公布日：2023.01.31
申請(qǐng)日：2022.10.25
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2006.01)N;C02F3/30(2006.01)N;C02F3/32(2006.01)N;C02F7/00(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種農(nóng)村污水資源化處理系統(tǒng)及方法，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)和水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理系統(tǒng)，所述的農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)包括輸出農(nóng)戶端、集污緩沖池、一級(jí)沉淀池、二級(jí)沉淀池、穩(wěn)定塘，所述的水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理系統(tǒng)包括水產(chǎn)養(yǎng)殖池、過(guò)濾沉淀池、固液分離池、厭氧發(fā)酵池、有效沉淀池、凈化池，所述的穩(wěn)定塘、凈化池的輸出端共同設(shè)置有資源回用池，本發(fā)明綜合處理水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水、農(nóng)村生活污水，系統(tǒng)所用能源為風(fēng)能光伏分布式供電系統(tǒng)，為清潔能源，利用農(nóng)村閑置的土地減少工程占地，實(shí)現(xiàn)水資源和氮、磷資源的生態(tài)循環(huán)。
權(quán)利要求書
1.一種農(nóng)村污水資源化處理系統(tǒng)，包括農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)和水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述的農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)包括輸出農(nóng)戶端、集污緩沖池(4)、一級(jí)沉淀池(1)、二級(jí)沉淀池(2)、穩(wěn)定塘(3)，輸出農(nóng)戶端的輸出端依次串聯(lián)集污緩沖池(4)、一級(jí)沉淀池(1)、二級(jí)沉淀池(2)、穩(wěn)定塘(3)；所述的水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理系統(tǒng)包括水產(chǎn)養(yǎng)殖池(5)、過(guò)濾沉淀池(6)、固液分離池(9)、厭氧發(fā)酵池(10)、有效沉淀池(7)、凈化池(8)，水產(chǎn)養(yǎng)殖池(5)、過(guò)濾沉淀池(6)、有效沉淀池(7)、凈化池(8)依次串聯(lián)，水產(chǎn)養(yǎng)殖池(5)的輸出端還依次連接有固液分離池(9)、厭氧發(fā)酵池(10)；所述的穩(wěn)定塘(3)、凈化池(8)的輸出端共同設(shè)置有資源回用池(11)，農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)和水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理系統(tǒng)的尾水均排入資源回用池(11)，經(jīng)資源回用池(11)處理后的尾水可作為水廠養(yǎng)殖循環(huán)用水及農(nóng)業(yè)種植用水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)村污水資源化處理系統(tǒng)及方法，其特征在于：所述的資水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理系統(tǒng)的輸入端連接有風(fēng)能光伏分布式供電系統(tǒng)，污水處理系統(tǒng)所用電源均來(lái)源于清潔能源，供給水泵、水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等機(jī)器的用電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)村污水資源化處理系統(tǒng)及方法，其特征在于：所述的輸出農(nóng)戶端由多組并聯(lián)設(shè)置的單個(gè)農(nóng)戶組成，單個(gè)農(nóng)戶出水為灰水，廁所黑水經(jīng)固液分離機(jī)處理后轉(zhuǎn)變?yōu)榛宜c廚房及洗手間等灰水集中排出至集污緩沖池(4)，集污緩沖池(4)內(nèi)安裝格柵除污機(jī)，自動(dòng)攔截并清除污水中的雜物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)村污水資源化處理系統(tǒng)及方法，其特征在于：所述的一級(jí)沉淀池(1)由閘板機(jī)構(gòu)(101)、沉砂斗(102)、吸砂泵(103)及除砂管道(104)組成，閘板機(jī)構(gòu)(101)設(shè)置在一級(jí)沉淀池(1)內(nèi)，閘板機(jī)構(gòu)(101)的底部設(shè)置有沉砂斗(102)，沉砂斗(102)的底部通過(guò)除砂管道(104)連接有吸砂泵(103)，一級(jí)沉淀池(1)截留污水中的無(wú)機(jī)物顆粒及集污緩沖池中未截留的物質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)村污水資源化處理系統(tǒng)及方法，其特征在于：所述的二級(jí)沉淀池(2)沉淀時(shí)間通常為2h，可去除污水中的固體懸浮顆粒，此種懸浮顆粒一般密度較大，去除率可以達(dá)到一半以上，對(duì)進(jìn)水BOD5的去除率也可達(dá)三分之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)村污水資源化處理系統(tǒng)及方法，其特征在于：所述的穩(wěn)定塘(3)為生化處理單元，生化處理單元依次對(duì)污水進(jìn)行厭氧池釋磷、缺氧池反硝化和脫氮好氧池硝化吸磷處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)村污水資源化處理系統(tǒng)及方法，其特征在于：所述的穩(wěn)定塘(3)包括次連接的厭氧池(31)、缺氧池(32)和好氧池(33)；所述的厭氧池(31)內(nèi)設(shè)置有潛水?dāng)嚢铏C(jī)(311)，缺氧池(32)內(nèi)設(shè)置有曝氣設(shè)備(321)，缺氧池(32)和好氧池(33)內(nèi)均設(shè)置有溶解氧濃度監(jiān)測(cè)設(shè)備(322)，厭氧池(31)、缺氧池(32)和好氧池(33)內(nèi)均設(shè)置有彈性填料，彈性填料為聚烯烴類材質(zhì)或聚酰胺類材質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)村污水資源化處理系統(tǒng)及方法，其特征在于：所述的固液分離池(9)與水產(chǎn)養(yǎng)殖池(5)底部排污管相連，固液分離池(9)的沉渣通過(guò)管道與厭氧發(fā)酵池(10)連通，固液分離池(9)的上清液通過(guò)管道與過(guò)濾沉淀池(6)相連；水產(chǎn)養(yǎng)殖池(5)中上層水通過(guò)養(yǎng)殖池中部管道與過(guò)濾沉淀池(6)相連，過(guò)濾沉淀池(6)處理后的上清液流入有效沉淀池(7)，沉渣通過(guò)管道輸入?yún)捬醢l(fā)酵池(10)；經(jīng)有效沉淀池(7)處理后的尾水流入凈化池(8)進(jìn)行進(jìn)一步的過(guò)濾凈化；所述的厭氧發(fā)酵池(10)的產(chǎn)物可以用作為植物、作物生長(zhǎng)的肥料，經(jīng)處理的水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水通過(guò)凈化池(8)的最后一步處理后，通過(guò)管網(wǎng)輸送至資源回用池；所述的過(guò)濾沉淀池(6)裝有過(guò)濾和輸送沉渣裝置；所述的有效沉淀池(7)為農(nóng)村現(xiàn)有塘或窖，可包括天然生長(zhǎng)的水生植物或種植部分人工選擇的針對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的水生植物及濾食性魚(yú)類等；所述的凈化池(8)為經(jīng)改造的天然池塘等農(nóng)村現(xiàn)有坑地，凈化池(8)中分別設(shè)置梯級(jí)過(guò)濾層，一般設(shè)置3-5級(jí)，每一級(jí)過(guò)濾層設(shè)置有多級(jí)填料層，填料層鋪設(shè)填料可根據(jù)水質(zhì)需要選用石英砂、礫石、碎石、礦渣、鋼渣、陶粒、貝殼中的幾種或按照一定比例混合，粒徑根據(jù)需要選擇1mm-30mm或更大粒徑，出水通過(guò)現(xiàn)有溝渠或管道輸送至資源回用池(11)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)村污水資源化處理系統(tǒng)及方法，其特征在于：所述的農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)和水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理系統(tǒng)中穩(wěn)定塘(3)及凈化池(8)所處理的尾水均可通過(guò)農(nóng)村現(xiàn)有溝渠或管道輸送至資源回用池(11)，通過(guò)農(nóng)村現(xiàn)有溝渠輸送尾水不但能進(jìn)一步利用溝渠植物的進(jìn)一步凈化尾水，而且節(jié)約經(jīng)費(fèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)村污水資源化處理系統(tǒng)及方法，其特征在于：所述的資源回用池(11)可為農(nóng)村面積較大的坑塘或封閉水體，資源回用池為進(jìn)水過(guò)濾子系統(tǒng)+濕地子系統(tǒng)的形式組合，過(guò)濾子系統(tǒng)設(shè)置在資源池進(jìn)水口及出水口處，因地制宜采用碎石、鵝卵石等濾料過(guò)濾來(lái)水，濾料上層設(shè)置泥土層，用來(lái)種植除磷植物；經(jīng)過(guò)進(jìn)水口處過(guò)濾子系統(tǒng)過(guò)濾后的水進(jìn)入資源池濕地子系統(tǒng)；濕地子系統(tǒng)布置水生植物，包括沉水植物、挺水植物、浮葉植物等，可為軟骨草屬、海菖蒲、黃花鳶尾、香蒲、美人蕉、花葉蘆竹等，既能凈化水質(zhì)又能美化環(huán)境，資源池也可作為農(nóng)村休憩、觀景之處，出水口處過(guò)濾子系統(tǒng)將過(guò)濾后的水通過(guò)溝渠或管道輸送至水產(chǎn)養(yǎng)殖池或作為農(nóng)業(yè)種植用水。
發(fā)明內(nèi)容
1.發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷與不足，本發(fā)明提供了一種農(nóng)村污水資源化處理系統(tǒng)及方法，本發(fā)明開(kāi)發(fā)了一種適用于農(nóng)村綜合廢水的處理系統(tǒng)，綜合處理水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水、農(nóng)村生活污水，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中農(nóng)村排水會(huì)造成的環(huán)境污染問(wèn)題，主要利用農(nóng)村現(xiàn)有溝、塘、窖為資源回收池，利用農(nóng)村閑置的土地減少工程占地，將處理后的尾水用于農(nóng)村下墊面，實(shí)現(xiàn)水資源和氮、磷資源的生態(tài)循環(huán)，資源回用池有景觀屬性，可供村民休憩、觀賞用，系統(tǒng)所用能源為風(fēng)能光伏分布式供電系統(tǒng)，為清潔能源。
2.技術(shù)方案
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
本發(fā)明的一種農(nóng)村污水資源化處理系統(tǒng)，包括農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)和水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理系統(tǒng)，所述的農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)包括輸出農(nóng)戶端、集污緩沖池、一級(jí)沉淀池、二級(jí)沉淀池、穩(wěn)定塘，輸出農(nóng)戶端的輸出端依次串聯(lián)集污緩沖池、一級(jí)沉淀池、二級(jí)沉淀池、穩(wěn)定塘；
所述的水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理系統(tǒng)包括水產(chǎn)養(yǎng)殖池、過(guò)濾沉淀池、固液分離池、厭氧發(fā)酵池、有效沉淀池、凈化池，水產(chǎn)養(yǎng)殖池、過(guò)濾沉淀池、有效沉淀池、凈化池依次串聯(lián)，水產(chǎn)養(yǎng)殖池的輸出端還依次連接有固液分離池、厭氧發(fā)酵池；
所述的穩(wěn)定塘、凈化池的輸出端共同設(shè)置有資源回用池，農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)和水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理系統(tǒng)的尾水均排入資源回用池，經(jīng)資源回用池處理后的尾水可作為水廠養(yǎng)殖循環(huán)用水及農(nóng)業(yè)種植用水。
進(jìn)一步地，所述的資水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理系統(tǒng)的輸入端連接有風(fēng)能光伏分布式供電系統(tǒng)，污水處理系統(tǒng)所用電源均來(lái)源于清潔能源，供給水泵、水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等機(jī)器的用電。
進(jìn)一步地，所述的輸出農(nóng)戶端由多組并聯(lián)設(shè)置的單個(gè)農(nóng)戶組成，單個(gè)農(nóng)戶出水為灰水，廁所黑水經(jīng)固液分離機(jī)處理后轉(zhuǎn)變?yōu)榛宜c廚房及洗手間等灰水集中排出至集污緩沖池，集污緩沖池內(nèi)安裝格柵除污機(jī)，自動(dòng)攔截并清除污水中的雜物。
進(jìn)一步地，所述的一級(jí)沉淀池由閘板機(jī)構(gòu)、沉砂斗、吸砂泵及除砂管道組成，閘板機(jī)構(gòu)設(shè)置在一級(jí)沉淀池內(nèi)，閘板機(jī)構(gòu)的底部設(shè)置有沉砂斗，沉砂斗的底部通過(guò)除砂管道連接有吸砂泵，一級(jí)沉淀池截留污水中的無(wú)機(jī)物顆粒及集污緩沖池中未截留的物質(zhì)。
進(jìn)一步地，所述的二級(jí)沉淀池沉淀時(shí)間通常為2h，可去除污水中的固體懸浮顆粒，此種懸浮顆粒一般密度較大，去除率可以達(dá)到一半以上，對(duì)進(jìn)水BOD5的去除率也可達(dá)三分之一。
進(jìn)一步地，所述的穩(wěn)定塘為生化處理單元，生化處理單元依次對(duì)污水進(jìn)行厭氧池釋磷、缺氧池反硝化和脫氮好氧池硝化吸磷處理。
進(jìn)一步地，所述的穩(wěn)定塘包括次連接的厭氧池、缺氧池和好氧池；所述的厭氧池內(nèi)設(shè)置有潛水?dāng)嚢铏C(jī)，缺氧池內(nèi)設(shè)置有曝氣設(shè)備，缺氧池和好氧池內(nèi)均設(shè)置有溶解氧濃度監(jiān)測(cè)設(shè)備，厭氧池、缺氧池和好氧池內(nèi)均設(shè)置有彈性填料，彈性填料為聚烯烴類材質(zhì)或聚酰胺類材質(zhì)。
進(jìn)一步地，所述的固液分離池與水產(chǎn)養(yǎng)殖池底部排污管相連，固液分離池的沉渣通過(guò)管道與厭氧發(fā)酵池連通，固液分離池的上清液通過(guò)管道與過(guò)濾沉淀池相連；水產(chǎn)養(yǎng)殖池中上層水通過(guò)養(yǎng)殖池中部管道與過(guò)濾沉淀池相連，過(guò)濾沉淀池處理后的上清液流入有效沉淀池，沉渣通過(guò)管道輸入?yún)捬醢l(fā)酵池；經(jīng)有效沉淀池處理后的尾水流入凈化池進(jìn)行進(jìn)一步的過(guò)濾凈化；
所述的厭氧發(fā)酵池的產(chǎn)物可以用作為植物、作物生長(zhǎng)的肥料，經(jīng)處理的水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水通過(guò)凈化池的最后一步處理后，通過(guò)管網(wǎng)輸送至資源回用池；
所述的過(guò)濾沉淀池裝有過(guò)濾和輸送沉渣裝置；
所述的有效沉淀池為農(nóng)村現(xiàn)有塘或窖，可包括天然生長(zhǎng)的水生植物或種植部分人工選擇的針對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的水生植物及濾食性魚(yú)類等；
所述的凈化池為經(jīng)改造的天然池塘等農(nóng)村現(xiàn)有坑地，凈化池中分別設(shè)置梯級(jí)過(guò)濾層，一般設(shè)置3-5級(jí)，每一級(jí)過(guò)濾層設(shè)置有多級(jí)填料層，填料層鋪設(shè)填料可根據(jù)水質(zhì)需要選用石英砂、礫石、碎石、礦渣、鋼渣、陶粒、貝殼中的幾種或按照一定比例混合，粒徑根據(jù)需要選擇1mm-30mm或更大粒徑，出水通過(guò)現(xiàn)有溝渠或管道輸送至資源回用池。
進(jìn)一步地，所述的農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)和水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理系統(tǒng)中穩(wěn)定塘及凈化池所處理的尾水均可通過(guò)農(nóng)村現(xiàn)有溝渠或管道輸送至資源回用池，通過(guò)農(nóng)村現(xiàn)有溝渠輸送尾水不但能進(jìn)一步利用溝渠植物的進(jìn)一步凈化尾水，而且節(jié)約經(jīng)費(fèi)。
進(jìn)一步地，所述的資源回用池可為農(nóng)村面積較大的坑塘或封閉水體，資源回用池為進(jìn)水過(guò)濾子系統(tǒng)+濕地子系統(tǒng)的形式組合，過(guò)濾子系統(tǒng)設(shè)置在資源池進(jìn)水口及出水口處，因地制宜采用碎石、鵝卵石等濾料過(guò)濾來(lái)水，濾料上層設(shè)置泥土層，用來(lái)種植除磷植物；經(jīng)過(guò)進(jìn)水口處過(guò)濾子系統(tǒng)過(guò)濾后的水進(jìn)入資源池濕地子系統(tǒng)；濕地子系統(tǒng)布置水生植物，包括沉水植物、挺水植物、浮葉植物等，可為軟骨草屬、海菖蒲、黃花鳶尾、香蒲、美人蕉、花葉蘆竹等，既能凈化水質(zhì)又能美化環(huán)境，資源池也可作為農(nóng)村休憩、觀景之處，出水口處過(guò)濾子系統(tǒng)將過(guò)濾后的水通過(guò)溝渠或管道輸送至水產(chǎn)養(yǎng)殖池或作為農(nóng)業(yè)種植用水。
3.有益效果
采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：
本發(fā)明開(kāi)發(fā)了一種適用于農(nóng)村綜合廢水的處理系統(tǒng)，綜合處理水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水、農(nóng)村生活污水，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中農(nóng)村排水會(huì)造成的環(huán)境污染問(wèn)題，主要利用農(nóng)村現(xiàn)有溝、塘、窖為資源回收池，利用農(nóng)村閑置的土地減少工程占地，將處理后的尾水用于農(nóng)村下墊面，實(shí)現(xiàn)水資源和氮、磷資源的生態(tài)循環(huán)，資源回用池有景觀屬性，可供村民休憩、觀賞用，系統(tǒng)所用能源為風(fēng)能光伏分布式供電系統(tǒng)，為清潔能源。
（發(fā)明人：程玉潔;費(fèi)曉昕;陳鐵漢;鄭菲;朱紅生）
