孔配水管的出水端通过阀门四与湿地总排水管连接。
本发明的有益效果是:埋地式生化处理系统工艺简单但完整,结构紧凑,运行维护方便,具有良好的处理效果,经系统预处理后,能够形成稳定生物膜,使得对抗生素等具有良好的耐冲击性,有效提高整个处理系统的抗冲击负荷能力。生化处理系统采用埋地式设计,能够减少污水产生的恶臭,改善了农村环境。埋地式生化处理系统的检查井,便于进行检查系统运行状况,维护管理方便。
人工湿地建设在生化处理系统上方,使整个系统结构紧凑,充分利用土地空间,节约土地资源。通过开关阀门完成垂直流人工湿地的串联、并联组合模式,实现上下交替运行,提高污染物的去除能力,能够进一步实现污水的深度处理,出水水质可达到城镇污水处理厂一级排放标准。
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的人工湿地串联、并联组合的结构示意图。
附图中,1为格栅池、1-1为篮筐式格栅、2为水解酸化池、3为接触氧化池、3-1为潜水鼓风机、4为沉淀池、4-1为中心管、4-2为污泥回流泵、5为提升泵池、5-1为提升泵、6为人工湿地系统、6-1为一级人工湿地、6-1-1为一级人工湿地上层穿孔配水管、6-1-2为一级人工湿地下层穿孔配水管、6-2为二级人工湿地、6-7为二级人工湿地上层穿孔配水管、6-8为二级人工湿地下层穿孔配水管、7为折流墙、8为微生物载体填料、10为湿地植物、11为湿地填料、9-1为阀门一、9-2为阀门二、9-3为阀门三、9-4为阀门四。
具体实施方式
如附图所示,本实施例的一种针对农村生活污水的处理系统,包括人工湿地系统6, 所述的人工湿地系统6为垂直流人工湿地,人工湿地的池内从池底至池面依次设有下层穿孔配水管、湿地填料11、上层穿孔配水管和湿地植物10。还包括埋地式生化处理系统,所述的埋地式生化处理系统设置在人工湿地系统6的下方。埋地式生化处理系统包括:设有活动安装的篮筐式格栅1-1的格栅池1、设有折流墙7和微生物载体填料8的水解酸化池2、设有潜水鼓风机3-1、微孔曝气管、折流墙7和微生物载体填料8的接触氧化池3、设有中心管4-1和污泥回流泵4-2的沉淀池4和设有提升泵5-1的提升泵池5。
格栅池1的篮筐式格栅1-1下部为挂篮,便于拦截的垃圾提起,方便捞渣处理。
水解酸化池2和接触氧化池3内都设有折流墙7和微生物载体填料8。微生物载体填料8通过支架安装在池内。折流墙7的设计可引导污水沿着特定方向流动,延长污水流经路线,使污水与微生物载体填料8充分接触,提高污染物去除效率;同时,可加快水流速度,使污泥不容易沉积,减少排泥量。水解酸化池2和接触氧化池3利用微生物载体填料8上形成的稳定生物膜,对污水中有机物进行降解和吸收,同时脱氮除磷,以实现污水的净化处理,并提高系统对抗生素等物质的耐冲击能力,增加系统运行的稳定性。同时,选用的微生物载体填料8具有较高的生物附着能力,生物膜不易脱落,大大减少了后续污泥系统的处理压力。
接触氧化池3内置的潜水鼓风机3-1方便安装和运行,不需另行建设设备房,可减少投资成本。
沉淀池4的污水经中心管4-1进入竖流沉淀池4,污泥沉入泥斗中。由于上游生化系统采用接触氧化工艺,其污泥量较小,少量污泥由污泥回流泵4-2经管道排入水解酸化池2,可提高水解酸化池2微生物浓度和污染物去除效率。一方面可提高脱氮除磷效率,另一方面系统可不增加污泥处理系统,减少运行费用,其污泥可与化粪池清理同步,约半年清理一次。
格栅池1、水解酸化池2、接触氧化池3、沉淀池4和提升泵池5依次排列,通过相邻池壁上的开口串联形成一体结构。沉淀池4的污泥通过污泥回流泵4-2与水解酸化池2的污泥排入端连接,提升泵池5的污水通过提升泵5-1与人工湿地系统6的上层穿孔配水管连接。
篮筐式格栅1-1设置在生化处理系统最前端,采用活动式安装方法,方便清洁。上述格栅池1、水解酸化池2、接触氧化池3、沉淀池4和提升泵池5均采用地埋式设计,所有设备均采用沉水式设备,无需另外建设设备房,减少了投资成本。为了方便检查系统运行状况与维护管理,本实施例优选的埋地式生化处理系统设有检查井。
为了使人工湿地系统6的运行方式更好的适应水量和水质的变化,本实施例优选的人工湿地系统6包括一级人工湿地6-1和二级人工湿地6-2。一级人工湿地上层穿孔配水管 6-1-1通过阀门一9-1与二级人工湿地上层穿孔配水管6-7连接。一级人工湿地下层穿孔配水管6-1-2通过阀门二9-2与二级人工湿地下层穿孔配水管6-8连接。二级人工湿地上层穿孔配水管6-7的出水端通过阀门三9-3与湿地总排水管连接。二级人工湿地下层穿孔配水管6-6-2的出水端通过阀门四9-4与湿地总排水管连接。当水量大时,可采用并联运行方式,增加了湿地面积,保证了系统运行的稳定性。打开阀门一9-1、阀门二9-2和阀门四9-4,同时关闭阀门三9-3,一级人工湿地6-1和二级人工湿地6-2并联在一起,污水经一级人工湿地上层穿孔配水管6-1-1、阀门一9-1和二级人工湿地上层穿孔配水管6-7后,下行,经过填料11,经一级人工湿地下层穿孔配水管6-1-2、阀门二9-2和二级人工湿地下层穿孔配水管6-8后,经阀门四9-4与湿地总排水管连接。当水量小时,可采用串联运行,更充分的利用湿地填料,提高污染物去除效率。打开阀门二9-2和阀门三9-3,同时关闭阀门一9-1和阀门四9-4,一级人工湿地6-1和二级人工湿地6-2串联在一起,污水经一级人工湿地上层穿孔配水管6-1-1进入,下行,经过填料11,经一级人工湿地下层穿孔配水管6-1-2、阀门二9-2和二级人工湿地下层穿孔配水管6-8后,上行,经过填料11,进入二级人工湿地上层穿孔配水管6-7后,经阀门三9-3与湿地总排水管连接。通过简单的阀门控制,直接实现了两级湿地的串并联方式,具有结构精简,成本低等优点。
实际使用时,可根据当地实际情况将系统与化粪池合建,不需另外铺设收集管网,降低建设难度,格栅池1的进水为化粪池的出水,经管道自流进入。具体处理步骤为:
1、污水首先经格栅池1的篮筐式格栅1-1处理,拦截污水中的大漂浮物以及杂质;
2、处理后的污水进入水解酸化池2,将污水中的大分子有机物分解为易被微生物和植物吸收利用的小分子有机物,有利于后续处理的高效进行;
3、处理后的污水进入接触氧化池3,利用微生物载体填料上附着的生物膜降解污水中的有机物、氮、磷等污染物;
4、处理后的污水进入沉淀池4沉淀;
5、处理后的污水进入提升泵池5;
6、处理的污水通过提升泵5-1经管道提升进入人工湿地系统6;
7、人工湿地系统利用填料、植物和微生物,通过物理、化学和生物的三重协同作用来进行污水处理,对污水进行深度处理,进一步降低出水中有机质以及氮磷等污染物含量。根据水量和水质的变化,通过阀门控制可实现人工湿地并联和串联两种运行方式,并联时,两组均为下行流湿地,串联时,一级湿地为下行流,二级湿地为上行流;
8、处理后的污水可进入消毒池,采用紫外消毒,减少出水细菌、病毒含量。
本实施例的埋地式生化处理系统施工简单,基建投入较低,运行维护方便,同时系统结构紧凑,能够有效减少占地面积,充分利用土地空间,实现系统的高效稳定运行。人工湿地系统设置在埋地式生化处理系统上方,为两级式垂直潜流人工湿地系统,两人工湿地间设计高程差约为30厘米,通过阀门的调节可实现两级人工湿地之间的串联或并联组合,达到减小占地面积、更好的适应处理规模的变化的目的,实现污水脱氮除磷深度处理。经由垂直流人工湿地处理后的出水可达到一级水排放标准。

Claims (3)

  1. 一种针对农村生活污水的处理系统,包括人工湿地系统,所述的人工湿地系统为垂直流人工湿地,人工湿地的池内从池底至池面依次设有下层穿孔配水管、湿地填料、上层穿孔配水管和湿地植物,其特征在于,还包括埋地式生化处理系统,所述的埋地式生化处理系统设置在人工湿地系统(6)的下方,埋地式生化处理系统包括:设有活动安装的篮筐式格栅(1-1)的格栅池(1)、设有折流墙(7)和微生物载体填料(8)的水解酸化池(2)、设有潜水鼓风机(3-1)、微孔曝气管、折流墙(7)和微生物载体填料(8)的接触氧化池(3)、设有中心管(4-1)和污泥回流泵(4-2)的沉淀池(4)和设有提升泵(5-1)的提升泵池(5),格栅池(1)、水解酸化池(2)、接触氧化池(3)、沉淀池(4)和提升泵池(5)依次排列,通过相邻池壁上的开口串联形成一体结构,沉淀池(4)的污泥通过污泥回流泵(4-2)与水解酸化池(2)的污泥排入端连接,提升泵池(5)的污水通过提升泵(5-1)与人工湿地系统(6)的上层穿孔配水管连接。
  2. 根据权利要求1所述的一种针对农村生活污水的处理系统,其特征在于,所述的埋地式生化处理系统设有检查井。
  3. 根据权利要求1或2所述的一种针对农村生活污水的处理系统,其特征在于,所述的人工湿地系统(6)包括一级人工湿地(6-1)和二级人工湿地(6-2),一级人工湿地上层穿孔配水管(6-1-1)通过阀门一(9-1)与二级人工湿地上层穿孔配水管(6-7)连接,一级人工湿地下层穿孔配水管(6-1-2)通过阀门二(9-2)与二级人工湿地下层穿孔配水管(6-8)连接,二级人工湿地上层穿孔配水管(6-7)的出水端通过阀门三(9-3)与湿地总排水管连接,二级人工湿地下层穿孔配水管(6-8)的出水端通过阀门四(9-4)与湿地总排水管连接。
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