申請日2015.07.17

　　公開(公告)日2015.11.25

　　IPC分類號C02F9/14

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種分散生活污水的處理系統(tǒng)，包括依次串聯(lián)的化糞池(12)、水解酸化調(diào)節(jié)池(1)和強化人工濕地(3)，所述強化人工濕地(3)從上至下包括布水管(4)、生物沸石強化硝化區(qū)(5)、反硝化區(qū)(6)和集水區(qū)(7)，在所述集水區(qū)設(shè)置有集水管(8)，所述集水管(8)與虹吸排放管(9)相連。本發(fā)明所述的分散生活污水的處理系統(tǒng)，通過將分散生活污水中的黑水和灰水分開收集、處理，有效的縮小了化糞池的體積，同時在基于生物沸石的人工濕地中強化氨氮的去除。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種分散生活污水的處理系統(tǒng)，其特征在于：包括依次串聯(lián)的化糞池(12)、水解酸 化調(diào)節(jié)池(1)和強化人工濕地(3)，所述強化人工濕地(3)從上至下包括布水管(4)、生 物沸石強化硝化區(qū)(5)、反硝化區(qū)(6)和集水區(qū)(7)，在所述集水區(qū)設(shè)置有集水管(8)，所 述集水管(8)與虹吸排放管(9)相連。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散生活污水的處理系統(tǒng)，其特征在于：所述水解酸化調(diào)節(jié)池 (1)和所述強化人工濕地(3)之間通過進水控制器(2)相連，所述進水控制器(2)為進 水端具有套管結(jié)構(gòu)的虹吸進水系統(tǒng)，所述套管結(jié)構(gòu)包括外管(14)和內(nèi)管，所述內(nèi)管包括內(nèi) 管水平段(10)和與所述內(nèi)管水平段的前端相連的豎直設(shè)置的內(nèi)管進水管，所述內(nèi)管進水管 的進水口(11)朝上設(shè)置，所述內(nèi)管進水管的外徑小于所述外管(14)的內(nèi)徑，所述外管(14) 豎直設(shè)置在水解酸化調(diào)節(jié)池(1)中，所述內(nèi)管進水管的一側(cè)的側(cè)壁固定在所述外管(14)的 下部內(nèi)壁的一側(cè)，所述外管(14)的底部延伸至所述內(nèi)管水平段(10)的上表面，所述進水 控制器(2)的出水端與所述布水管(4)連接。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分散生活污水的處理系統(tǒng)，其特征在于：所述進水控制器(2) 的最高位與所述內(nèi)管進水管的進水口(11)的高度之間的距離為15～25cm，所述內(nèi)管水平 段(10)的下表面至所述內(nèi)管進水管的進水口(11)的高度為15cm，所述外管(14)的長 度為50cm;所述內(nèi)管為DN50的PVC管，所述外管(14)為DN100的PVC管。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分散生活污水的處理系統(tǒng)，其特征在于：所述內(nèi)管進水管的進 水口(11)與所述水解酸化調(diào)節(jié)池(1)的底部的高差為50～80cm;所述水解酸化調(diào)節(jié)池(1) 底部至所述內(nèi)管進水管的進水口(11)所處高度之間可容納的體積等于日均產(chǎn)生的生活污水 量;所述內(nèi)管進水管的進水口(11)至所述進水控制器(2)最高位之間的所述水解酸化調(diào)節(jié) 池(1)可容納的體積是所述生物沸石強化硝化區(qū)(5)孔隙體積的1.1～1.3倍。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分散生活污水的處理系統(tǒng)，其特征在于：所述生物沸石強化硝 化區(qū)(5)采用的基質(zhì)為沸石，填充厚度為20～30cm，沸石的粒徑為3～7mm;所述反硝化 區(qū)(6)采用的基質(zhì)為紅磚磚渣，粒徑為5～15mm，填充厚度為30～60cm。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散生活污水的處理系統(tǒng)，其特征在于：所述虹吸排水管(9) 為DN20的PVC管，其進水端與所述集水管(8)連通，最高位與所述布水管(4)平齊，出 水口與所述生物沸石強化硝化區(qū)(5)的底部平齊。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散生活污水的處理系統(tǒng)，其特征在于：所述布水管(4)水 平設(shè)置在所述生物沸石強化硝化區(qū)(5)上，在所述生物沸石強化硝化區(qū)(5)的表層上種植 有濕地植物(13)。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的分散生活污水的處理系統(tǒng)，其特征在于：所述濕地植物(13) 夏季為空心菜，冬季為黑麥草。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散生活污水的處理系統(tǒng)，其特征在于：所述化糞池(12)為 連接的兩格化糞池，所述化糞池(12)的出水口比所述進水控制器(2)的最高位置高5cm， 所述化糞池(12)與黑水管相連，所述水解酸化調(diào)節(jié)池(1)與灰水管相連。

　　10.一種采用權(quán)利要求1～9中任意一項所述的分散生活污水的處理系統(tǒng)進行污水處理的 方法，其特征在于，包括如下步驟：

　　分散生活污水中的黑水經(jīng)過化糞池(12)處理后和灰水一起流入水解酸化調(diào)節(jié)池(1)中， 被均質(zhì)、沉淀、水解酸化后，通過進水控制器(2)自動控制，虹吸依次流經(jīng)強化人工濕地(3) 的布水管(4)、生物沸石強化硝化區(qū)(5)、反硝化區(qū)(6)、集水區(qū)(7)和集水管(8)，最后 經(jīng)由虹吸排水管(9)排放;

　　所述污水處理過程分為進水期和靜置期，所述強化人工濕地(3)在進水期時，生物沸石 強化硝化區(qū)(5)快速吸附廢水中的氨氮和部分有機物，在靜置期時，在大氣復(fù)氧條件下，生 物沸石強化硝化區(qū)(5)硝化菌將進水期吸附的氨氮氧化為硝酸鹽，靜置期產(chǎn)生的硝酸鹽在下 一個進水期，隨水流入反硝化區(qū)(6)，被反硝化微生物利用水中的有機物為電子供體，轉(zhuǎn)化 為氮氣而去除。

　　說明書

　　一種分散生活污水的處理系統(tǒng)

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于分散生活污水的處理系統(tǒng)。

　　背景技術(shù)

　　隨著生活水平的提高，農(nóng)村產(chǎn)生的生活污水大幅度增加。農(nóng)村地區(qū)居住分散，且受自然 地理環(huán)境和經(jīng)濟技術(shù)條件的制約，無力建設(shè)排水收集管網(wǎng)。城市集中污水處理模式不適宜農(nóng) 村分散污水的處理，故分散式污水處理技術(shù)對于農(nóng)村地區(qū)污水處理具有舉足輕重的意義。

　　黑水通常是廁所排放的廢水和糞尿，灰水是浴缸、淋浴、洗手池和廚房洗滌槽等的家庭 生活污水。黑水的特點是有機物濃度高，懸浮固體多，含有大量的病原微生物，處理難度大， 費用高。生活污水中約51%的COD、91%的氮、78%的磷和大部分病原微生物來自于黑水 (李子夫,金璠.生活污水的分類收集與處理系統(tǒng).中國給水排水,2001,17(1):64-65.)。四池 凈化系統(tǒng)是當(dāng)前農(nóng)村生活污水處理的常用工藝。但是，通常均是將黑水和灰水混合處理，導(dǎo) 致四池凈化系統(tǒng)的前三池體積較大。處理分散生活污水時，人工濕地是一種常用的生態(tài)處理 技術(shù)。但是，常規(guī)的人工濕地存在脫氮能力較弱的顯著缺陷。為此，有必要根據(jù)分散生活污 水的特征，針對性的開發(fā)生物-生態(tài)組合處理工藝。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供了一種適宜處理分散生活污水的處理系統(tǒng)，通過將分散 生活污水中的黑水和灰水分開收集、處理，有效的縮小了化糞池的體積，同時在基于生物沸 石的人工濕地中強化氨氮的去除。

　　一種分散生活污水的處理系統(tǒng)，其特征在于：包括依次串聯(lián)的化糞池、水解酸化調(diào)節(jié)池 和強化人工濕地，所述強化人工濕地從上至下包括布水管、生物沸石強化硝化區(qū)、反硝化區(qū) 和集水區(qū)，在所述集水區(qū)設(shè)置有集水管，所述集水管與虹吸排放管相連。

　　本發(fā)明所述的分散生活污水的處理系統(tǒng)，其中所述水解酸化調(diào)節(jié)池和所述強化人工濕地 之間通過進水控制器相連，所述進水控制器為進水端具有套管結(jié)構(gòu)的虹吸進水系統(tǒng)，所述套 管結(jié)構(gòu)包括外管和內(nèi)管，所述內(nèi)管包括內(nèi)管水平段和與所述內(nèi)管水平段的前端相連的豎直設(shè) 置的內(nèi)管進水管，所述內(nèi)管進水管的進水口朝上設(shè)置，所述內(nèi)管進水管的外徑小于所述外管 的內(nèi)徑，所述外管豎直設(shè)置在水解酸化調(diào)節(jié)池中，所述內(nèi)管進水管的一側(cè)的側(cè)壁固定在所述 外管的下部內(nèi)壁的一側(cè)，所述外管的底部延伸至所述內(nèi)管水平段的上表面，所述進水控制器 的出水端與所述布水管連接。

　　本發(fā)明所述的分散生活污水的處理系統(tǒng)，其中所述進水控制器的最高位與所述內(nèi)管進水 管的進水口的高度之間的距離為15～25cm，所述內(nèi)管水平段的下表面至所述內(nèi)管進水管的 進水口的高度為15cm，所述外管的長度為50cm;所述內(nèi)管為DN50的PVC管，外管為DN100 的PVC管。

　　本發(fā)明所述的分散生活污水的處理系統(tǒng)，其中所述內(nèi)管進水管的進水口與所述水解酸化 調(diào)節(jié)池的底部的高差為50～80cm;所述水解酸化調(diào)節(jié)池底部至所述內(nèi)管進水管的進水口所 處高度之間可容納的體積等于日均產(chǎn)生的生活污水量;所述內(nèi)管進水管的進水口至所述進水 控制器最高位之間的所述水解酸化調(diào)節(jié)池可容納的體積是所述生物沸石強化硝化區(qū)孔隙體積 的1.1～1.3倍。

　　本發(fā)明所述的分散生活污水的處理系統(tǒng)，其中所述生物沸石強化硝化區(qū)采用的基質(zhì)為沸 石，填充厚度為20～30cm，沸石的粒徑為3～7mm;所述反硝化區(qū)采用的基質(zhì)為紅磚磚渣， 粒徑為5～15mm，填充厚度為30～60cm。

　　本發(fā)明所述的分散生活污水的處理系統(tǒng)，其中所述虹吸排水管為DN20的PVC管，其進 水端與所述集水管連通，最高位與所述布水管平齊，出水口與生物沸石強化硝化區(qū)的底部平 齊。

　　本發(fā)明所述的分散生活污水的處理系統(tǒng)，其中所述布水管水平設(shè)置在所述生物沸石強化 硝化區(qū)上，在所述生物沸石強化硝化區(qū)的表層上種植有濕地植物。

　　本發(fā)明所述的分散生活污水的處理系統(tǒng)，其中所述濕地植物夏季為空心菜，冬季為黑麥 草。

　　本發(fā)明所述的分散生活污水的處理系統(tǒng)，其中所述化糞池為連接的兩格化糞池，所述化 糞池的出水口比所述進水控制器的最高位置高5cm，所述化糞池與黑水管相連，所述水解酸 化調(diào)節(jié)池與灰水管相連。

　　一種采用所述的分散生活污水的處理系統(tǒng)進行污水處理的方法，包括如下步驟：

　　分散生活污水中的黑水經(jīng)過化糞池處理后和灰水一起流入水解酸化調(diào)節(jié)池中，被均質(zhì)、 沉淀、水解酸化后，通過進水控制器自動控制，虹吸依次流經(jīng)強化人工濕地的布水管、生物 沸石強化硝化區(qū)、反硝化區(qū)、集水區(qū)和集水管，最后經(jīng)由虹吸排水管排放;

　　所述污水處理過程分為進水期和靜置期，所述強化人工濕地在進水期時，生物沸石強化 硝化區(qū)快速吸附廢水中的氨氮和部分有機物，在靜置期時，在大氣復(fù)氧條件下，生物沸石強 化硝化區(qū)硝化菌將進水期吸附的氨氮氧化為硝酸鹽，靜置期產(chǎn)生的硝酸鹽在下一個進水期， 隨水流入反硝化區(qū)，被反硝化微生物利用水中的有機物為電子供體，轉(zhuǎn)化為氮氣而去除。

　　本發(fā)明分散生活污水的處理系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于：

　　本發(fā)明分散生活污水的處理系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：

　　1、本發(fā)明將分散生活污水的黑水和灰水分開收集、處理，有效的減小了化糞池的體積。

　　2、進水控制器進水口高度和套管的設(shè)計，可以避免污水中的沉淀和浮渣進入強化人工濕 地。

　　3、進水控制器進水口與進水控制器最高位高差的設(shè)計，充分考慮了分散生活污水水量沿 時間變化較大的特點，使產(chǎn)生的生活污水可以盡快的被處理，從而可以有效的提高強化人工 濕地的生物沸石強化硝化區(qū)在靜置期對污染物的去除效果。

　　4、生物沸石對氨氮的吸附速度快，而生物再生的速度較慢。以虹吸的進水控制器對強化 人工濕地的生物沸石強化硝化區(qū)進水，可在實現(xiàn)廢水中氨氮被生物沸石強化硝化區(qū)快速吸附 的同時盡量減少有機物的吸附去除，未被生物沸石強化硝化區(qū)吸附的有機物可在反硝化區(qū)作 為反硝化的電子供體，提高對廢水中總氮的去除率。

　　5、虹吸排水管的管徑設(shè)計可盡量的將生物沸石強化硝化區(qū)的水排完，保障靜置期的復(fù)氧 效果。