專利名稱：一種農(nóng)村生活污水資源化處理裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉環(huán)境工程領域，尤其是涉及一種農(nóng)村生活污水資源化處理裝置。
背景技術：
近年來，隨著我國農(nóng)村的發(fā)展和農(nóng)村人民生活水平的迅速提高，農(nóng)村生活污水的排放量不斷增加，農(nóng)村生活污水已成為僅次于城市污水的又一嚴重污染源。與此同時，由于農(nóng)村污染源分散且面廣，污水量少，并且受自然條件限制，農(nóng)村生活污水具有分散、不易收集等特點，大范圍的鋪設污水收集管網(wǎng)較為困難，使得農(nóng)村生活污水不能納入大型集中污水廠集中進行處理，農(nóng)村生活污水的無害化處理率很低，只能因地制宜地尋求高效率低能耗的較為適合的污水處理方法及工藝。 目前農(nóng)村生活污水處理常用的工藝主要有生化處理系統(tǒng)(厭氧、缺氧、好氧)和生態(tài)處理系統(tǒng)，主要以無動力厭氧生物處理、土地處理、人工濕地工藝為主。這一系列方法存在著停留時間長、冬季處理效果差、廢水中氮磷的去除效果不佳等弊端。比如單純的生化處理系統(tǒng)存在著運行成本高，難以適應農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟狀況，而生態(tài)處理技術也存在著冬季等季節(jié)性處理效果差的情況。因此，現(xiàn)有農(nóng)村生活污水處理技術不足、氮磷排放過多是導致目前農(nóng)村生活污水富營養(yǎng)化日趨嚴重的直接誘因。為了適應農(nóng)村地區(qū)的特點，農(nóng)村生活污水處理的發(fā)展方向是強化厭氧生化處理系統(tǒng)，或采用將曝氣充氧與污水提升、混合液回流相結合等方式，同時充分利用生態(tài)處理系統(tǒng)，以充分降低運行成本并降低維護管理難度。同時，最新研究表明在厭氧條件下，甲烷作為碳源進行硝酸鹽脫氮以及硫酸鹽還原是可行的，并可保持較高的脫氮率。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有的不足，解決農(nóng)村生活污水處理效果差，運行費用高的問題，提供一種高效低耗，治污效率高，環(huán)境效益好的農(nóng)村生活污水資源化處理裝置。本實用新型為實現(xiàn)上述目的采用如下技術的方案一種農(nóng)村生活污水資源化處理裝置，包括沼氣池、儲氣罐、氣壓調(diào)節(jié)器、氣體循環(huán)泵、氣體管道、格柵處理單元、地埋式厭氧池、塔式生物濾池、潛流人工濕地、提升泵、流量計、回流泵、污水管道、進水管、曝氣裝置、生物填料、濕地植物、出水管；所述沼氣池與儲氣罐之間、儲氣罐與氣壓調(diào)節(jié)器之間、氣壓調(diào)節(jié)器與氣體循環(huán)泵之間均通過氣體管道連接；所述格柵處理單元和地埋式厭氧池之間、地埋式厭氧池和塔式生物濾池之間、塔式生物濾池和潛流人工濕地之間均通過污水管道連接；所述進水管設于格柵處理單元的前端；所述曝氣裝置設于地埋式厭氧池內(nèi)的底部，且曝氣裝置通過氣體管道與氣體循環(huán)泵連接；所述氣壓調(diào)節(jié)器與氣體循環(huán)泵之間的氣體管道上設有氣體支管，且該氣體支管與地埋式厭氧池相連；所述提升泵設于地埋式厭氧池和塔式生物濾池之間的污水管道上；所述流量計設于塔式生物濾池與潛流人工濕地之間的污水管道上；塔式生物濾池與流量計之間的污水管道上設有污水支管，該污水支管與地理式厭氧池的底部相連，且回流泵設于污水支管上；所述濕地植物設于潛流人工濕地上，所述出水管設于潛流人工濕地的尾端。地埋式厭氧池為全地下式，采用磚砌或混凝土結構，并設有用于清理的人孔。儲氣罐中的甲烷產(chǎn)自于沼氣池，農(nóng)村往往建有沼氣池，可將產(chǎn)生的一部分甲烷儲存于氣罐中，待使用時通過氣壓調(diào)節(jié)器控制流量；曝氣裝置曝氣的氣體為甲烷。地理式厭氧池利用曝氣裝置、氣體循環(huán)泵以及氣體管道通過循環(huán)甲烷的方式進行曝氣。地埋式厭氧池中水力停留時間為2(T30小時，其接種污泥來自當?shù)匚鬯幚韽S厭氧活性污泥。格柵處理單元為地下式，其進水處安裝細格柵，細格柵傾斜角度為40-60度，柵條間隙為20-40毫米。 所述塔式生物濾池內(nèi)的生物填料為微孔生物濾料，為使污水能與微孔生物濾料發(fā)生接觸且以一定速率流經(jīng)微孔生物濾料，同時保持凈化效果，堆積密度為60(Tl200g/cm3，微孔生物濾料的粒徑為25 40毫米。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下有益效果I、該裝置設有沼氣池、格柵預處理單元、地理式厭氧池、好氧生物濾塔、潛流人工濕地，可高效去除農(nóng)村生活污水中的有機物以及氮磷營養(yǎng)物質。2、格柵處理單元以及地埋式厭氧池采用地下式，有利于冬季保溫，減輕氣溫的影響。3、沼氣池產(chǎn)生的甲烷在厭氧條件下可進行反硝化和硫酸鹽還原，利用甲烷作為碳源強化厭氧生化處理，并保持較高的脫氮率，因地制宜，實現(xiàn)廢物資源化利用。4、由于甲烷具有增溫作用，可同時提高地埋式厭氧池以及塔式生物濾池的處理效率，效果顯著。5、本實用新型設置濾后混合液回流，可有效提高C0D、氨氮以及總氮的去除率，保證出水水質以及系統(tǒng)穩(wěn)定運行。6、該裝置采用自動化控制，操作管理方便，易于維護，只需安排專人定期對格柵出ロ處的雜物進行清理，定期對水泵、控制系統(tǒng)等進行檢查與維護。

圖I是本實用新型農(nóng)村生活污水資源化處理裝置的結構示意圖。圖中1為沼氣池、2為儲氣罐、3為氣壓調(diào)節(jié)器、4為氣體循環(huán)泵、5為氣體管道、6為格柵處理單元、7為地埋式厭氧池、8為塔式生物濾池、9為潛流人工濕地、10為提升泵、11為流量計、12為回流泵、13為污水管道、14為進水管、15為曝氣裝置、16為生物填料、17為濕地植物、18為出水管。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的實施例做進ー步的詳細描述。實施例I一種農(nóng)村生活污水資源化處理裝置，包括沼氣池I、儲氣罐2、氣壓調(diào)節(jié)器3、氣體循環(huán)泵4、氣體管道5、格柵處理單元6、地埋式厭氧池7、塔式生物濾池8、潛流人工濕地9、提升泵10、流量計11、回流泵12、污水管道13、進水管14、曝氣裝置15、生物填料16、濕地植物17、出水管18 ;沼氣池I與儲氣罐2之間、儲氣罐2與氣壓調(diào)節(jié)器3之間、氣壓調(diào)節(jié)器3與氣體循環(huán)泵4之間均通過氣體管道連接；格柵處理單元6和地埋式厭氧池7之間、地埋式厭氧池7和塔式生物濾池8之間、塔式生物濾池8和潛流人工濕地9之間均通過污水管道13連接；進水管14設于格柵處理單元6的前端；曝氣裝置15設于地埋式厭氧池7內(nèi)的底部，且曝氣裝置15通過氣體管道與氣體循環(huán)泵4連接；氣壓調(diào)節(jié)器3與氣體循環(huán)泵4之間的氣體管道上設有氣體支管，且該氣體支管與地埋式厭氧池7相連；提升泵10設于地埋式厭氧池7和塔式生物濾池8之間的污水管道上；流量計11設于塔式生物濾池8與潛流人工濕地9之間的污水管道上；塔式生物濾池8與流量計11之間的污水管道上設有污水支管，該污水支管與地埋式厭氧池7的底部相連，且回流泵12設于污水支管上；濕地植物17設于潛流人工濕地9上，出水管18設于潛流人工濕地9的尾端。 地埋式厭氧池7為全地下式，采用磚砌或混凝土結構，并設有用于清理的人孔。儲氣罐2中的甲烷產(chǎn)自于沼氣池1，并通過氣壓調(diào)節(jié)器3控制流量；曝氣裝置15曝氣的氣體為甲烷。地埋式厭氧池7利用曝氣裝置15、氣體循環(huán)泵4以及氣體管道5通過循環(huán)甲烷的方式進行曝氣。地埋式厭氧池7中水力停留時間為2(Γ30小時，其接種污泥來自當?shù)匚鬯幚韽S
厭氧活性污泥。格柵處理單元6為地下式，其進水處安裝細格柵，細格柵傾斜角度為40-60度，柵條間隙為20-40毫米。 塔式生物濾池8內(nèi)的生物填料16為微孔生物濾料，堆積密度為60(Tl200g/cm3，微孔生物濾料的粒徑為25 40毫米。實施例2一種農(nóng)村生活污水資源化處理裝置，包括沼氣池I、儲氣罐2、氣壓調(diào)節(jié)器3、氣體循環(huán)泵4、氣體管道5、格柵處理單元6、地埋式厭氧池7、塔式生物濾池8、潛流人工濕地9、提升泵10、流量計11、回流泵12、污水管道13、進水管14、曝氣裝置15、生物填料16、濕地植物17、出水管18 ;沼氣池I與儲氣罐2之間、儲氣罐2與氣壓調(diào)節(jié)器3之間、氣壓調(diào)節(jié)器3與氣體循環(huán)泵4之間均通過氣體管道連接；格柵處理單元6和地埋式厭氧池7之間、地埋式厭氧池7和塔式生物濾池8之間、塔式生物濾池8和潛流人工濕地9之間均通過污水管道13連接；格柵處理單元6的前端設有進水管14 ;曝氣裝置15設于地埋式厭氧池7內(nèi)的底部；且曝氣裝置15通過氣體管道與氣體循環(huán)泵4連接；氣壓調(diào)節(jié)器3與氣體循環(huán)泵4之間的氣體管道上設有氣體支管，且該氣體支管與地埋式厭氧池7相連；提升泵10設于地埋式厭氧池7和塔式生物濾池8之間的污水管道上；塔式生物濾池8與潛流人工濕地9之間的污水管道上設有流量計11 ;塔式生物濾池8與流量計11之間的污水管道上設有污水支管，該污水支管與地埋式厭氧池7的底部相連，且污水支管上設有回流泵12 ;濕地植物17設于潛流人工濕地9上，且潛流人工濕地9的尾端設有出水管18。地埋式厭氧池7為全地下式，采用磚砌或混凝土結構，并設有用于清理的人孔。儲氣罐2中的甲烷產(chǎn)自于沼氣池1，并通過氣壓調(diào)節(jié)器3控制流量；地埋式厭氧池7利用曝氣裝置15、氣體循環(huán)泵4以及氣體管道5通過循環(huán)甲烷的方式進行曝氣，水力停留時間為24小時，其接種污泥來自當?shù)匚鬯幚韽S厭氧活性污泥。格柵處理単元6為地下式，其進水處安裝細格柵，細格柵傾斜角度為60度，柵條間隙為40毫米。塔式生物濾池8內(nèi)的生物填料16為微孔生物濾料，堆積密度為1000g/cm3，微孔生物濾料的粒徑為40毫米。農(nóng)村生活污水處理采用本裝置。實際工作時，當農(nóng)村 生活污水進水CODcr濃度為350mg/L, NH3-N濃度為32mg/L，TN濃度為59mg/L，TP濃度為3mg/L時，待處理污水從進水管(14)進入，經(jīng)過格柵處理単元(6)的預處理后進入地理式厭氧池(7)，在厭氧菌作用下分解和去除水中有機物，同時利用甲烷為碳源進行反硝化和硫酸鹽還原，通過循環(huán)甲烷的方式進行曝氣，甲烷的曝氣量為2L/h，停留24小時后，通過提升泵(10)污水進入塔式生物濾池(8)進ー步去除有機物和氮磷，塔式生物濾池(8)的濾后水通過回流泵(12)回流至地埋式厭氧池(7)，回流比為100%，待處理污水氮磷去除率較高、出水較為清澈時，停止回流，讓塔式生物濾池(8)的出水進入潛流人工濕地(9)進ー步除磷，同時對氮有一定去除，濕地植物(17)為美人蕉，潛流人工濕地(9)采用鵝卵石與高爐爐渣填充，污水最終由潛流人工濕地(9)尾端的出水管(18)流出，經(jīng)該裝置處理過后出水CODcr濃度為33mg/L，去除率為90. 6%，NH3-N濃度為4mg/L，去除率為87. 5%，TN濃度為9mg/L，去除率為84. 7%，TP濃度為0. 6mg/L,去除率為80. 0%，處理出水達標排放。
權利要求1.一種農(nóng)村生活污水資源化處理裝置，包括沼氣池(I)、儲氣罐(2)、氣壓調(diào)節(jié)器(3)、氣體循環(huán)泵(4)、氣體管道(5)、格柵處理單元(6)、地埋式厭氧池(7)、塔式生物濾池(8)、潛流人工濕地(9)、提升泵(10)、流量計(11)、回流泵(12)、污水管道(13)、進水管(14)、曝氣裝置(15)、生物填料(16 )、濕地植物(17 )、出水管(18 );其特征在于所述沼氣池(I)與儲氣罐(2)之間、儲氣罐(2)與氣壓調(diào)節(jié)器(3)之間、氣壓調(diào)節(jié)器(3)與氣體循環(huán)泵(4)之間均通過氣體管道連接；所述格柵處理單元(6)和地埋式厭氧池(7)之間、地埋式厭氧池(7)和塔式生物濾池(8)之間、塔式生物濾池(8)和潛流人工濕地(9)之間均通過污水管道(13)連接；所述進水管(14)設于格柵處理單元(6)的前端；所述曝氣 裝置(15)設于地埋式厭氧池(7)內(nèi)的底部，且曝氣裝置(15)通過氣體管道與氣體循環(huán)泵(4)連接；所述氣壓調(diào)節(jié)器(3)與氣體循環(huán)泵(4)之間的氣體管道上設有氣體支管，且該氣體支管與地埋式厭氧池(7)相連；所述提升泵(10)設于地埋式厭氧池(7)和塔式生物濾池(8)之間的污水管道上；所述流量計(11)設于塔式生物濾池(8)與潛流人工濕地(9)之間的污水管道上；塔式生物濾池(8)與流量計(11)之間的污水管道上設有污水支管，該污水支管與地埋式厭氧池(7)的底部相連，且回流泵(12)設于污水支管上；所述濕地植物(17)設于潛流人工濕地(9)上，所述出水管(18)設于潛流人工濕地(9)的尾端。
2.根據(jù)權利要求書I所述的一種農(nóng)村生活污水資源化處理裝置，其特征在于所述地埋式厭氧池(7)為全地下式，采用磚砌或混凝土結構，并設有用于清理的人孔。
3.根據(jù)權利要求書I所述的一種農(nóng)村生活污水資源化處理裝置，其特征在于所述曝氣裝置(15)曝氣的氣體為甲烷。
4.根據(jù)權利要求書I所述的一種農(nóng)村生活污水資源化處理裝置，其特征在于所述地埋式厭氧池(7)中接種污泥來自當?shù)匚鬯幚韽S厭氧活性污泥。
5.根據(jù)權利要求書I所述的一種農(nóng)村生活污水資源化處理裝置，其特征在于所述格柵處理單元(6)為地下式，其進水處安裝細格柵，細格柵傾斜角度為40-60度，柵條間隙為20-40暈米。
6.根據(jù)權利要求書I所述的一種農(nóng)村生活污水資源化處理裝置，其特征在于所述塔式生物濾池(8)內(nèi)的生物填料(16)為微孔生物濾料，堆積密度為60(Tl200g/cm3，微孔生物濾料的粒徑為25 40毫米。
專利摘要本實用新型公開了一種農(nóng)村生活污水資源化處理裝置，包括沼氣池、格柵預處理單元、地埋式厭氧池、好氧生物濾塔以及潛流人工濕地。所述沼氣池(1)與儲氣罐(2)之間、儲氣罐(2)與氣壓調(diào)節(jié)器(3)之間、氣壓調(diào)節(jié)器(3)與氣體循環(huán)泵(4)之間均通過氣體管道連接；所述格柵處理單元(6)和地埋式厭氧池(7)之間、地埋式厭氧池(7)和塔式生物濾池(8)之間、塔式生物濾池(8)和潛流人工濕地(9)之間均通過污水管道(13)連接；所述進水管(14)設于格柵處理單元(6)的前端；所述曝氣裝置(15)設于地埋式厭氧池(7)內(nèi)的底部。采用本實用新型可有效去除有機物并高效脫除氮磷，占地面積小，運行成本低，因地制宜，實現(xiàn)了廢物資源化利用。
文檔編號C02F9/14GK202558739SQ20122020454
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月9日 優(yōu)先權日2012年5月9日
發(fā)明者嚴小飛, 李軼, 陳云霄, 解東 申請人:河海大學