CN2017105625563分散型村镇污水一体化处理装置与方法公开号107098548

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号201710562556.3(22)申请日2017.07.11(71)申请人华东交通大学地址330077江西省南昌市青山湖区经开区双港东大街808号(72)发明人刘占孟　聂发辉　徐礼春　鲁秀国　鲍东杰　(74)专利代理机构北京方向标知识产权代理事务所(普通合伙)11636代理人段斌(51)Int.Cl.C02F9/14(2006.01)(54)发明名称分散型村镇污水一体化处理装置与方法(57)摘要本发明公开了分散型乡村污水一体化处理装置与方法，包括水解调节区、生物接触氧化区、平流沉淀区、集水槽区、布水槽区、潜流式人工湿地区、集水槽区、出水消毒区，所述生物接触氧化区内布置有新型球状聚丙烯类立体丝绒填料，所述平流沉淀区采用隔板分隔，在底部设置排泥管排泥，污水沿着挡板方向流动进入到集水槽，所述人工湿地区的污水在填料的缝隙之间渗流，并由隔板孔洞流入集水槽，在出水消毒区设置消毒装置。本发明占地面积小，设有自控装置，操作简单，抗冲击负荷能力强，处理后的水可作为中水使用以及进行农田灌溉或者直接排放到水体中，适用于点多面广、分散式的乡村污水处理。权利要求书1页说明书4页附图1页CN107098548A2017.08.29CN107098548A1.分散型乡村污水一体化处理装置与方法，包括水解调节区（A）、生物接触氧化区（B）、平流沉淀区（C）、集水槽区（D）、布水槽区（E）、潜流式人工湿地区（F）、集水槽区（G）、出水消毒区（H），所述生物接触氧化区（B）内布置有新型球状聚丙烯类立体丝绒填料（4），所述平流沉淀区（C）采用挡板（9）分隔，在底部设置排泥管（18）排泥，污水沿着挡板方向流动进入到集水槽区（D），所述潜流式人工湿地区（F）的污水在沙石填料层（14）的缝隙之间渗流，并由带孔隔板（5）流入集水槽区（G），在出水消毒区（H）处理后的污水通过PVC排水管与出水口（16）相连排出装置主体。2.根据权利要求1所述的分散型乡村污水一体化处理装置与方法，其特征在于：所述过滤格栅栅条间隙为10～20mm，其格栅安装的倾角为40度。3.根据权利要求1所述的分散型乡村污水一体化处理装置与方法，其特征在于：所述生物接触氧化区，其底部设有曝气装置，采用的是超微米气泡发生装置，通过PVC管与鼓风机相连，采用渐减曝气、间歇曝气的运行方式；所述的生物接触氧化区中采用的组合填料是新型球状聚丙烯类立体丝绒填料；所述的生物接触氧化区的水力停留时间为1.5-2小时，其中通过改变曝气量，该区域在曝气过程中溶解氧浓度的控制量依次为1.6-1.8，1.1-1.3，0.6-0.8mg/L，曝气时间和停止曝气时间比（AP:O）为1:2-1:3，通过自控装置控制。4.根据权利要求1所述的分散型乡村污水一体化处理装置与方法，其特征在于：所述布水槽区和集水槽中的填料层都为砾石层填料层，其砾石层在敷设过程中是根据砾石的大小来确定的，分别遵循的是上粗下细和上细下粗的原则；所述的自动控制装置分别与潜污泵、投药泵、计量器、污泥压滤机及鼓风机电气相连；所述集水槽，其水力停留时间为1-2小时。5.根据权利要求1所述的分散型乡村污水一体化处理装置与方法，其特征在于：所述水解调节区，污水在水解调节区鼓风曝气、以缺氧状态运行，溶解氧控制在0.2-0.5mg/L，停留时间控制在2-3小时。6.根据权利要求1所述的分散型乡村污水一体化处理装置与方法，其特征在于：所述的布水槽区采用的是锯齿形溢流槽。7.根据权利要求1所述的分散型乡村污水一体化处理装置与方法，其特征在于：所述的出水消毒区投加的消毒剂为次氯酸钠。权　利　要　求　书1/1页2CN107098548A2分散型村镇污水一体化处理装置与方法技术领域[0001]本发明属于污水处理领域，涉及的是一种分散型乡村污水一体化处理装置与方法。背景技术[0002]近年来，随着国家大力的推进新农村的建设，农村生活污水的排放量在逐年上升，每年产生的生活污水总量可达到80多亿m3。但是我国对于污水处理的相关研究都集中在工业化程度较发达且人口较密集的城市，大部分的乡村并未设有排水渠道及污水治理设施，产生的污水直接排入水体，严重的污染了土壤、河流及地下水。而乡村产生的生活污水水质又不同于城市生活污水，其包含有大量的有机污染物、悬浮物、氮磷等营养性物质及有毒有害污染物，具有水质水量变化大、污水类型复杂等特性，如果简单的套用大城市的污水处理技术，不仅投资大，且运行管理复杂，并不适用于乡村污水的处理。因此，针对乡村污水的特点，有必要研究和开发一种投资省、运行费用低且适用于乡村污水处理的新型一体化装置与方法。[0003]生物接触氧化是一种介于活性污泥法和生物滤池之间的生物处理技术，具有多种净化功能，不仅能够有效地去除污水中的有机污染物，对氮和磷等营养物质也具有一定的去除能力。目前国内采用的生物接触氧化池大多为推流式，其特点是可以在填料底部直接曝气，在填料上产生上向流，使生物膜能保持较高的活性，同时能够增加气泡与污水的接触面积，提高氧的转移率。[0004]平流式沉淀池是沉淀池的一种类型，是利用悬浮颗粒的重力作用来分离固体颗粒的设备，具有造价低、构造简单、操作方便及运行效果稳定等特点，对水量和温度变化的适应能力强，同时也适用于水质水量变化大、污染物成分复杂的乡村污水的处理。[0005]潜流式人工湿地处理系统是在水池或沟槽中填充一定深度的土壤或填料层，具体一定的坡度，并种植芦苇一类的或根系发达的水生植物，污水由湿地的一端通过布水管渠进入，与布满生物膜的介质表面和溶解氧的植物根区进行充分接触而获得净化。针对于点多面广、分散式的乡村污水，采用潜流式人工湿地处理，污水可以在填料缝隙之间渗流，充分利用填料表面及植物根系上生物膜及其它作用处理废水，出水水质好。发明内容[0006]本发明的目的是提供一种分散型乡村污水一体化装置与方法，将乡村排放的生活污水处理至达标排放或者作为中水回用及农田灌溉等。解决了原有乡村污水处理装置占地面积大、剩余污泥产量大以及处理成本较高等问题，同时该装置对污水中的有机污染具有很好的降解效果，且投资省、运营成本低，适于乡村污水的排水特点。[0007]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：分散型乡村污水一体化处理装置与方法，包括水解调节区、生物接触氧化区、平流沉淀区、集水槽区、布水槽区、潜流式人工湿地区、集水槽区、出水消毒区，所述生物接触氧化区内布置有新型球状聚丙烯类立体丝绒填说　明　书1/4页3CN107098548A3料，所述平流沉淀区采用隔板分隔，在底部设置排泥管排泥，污水沿着挡板方向流动进入到集水槽，所述人工湿地区的污水在填料的缝隙之间渗流，并由隔板孔洞流入集水槽，在出水消毒区设置消毒装置。[0008]优选的，所述过滤格栅栅条间隙为10～20mm，其格栅安装的倾角为40度；优选的，所述生物接触氧化区，其底部设有曝气装置，采用的是超微米气泡发生装置，通过PVC管与鼓风机相连，采用渐减曝气、间歇曝气的运行方式；所述的生物接触氧化区中采用的组合填料是新型球状聚丙烯类立体丝绒填料；所述的生物接触氧化区的水力停留时间为1.5-2小时，其中通过改变曝气量，该区域在曝气过程中溶解氧浓度的控制量依次为1.6-1.8，1.1-1.3，0.6-0.8mg/L，曝气时间和停止曝气时间比（AP:O）为1:2-1:3，通过自控装置控制。[0009]优选的，所述布水槽区和集水槽中的填料层都为砾石层填料层，其砾石层在敷设过程中是根据砾石的大小来确定的，分别遵循的是上粗下细和上细下粗的原则；所述的自动控制装置分别与潜污泵、投药泵、计量器、污泥压滤机及鼓风机电气相连；所述集水槽，其水力停留时间为1-2小时。[0010]优选的，所述水解调节区，污水在水解调节区鼓风曝气、以缺氧状态运行，溶解氧控制在0.2-0.5mg/L，停留时间控制在2-3小时。[0011]优选的，所述的布水槽区采用的是锯齿形溢流槽。[0012]优选的，所述的出水消毒区投加的消毒剂为次氯酸钠。[0013]与现有技术相比，本发明的有益效果：本装置所使用的材料基本属于天然材料，主要有细沙、粗沙、砾石和方解石等，其中接触氧化池中的填料是生物组合填料，也是由天然无害材料加工而成的，不会造成二次污染的问题；本装置的耐冲击负荷能力强，在水质水量变化大、污水类型复杂的情况下依然可以稳定运行；本装置选址灵活，可以减少收集管网建设的费用，使乡村污水的处理更加合理；本装置适用于规模小的村庄或以乡村为单位的生活污水处理，对其具有深度净化能力，同时还可以强化污水中氮、磷的去除能力，处理后的出水可以作为中水使用以及进行农田灌溉或者直接排放到水体中。附图说明[0014]图1 为分散型乡村污水一体化处理装置与方法的结构示意图图2为分散型乡村污水一体化处理装置与方法的平面示意图图中：A-水解调节区、B-生物接触氧化区、C-平流沉淀区、D-集水槽区、E-布水槽区、F-潜流式人工湿地区、G-集水槽区、H-出水消毒区、1-过滤格栅、2-潜水泵、3-进水口、4-新型球状聚丙烯类立体丝绒组合填料、5-带孔隔板、6-空气管线、7-超微米气泡发生器、8-支架、9-挡板、10-挡渣板、11-锯齿形溢流槽、12-砾石填料层、13-水生植物、14-沙石填料层、15-泄空管、16-出水口、17-鼓风机、18-排泥管、19-污泥压滤机、20-投药泵、21-投药口、22-计量器、23-控制装置、24-投药管线。具体实施方式[0015]请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：分散型乡村污水一体化处理装置与方法其特征在于该装置：进水口（3）和出水口（16）分别位于装置主体左端后部和左侧前部，通过说　明　书2/4页4CN107098548A4带孔隔板（5）将装置主体分为八个区域，依次为水解调节池区（A）、生物接触氧化区（B）、平流沉淀池区（C）、集水槽区（D）、布水槽区（E）、潜流式人工湿地区（F）、集水槽区（G）和出水消毒区（H）。[0016]乡村排放的生活污水经一体化装置主体外的格栅（1）栅条间隙为10～20mm，格栅安装倾角为40度的过滤格栅初步拦截，拦截污水中的较大颗粒及纤维类物质，再通过潜水泵（2）将污水送至位于装置主体左侧底端的进水口（3），采用PVC排水管连接潜水泵和进水口，PVC排水管在转角处通过弯头连接。污水由进水口进入到水解调节区（A），在缺氧状态下运行，DO控制在0.2-0.5mg/L，停留时间控制在2-3小时，并由隔板孔洞（5）流入生物接触氧化（B）区。在生物接触氧化区（B）的底部设置有曝气器，采用的是超微米气泡发生器（7），数目为2，超微米气泡发生器通过PVC空气管与鼓风机（17）相连，在运行过程采用渐减曝气、间歇曝气的运行方式实现接触氧化区好氧、缺氧、厌氧环境的交替运行，达到同步硝化反硝化脱氮除磷的目的，生物接触氧化区的水力停留时间为1.5-2小时，其中通过改变曝气量，该区域在曝气过程中DO浓度的控制量依次为1.6-1.8，1.1-1.3，0.6-0.8mg/L，曝气时间和停止曝气时间比（AP:O）为1:2-1:3，通过自控装置控制。生物接触氧化区（B）内采用的填料为新型球状聚丙烯类立体丝绒组合填料（4），并通过塑料支架（8）来悬挂生物组合填料，整个生物接触氧化区的水力停留时间为1.5-2小时。在平流沉淀池（C）区中采用挡板（9）分隔，分隔数为2，经生物接触氧化区（B）处理后流入沉淀池的污水，在沉淀池中进行泥水分离，同时从组合填料上脱落的生物膜也在这里形成污泥，并通过沉淀池底部设置的排泥管（18）排出装置主体，而沉淀池上部的澄清水则沿着挡板（9）方向流动进入到集水槽区（D），污水在平流式沉淀池的水力停留时间为1-2小时，同时在平流式沉淀池区（C）与集水槽区（D）之间增设了挡渣板（10）。进入集水槽区的污水通过集水槽与布水槽之间的带孔隔板进入到布水槽（E）中的锯齿形溢流槽（11），污水在锯齿形溢流槽的二端均匀布水，并溢流到布水槽底部中的砾石填料层（12）