申請日2015.06.17
公開(公告)日2015.09.23
IPC分類號C02F9/14
摘要
本發(fā)明公開了一種用于農(nóng)村污水處理的生物生態(tài)復(fù)合處理裝置，包括相互分隔、依次串聯(lián)的厭氧強化預(yù)處理池、曝氣池和生態(tài)塘，厭氧強化預(yù)處理池包括三個相互連通的預(yù)處理池，與曝氣池相連通;曝氣池中設(shè)有組合填料，三通導(dǎo)流管貫穿至組合填料底部與鼓風(fēng)曝氣器相對布置，曝氣池連通生態(tài)塘;生態(tài)塘包括兩個相互串聯(lián)連通的子塘，每個子塘均包括淺水濕地區(qū)和深水濕地區(qū)，上游子塘的深水濕地區(qū)設(shè)置浮床斜板沉淀組合裝置，末端子塘深水濕地區(qū)配置水生植物和魚類;生態(tài)塘內(nèi)設(shè)置污泥回流泵裝置，四周岸邊種植有樹冠茂密的樹木。本發(fā)明優(yōu)化了傳統(tǒng)工藝，延長了污水停留時間，提高了污水與活性污泥的混合程度;具有成本造價低、運行成本低、高效、易推廣等特點。
摘要附圖
權(quán)利要求書
1.一種用于農(nóng)村污水處理的生物生態(tài)復(fù)合處理裝置，包括相互分隔、依次 串聯(lián)設(shè)置的厭氧強化預(yù)處理池、曝氣池和生態(tài)塘三個單元，其特征在于：所述 厭氧強化預(yù)處理池包括三個相互連通的預(yù)處理池，所述厭氧強化預(yù)處理池上連 接有進水管，厭氧強化預(yù)處理池與曝氣池之間通過三通導(dǎo)流管相連通;所述曝 氣池中設(shè)有組合填料，三通導(dǎo)流管貫穿至組合填料底部與鼓風(fēng)曝氣器相對布置， 曝氣池側(cè)壁設(shè)有連通生態(tài)塘的導(dǎo)流管;所述生態(tài)塘包括兩個相互串聯(lián)連通的上 游子塘和末端子塘，每個子塘均包括淺水濕地區(qū)和深水濕地區(qū)，上游子塘的深 水濕地區(qū)設(shè)置浮床斜板沉淀組合裝置，末端子塘深水濕地區(qū)配置水生植物和魚 類;生態(tài)塘內(nèi)設(shè)置污泥回流泵裝置，四周岸邊種植有樹冠茂密的樹木。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于農(nóng)村污水處理的生物生態(tài)復(fù)合處理裝置，其 特征在于：所述三個相互連通的厭氧強化預(yù)處理池為第一預(yù)處理池、第二預(yù)處 理池和第三預(yù)處理池;所述第二預(yù)處理池中設(shè)有折流板將其分隔為兩個區(qū)，兩 個區(qū)下部貫通，與第三預(yù)處理池相鄰的池體中設(shè)有組合填料;所述第三預(yù)處理 池中設(shè)有由三通導(dǎo)流管貫穿至其底部的組合填料;三個相互連通的厭氧強化預(yù) 處理池池體側(cè)壁上設(shè)有溢流通氣通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于農(nóng)村污水處理的生物生態(tài)復(fù)合處理裝置，其 特征在于：所述厭氧強化預(yù)處理池與曝氣池連通的三通導(dǎo)流管進水口設(shè)在厭氧 強化預(yù)處理池液面下20cm-30cm處;所述三通導(dǎo)流管出水口距曝氣池池底 40cm-60cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于農(nóng)村污水處理的生物生態(tài)復(fù)合處理裝置，其 特征在于：所述曝氣池池底設(shè)置鼓風(fēng)曝氣器，鼓風(fēng)曝氣器之上的組合填料距池 底48cm-53cm，距液面38cm-42cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于農(nóng)村污水處理的生物生態(tài)復(fù)合處理裝置，其 特征在于：所述生態(tài)塘為矩形，由折流墻分隔成個串聯(lián)的上游子塘和末端子塘， 每個子塘均是進水端窄、出水端寬的紡錘形;每個子塘出水端寬度為生態(tài)塘長 度的1/3，進水端寬度為出水端寬度的1/3-1/2。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于農(nóng)村污水處理的生物生態(tài)復(fù)合處理裝置，其 特征在于：所述上游子塘進水端為平面呈矩形的深水濕地區(qū)，區(qū)內(nèi)設(shè)置浮床斜 板沉淀組合裝置，出水端為淺水濕地區(qū);末端子塘進水端為淺水濕地區(qū)，出水 端為平面呈矩形的深水濕地區(qū);兩個子塘深水濕地區(qū)長度均為生態(tài)塘長度的 1/3-1/2。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于農(nóng)村污水處理的生物生態(tài)復(fù)合處理裝置，其 特征在于：所述淺水濕地區(qū)與深水濕地區(qū)池底設(shè)有厚35cm的3層基底材料， 自下至上分別為粒徑Φ2mm-8mm、砂層厚20cm的河砂層;厚度為5cm的當 地泥土層;厚度為10cm、直徑為5cm-2cm的碎石層;所述淺水濕地區(qū)與深水 濕地區(qū)15相鄰端設(shè)置擋土墻，淺水濕地區(qū)基底上配置水生植物，深水濕地區(qū)中 配置水生植物，并放養(yǎng)生活在水的中上層的魚類。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于農(nóng)村污水處理的生物生態(tài)復(fù)合處理裝置，其 特征在于：所述浮床斜板沉淀組合裝置由若干沿矩形框體與水平面呈60°角分 布的斜板構(gòu)成，斜板上設(shè)有栽植植物的無土栽培浮床;浮床斜板沉淀組合裝置 設(shè)在上游子塘進水端與折流墻相鄰處，浮床斜板沉淀組合裝置距離上游子塘底 部0.6m。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于農(nóng)村污水處理的生物生態(tài)復(fù)合處理裝置，其 特征在于：所述上游子塘進水端設(shè)置一折流墻，折流墻高出水面28cm-32cm， 折流墻下部距塘底28cm-32cm處設(shè)有若干水平導(dǎo)流孔，導(dǎo)流孔直徑為10cm -15cm。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于農(nóng)村污水處理的生物生態(tài)復(fù)合處理裝置， 其特征在于：所述上游子塘底部為廢水分布區(qū)和污泥區(qū)，池底設(shè)有通過污泥回 流管連通至厭氧強化預(yù)處理池和曝氣池中的污泥泵。
說明書
一種用于農(nóng)村污水處理的生物生態(tài)復(fù)合處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及環(huán)保工程領(lǐng)域可生化處理污水的生物生態(tài)處理系統(tǒng)，具體涉及 用于農(nóng)村污水(包括生活污水和養(yǎng)殖廢水等)處理的生物生態(tài)復(fù)合處理裝置。
背景技術(shù)
隨著我國經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展和人民生活水平的提高，農(nóng)村污水治理越來 越迫切，已經(jīng)成為一項國家需求。關(guān)于印發(fā)《2013年全國自然生態(tài)和農(nóng)村環(huán)境 保護工作要點》的通知(環(huán)辦[2013]5號)明確要求，加快解決農(nóng)村突出環(huán)境問 題，擴大農(nóng)村環(huán)境連片整治范圍，在各省(區(qū)、市)全面推行連片整治。但是 總體而言，支撐我國農(nóng)村污水治理的技術(shù)能力較低，缺乏適用的低成本、易維 護管理農(nóng)村污水處理裝置。處理設(shè)施建設(shè)質(zhì)量低下、技術(shù)裝置應(yīng)用不當導(dǎo)致一 大批農(nóng)村污水處理工程難以持續(xù)發(fā)揮環(huán)保效益，被迫進行二次改造。陜西省 2012-2014年農(nóng)村環(huán)境連片治理，多數(shù)采用處理裝置投資少、運行費用低的水 解酸化-人工濕地復(fù)合處理工藝，但運行實踐顯示，相當一部分工程存在處理效 果不穩(wěn)定、易堵塞、不易達標排放等問題。此外，活性污泥法、生物膜法和MBR 等技術(shù)裝置存在所需資金大、成本高、技術(shù)和管理跟不上等問題，同樣不適用 于農(nóng)村地區(qū)。
厭氧技術(shù)由于在節(jié)能、物質(zhì)和能源回收方面具有顯著優(yōu)勢，目前廢水的厭 氧生物處理技術(shù)已成為可持續(xù)發(fā)展的核心技術(shù)。但是如果只進行厭氧處理，出 水效果較差，多數(shù)情況下難以滿足排放要求。一種農(nóng)村社區(qū)污水泥液無動力混 合、抗低溫生化處理裝置(專利號：ZL201420237601.X)的工程應(yīng)用實踐顯示， 該裝置具有成本造價低、運行成本低、易維護等特點，提高了污水與活性污泥 的混合程度，具有較好的COD去除效果(水力停留時間2-3天的條件下，平均 去除率約60%)。但是，其脫氮除磷效果較差，在進水COD較高的情況下，不 易達標排放。湖北省環(huán)保局對全省52套無動力生活污水處理裝置效果的典型檢 測顯示，處理效果一般優(yōu)于普通化糞池，COD去除率29.31%-79.99%，平均去 除率為53.73%，但是對氨氮、磷酸鹽的處理效果很差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決當前農(nóng)村污水處理工程普遍存在的處理效果不穩(wěn)定、 易堵塞、不易達標排放、成本高等問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，建造方便，維護 費用及運行管理費用低，處理效率高的用于農(nóng)村污水(包括生活污水和養(yǎng)殖廢 水等)處理的生物生態(tài)復(fù)合處理裝置。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
一種用于農(nóng)村污水處理的生物生態(tài)復(fù)合處理裝置，包括相互分隔、依次串 聯(lián)設(shè)置的厭氧強化預(yù)處理池、曝氣池和生態(tài)塘三個單元，所述厭氧強化預(yù)處理 池包括三個相互連通的預(yù)處理池，所述厭氧強化預(yù)處理池上連接有進水管，厭 氧強化預(yù)處理池與曝氣池之間通過三通導(dǎo)流管相連通;所述曝氣池中設(shè)有組合 填料，三通導(dǎo)流管貫穿至組合填料底部與鼓風(fēng)曝氣器相對布置，曝氣池側(cè)壁設(shè) 有連通生態(tài)塘的導(dǎo)流管;所述生態(tài)塘包括兩個相互串聯(lián)連通的上游子塘和末端 子塘，每個子塘均包括淺水濕地區(qū)和深水濕地區(qū)，上游子塘的深水濕地區(qū)設(shè)置 浮床斜板沉淀組合裝置，末端子塘深水濕地區(qū)配置水生植物和魚類;生態(tài)塘內(nèi) 設(shè)置污泥回流泵裝置，四周岸邊種植有樹冠茂密的樹木。
進一步地，所述三個相互連通的厭氧強化預(yù)處理池為第一預(yù)處理池、第二 預(yù)處理池和第三預(yù)處理池;所述第二預(yù)處理池中設(shè)有折流板將其分隔為兩個區(qū)， 兩個區(qū)下部貫通，與第三預(yù)處理池相鄰的池體中設(shè)有組合填料;所述第三預(yù)處 理池中設(shè)有由三通導(dǎo)流管貫穿至其底部的組合填料;三個相互連通的厭氧強化 預(yù)處理池池體側(cè)壁上設(shè)有溢流通氣通道。
進一步地，所述厭氧強化預(yù)處理池與曝氣池連通的三通導(dǎo)流管進水口設(shè)在 厭氧強化預(yù)處理池液面下20cm-30cm處;所述三通導(dǎo)流管出水口距曝氣池池底 40cm-60cm。
進一步地，所述曝氣池池底設(shè)置鼓風(fēng)曝氣器，鼓風(fēng)曝氣器之上的組合填料 距池底48cm-53cm，距液面38cm-42cm。
進一步地，所述生態(tài)塘為矩形，由折流墻分隔成個串聯(lián)的上游子塘和末端 子塘，每個子塘均是進水端窄、出水端寬的紡錘形;每個子塘出水端寬度為生 態(tài)塘長度的1/3，進水端寬度為出水端寬度的1/3-1/2。
進一步地，所述上游子塘進水端為平面呈矩形的深水濕地區(qū)，區(qū)內(nèi)設(shè)置浮 床斜板沉淀組合裝置，出水端為淺水濕地區(qū);末端子塘進水端為淺水濕地區(qū)， 出水端為平面呈矩形的深水濕地區(qū);兩個子塘深水濕地區(qū)長度均為生態(tài)塘長度 的1/3-1/2。
進一步地，所述淺水濕地區(qū)與深水濕地區(qū)池底設(shè)有厚35cm的3層基底材 料，自下至上分別為粒徑Φ2mm-8mm、砂層厚20cm的河砂層;厚度為5cm 的當?shù)啬嗤翆?厚度為10cm、直徑為5cm-2cm的碎石層;所述淺水濕地區(qū)與 深水濕地區(qū)相鄰端設(shè)置擋土墻，淺水濕地區(qū)基底上配置水生植物，深水濕地區(qū) 中配置水生植物，并放養(yǎng)生活在水的中上層的魚類。
進一步地，所述浮床斜板沉淀組合裝置由若干沿矩形框體與水平面呈60° 角分布的斜板構(gòu)成，斜板上設(shè)有栽植植物的無土栽培浮床;浮床斜板沉淀組合 裝置設(shè)在上游子塘進水端與折流墻相鄰處，浮床斜板沉淀組合裝置距離上游子 塘底部0.6m。
進一步地，所述上游子塘進水端設(shè)置一折流墻，折流墻高出水面 28cm-32cm，折流墻下部距塘底28cm-32cm處設(shè)有若干水平導(dǎo)流孔，導(dǎo)流孔 直徑為10cm-15cm。
進一步地，所述上游子塘底部為廢水分布區(qū)和污泥區(qū)，池底設(shè)有通過污泥 回流管連通至厭氧強化預(yù)處理池和曝氣池中的污泥泵。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
1、本處理裝置充分發(fā)揮厭氧生物處理、好氧生物處理、生態(tài)塘三種技術(shù)的 優(yōu)勢，將三種技術(shù)組合，解決了當前農(nóng)村污水處理工程普遍存在的處理效果不 穩(wěn)定、易堵塞、不易達標排放、成本高等問題。
2、本處理裝置在生態(tài)塘內(nèi)設(shè)置浮床斜板沉淀組合裝置和污泥泵，將曝氣好 氧生物處理生成的污泥全部回流至厭氧強化預(yù)處理池和曝氣池，提高了活性污 泥的濃度和與污水的混合程度，延長了污泥停留時間，有利于脫氮和去除COD。 同時通過對污泥進行厭氧處理，大大減少了污泥的體積，解決了污泥處理的難 題。
3、本處理裝置在曝氣池內(nèi)設(shè)置組合填料，在為生化反應(yīng)微生物提供載體的 同時，具有減少死區(qū)百分率，促進污泥沉淀，減少污泥流失功能，提高活性污 泥的濃度。
4、本處理裝置在生態(tài)塘內(nèi)設(shè)置浮床斜板沉淀組合裝置，浮床和斜板沉淀裝 置的組合，在利于斜板沉淀的同時，促進了浮床植物根區(qū)水的流動性，有利于 浮床對污水的凈化。
5、本處理裝置設(shè)置折流墻，將生態(tài)塘分隔成2個串聯(lián)的子塘，每個子塘為 進水端窄、出水端變寬近似紡錘形，設(shè)置三通導(dǎo)流管使曝氣池由上部進水轉(zhuǎn)變 為底部進水，通過改變水流路徑延長了污水在處理裝置內(nèi)的停留反應(yīng)時間，減 少了死區(qū)百分率。
6、本處理裝置在生態(tài)塘四周岸邊種植樹冠寬大的樹木，夏季在水面上形成 濃濃的樹蔭，可抑制浮游植物的大量生長，防止出水水質(zhì)惡化。生態(tài)塘內(nèi)同時 設(shè)計深水區(qū)和淺水區(qū)，配置水生植物，放養(yǎng)特定品種的魚類，有利于保障生態(tài) 系統(tǒng)的健康穩(wěn)定。
7、本處理裝置除進水和出水管外，均采用液面下進出水，可有效防止表層 漂浮物流入下一個處理單元。
8、本處理裝置厭氧強化預(yù)處理池、曝氣池內(nèi)懸掛宜于生物掛膜的組合填料， 可進一步改善生化處理效果，組合填料距液面約30cm-40cm可防止脫落生物膜 排出，影響水質(zhì)，距池底約50cm可為深度處理預(yù)留空間。
9、該裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，裝置內(nèi)無復(fù)雜設(shè)備。整套裝置只有一個污 泥泵和一臺曝氣泵需要外加能源，節(jié)能效果明顯。日常維護主要是對這兩臺泵 的維護，這兩臺泵可以整體拆卸，更換速度快，且不影響設(shè)備的運行。裝置全 自動運行，日常無人值守，只需定期檢查。因此具有顯著的經(jīng)濟和社會效益。
本發(fā)明優(yōu)化了傳統(tǒng)厭氧、好氧組合處理工藝，延長了污水停留時間，提高 了污水與活性污泥的混合程度，特別是構(gòu)建了一種新型生態(tài)塘，并將曝氣后沉 淀于塘底的污泥全部回流至厭氧強化預(yù)處理池，解決了傳統(tǒng)農(nóng)村污水處理污泥 產(chǎn)生量大、難處理的問題，具有成本造價低、運行成本低、高效、易推廣等特 點。
