申請日2015.06.11

　　公開(公告)日2015.08.26

　　IPC分類號C02F3/32; C02F3/30

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種用于處理農(nóng)村生活污水的集約型裝置及其建造方法，涉及污水處理領(lǐng)域，包括若干污水匯集管道;順次連接的厭氧消化系統(tǒng)好氧消化池和生態(tài)凈化系統(tǒng);若干污水匯集管道均為一端與居民用水排水口連接，另一端與厭氧消化系統(tǒng)連接;厭氧消化系統(tǒng)包括順次連接的一級厭氧消化池、二級厭氧消化池和三級厭氧消化池;一級厭氧消化池、二級厭氧消化池、三級厭氧消化池和好氧消化池的容積計算公式均為：V=aNqt/(24*1000)，N為服務(wù)的人口數(shù)量;a為污水的產(chǎn)生系數(shù)0.7～0.9;q為人均用水量80～120L/d，t為水在對應(yīng)消化池中停留的時間。本發(fā)明不僅占地面積較小，而且成本較低。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.一種用于處理農(nóng)村生活污水的集約型裝置，包括：

　　若干污水匯集管道(1);

　　順次連接的厭氧消化系統(tǒng)(3)、好氧消化池(4)和生態(tài)凈化系 統(tǒng);所述若干污水匯集管道(1)均為一端與居民用水排水口連接， 另一端與厭氧消化系統(tǒng)(3)連接;所述厭氧消化系統(tǒng)(3)包括順次 連接的一級厭氧消化池(16)、二級厭氧消化池(20)和三級厭氧消 化池(21);同時，其特征在于：

　　所述一級厭氧消化池(16)、二級厭氧消化池(20)、三級厭氧消 化池(21)和好氧消化池(4)的容積計算公式均為：V=aNqt/(24*1000)， 所述N為服務(wù)的人口數(shù)量;所述a為污水的產(chǎn)生系數(shù)0.7～0.9;所述 q為人均用水量80～120L/d，所述t為水在對應(yīng)消化池中停留的時間， 水在一級厭氧消化池(16)中停留的時間為4～7天、水在二級厭氧 消化池(20)中停留的時間為2～4天、水在三級厭氧消化池(21) 中停留的時間為2～4天、水在好氧消化池(4)中停留的時間為2～ 4天。

　　2.如權(quán)利要求1所述的用于處理農(nóng)村生活污水的集約型裝置， 其特征在于：所述一級厭氧消化池(16)的內(nèi)部設(shè)置有厭氧微生物填 料層(15)，所述厭氧微生物填料層(15)與一級厭氧消化池頂部平 行，所述厭氧微生物填料層(15)的頂部與一級厭氧消化池(16)頂 部之間的距離為80～100cm。

　　3.如權(quán)利要求1所述的用于處理農(nóng)村生活污水的集約型裝置， 其特征在于：所述一級厭氧消化池(16)和二級厭氧消化池(20)通 過第一連通管(17)連接，所述第一連通管(17)包括進水端和出水 端，所述進水端高于出水端，所述進水端位于一級厭氧消化池(16) 的內(nèi)部，所述出水端位于二級厭氧消化池(20)的內(nèi)部，所述進水端 與一級厭氧消化池(16)內(nèi)頂之間的距離為15～30cm，出水端與二 級厭氧消化池(20)內(nèi)底之間的距離為30～50cm。

　　4.如權(quán)利要求3所述的用于處理農(nóng)村生活污水的集約型裝置， 其特征在于：所述二級厭氧消化池(20)和三級厭氧消化池(21)通 過第二連通管(18)連接，所述第二連通管(18)包括進水端和出水 端，所述進水端高于出水端，所述進水端位于二級厭氧消化池(20) 的內(nèi)部，所述出水端位于三級厭氧消化池(21)的內(nèi)部，所述進水端 與二級厭氧消化池(20)內(nèi)頂之間的距離為15～30cm，所述出水端 與三級厭氧消化池(21)內(nèi)底之間的距離為30～50cm。

　　5.如權(quán)利要求1所述的用于處理農(nóng)村生活污水的集約型裝置， 其特征在于：所述好氧消化池(4)通過第三連通管(11)與厭氧消 化系統(tǒng)(3)的三級厭氧消化池(21)連接，所述第三連通管(11) 包括進水端和出水端，所述進水端高于出水端，所述進水端與三級厭 氧消化池(21)內(nèi)頂之間的距離為15～30cm，所述出水端與好氧消 化池(4)內(nèi)底之間的距離為15～30cm。

　　6.如權(quán)利要求1所述的用于處理農(nóng)村生活污水的集約型裝置， 其特征在于：所述好氧消化池(4)的內(nèi)部設(shè)置有曝氣裝置(7)和好 氧凈化裝置，所述曝氣裝置(7)位于好氧凈化裝置的上方，所述好 氧凈化裝置包括自上而下依次設(shè)置與好氧微生物填料層(5)、秸稈碳 層、礫石層(13)和濾網(wǎng)(12)，好氧微生物填料層(5)與好養(yǎng)消化 池(4)內(nèi)底之間的距離為30～50cm，其橫截面呈方形，其表面積與 好樣消化池底面積相等。

　　7.如權(quán)利要求1所述的用于處理農(nóng)村生活污水的集約型裝置， 其特征在于：所述生態(tài)凈化系統(tǒng)包括若干引流單元(8)和若干種植 管(9)，每個引流單元(8)上均設(shè)置有若干引流管，所述每個引流 管均與一個種植管(9)對應(yīng)，所述每個引流管均為一端與好氧消化 池(4)連接，另一端通過對應(yīng)的種植管(9)與清水收集池連接。

　　8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的用于處理農(nóng)村生活污水的 集約型裝置，其特征在于：所述一級厭氧消化池(16)與二級厭氧消 化池(20)、三級厭氧消化池(21)、好氧消化池(4)的體積比為3～ 5:1:1:1～2。

　　9.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的用于處理農(nóng)村生活污水的 集約型裝置，其特征在于：所述每根污水匯集管道(1)均伸入一級 厭氧消化池(16)的內(nèi)部，污水匯集管道(1)包括進水端和出水端， 所述進水端高于出水端，進水端與居民排污口連接，出水端位于一級 厭氧消化池(16)內(nèi)，出水端與一級厭氧消化池(16)的內(nèi)底之間的 距離為60～100cm。

　　10.一種用于處理農(nóng)村生活污水的集約型裝置的建造方法，其特 征在于，包括以下步驟：

　　S1：確定建造地的人口數(shù)量N、污水的產(chǎn)生系數(shù)a和人均用水量 q，根據(jù)容積計算公式V=aNqt/(24*1000)，計算一級厭氧消化池(16)、 二級厭氧消化池(20)、三級厭氧消化池(21)和好氧消化池(4)的 容積，所述t為水在對應(yīng)消化池中停留的時間，水在一級厭氧消化池 (16)中停留的時間為4～7天、水在二級厭氧消化池(20)中停留 的時間為2～4天、水在三級厭氧消化池(21)中停留的時間為2～4 天、水在好氧消化池(4)中停留的時間為2～4天，轉(zhuǎn)入步驟S2;

　　S2：選擇平地作為建設(shè)地點，在建設(shè)地點上挖建順次排列的一級 厭氧消化池(16)、二級厭氧消化池(20)、三級厭氧消化池(21)和 好氧消化池(4)，轉(zhuǎn)入步驟S3：

　　S3：安裝若干污水匯集管道(1)，所述污水匯集管道(1)的一 端與居民用水排水口連接，另一端與一級厭氧消化池(16)連接，在 一級厭氧消化池(16)和二級厭氧消化池(20)之間安裝第一連通管 (17)連接，在二級厭氧消化池(20)和三級厭氧消化池(21)之間 安裝第二連通管(18)，在三級厭氧消化池(21)和好氧消化池(4) 之間安裝第三連通管(11)，轉(zhuǎn)入步驟S4;

　　S4：在一級厭氧消化池(16)的內(nèi)頂安裝反沖洗裝置(14)，在 一級厭氧消化池(16)的內(nèi)部安裝托網(wǎng)(19)和厭氧微生物填料層(15); 在好氧消化池(4)的內(nèi)部安裝曝氣裝置(7)和好氧凈化裝置，轉(zhuǎn)入 步驟S5;

　　S5：將好氧消化池(4)的外部安裝若干引流單元(8)和若干種 植管(9)，在種植管(9)上播種具有凈化作用的植物。

　　說明書

　　用于處理農(nóng)村生活污水的集約型裝置及其建造方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種用于處理農(nóng)村生活污水 的集約型裝置及其建造方法。

　　背景技術(shù)

　　隨著農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展和城鎮(zhèn)化的不斷推進，農(nóng)村耕種的農(nóng)藥和肥 料殘留、養(yǎng)殖污水排放量急劇增加，對自然水體和土壤造成的嚴(yán)重的 污染，同時農(nóng)村分散式生活產(chǎn)生的大量污水也直接排入河流和湖泊中， 造成嚴(yán)重的水體、土壤污染，水體和土壤被污染后，有害化合物、重 金屬等污染物通過食物鏈進入人體，導(dǎo)致農(nóng)村癌癥人口急劇增加，嚴(yán) 重?fù)p害了農(nóng)村人口的健康。

　　美國、日本等發(fā)達國家處理農(nóng)村生活污水積累了豐富的經(jīng)驗，主 要是將污染物就地?zé)o害化處理和資源化處理。就地處理的方法為：將 污染物排入土地或濕地等自然系統(tǒng)，進行自然分解;資源化處理的方 法為：將污染物排入砂濾池、一體化好氧處理系統(tǒng)、凈化槽等人工處 理系統(tǒng)，不僅能夠?qū)⑽廴疚镞M行凈化，而且能夠得到生物肥料。

　　采用就地?zé)o害化處理和資源化處理的能量消耗較少、成本較低、 運行簡單、管理方便，符合我國農(nóng)村發(fā)展落后、技術(shù)含量低、人才緊 缺、自動化程度低、經(jīng)濟滯后的現(xiàn)狀。

　　申請?zhí)枮?01010139475.0的發(fā)明專利公開了一種生活污水處理 裝置，該裝置包括順次連接的沉砂池、厭氧消化池和生態(tài)凈化濾池， 采用該方法處理后的污水能夠達到國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) GB8978-1996的一級要求。但該裝置的占地面積較大，制作成本較高， 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、管理維護難度大，不適應(yīng)農(nóng)村地區(qū)使用。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種用于處 理農(nóng)村生活污水的集約型裝置及其建造方法，不僅占地面積較小，而 且運行管理方便、建造和維護成本較低。

　　為達到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種用于處理農(nóng)村 生活污水的集約型裝置，包括：若干污水匯集管道;

　　順次連接的厭氧消化系統(tǒng)、好氧消化池和生態(tài)凈化系統(tǒng);所述若 干污水匯集管道均為一端與居民用水排水口連接，另一端與厭氧消化 系統(tǒng)連接;所述厭氧消化系統(tǒng)包括順次連接的一級厭氧消化池、二級 厭氧消化池和三級厭氧消化池;

　　所述一級厭氧消化池、二級厭氧消化池、三級厭氧消化池和好氧 消化池的容積計算公式均為：V=aNqt/(24*1000)，所述N為服務(wù) 的人口數(shù)量;所述a為污水的產(chǎn)生系數(shù)0.7～0.9;所述q為人均用水 量80～120L/d，所述t為水在對應(yīng)消化池中停留的時間，水在一級 厭氧消化池中停留的時間為4～7天、水在二級厭氧消化池中停留的 時間為2～4天、水在三級厭氧消化池中停留的時間為2～4天、水在 好氧消化池中停留的時間為2～4天。

　　在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，述一級厭氧消化池的內(nèi)部設(shè)置有厭氧 微生物填料層，所述厭氧微生物填料層與一級厭氧消化池頂部平行， 所述厭氧微生物填料層的頂部與一級厭氧消化池頂部之間的距離為 80～100cm。

　　在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述一級厭氧消化池和二級厭氧消化 池通過第一連通管連接，所述第一連通管包括進水端和出水端，所述 進水端高于出水端，所述進水端位于一級厭氧消化池的內(nèi)部，所述出 水端位于二級厭氧消化池的內(nèi)部，所述進水端與一級厭氧消化池內(nèi)頂 之間的距離為15～30cm，出水端與二級厭氧消化池內(nèi)底之間的距離 為30～50cm。

　　在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述二級厭氧消化池和三級厭氧消化 池通過第二連通管連接，所述第二連通管包括進水端和出水端，所述 進水端高于出水端，所述進水端位于二級厭氧消化池的內(nèi)部，所述出 水端位于三級厭氧消化池的內(nèi)部，所述進水端與二級厭氧消化池內(nèi)頂 之間的距離為15～30cm，所述出水端與三級厭氧消化池內(nèi)底之間的 距離為30～50cm。

　　在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述好氧消化池通過第三連通管與厭 氧消化系統(tǒng)的三級厭氧消化池連接，所述第三連通管包括進水端和出 水端，所述進水端高于出水端，所述進水端與三級厭氧消化池內(nèi)頂之 間的距離為15～30cm，所述出水端與好氧消化池內(nèi)底之間的距離為 15～30cm。

　　在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述好氧消化池的內(nèi)部設(shè)置有曝氣裝 置和好氧凈化裝置，所述曝氣裝置位于好氧凈化裝置的上方，所述好 氧凈化裝置包括自上而下依次設(shè)置與好氧微生物填料層、秸稈碳層、 礫石層和濾網(wǎng)，好氧微生物填料層與好養(yǎng)消化池內(nèi)底之間的距離為 30～50cm，其橫截面呈方形，其表面積與好樣消化池底面積相等。

　　在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述生態(tài)凈化系統(tǒng)包括若干引流單元 和若干種植管，每個引流單元上均設(shè)置有若干引流管，所述每個引流 管均與一個種植管對應(yīng)，所述每個引流管均為一端與好氧消化池連接， 另一端通過對應(yīng)的種植管與清水收集池連接。

　　在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述一級厭氧消化池與二級厭氧消化 池、三級厭氧消化池、好氧消化池的體積比為3～5:1:1:1～2。

　　在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述每根污水匯集管道均伸入一級厭 氧消化池的內(nèi)部，污水匯集管道包括進水端和出水端，所述進水端高 于出水端，進水端與居民排污口連接，出水端位于一級厭氧消化池內(nèi)， 出水端與一級厭氧消化池的內(nèi)底之間的距離為60～100cm。

　　一種集約型裝置的建造方法，其特征在于，包括以下步驟：

　　S1：確定建造地的人口數(shù)量N、污水的產(chǎn)生系數(shù)a和人均用水量 q，根據(jù)容積計算公式V=aNqt/(24*1000)，計算一級厭氧消化池、 二級厭氧消化池、三級厭氧消化池和好氧消化池的容積，所述t為水 在對應(yīng)消化池中停留的時間，水在一級厭氧消化池中停留的時間為 4～7天、水在二級厭氧消化池中停留的時間為2～4天、水在三級厭 氧消化池中停留的時間為2～4天、水在好氧消化池中停留的時間為 2～4天，轉(zhuǎn)入步驟S2;

　　S2：選擇平地作為建設(shè)地點，在建設(shè)地點上挖建順次排列的一級 厭氧消化池、二級厭氧消化池、三級厭氧消化池和好氧消化池，轉(zhuǎn)入 步驟S3：

　　S3：安裝隔柵井和若干污水匯集管道，將若干污水匯集管道的一 端與居民用水排水口連接，另一端與一級厭氧消化池連接，在一級厭 氧消化池和二級厭氧消化池之間安裝第一連通管連接，在二級厭氧消 化池和三級厭氧消化池之間安裝第二連通管，在三級厭氧消化池和好 氧消化池之間安裝第三連通管，轉(zhuǎn)入步驟S4;

　　S4：在一級厭氧消化池的內(nèi)頂安裝反沖洗裝置，在一級厭氧消化 池的內(nèi)部安裝托網(wǎng)和厭氧微生物填料層;在好氧消化池的內(nèi)部安裝曝 氣裝置和好氧凈化裝置，轉(zhuǎn)入步驟S5;

　　S5：將好氧消化池的外部安裝若干引流單元和若干種植管，在種 植管上播種具有凈化作用的植物，調(diào)試所述集約型裝置至正常運行。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

　　(1)本發(fā)明中用于處理農(nóng)村生活污水的集約型裝置，包括相互 連接的厭氧消化系統(tǒng)和好氧消化池，厭氧消化系統(tǒng)包括順次連接的一 級厭氧消化池、二級厭氧消化池和三級厭氧消化池;其中，一級厭氧 消化池、二級厭氧消化池、三級厭氧消化池和好氧消化池的容積計算 公式均為：V=aNqt/(24*1000)，所述N為服務(wù)的人口數(shù)量;所述a 為污水的產(chǎn)生系數(shù)0.7～0.9;所述q為人均用水量80～120L/d，所述 t為水在對應(yīng)消化池中停留的時間，本與現(xiàn)有技術(shù)中根據(jù)經(jīng)驗確定消 化池尺寸，容易造成占地面積較大，成本較高相比，發(fā)明根據(jù)污水消 化的時間確定消化池的尺寸，占地面積比較合理，制作成本較低。

　　(2)本發(fā)明中用于處理農(nóng)村生活污水的集約型裝置，包括第一 連通管、第二連通管和第三連通管，第一連通管、第二連通管和第三 連通管均包括進水端和出水端，每個進水端均高于對應(yīng)的出水端，所 有進水端與對應(yīng)消化池內(nèi)頂之間的距離均為15～30cm，進入進水端 的水均為消化池內(nèi)的上層清水;所有出水端與對應(yīng)消化池內(nèi)底之間的 距離均為30～50cm，出水端的水進入下一消化池后，均位于消化池 的底部，水由底部向上運動的過程中，其內(nèi)部的雜質(zhì)會發(fā)生自然沉降 而凈化。

　　(3)本發(fā)明中用于處理農(nóng)村生活污水的集約型裝置，第一連通 管、第二連通管和第三連通管的高度依次降低，污水流動為溢滿自流 方式，無抽水動力系統(tǒng)，建造和維護費用低，能夠節(jié)約能源。

　　(4)本發(fā)明中用于處理農(nóng)村生活污水的集約型裝置，包括生態(tài) 凈化系統(tǒng)，生態(tài)凈化系統(tǒng)包括種植管，種植管為迂回彎折的管道，管 道上種植有植物，植物能夠吸附水中的重金屬，N、P化合物，深層 凈化水質(zhì)、美化環(huán)境，增加經(jīng)濟效益。