申請日2015.10.09

　　公開(公告)日2015.12.23

　　IPC分類號C02F3/30

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種無動力曝氣的生活污水凈化系統(tǒng)，包括厭氧處理系統(tǒng)、兼/好氧處理系統(tǒng)，厭氧處理系統(tǒng)與兼/好氧處理系統(tǒng)通過污水管連通，厭氧處理系統(tǒng)連接有進料管，兼/好氧處理系統(tǒng)連接有出水管，所述兼/好氧處理系統(tǒng)內(nèi)設置有儲氣倉，儲氣倉和厭氧處理系統(tǒng)通過儲氣倉連通管連通，儲氣倉和兼/好氧處理系統(tǒng)通過曝氣管連通，儲氣倉內(nèi)設置有空氣聯(lián)通管，空氣連通管上端與空氣連通，下端位于儲氣倉最低水位上方。本發(fā)明在不外加動力源的情況下，充分利用其前端厭氧系統(tǒng)生物過程產(chǎn)生的沼氣壓力，通過增加簡易的曝氣聯(lián)動系統(tǒng)，使其作為后端曝氣的動力，在污水處理系統(tǒng)后端的兼氧和好氧過程中實行微曝氣。

　　權利要求書

　　1.一種無動力曝氣的生活污水凈化系統(tǒng)，其特征在于：包括厭氧處理系統(tǒng)(1)、兼/好氧處理系統(tǒng)(2)，厭氧處理系統(tǒng)(1)與兼/好氧處理系統(tǒng)(2)通過污水管(3)連通，厭氧處理系統(tǒng)(1)連接有進料管(13)，兼/好氧處理系統(tǒng)(2)連接有出水管(14)，所述兼/好氧處理系統(tǒng)(2)內(nèi)設置有儲氣倉(4)，儲氣倉(4)和厭氧處理系統(tǒng)(1)通過儲氣倉連通管(5)連通，儲氣倉(4)和兼/好氧處理系統(tǒng)(2)通過曝氣管(7)連通，儲氣倉(4)內(nèi)設置有空氣聯(lián)通管，空氣連通管(6)上端與空氣連通，下端位于儲氣倉(4)最低水位上方。

　　2.根據(jù)權利要求1所述的一種無動力曝氣的生活污水凈化系統(tǒng)，其特征在于：所述兼/好氧處理系統(tǒng)(2)內(nèi)設置有對進入兼/好氧處理系的空氣進行分布的布氣板(9)和與布氣板(9)配合的空氣截留槽(10)，布氣板(9)位于曝氣管(7)出口處。

　　3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種無動力曝氣的生活污水凈化系統(tǒng)，其特征在于：所述空氣截留槽(10)為多個，分別沿布氣板(9)分布后的空氣的運動軌跡分布。

　　4.根據(jù)權利要求3所述的一種無動力曝氣的生活污水凈化系統(tǒng)，其特征在于：所述厭氧處理系統(tǒng)(1)為沼氣池或生活污水凈化池的厭氧發(fā)酵部分，厭氧處理系統(tǒng)(1)的高寬比不小于4。

　　5.根據(jù)權利要求4所述的一種無動力曝氣的生活污水凈化系統(tǒng)，其特征在于：所述厭氧處理系統(tǒng)(1)包括厭氧發(fā)酵體和設置在厭氧發(fā)酵體上用于存儲沼氣的沼氣罩(11)，沼氣罩(11)上連接有沼氣輸送管(12)。

　　6.根據(jù)權利要求5所述的一種無動力曝氣的生活污水凈化系統(tǒng)，其特征在于：所述儲氣倉(4)的剖面呈倒三角型，其斜邊與水平的夾角α不小于45o，儲氣倉(4)的容積為沼氣罩(11)有效容積的20-50%。

　　7.根據(jù)權利要求6所述的一種無動力曝氣的生活污水凈化系統(tǒng)，其特征在于：所述空氣連通管(6)下端位于儲氣倉(4)最低水位之上20-30mm。

　　8.根據(jù)權利要求7所述的一種無動力曝氣的生活污水凈化系統(tǒng)，其特征在于：所述儲氣倉連通管(5)在厭氧處理系統(tǒng)(1)中的管口位于厭氧處理系統(tǒng)(1)儲存沼氣量最大時的液位以下50-100mm，在儲氣倉(4)中的管口位于儲氣倉(4)底部，儲氣倉連通管(5)內(nèi)徑至少為50mm。

　　9.根據(jù)權利要求8所述的一種無動力曝氣的生活污水凈化系統(tǒng)，其特征在于：所述空氣截留槽(10)的槽口寬度為100-250mm為宜，其中心夾角θ為120o—150o，空氣截留槽(10)的下表面設置有直徑為2-5mm的盲孔。

　　10.根據(jù)權利要求9所述的一種無動力曝氣的生活污水凈化系統(tǒng)，其特征在于：所述曝氣管(7)管口位于空氣連通管(6)下端管口以上至少30mm，管徑為20-30mm，曝氣管(7)上設置有止回閥(8)。

　　說明書

　　一種無動力曝氣的生活污水凈化系統(tǒng)

　　技術領域

　　本發(fā)明涉及一種無動力曝氣的生活污水凈化系統(tǒng)，主要適用于村鎮(zhèn)居民生活污水的分散處理。

　　背景技術

　　農(nóng)村生活污水是農(nóng)村水污染的重要來源之一。目前，尤其在西南地區(qū)，我國的農(nóng)戶以散居為主，若建設集中的生活污水凈化設施的話，所需的排水管網(wǎng)投入較大，性價比不高，因此，單戶的小型污水凈化裝置是我國農(nóng)村地區(qū)的生活污水凈化的主要方式之一。農(nóng)村地區(qū)處理生活污水主要用沼氣池、化糞池、生活污水凈化池、人工濕地等相關技術進行處理，現(xiàn)有技術也涉及到不少相關技術，如中國專利“CN201510231637”公開了一種生活污水的處理方法，公開日為2015-08-12，其包括水槽、種植在水槽內(nèi)的稗草或者水稻，稗草或者水稻的根交織布滿水槽的容腔，生活污水從進水口進入交織的稗草或者水稻的根，然后從出水口流出，污水中的固體物及營養(yǎng)物質(zhì)被稗草或者水稻的根吸收，從而完成生活污水的處理。該發(fā)明具有成本低、能有效適應水流和水質(zhì)變化的優(yōu)點。又如中國專利“CN201520268661”公開一種小型集成生活污水處理設備，公開日為2015-08-26其包括濾池、污水調(diào)節(jié)池、接觸氧化池、消毒池、通風管、風機等;濾池、污水調(diào)節(jié)池、接觸氧化池、消毒池四池并列布置，濾池側面設有進水管;消毒池側面設有出水管;通風管深入到接觸氧化池內(nèi)部。該小型集成生活污水處理設備集生物降解污水沉降、氧化消毒于一體，不僅能有效清除污水中的污染物，而且運行經(jīng)濟，抗沖擊濃度能力強，處理效率高，管理維修方便。

　　然而，現(xiàn)有的農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)在脫氮除磷的效果方面仍不夠理想。污水處理的生物除氮磷過程需要厭氧-好氧-兼氧交替進行，雖然有的凈化設施設置了曝氣裝置，但是，這些曝氣過程都有不小的能耗，需要外加動力�，F(xiàn)實情況是，我國農(nóng)村能源緊缺的現(xiàn)狀，無動力的單戶的生活污水凈化裝置更適合農(nóng)村地區(qū)使用。因此，如何在無外加動力的情況下在池內(nèi)充氧，使池內(nèi)形成厭氧-好氧-兼氧交替的環(huán)境，提高脫氮除磷效果和污水出水水質(zhì)，是目前我國農(nóng)村生活污水處理上需要解決的一個問題。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的上述問題，提供一種無動力曝氣的生活污水凈化系統(tǒng)。本發(fā)明在不外加動力源的情況下，充分利用其前端厭氧系統(tǒng)生物過程產(chǎn)生的沼氣壓力，通過增加簡易的曝氣聯(lián)動系統(tǒng)，使其作為后端曝氣的動力，在污水處理系統(tǒng)后端的兼氧和好氧過程中實行微曝氣。

　　為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

　　一種無動力曝氣的生活污水凈化系統(tǒng)，其特征在于：包括厭氧處理系統(tǒng)、兼/好氧處理系統(tǒng)，厭氧處理系統(tǒng)與兼/好氧處理系統(tǒng)通過污水管連通，厭氧處理系統(tǒng)連接有進料管，兼/好氧處理系統(tǒng)連接有出水管，所述兼/好氧處理系統(tǒng)內(nèi)設置有儲氣倉，儲氣倉和厭氧處理系統(tǒng)通過儲氣倉連通管連通，儲氣倉和兼/好氧處理系統(tǒng)通過曝氣管連通，儲氣倉內(nèi)設置有空氣聯(lián)通管，空氣連通管上端與空氣連通，下端位于儲氣倉最低水位上方。

　　所述兼/好氧處理系統(tǒng)內(nèi)設置有對進入兼/好氧處理系的空氣進行分布的布氣板和與布氣板配合的空氣截留槽，布氣板位于曝氣管出口處。

　　所述空氣截留槽為多個，分別沿布氣板分布后的空氣的運動軌跡分布。

　　所述厭氧處理系統(tǒng)為沼氣池或生活污水凈化池的厭氧發(fā)酵部分，厭氧處理系統(tǒng)的高寬比不小于4。

　　所述厭氧處理系統(tǒng)包括厭氧發(fā)酵體和設置在厭氧發(fā)酵體上用于存儲沼氣的沼氣罩，沼氣罩上連接有沼氣輸送管。

　　所述儲氣倉的剖面呈倒三角型，其斜邊與水平的夾角α不小于45o，儲氣倉的容積為沼氣罩有效容積的20-50%。

　　所述空氣連通管下端位于儲氣倉最低水位之上20-30mm。

　　所述儲氣倉連通管在厭氧處理系統(tǒng)中的管口位于厭氧處理系統(tǒng)儲存沼氣量最大時的液位以下50-100mm，在儲氣倉中的管口位于儲氣倉底部，儲氣倉連通管內(nèi)徑至少為50mm。

　　所述空氣截留槽的槽口寬度為100-250mm為宜，其中心夾角θ為120o—150o，空氣截留槽的下表面設置有直徑為2-5mm的盲孔。

　　所述曝氣管管口位于空氣連通管下端管口以上至少30mm，管徑為20-30mm，曝氣管上設置有止回閥。

　　采用本發(fā)明的優(yōu)點在于：

　　一、本發(fā)明充分利用了厭氧系統(tǒng)中沼氣產(chǎn)生的壓差，實現(xiàn)了在無外加動力的情況下對后續(xù)的兼/好氧系統(tǒng)進行曝氣，整個過程只需正常發(fā)酵和使用沼氣即可實現(xiàn)，沒有額外的能源消耗和管理。

　　二、本發(fā)明中，污水在厭氧處理系統(tǒng)中進行有機污染物的去除，在后續(xù)提供兼/好氧處理系統(tǒng)中進行脫氮除磷的生物過程，比傳統(tǒng)的無動力污水處理設施脫氮除磷效果更好，出水水質(zhì)更佳。

　　三、本發(fā)明中，在兼/好氧處理系統(tǒng)中加入了截留空氣的截留槽，使得曝的空氣能更長久的停留在兼/好氧處理系統(tǒng)中，給微生物更多與空氣接觸的時間，保證反應完全進行。同時，空氣截留槽上隨著氧氣濃度的不同會附著不同種群的微生物，使得系統(tǒng)能生物多樣性更為豐富，能處理的污染物種類更加廣泛。

　　四、本發(fā)明中，只需在比較成熟的污水處理系統(tǒng)中增加一部分儲氣系統(tǒng)和布氣系統(tǒng)即可，改造和修建的成本較低。由于無需外加動力，運行成本也較低，易于在我國農(nóng)村推廣和使用。

　　綜上，本發(fā)明通過空氣儲氣倉和相應的連通管的連接，充分的利用了前段厭氧處理系統(tǒng)沼氣產(chǎn)生的壓差向后端兼/好氧處理系統(tǒng)曝入空氣，并且通過截留設施將所曝空氣留在后端系統(tǒng)中，為后面的反應提供充足的氧氣。本發(fā)明在無需外加動力的情況下，對分散式處理系統(tǒng)的兼氧/好氧部分鼓入了空氣，增強了其脫氮除磷的效果，改善了出水水質(zhì)，且整個系統(tǒng)的建設、運行和管理均較為簡便，適合于應用在能源緊缺地區(qū)的分散式無動力的污水處理裝置中。