公布日：2023.03.21
申請日：2023.02.17
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/28(2023.01)I;C02F3/32(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)I;C02F7/00(2006.01)I;C02F1/00(2023.01)I
摘要
本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領域，具體涉及一種低碳復氧的農(nóng)村污水處理系統(tǒng)，包括進水管一、進水池、第一池體、第二池體、第三池體與出水管一；水流進入第一池體，第一池體的三個過濾層內(nèi)部的填料表面附著的微生物在缺氧的環(huán)境下進行反硝化脫氮；經(jīng)過濾后的水流入第二池體的中部，噴泉曝氣裝置將集聚在第二池體內(nèi)部的過濾水抽出并噴灑至第三池體的池面，以增加第三池體內(nèi)部水中的含氧量；第三池體中的菌藻通過光合作用，吸收二氧化碳同時釋放氧氣，具有綠色低碳的效果；經(jīng)過處理的水體從第三池體底部的出水管一流出實現(xiàn)一輪的凈化；當流出的水質(zhì)不好時，控制出水管流出的水沿著回流管流入進水管一，以對進入處理系統(tǒng)的水進行循環(huán)凈化。
權(quán)利要求書
1.一種低碳復氧的農(nóng)村污水處理系統(tǒng)，其特征在于，包括進水管一（14）、進水池（1）、第一池體、第二池體（3）、第三池體與出水管一（46）；所述進水池（1）的池壁以及池底均為不透水墻，所述進水管一（14）連通于所述進水池（1）底部的外側(cè)；所述第一池體設置于所述進水池（1）內(nèi)部的底端中部，所述第一池體的池壁均設置為透水墻；所述第一池體的池壁上端低于所述進水池（1）的池壁上端；所述第一池體的內(nèi)部沿所述第二池體（3）的周圈外側(cè)由外向內(nèi)設置有第一隔層（21）、第二隔層（22）與第三隔層（23），所述第一隔層（21）、第二隔層（22）與第三隔層（23）內(nèi)部均填充有表面均附著有脫氮除磷菌的填料，并且所述第一隔層（21）、第二隔層（22）與第三隔層（23）內(nèi)部填料的粒徑顆粒逐漸減��；所述填料用于初步過濾水中雜質(zhì)以及在無氧環(huán)境下對水體進行脫氮反應；定義所述進水池（1）池底所在的端面為下端面，且該端面為水平面；所述第三池體設置于所述進水池（1）的內(nèi)部且位于所述第一池體的上端，所述第三池體內(nèi)部上層分布有菌藻填料，所述第三池體的底部以及側(cè)壁均為不透水墻，所述第三池體的底部至少覆蓋所述第一池體的頂部開口；所述出水管一（46）一端連通于所述第三池體底部的外側(cè)，另一端延伸至所述進水池（1）的外部，所述進水管一（14）與所述出水管一（46）之間連通有回流管（48）；所述進水管一（14）、出水管一（46）以及回流管（48）上均設置有閥門；所述第三池體為露天池體，所述第三池體的內(nèi)部從上到下依次設置有菌藻填料池（44）、第四過濾層（42）和第五過濾層（41），所述第四過濾層（42）內(nèi)部填充有表面均附著有脫氮除磷菌的沸石和陶粒，所述第五過濾層（41）內(nèi)部填充有玉米芯；所述菌藻填料池（44）池體內(nèi)部的上端均勻分布有若干個鋼絲繩（43），所述鋼絲繩（43）通過所述菌藻填料池（44）池壁上的連接環(huán)相扣得以固定，若干個所述鋼絲繩（43）均平行于水平面；任一所述鋼絲繩（43）的長度方向均豎直懸掛有若干個填料盒（45），若干個所述填料盒（45）內(nèi)部養(yǎng)殖有微藻；所述沸石和陶粒表面附著的脫氮除磷菌用于在好氧環(huán)境下對水體進行氨化、硝化反應，所述菌藻用于吸收氮磷化合物、產(chǎn)生氧氣，提升水體溶解氧含量；所述第二池體（3）位于所述第一池體的底端中部，所述第二池體（3）的池壁向上延伸至所述第三池體的上端；所述第二池體（3）的池壁與所述第一池體相連部分為透水墻，所述第二池體（3）的池壁與所述第三池體相連部分為不透水墻；所述第二池體（3）的內(nèi)部設置有噴泉曝氣裝置（31），水流經(jīng)所述進水管一（14）依次進入所述進水池（1）和所述第一池體的內(nèi)部，所述噴泉曝氣裝置（31）用于將集聚在所述第一池體內(nèi)部的過濾水抽出并噴灑至所述第三池體的池面，以增加所述第三池體內(nèi)部水中的含氧量；所述第三池體中的水實現(xiàn)一輪凈化后最終通過所述出水管一（46）流出；控制出水管一（46）流出的水沿著所述回流管（48）流入所述進水管一（14），以對進入處理系統(tǒng)的水進行循環(huán)凈化；所述噴泉曝氣裝置（31）包括抽水泵、變頻器與導流管（32）；所述抽水泵設置于所述第二池體（3）底端側(cè)壁上，所述抽水泵控制連接于所述變頻器，所述抽水泵的進水管道與所述第一池體的池底相連通；所述導流管（32）一端與所述抽水泵的出水管連通，另一端向上延伸至所述第二池體（3）的上端，所述導流管（32）上端連接有噴灑接頭；所述低碳復氧的農(nóng)村污水處理系統(tǒng)中，水流經(jīng)所述進水管一（14）依次進入所述進水池（1）和所述第一池體的內(nèi)部，所述第一池體的三個過濾層內(nèi)部的填料表面附著的微生物在缺氧的環(huán)境下進行反硝化脫氮，在脫氮的同時分解水中的有機物，充分去除水體中的硝態(tài)氮和COD；經(jīng)填料過濾后的水流再流入所述第二池體（3）的中部，所述噴泉曝氣裝置（31）將集聚在所述第二池體（3）內(nèi)部的過濾水抽出并噴灑至所述第三池體的池面，以增加所述第三池體內(nèi)部水中的含氧量；所述第三池體中的菌藻通過光合作用，吸收二氧化碳同時釋放氧氣；經(jīng)過處理的水流最后從所述第三池體底部的所述出水管一（46）流出實現(xiàn)一輪的凈化；當所述出水管一（46）流出的水流水質(zhì)不達標時，控制所述出水管一（46）流出的水流沿著回流管（48）回流至所述進水管一（14），以對進入處理系統(tǒng)的水進行循環(huán)凈化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低碳復氧的農(nóng)村污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一隔層（21）內(nèi)部的所述填料為礫石，所述第二隔層（22）內(nèi)部的所述填料為鋁污泥，所述第三隔層（23）內(nèi)部的所述填料為鋼渣；所述第一隔層（21）、第二隔層（22）、第三隔層（23）厚度均相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低碳復氧的農(nóng)村污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第三池體內(nèi)部的所述第五過濾層（41）內(nèi)部放置有鋼絲箱，所述玉米芯放置在所述鋼絲箱內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低碳復氧的農(nóng)村污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一隔層（21）內(nèi)部的礫石粒徑為20-30mm,所述第二隔層（22）內(nèi)部的鋁污泥粒徑為15-25mm,所述第三隔層（23）內(nèi)部的鋼渣粒徑為10-20mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低碳復氧的農(nóng)村污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述進水池（1）、第一池體、第二池體（3）與第三池體的池壁均為圓環(huán)柱體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低碳復氧的農(nóng)村污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二池體（3）的池壁上端低于所述第三池體的池壁上端的距離至少為10cm；所述第三池體下端外側(cè)連通有反沖洗進水管（47），所述反沖洗進水管（47）向外延伸至所述進水池（1）的外部；所述進水池（1）下端的外側(cè)連通有反沖洗出水管（15）。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低碳復氧的農(nóng)村污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一池體和所述第三池體池壁的高度均為所述進水池（1）池壁高度的二分之一。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種低碳復氧的農(nóng)村污水處理系統(tǒng)，根據(jù)脫氮除磷菌特性合理的設置填料過濾層組合，強化水體中污染物去除能力。
為達成上述目的，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案：一種低碳復氧的農(nóng)村污水處理系統(tǒng)，包括進水管一、進水池、第一池體、第二池體、第三池體與出水管一；
所述進水池的池壁以及池底均為不透水墻，所述進水管一連通于所述進水池底部的外側(cè)；所述第一池體設置于所述進水池內(nèi)部的底端中部，所述第一池體的池壁均設置為透水墻；所述第一池體的池壁上端低于所述進水池的池壁上端；所述第一池體的池壁內(nèi)側(cè)填充有填料，所述填料用于初步過濾水中雜質(zhì)以及在無氧環(huán)境下對水體進行脫氮反應；
定義所述進水池池底所在的端面為下端面，且該端面為水平面；
所述第三池體設置于所述進水池的內(nèi)部且位于所述第一池體的上端，所述第三池體內(nèi)部上層分布有菌藻填料，所述第三池體的底部以及側(cè)壁均為不透水墻，所述第三池體的底部至少覆蓋所述第一池體的頂部開口；所述出水管一一端連通于所述第三池體底部的外側(cè)，另一端延伸至所述進水池的外部，所述進水管一與所述出水管一之間連通有回流管；所述進水管一、出水管一以及回流管上均設置有閥門；
所述第二池體位于所述第一池體的底端中部，所述第二池體的池壁向上延伸至所述第三池體的上端；所述第二池體的池壁與所述第一池體相連部分為透水墻，所述第二池體的池壁與所述第三池體相連部分為不透水墻；
所述第二池體的內(nèi)部設置有噴泉曝氣裝置，水流經(jīng)所述進水管一依次進入所述進水池和所述第一池體的內(nèi)部，所述噴泉曝氣裝置用于將集聚在所述第一池體內(nèi)部的過濾水抽出并噴灑至所述第三池體的池面，以增加所述第三池體內(nèi)部水中的含氧量；所述第三池體中的水實現(xiàn)一輪凈化后最終通過所述出水管一流出；必要時控制出水管一流出的水沿著所述回流管流入所述進水管一，以對進入處理系統(tǒng)的水進行循環(huán)凈化。
進一步的，所述第一池體的內(nèi)部沿所述第二池體的周圈外側(cè)由外向內(nèi)設置有第一隔層、第二隔層與第三隔層；所述第一隔層內(nèi)部的所述填料為礫石，所述第二隔層內(nèi)部的所述填料為鋁污泥，所述第三隔層內(nèi)部的所述填料為鋼渣；所述第一隔層、第二隔層、第三隔層厚度均相等。
進一步的，所述第三池體為露天池體，所述第三池體的內(nèi)部從上到下依次設置有菌藻填料池、第四過濾層和第五過濾層，所述第四過濾層內(nèi)部填充有沸石和陶粒，所述第五過濾層內(nèi)部填充有玉米芯。
進一步的，所述第二池體內(nèi)部的噴泉曝氣裝置包括抽水泵、變頻器與導流管；所述抽水泵設置于所述第二池體底端側(cè)壁上，所述抽水泵控制連接于所述變頻器，所述抽水泵的進水管道與所述第一池體的池底相連通；所述導流管一端與所述抽水泵的出水管連通，另一端向上延伸至所述第二池體的上端，所述導流管上端連接有噴灑接頭。
進一步的，所述菌藻填料池池體內(nèi)部的上端均勻分布有若干個鋼絲繩，所述鋼絲繩通過所述菌藻填料池池壁上的連接環(huán)相扣得以固定，若干個所述鋼絲繩均平行于水平面；任一所述鋼絲繩的長度方向均豎直懸掛有若干個填料盒，若干個所述填料盒內(nèi)部養(yǎng)殖有微藻。
進一步的，所述第三池體內(nèi)部的所述第五過濾層內(nèi)部放置有鋼絲箱，所述玉米芯放置在所述鋼絲箱內(nèi)部。
進一步的，所述第一隔層內(nèi)部的礫石粒徑為20-30mm,所述第二隔層內(nèi)部的鋁污泥粒徑為15-25mm,所述第三隔層內(nèi)部的鋼渣粒徑為10-20mm。
進一步的，所述進水池、第一池體、第二池體與第三池體的池壁均為圓環(huán)柱體。
進一步的，所述第二池體的池壁上端低于所述第三池體的池壁上端的距離至少為10cm；所述第三池體下端外側(cè)連通有反沖洗進水管，所述反沖洗進水管向外延伸至所述進水池的外部；所述進水池下端的外側(cè)連通有反沖洗出水管。
進一步的，所述第一池體和所述第三池體池壁的高度均為所述進水池池壁高度的二分之一。
有益效果：
由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明的技術(shù)方案提供了一種低碳復氧的農(nóng)村污水處理系統(tǒng)，進水時水流先通過進水管一流入進水池，接著進入第一池體，此過程會依次穿過第一池體的第一隔層、第二隔層和第三隔層，第一隔層、第二隔層、第三隔層內(nèi)部填料的粒徑顆粒逐漸減小，有利于對水中雜質(zhì)充分的過濾，此外填料表面附著的微生物在缺氧的環(huán)境下進行反硝化脫氮，在脫氮的同時分解水中的有機物，充分去除水體中的硝態(tài)氮和COD,經(jīng)過濾后的水流入第二池體的中部;
當噴泉曝氣裝置將集聚在第二池體內(nèi)部的過濾水抽出并噴灑至第三池體的池面，第三池體內(nèi)部的水中會具有充足的含氧量；第三池體中的菌藻以水中氮磷和有機物等作為營養(yǎng)物質(zhì)，去除氮磷和有機污染物的同時，促進微藻自身生長；藻類吸收利用水體中的碳酸鹽，減少好氧反應中產(chǎn)生的二氧化碳，同時產(chǎn)生氧氣，提升水體溶解氧，促進第四過濾層內(nèi)部沸石和陶粒填料區(qū)的氨化、硝化的反應，同時陶粒表面附著的嗜磷菌在好氧條件下吸收磷；隨后水體向下流動進入第五過濾層內(nèi)的玉米芯區(qū)域，利用玉米芯無機電子供體去除礫石和陶粒硝化反應產(chǎn)生的硝態(tài)氮，提升總氮去除效果；經(jīng)過處理的水體從第三池體底部的出水管一流出，并沿著回流管流入進水管一，以在水循環(huán)的過程中實現(xiàn)對水體的凈化。
應當理解，前述構(gòu)思以及在下面更加詳細地描述的額外構(gòu)思的所有組合只要在這樣的構(gòu)思不相互矛盾的情況下都可以被視為本公開的發(fā)明主題的一部分。
（發(fā)明人：張瑞斌;何君;曲國華;徐正宏;毛洪山;管愛寧;許云強;陳露瑩）
