專利名稱：一種無動力單戶型農(nóng)村生活污水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種無動力單戶型農(nóng)村生活污水處理裝置，屬于廢水處理的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
“十一五”規(guī)劃提出了建設(shè)社會主義新農(nóng)村的重大歷史任務(wù)，并明確了“生產(chǎn)發(fā)展、 生活寬裕、鄉(xiāng)風(fēng)文明、村容整潔、管理民主”的建設(shè)目標(biāo)。但隨著新農(nóng)村建設(shè)步伐的加快，生 活污水成為一大主要的污染源，大量的生活污水未經(jīng)處理直排陰溝，進(jìn)而滲入地下水層或 通向河道，致使農(nóng)村周邊環(huán)境受到嚴(yán)重的破壞，直接威脅居民身體健康。據(jù)測算，全國農(nóng)村 每年產(chǎn)生生活污水80多億噸，污水隨意排放，造成了污水橫溢，溝、河遍布污水，為蚊蠅的 滋生提供了載體，導(dǎo)致農(nóng)村各種傳染性疾病的傳播，惡化了農(nóng)村環(huán)境，生活污水已成為目前 農(nóng)村主要的污染源，也是阻礙新農(nóng)村建設(shè)又好又快發(fā)展的首要瓶頸。因此，加強農(nóng)村生活污 水的治理，是社會主義新農(nóng)村建設(shè)的重要內(nèi)容，也是農(nóng)村人居環(huán)境改善需要解決的迫切問 題。農(nóng)村生活污水具有以下特點(1)農(nóng)村生活污水主要包括廚房炊事用水、沐浴和 洗滌用水，水中基本上不含有重金屬和有毒有害物質(zhì)，含一定量的氮、磷，含有大量有機物； (2)農(nóng)村人口較少，分布廣泛且分散，由于客觀條件的限制，無污水排放管網(wǎng)，生活污水收集 比較困難，缺乏統(tǒng)一管理與治理；(3)農(nóng)村生活污水量較小，濃度低，變化系數(shù)大。目前國內(nèi)外應(yīng)用農(nóng)村生活污水治理的處理技術(shù)比較多，但從工藝原理上通常可歸 為兩類第一類是生物法處理，又可分為好氧生物處理和厭氧生物處理。好氧生物處理是通 過動力給污水充氧，培養(yǎng)微生物菌種，利用微生物菌種分解、消耗吸收污水中的有機物、氮 和磷，主要包括普通活性污泥法、AO法、生物轉(zhuǎn)盤和SBR法等，但這些方法主要應(yīng)用于建有 統(tǒng)一污水管網(wǎng)的城鎮(zhèn)污水處理，且建設(shè)成本及運行費用較高，不適合在居住比較分散的農(nóng) 村應(yīng)用；而厭氧生物處理是利用厭氧微生物的代謝過程，在無需提供氧氣的情況下把有機 污染物轉(zhuǎn)化為無機物和少量的細(xì)胞物質(zhì)，在農(nóng)村常用的有農(nóng)村戶用沼氣池、集中供氣沼氣 工程等，這些方法只能用于處理農(nóng)村養(yǎng)殖廢棄物及廁所糞便廢液等，產(chǎn)生沼氣可以替代一 部分生活用能，該技術(shù)在農(nóng)村用得較多。但因農(nóng)村生活污水中含有大量的洗滌劑，會殺死大 量厭氧微生物，故無法用此方法處理。第二類是自然生態(tài)法處理，主要是利用土壤過濾、植 物吸收和微生物分解的原理處理廢水，常用的有人工濕地處理系統(tǒng)等。人工濕地污水處理 技術(shù)是通過物理過濾、生物降解和植物截留等作用機理除去有機質(zhì)，并通過水生植物與微 生物的協(xié)同作用除去N和P，特別適用于生活污水、河道和自然湖泊水系的處理與回用等， 污水化學(xué)需氧量(COD)的去除率能達(dá)55%-75%，氨、氮的去除率達(dá)90%以上，但人工濕地 污水處理系統(tǒng)每隔2-3年需清洗一次，比較麻煩，而且化學(xué)需氧量(COD)去除率偏低。目前 還未見適用于居住分散的、無統(tǒng)一污水排放管網(wǎng)的、無動力的單戶農(nóng)村生活污水處理裝置 和方法的報道。發(fā)明內(nèi)容針對農(nóng)村經(jīng)濟基礎(chǔ)比較薄弱，無力承擔(dān)一些建設(shè)成本高、運行費用高、使用復(fù)雜的 生活污水處理設(shè)施的問題，本實用新型提供一種無動力單戶型農(nóng)村生活污水處理裝置。本實用新型為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案如下一種無動力農(nóng)村生活污水處理裝置，它包括集水池和沙石生物濾池，集水池和沙 石生物濾池通過進(jìn)水管連通，所述的進(jìn)水管是一端開口的環(huán)形閉合管，開口端與集水池相 連；沙石生物濾池池體內(nèi)有三層鋪料第1層為鵝卵石層，鵝卵石粒徑為3-5cm，鵝卵石層厚 度為5-20cm ；第2層為細(xì)沙層，細(xì)沙粒徑為0. 1-2. Omm,細(xì)沙層厚度為70-100cm ；第3層為 鵝卵石層，鵝卵石粒徑為3-5cm，鵝卵石層厚度為5-20cm ；在第1層鵝卵石層內(nèi)鋪設(shè)有若干 布水管，每根布水管的兩端都與進(jìn)水管連通，布水管底面沿長度方向均勻開有若干出水孔， 污水處理池底部或靠近底部一側(cè)設(shè)出水管。上述布水管為3-10根，內(nèi)徑為20_30mm，相互平行、均勻地排布在卵石層內(nèi)。污水 經(jīng)布水管出水孔均勻布水后，進(jìn)入下一層的細(xì)沙層。優(yōu)選的，上述布水管的出水孔為兩排，相互間隔90°，孔徑2_3mm，如圖3所示。上述的沙石生物濾池的底面是向一側(cè)傾斜3-5度的坡面。利于處理后水的排出。上述的進(jìn)水管內(nèi)徑為30-60mm，入口端設(shè)置一篩網(wǎng)，篩網(wǎng)孔徑為2. 5mm。上述的進(jìn)水管材料可根據(jù)本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)任選。本實用新型一種更為優(yōu)選的方案是，在上述的沙石生物濾池第1層鵝卵石上面還 鋪有濾布，濾布上覆有12-15cm厚的土層。這一設(shè)施既能阻擋泥土進(jìn)入沙石生物濾池，又不 影響空氣的進(jìn)入，還可在該土層上種植蔬菜、花卉等，充分利用空間，美化環(huán)境。上述的集水池和沙石生物濾池的大小根據(jù)農(nóng)戶用水量的多少設(shè)計，本領(lǐng)域的技術(shù) 人員根據(jù)常識都可以實施該設(shè)計。本實用新型的無動力單戶型農(nóng)村生活污水處理裝置的應(yīng)用，方法如下將生活污水直接倒入集水池，經(jīng)過進(jìn)水管管道進(jìn)入沙石生物濾池中，在沙石生物 濾池內(nèi)通過濾層凈化后排出；污水所經(jīng)過的濾層依次是第1層為粒徑3-5cm、厚度5-20cm 的鵝卵石層，第2層為粒徑0. 1-2. 0mm、厚度70-100cm的細(xì)沙層，第3層為粒徑3-5cm、厚 度5-20cm的鵝卵石層，在第1層鵝卵石層內(nèi)通過布水管將污水均勻分布進(jìn)入下一層的細(xì)沙 層，在沙石生物濾池底部一側(cè)通過出水管排出或收集利用。細(xì)沙層的細(xì)沙中附著大量的微生物，主要起到吸附、分解生活污水中有機物的作 用，生活污水經(jīng)這層細(xì)沙后，再經(jīng)鵝卵石層收集、排出，經(jīng)檢測排出的水達(dá)國家一級排放標(biāo) 準(zhǔn)，可用作澆菜等。第1層鵝卵石的作用是支撐布水管，使進(jìn)水通過管道均勻分布于細(xì)沙層上，同時 防止細(xì)沙堵塞布水管的出水孔。第3層鵝卵石的作用是收集沙濾后的出水，使通過出水管集中排放或回用。本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點在于1、本實用新型主要針對處理無統(tǒng)一排水管網(wǎng)的、居住分散的農(nóng)村生活污水，可以 解決這些地區(qū)生活污水隨意排放造成的環(huán)境污染；2、本實用新型對生活污水處理效果好，出水化學(xué)需氧量(COD)小于100mg/L，可用 作澆菜、沖廁等；[0023]3、本實用新型建設(shè)成本低，每戶僅需投入1000元左右，農(nóng)戶容易接受。4、本實用新型占地面積小、無動力、維護使用方便，可長久使用，無需清洗；上面還 可種植蔬菜等，充分利用。

圖1是本發(fā)明的無動力單戶型農(nóng)村生活污水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是進(jìn)水 管與布水管結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是布水管剖面放大示意圖；其中1、集水池，2、沙石生物濾池，3、進(jìn)水管，4、篩網(wǎng)，5、鵝卵石層，6、布水管，7、細(xì) 沙層，8、鵝卵石層，9、出水管，10、濾布，11、土層，12、蔬菜，13、出水孔。
具體實施方式
下面通過實施例并參照附圖對本實用新型作詳細(xì)描述。有必要指出的是實施例只 用于對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明，不能理解為對本實用新型保護范圍的限制，該領(lǐng)域的 技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述本實用新型內(nèi)容對本實用新型做出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。實施例1 一戶三口之家生活污水沙石生物濾池處理方法及裝置一戶三口之家每天生活用水量約為75L，根據(jù)每天產(chǎn)生的生活污水的量及沙石 生物濾池處理生活污水的飽和容量，集水池1容積尺寸為30L，尺寸為長X寬X高=
0.5mX0. 2mX0. 3m ；沙石生物濾池2尺寸為長X寬X高=1. 9mXl. OmXO. 9m,容積為
1.71m3。該裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示，集水池1和沙石生物濾池2通過進(jìn)水管3連通，進(jìn)水 管3內(nèi)徑為40mm，選用三型聚丙烯管(PP-R管，山東陽谷順達(dá)塑料有限公司產(chǎn)品)，進(jìn)水 管3污水入口端設(shè)置一篩網(wǎng)4，篩網(wǎng)孔徑為2. 5mm，沙石生物濾池池體內(nèi)有三層鋪料第1 層為鵝卵石層，鵝卵石粒徑為3-5cm，鵝卵石層厚度為10cm ；第2層為細(xì)沙層，細(xì)沙粒徑為 0. 1-2. 0mm，細(xì)沙層厚度為70cm ；第3層為鵝卵石層，鵝卵石粒徑為3_5cm，鵝卵石層厚度為 10cm ；在第1層鵝卵石層內(nèi)鋪設(shè)有4排布水管6，內(nèi)徑為20mm，相互平行、均勻地排布在卵石 層內(nèi)，每根布水管的兩端都與進(jìn)水管連通，布水管底面沿長度方向均勻開有兩排出水孔13， 相互間隔90°，孔徑2mm。污水處理池底部或靠近底部一側(cè)設(shè)出水管。在沙石生物濾池第 1層鵝卵石上面覆15cm厚的土層11，鵝卵石和土層之間鋪濾布10。為方便出水，沙石生物 濾池2底部是傾斜5度的坡面。廚房炊事用水、沐浴和洗滌污水等隨時倒入集水池，污水由集水池經(jīng)過進(jìn)水管 進(jìn)入沙石生物濾池，通過篩網(wǎng)4阻截生活污水中的菜葉、米粒等，防止管道堵塞。在沙石 生物濾池內(nèi)，污水先經(jīng)過位于第1層鵝卵石層5內(nèi)的布水管6均勻分布于第2層粒徑為 0. 1-2. 0mm,厚度為70cm的細(xì)沙層7上，這層沙附著大量的微生物，主要起到吸附、分解生活 污水中有機物的作用，生活污水經(jīng)這層細(xì)沙后，經(jīng)第3層鵝卵石層8收集，出水經(jīng)出水管9 排出，經(jīng)檢測排出的水COD值為80mg/L，達(dá)國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)，可用作澆菜等。沙石生物濾 池第1層鵝卵石上面覆蓋土層11，既能阻擋泥土進(jìn)入沙石生物濾池，又不影響空氣的進(jìn)入， 土層上可種植蔬菜，如韭菜、菠菜、油菜等，在充分利用空間的同時，又美化了環(huán)境。實施例2 —戶四口之家生活污水沙石生物濾池處理方法及裝置一戶四口之家每天生活用水量約為100L，集水池1容積選為30L，尺寸為長X寬X高=0. 5mX0. 2mX0. 3m ；根據(jù)每天生活污水的量及沙石生物濾池處理生活污水的飽 和容量，沙石生物濾池2尺寸為長X寬X高=2. lmX1.2mX 0.9m，容積為2. 25m3。裝置結(jié)構(gòu)如實施例1所述，所不同的是進(jìn)水管3內(nèi)徑為46mm，在第1層鵝卵石層內(nèi) 鋪設(shè)有5排布水管6，內(nèi)徑為24mm。實施例3 —戶五口之家生活污水沙石生物濾池處理方法及裝置一戶五口之家每天生活用水量約為125L，集水池1容積設(shè)計為30L，尺寸為長X 寬X高=0. 5mX0. 2mX0. 3m ；根據(jù)每天生活污水的量及沙石生物濾池處理生活污水的飽 和容量，沙石生物濾池2尺寸為長X寬X高=2. 5mX1.25mX0. 9m，容積為2. 81m3，為方 便出水，沙石生物濾池底部設(shè)計5度的坡度。裝置結(jié)構(gòu)如實施例1所述，所不同的是進(jìn)水管3內(nèi)徑為50mm，在第1層鵝卵石層內(nèi) 鋪設(shè)有6排布水管6，內(nèi)徑為26mm。
權(quán)利要求一種無動力單戶型農(nóng)村生活污水處理裝置，它包括集水池和沙石生物濾池，其特征在于，集水池和沙石生物濾池通過進(jìn)水管連通，所述的進(jìn)水管是一端開口的環(huán)形閉合管，開口端與集水池相連；沙石生物濾池池體內(nèi)有三層鋪料第1層為鵝卵石層，鵝卵石粒徑為3-5cm，鵝卵石層厚度為5-20cm；第2層為細(xì)沙層，細(xì)沙粒徑為0.1-2.0mm，細(xì)沙層厚度為70-100cm；第3層為鵝卵石層，鵝卵石粒徑為3-5cm，鵝卵石層厚度為5-20cm；在第1層鵝卵石層內(nèi)鋪設(shè)有若干布水管，每根布水管的兩端都與進(jìn)水管連通，布水管底面沿長度方向均勻開有若干出水孔，污水處理池底部或靠近底部一側(cè)設(shè)出水管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無動力單戶型農(nóng)村生活污水處理裝置，其特征在于，所述布 水管為3-10根，內(nèi)徑為20-30mm，相互平行、均勻地排布在卵石層內(nèi)；污水經(jīng)布水管出水孔 均勻布水后，進(jìn)入下一層的細(xì)沙層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無動力單戶型農(nóng)村生活污水處理裝置，其特征在于，所述布 水管的出水孔為兩排，相互間隔90°，孔徑2-3mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無動力單戶型農(nóng)村生活污水處理裝置，其特征在于，所述的 沙石生物濾池的底面是向一側(cè)傾斜3-5度的坡面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無動力單戶型農(nóng)村生活污水處理裝置，其特征在于，所述的 進(jìn)水管內(nèi)徑為30-60mm，入口端設(shè)置一篩網(wǎng)，篩網(wǎng)孔徑為2. 5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無動力單戶型農(nóng)村生活污水處理方法所使用的裝置，其特征 在于，在所述的沙石生物濾池第1層鵝卵石上面還鋪有濾布，濾布上覆有12-15cm厚的土 層。
專利摘要本實用新型涉及一種無動力單戶型農(nóng)村生活污水處理裝置，該生活污水處理裝置主要包括集水池和沙石生物濾池兩部分，生活污水自集水池進(jìn)入，經(jīng)過布水管下滲到沙石生物濾池中，經(jīng)沙石生物濾池吸附、降解后由管道排出。本實用新型處理生活污水效果好，出水化學(xué)需氧量(COD)小于100mg/L，可用作澆菜、沖廁等；建設(shè)成本低，每戶僅需投入1000元左右，農(nóng)戶容易接受。占地面積小、無動力、維護使用方便，可長久使用，無需清洗；上面還可種植蔬菜等，充分利用空間。
文檔編號C02F3/10GK201587887SQ200920282169
公開日2010年9月22日 申請日期2009年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者劉 英, 姚利, 張昌愛, 曹德賓, 李國生, 李彥, 王艷芹, 袁長波, 邊文范, 郜玉環(huán), 陳廣思 申請人:山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所