申請日2015.11.12
公開(公告)日2016.04.27
IPC分類號C02F9/14
摘要
本實用新型涉及一種自然增氧滲濾式農(nóng)村生活污水土地處理裝置。該裝置由高效厭氧預(yù)處理系統(tǒng)、土地處理系統(tǒng)、布水系統(tǒng)、集水系統(tǒng)和自然增氧系統(tǒng)組成。高效厭氧預(yù)處理系統(tǒng)采用三格式厭氧折流板反應(yīng)器，內(nèi)部填充立體彈性填料，設(shè)置導(dǎo)流板，調(diào)整下流向室和上流向室比例，提高系統(tǒng)的預(yù)處理效果。土地處理系統(tǒng)的處理層包括種植層、第一好氧層、兼性厭氧層、厭氧層和第二好氧層，在處理層添加固定碳源，增強裝置對總氮的去除效果;土地處理系統(tǒng)的防滲砂盤設(shè)計為漏斗型，提高裝置的運行效果。自然增氧系統(tǒng)通過通氣管連接布水管和集水管實現(xiàn)對裝置內(nèi)部的自然復(fù)氧。本實用新型充氧能力強、處理效果好、管理方便、運行費用和建造成本低，并延長了土地處理系統(tǒng)的使用壽命，增強了總氮的去除效果，適于農(nóng)村生活污水的處理。
權(quán)利要求書
1.一種自然增氧滲濾式農(nóng)村生活污水土地處理裝置，其特征在于，包括高效厭氧預(yù)處理系統(tǒng)、土地處理系統(tǒng)、布水系統(tǒng)、集水系統(tǒng)和自然增氧系統(tǒng);
所述高效厭氧預(yù)處理系統(tǒng)采用三格式厭氧折流板反應(yīng)器(10)，所述三格式厭氧折流板反應(yīng)器(10)由3塊隔板(6)豎向分隔成3個串聯(lián)的反應(yīng)室，各反應(yīng)室中部垂直設(shè)置折流板(7)，將反應(yīng)室分成下向流室(2)和上向流室(3)，折流板(7)下端連接導(dǎo)流板(8)，三格式厭氧折流板反應(yīng)器(10)上部設(shè)置厭氧蓋板(4)，厭氧蓋板(4)上設(shè)有排氣孔(5)，第一個反應(yīng)室的下向流室(2)與進水口(1)連通，第三個反應(yīng)室的上向流室(3)通過布水系統(tǒng)與土地處理系統(tǒng)連通;
所述布水系統(tǒng)包括布水管(17)和布水孔(18)，布水孔(18)設(shè)置在布水管(17)上;
所述集水系統(tǒng)包括集水管(19)和集水孔(20)，集水孔(20)設(shè)置在集水管(19)上;
所述土地處理系統(tǒng)包括處理層(16)、防滲砂盤(15)和出水口(22)，處理層(16)包括從上至下依次設(shè)置的種植層(11)、第一好氧層(121)、兼性厭氧層(13)、厭氧層(14)和第二好氧層(122);防滲砂盤(15)設(shè)置于第一好氧層(121)下部，布水管(17)貫穿其中，所述集水系統(tǒng)設(shè)置在第二好氧層(122)底端部，所述集水管(19)與出水口(22)連通;
所述自然增氧系統(tǒng)包括通氣管(21)，通氣管(21)與集水管(19)和布水管(17)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然增氧滲濾式農(nóng)村生活污水土地處理裝置，其特征在于，所述進水口(1)上設(shè)置不銹鋼篩網(wǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然增氧滲濾式農(nóng)村生活污水土地處理裝置，其特征在于，所述下向流室(2)與上向流室(3)的體積比為1:3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然增氧滲濾式農(nóng)村生活污水土地處理裝置，其特征在于，導(dǎo)流板(8)與折流板(7)的夾角為45°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然增氧滲濾式農(nóng)村生活污水土地處理裝置，其特征在于，上向流室(3)中裝填立體彈性填料(9)，填充率為100%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然增氧滲濾式農(nóng)村生活污水土地處理裝置，其特征在于，所述種植層(11)裝填土壤，層上種植黑麥草;第一好氧層(121)和第二好氧層(122)裝填土壤、稻殼碳和細砂;兼性厭氧層(13)裝填沸石;厭氧層(14)裝填固定碳源、土壤、細砂、粉煤灰和稻殼碳，所用的固定碳源為絲瓜絡(luò)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然增氧滲濾式農(nóng)村生活污水土地處理裝置，其特征在于，所述防滲砂盤(15)為漏斗型。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自然增氧滲濾式農(nóng)村生活污水土地處理裝置，其特征在于，所述防滲砂盤(15)高度為10cm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然增氧滲濾式農(nóng)村生活污水土地處理裝置，其特征在于，所述布水管(17)上設(shè)直徑為6～8mm夾角為120°的成對布水孔(18)，設(shè)置于防滲砂盤(15)的底部，周圍填裝1～3cm礫石，并用1×1mm的尼龍網(wǎng)包裹。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然增氧滲濾式農(nóng)村生活污水土地處理裝置，其特征在于所述集水管(19)上設(shè)直徑為6～8mm夾角為120°的成對集水孔(20)，周圍填裝1～3cm礫石，并用1×1mm的尼龍網(wǎng)包裹。
說明書
自然增氧滲濾式農(nóng)村生活污水土地處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種自然增氧滲濾式農(nóng)村生活污水土地處理裝置，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
農(nóng)村生活污水主要來源于廚房炊事、沐浴、洗滌和廁所沖洗等。農(nóng)村生活污水主要呈分散型排放，且排放量大，據(jù)測算，我國農(nóng)村每年產(chǎn)生生活污水約90多億噸。長期以來，由于治理資金短缺和對農(nóng)村水環(huán)境保護意識的淡薄，96%的村莊都沒有排水渠道和污水處理系統(tǒng)，農(nóng)村地區(qū)的生活污水未經(jīng)處理就直接排放，這嚴重影響了農(nóng)村地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，并對當?shù)鼐用竦娘嬘盟踩珮?gòu)成威脅。研究一種針對分散式農(nóng)村生活污水高效率、低費用、低能耗的處理裝備已受高內(nèi)外專家、學(xué)者的高度重視。
授權(quán)公告號為CN1583609A的中國專利公布了一種有脫氮除磷通氣層的污水深度處理裝置。該裝置在傳統(tǒng)污水土地滲濾處理方法的滲濾層中鋪設(shè)一層具有強化脫氨固磷功能的透水、透氣、空心功能性型材，形成空心材料層。該裝置具有良好的復(fù)氧效果，較高的脫氨除磷效率，有效實現(xiàn)面源生活污水深度處理。但該裝置由于缺少預(yù)處理部分，導(dǎo)致土地處理系統(tǒng)的有機負荷較大。
授權(quán)公告號為CN202080988U的中國專利公布了一種針對分散式農(nóng)村生活污水的土地處理裝置。該裝置由厭氧處理單元、土地處理單元和自然增氧系統(tǒng)三部分組成，具有填料更換周期長，復(fù)氧效果好，處理效率高，投資成本低等特點。但該裝置由于缺乏碳源，存在出水總氮濃度不穩(wěn)定的問題。
發(fā)明內(nèi)容：
本實用新型目的是在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種高效廉價的針對分散式農(nóng)村生活污水的土地處理裝置。
為解決上述問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案為：一種自然增氧滲濾式農(nóng)村生活污水土地處理裝置，包括高效厭氧預(yù)處理系統(tǒng)、土地處理系統(tǒng)、布水系統(tǒng)、集水系統(tǒng)和自然增氧系統(tǒng);
進一步地，高效厭氧預(yù)處理系統(tǒng)采用三格式厭氧折流板反應(yīng)器，所述三格式厭氧折流板反應(yīng)器由3塊隔板豎向分隔成3個串聯(lián)的反應(yīng)室，各反應(yīng)室中部垂直設(shè)置折流板，將反應(yīng)室分成下向流室和上向流室，折流板下端連接導(dǎo)流板，三格式厭氧折流板反應(yīng)器上部設(shè)置厭氧蓋板，厭氧蓋板上設(shè)有排氣孔，第一個反應(yīng)室的下向流室與進水口連通，第三個反應(yīng)室的上向流室通過布水系統(tǒng)與土地處理系統(tǒng)連通。
進一步地，所述布水系統(tǒng)包括布水管和布水孔，布水孔設(shè)置在布水管上;
進一步地，所述集水系統(tǒng)包括集水管和集水孔，集水孔設(shè)置在集水管上;
進一步地，所述土地處理系統(tǒng)包括處理層、防滲砂盤和出水口，處理層包括從上至下依次設(shè)置的種植層、第一好氧層、兼性厭氧層、厭氧層和第二好氧層;防滲砂盤設(shè)置于第一好氧層下部，布水管貫穿其中，所述集水系統(tǒng)設(shè)置在第二好氧層底端部，所述集水管與出水口連通。
進一步地，所述自然增氧系統(tǒng)包括通氣管，通氣管與集水管和布水管相連通。
進一步地，所述進水口上設(shè)置不銹鋼篩網(wǎng)。
進一步地，所述下向流室與上向流室的體積比為1:3。
進一步地，導(dǎo)流板與折流板的夾角為45°。
進一步地，上向流室中裝填立體彈性填料，填充率為100%。
進一步地，所述種植層裝填土壤，層上種植黑麥草;第一好氧層和第二好氧層裝填土壤、稻殼碳和細砂;兼性厭氧層裝填沸石;厭氧層裝填固定碳源、土壤、細砂、粉煤灰和稻殼碳，所用的固定碳源為絲瓜絡(luò)。
進一步地，所述防滲砂盤為漏斗型。
進一步地，所述防滲砂盤高度為10cm。
進一步地，所述布水管上設(shè)直徑為6～8mm夾角為120°的成對布水孔，設(shè)置于防滲砂盤的底部，周圍填裝1～3cm礫石，并用1×1mm的尼龍網(wǎng)包裹。
進一步地，所述集水管上設(shè)直徑為6～8mm夾角為120°的成對集水孔，周圍填裝1～3cm礫石，并用1×1mm的尼龍網(wǎng)包裹。
所述自然增氧滲濾式土地處理裝置的工作原理為：
在自然增氧滲濾式土地處理裝置中，布水管和集水管與通氣管連接，通氣管管口高出土地處理單元種植層表面10～15cm，且連接三通。受農(nóng)村生活污水排放規(guī)律的影響，裝置進水方式為間歇性進水，當裝置進水時，污水經(jīng)布水管通過布水孔進入土地處理系統(tǒng)，好氧層微生物在有氧條件下對污水的物質(zhì)進行轉(zhuǎn)化分解，隨著水飽和度逐漸增加，裝置空氣孔隙率逐漸較小;當裝置停止進水時，裝置內(nèi)部水飽和度逐漸較小，裝置內(nèi)部空氣孔隙率逐漸增加，空氣通過通氣管經(jīng)布水孔和集水孔進入土地處理系統(tǒng)，如此往復(fù)，在好氧層形成好氧區(qū)域，實現(xiàn)裝置的自然增氧。
污水通過設(shè)有不銹鋼網(wǎng)的進水口去除雜物，污水在蓋有厭氧蓋板的三格式厭氧折流板反應(yīng)器中依次經(jīng)過由隔板分成的3個隔室，在每個隔室中先通過由折流板分成的下向流室，然后經(jīng)導(dǎo)流板的引流作用流至上流向室。厭氧折流板反應(yīng)器通過微生物作用、沉淀作用、吸附作用和攔截作用去除污水中大部分的懸浮物和動植物油、部分的有機物和少量的氮磷污染物。厭氧反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通過排氣孔排出。經(jīng)厭氧折流板反應(yīng)器預(yù)處理后的污水經(jīng)布水管上的布水孔進入土地處理系統(tǒng)的防滲砂盤底部，在毛細作用和虹吸作用的影響下，污水越過防滲砂盤均勻布水至第一好氧層，在第一好氧層中，通過硝化細菌的硝化、填料的吸附等作用去除大部分氨氮和磷及部分有機物，此外，種植層中植物根系的作用亦有利于污水中氮、磷和有機物的去除;然后，污水進入兼性厭氧層，通過兼性厭氧微生物的作用和填料的吸附作用去除部分磷和有機物;然后，污水進入?yún)捬鯇�，通過反硝化細菌的反硝化作用和填料的吸附作用去除大部分的總氮及部分的磷和有機物;然后，污水進入第二好氧層，通過硝化細菌的硝化、填料的吸附等作用去除部分的氨氮和有機物;最后，處理后的污水經(jīng)過集水孔收集于集水管中，通過出水口流出裝置，達到凈化污水的目的。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果為：一、設(shè)置導(dǎo)流板，將進水引向流室中心促進混合，起到了緩沖水流和均勻布水的作用，提高了反應(yīng)器的抗沖擊能力;二、調(diào)整上流向室和下流向室的比例，使上流向室比下流向室大，有利于厭氧污泥停留在上向流室內(nèi)，使水流方向與產(chǎn)氣上升方向一致，一方面減少了堵塞的機會，另一方面加強了對污泥床層的攪拌作用，有利于微生物與進水基質(zhì)的充分接觸和顆粒污泥的形成;三、裝填立體彈性填料，提高了微生物菌落的附著面積，增加了厭氧折流板反應(yīng)器對懸浮物的截留面積;四、土地處理單元分層填裝，按照功能的不同填充不同的改性土壤或填料，提高了填料的利用效率，增強了裝置的處理效果;五、增加固定碳源，增強了裝置對總氮的去除效果;六、通過對毛細作用和虹吸作用的研究，將防滲砂盤設(shè)計為漏斗型，砂盤高度為10cm，且盡可能小，為裝置的設(shè)計提供理論依據(jù)的同時，降低了裝置的工程造價，提高了填料的利用率;七、將布水管設(shè)置在防滲砂盤的底部，使得防滲砂盤的緩流作用更加明顯，布水更加均勻。
