本實(shí)用新型屬于水處理設(shè)備,特別涉及一種新型三級(jí)式化糞池。
背景技術(shù):
近年來(lái),我國(guó)生活污水處理廠不斷興建,但主要集中在城市,農(nóng)村生活污水尚未得到處理。目前農(nóng)村生活污水的處理主要有兩種途徑:一是將生活污水納入市政管網(wǎng);二是建立污水就地處理設(shè)施。在市區(qū)人口密集區(qū)域,提高管網(wǎng)收集覆蓋率,提升污水集中處理能力無(wú)疑是正確的選擇,而在城市遠(yuǎn)郊和廣大農(nóng)村地區(qū)集中管網(wǎng)無(wú)法通達(dá),即使能夠隨主要道路延伸,接管費(fèi)用和長(zhǎng)途污水泵站輸送、運(yùn)行費(fèi)用都非常高,單位污水處理成本也大大提高。因此,農(nóng)村生活污水多采取就地處理的方式?;S池作為一種簡(jiǎn)便的、無(wú)需耗能的污水就地處理設(shè)施被廣泛的使用,其中,以三級(jí)式化糞池的使用最為廣泛。
三級(jí)化糞池通常由相連的三個(gè)池子組成,中間由過(guò)糞管聯(lián)通,主要是利用厭氧發(fā)酵、中層過(guò)糞和寄生蟲卵比重大于一般混合液比重而易于沉淀的原理,通常包括過(guò)濾沉淀、厭氧發(fā)酵、固體物分解、糞液排放等步驟。然而,現(xiàn)有三級(jí)式化糞池的過(guò)濾、除COD、降總氮效果不佳,尤其是對(duì)于一些高氨氮的污水處理效果不理想。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問(wèn)題:為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本實(shí)用新型提供了一種新型三級(jí)式化糞池。
技術(shù)方案:本實(shí)用新型提供的一種新型三級(jí)式化糞池,包括第一級(jí)化糞池、第二級(jí)化糞池、第三級(jí)化糞池;所述第一級(jí)化糞池和第二級(jí)化糞池內(nèi)分別設(shè)有填料;所述第三級(jí)化糞池頂部設(shè)有通風(fēng)管;所述第三級(jí)化糞池內(nèi)設(shè)有動(dòng)態(tài)膜組件;所述動(dòng)態(tài)膜組件設(shè)于第三級(jí)化糞池中上部,其部分位于第三級(jí)化糞池的最高液面以上、部分位于第三級(jí)化糞池的最低液面以下。
作為改進(jìn),所述動(dòng)態(tài)膜組件包括基材和形成在基材上的動(dòng)態(tài)膜;所述基材為大孔基材。
作為進(jìn)一步改進(jìn),所述基材為海綿、濾網(wǎng)、無(wú)紡布、多孔陶瓷、燒結(jié)金屬網(wǎng)、金屬纖維燒結(jié)氈、粉末燒結(jié)材料、燒結(jié)多孔塑料、燒結(jié)鋁氧化物、棉織物、毛織物、絲織物、合成纖維織物、玻璃纖維織物、非織造纖維織物中的一種或幾種的組合。
作為進(jìn)一步改進(jìn),所述基材的縱截面為空心圓環(huán),其外徑為40-150毫米、內(nèi)徑為10-30毫米,高為0.1-3米;優(yōu)選地,其外徑為40-100毫米、內(nèi)徑為10-30毫米,高為0.3-1米;更優(yōu)選地,其外徑為40-60毫米、內(nèi)徑為10-30毫米,高為0.4-0.6米;最優(yōu)選地,其外徑為50毫米、內(nèi)徑為20毫米,高為0.5米。
作為進(jìn)一步改進(jìn),所述動(dòng)態(tài)膜自外而內(nèi)依次包括過(guò)濾吸附層、厭氧反應(yīng)層和反硝化反應(yīng)層。
作為進(jìn)一步改進(jìn),所述動(dòng)態(tài)膜組件的形成和應(yīng)用方法,包括以下步驟:
(1)動(dòng)態(tài)膜的形成:將廢水持續(xù)通過(guò)基材1-7天即在基材表面形成動(dòng)態(tài)膜,具體為:污水由外至內(nèi)向基材中滲透,同時(shí)在基材表面吸附一些較大顆粒的雜質(zhì)和污泥,形成初生動(dòng)態(tài)膜;運(yùn)行一段時(shí)間后初生動(dòng)態(tài)膜表面繼續(xù)吸附雜質(zhì)和污泥形成過(guò)濾吸附層,初生動(dòng)態(tài)膜內(nèi)部形成一層致密的污泥層并生長(zhǎng)厭氧菌即為厭氧反應(yīng)層,初生動(dòng)態(tài)膜最內(nèi)部生長(zhǎng)反硝化細(xì)菌即為反硝化反應(yīng)層,至此形成表面附著動(dòng)態(tài)膜的基材即為動(dòng)態(tài)膜組件;
(2)廢水處理:污水流經(jīng)過(guò)濾吸附層在過(guò)濾吸附層內(nèi)過(guò)濾;再流經(jīng)厭氧反應(yīng)層在厭氧菌的作用下發(fā)生厭氧反應(yīng),將大分子的有機(jī)物分解;最后流經(jīng)反硝化反應(yīng)層在反硝化菌的作用下,利用厭氧反應(yīng)層提供的碳源,對(duì)廢水脫氮。、
步驟(1)和步驟(2)中,廢水依靠重力自然通過(guò)動(dòng)態(tài)膜,廢水通過(guò)動(dòng)態(tài)膜內(nèi)的時(shí)間為0.5-10h。
作為另一種改進(jìn),還包括沉淀池,所述沉淀池的進(jìn)水口與動(dòng)態(tài)膜組件出水口連接。
本實(shí)用新型還提供了一種利用上述所述化糞池處理農(nóng)村污廢水的方法,包括以下步驟:
(1)農(nóng)村污廢水依次經(jīng)第一級(jí)化糞池缺氧發(fā)酵處理,第二級(jí)化糞池好氧發(fā)酵處理;
(2)步驟(1)處理后的污廢水流入第三級(jí)化糞池內(nèi),污廢水滲透進(jìn)動(dòng)態(tài)膜內(nèi),浸沒(méi)在水中的動(dòng)態(tài)膜表面上發(fā)生厭氧、缺氧反應(yīng),暴露在空氣中的動(dòng)態(tài)膜表面上發(fā)生缺氧、好氧反應(yīng);污水中的游離氨在動(dòng)態(tài)膜表面上易揮發(fā),使污廢水中氨氮降低;
具體而言,浸沒(méi)在水中的動(dòng)態(tài)膜表面上發(fā)生以下反應(yīng):
(2.1)第三級(jí)化糞池出水由外至內(nèi)向動(dòng)態(tài)膜中滲透,過(guò)濾吸附層吸附一些較大顆粒的雜質(zhì)和污泥;
(2.2)再流經(jīng)厭氧反應(yīng)層在厭氧菌的作用下發(fā)生厭氧反應(yīng),將大分子的有機(jī)物分解;
(2.3)最后流經(jīng)反硝化反應(yīng)層在反硝化菌的作用下,利用厭氧反應(yīng)層提供的碳源,對(duì)廢水脫氮。
有益效果:本實(shí)用新型提供三級(jí)式化糞池的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、使用方便,脫氮效果好,可有效降COD、BOD,幾乎無(wú)能耗,無(wú)需維護(hù),使用壽命長(zhǎng),運(yùn)行成本低。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型三級(jí)式化糞池的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為動(dòng)態(tài)膜組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本實(shí)用新型三級(jí)式化糞池作出進(jìn)一步說(shuō)明。
新型三級(jí)式化糞池,包括第一級(jí)化糞池1、第二級(jí)化糞池2、第三級(jí)化糞池3、沉淀池;第一級(jí)化糞池1和第二級(jí)化糞池2內(nèi)分別設(shè)有填料5;第三級(jí)化糞池3頂部設(shè)有通風(fēng)管4;第三級(jí)化糞池3內(nèi)設(shè)有動(dòng)態(tài)膜組件6;動(dòng)態(tài)膜組件6設(shè)于第三級(jí)化糞池3中上部,其部分位于第三級(jí)化糞池3的最高液面以上、部分位于第三級(jí)化糞池3的最低液面以下。沉淀池的進(jìn)水口與動(dòng)態(tài)膜組件6出水口連接。動(dòng)態(tài)膜組件6包括基材7和形成在基材7上的動(dòng)態(tài)膜8;基材7為大孔基材。動(dòng)態(tài)膜8自外而內(nèi)依次包括過(guò)濾吸附層11、厭氧反應(yīng)層12和反硝化反應(yīng)層13。
制備一批尺寸、材質(zhì)不同的動(dòng)態(tài)膜組件并運(yùn)行,條件見(jiàn)表1,方法如下:
(1)動(dòng)態(tài)膜的形成:將廢水持續(xù)通過(guò)基材1-7天即在基材表面形成動(dòng)態(tài)膜,具體為:污水由外至內(nèi)向基材中滲透,同時(shí)在基材表面吸附一些較大顆粒的雜質(zhì)和污泥,形成初生動(dòng)態(tài)膜;運(yùn)行一段時(shí)間后初生動(dòng)態(tài)膜表面繼續(xù)吸附雜質(zhì)和污泥形成過(guò)濾吸附層,初生動(dòng)態(tài)膜內(nèi)部形成一層致密的污泥層并生長(zhǎng)厭氧菌即為厭氧反應(yīng)層,初生動(dòng)態(tài)膜最內(nèi)部生長(zhǎng)反硝化細(xì)菌即為反硝化反應(yīng)層,至此形成表面附著動(dòng)態(tài)膜的基材即為動(dòng)態(tài)膜組件;
(2)廢水處理:污水流自然持續(xù)通過(guò)濾吸附層在過(guò)濾吸附層內(nèi)過(guò)濾;再流經(jīng)厭氧反應(yīng)層在厭氧菌的作用下發(fā)生厭氧反應(yīng),將大分子的有機(jī)物分解;最后流經(jīng)反硝化反應(yīng)層在反硝化菌的作用下,利用厭氧反應(yīng)層提供的碳源,對(duì)廢水脫氮;
(3)工作過(guò)程中假如發(fā)現(xiàn)膜表面的污泥層太厚,影響水通量,此時(shí)需要反沖洗,通過(guò)曝氣沖刷膜表面,反洗完成可以繼續(xù)運(yùn)行;由于本實(shí)用新型為大孔材料制得的動(dòng)態(tài)膜,因此,其對(duì)污廢水阻力非常小,可僅靠污廢水自身重力完成,其流通量由系統(tǒng)自行調(diào)節(jié);不僅節(jié)能環(huán)保、成本低;而且反沖洗周期非常長(zhǎng),幾乎不需要反沖洗。
表1
(1)農(nóng)村污廢水依次經(jīng)第一級(jí)化糞池1缺氧發(fā)酵處理,第二級(jí)化糞池2好氧發(fā)酵處理;
(2)步驟(1)處理后的污廢水流入第三級(jí)化糞池3內(nèi),污廢水滲透進(jìn)動(dòng)態(tài)膜內(nèi),浸沒(méi)在水中的動(dòng)態(tài)膜表面上發(fā)生厭氧、缺氧反應(yīng),暴露在空氣中的動(dòng)態(tài)膜表面上發(fā)生缺氧、好氧反應(yīng);污水中的游離氨在動(dòng)態(tài)膜表面上易揮發(fā),使污廢水中氨氮降低;
具體而言,浸沒(méi)在水中的動(dòng)態(tài)膜表面上發(fā)生以下反應(yīng):
(2.1)第三級(jí)化糞池3出水由外至內(nèi)向動(dòng)態(tài)膜中滲透,過(guò)濾吸附層吸附一些較大顆粒的雜質(zhì)和污泥;
(2.2)再流經(jīng)厭氧反應(yīng)層在厭氧菌的作用下發(fā)生厭氧反應(yīng),將大分子的有機(jī)物分解;
(2.3)最后流經(jīng)反硝化反應(yīng)層在反硝化菌的作用下,利用厭氧反應(yīng)層提供的碳源,對(duì)廢水脫氮。
利用化糞池對(duì)江蘇宜興王某家生活污水進(jìn)行處理,結(jié)果見(jiàn)表2。
表2
其中,對(duì)比例為采用常規(guī)聚氨酯材料制得的動(dòng)態(tài)膜。
由表2可知,本實(shí)用新型的化糞池可有效去除污水中的氨氮等有機(jī)物。