CN104150719A - 农村综合污水处理***及方法 - Google Patents
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Abstract
一种水处理技术领域的农村综合污水处理***及方法,依次连接的用于过滤水中悬浮物的预处理***、集装箱式一体化水处理***、土壤渗滤***、向集装箱式一体化水处理***提供电能的太阳能供电***和流程控制***。本发明能够将农村生活污水分散分质与集中一体化处理,运行管理方便,适合农村家庭污水以及养殖污水水质、水量及居住分布特点,克服了现有农村污水混合处理和家庭分散处理的不足。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种水处理技术领域的装置及方法,具体是一种适用于水质水量变化较大的农村地区的农村综合污水处理***及方法。
背景技术
在新农村建设中,农村生活污水的处理一直是一个十分棘手的问题。目前全国农村每年产生生活污水约80多亿吨,而96%的村庄没有排水渠道和污水处理***,未经处理的生活污水肆意排放。长期以来,农村生活污水已成为目前农村水体污染及江河湖库的主要污染源之一。
生活污水处理在工艺及设备上来说是十分成熟的。导致生活污水污染问题最主要原因是该工艺设备难应用于农村的环境。村落建立污水处理厂存在很多局限性,如居住分散、不够稳定(另建新居),管网铺设耗资巨大,难于普遍建立集中污水处理设施等。采用分散式小型污水处理装置可以解决这些难题。但现有的污水处理装置又存在以下局限性:①能耗较大,需要配套电力设施;②施工工艺复杂,施工周期长;③效率低,产生的废弃物容易再次污然环境;④维护成本大等。
西南地区农村农户生活污水包括农户牲畜养殖废水、农户冲厕粪便废水和厨房洗涤及日常盥洗废水,其成分估算如下:
传统的处理方式主要是各农户将这些废水统一或部分收集采用沼气净化处理或非耗能型生物处理法,废水处理后直排入环境或用于灌溉。实践证明,这种处理方式尽管降低了农村污水对环境及生态造成的破坏,但只有在排水水质要求不高时方可选用,集中的处理后农村污水排放仍会存在较大环境风险。同时,各农户生活污水的产生量及每股污水水质的差异,导致混合后污水的沼气产生率并不高,而直接采用非耗能型生物处理法又由于污水浓度过高致使处理效果不是很好。
经过对现有技术的检索发现,中国专利文献号CN103613252A公开(公告)日2014.03.05,公开了一种光伏有机废水处理装置和工艺,光伏有机废水经过格栅集水池,通过水泵提升至调节池后,再提升进入反应池,同时通过药剂投加***加入碱、絮凝剂和助凝剂进行混凝絮凝反应,重力流入沉淀池去除废水中的悬浮物质后,进入水解酸化池进行废水的水解酸化,将大分子有机物质转化为小分子易降解物质,提高BOD/COD后,重力流入预曝气池进行好氧微生物降解,混合液流入膜反应器池进行进一步降解有机物,并经过膜反应器池的过滤,抽吸出水,出水达标排放。膜反应器池中的污泥混合液按照一定比例回流至水解酸化池和预曝气池。沉淀池中的污泥和部分污泥混合液排入污泥池,脱水后的污泥中含有大量硅粉和碳化硅粉,可回收利用或者销售。但该技术在曝气部分中采用的是微孔曝气***,微孔曝气装置多是由激光在曝气装置的表面开出无数细密的小孔,高压空气透过小孔产生微气泡释放到水体中形成溶解氧。此类装置停机后水中的细小颗粒物容易堵塞微气孔造成***瘫痪。
中国专利文献号CN203530086U公开(公告)日2014.04.09,公开了一种牧区太阳能一体化污水处理设备,包括光伏电池、污水泵、污泥泵、风机、调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池和膜生物反应器,光伏电池分别为污水泵、污泥泵和风机供电,调节池用于收集牧区污水,污水泵置于调节池内并用于将调节池内的污水送到厌氧池内,厌氧池、缺氧池、好氧池和膜生物反应器依次相连,膜生物反应器的出水口为一体化污水处理设备的出水口,污泥泵置于膜生物反应器内并用于将膜生物反应器内的污泥排出或送至缺氧池内,风机通过风管为缺氧池和好氧池提供曝气用空气。但该技术中能量由光伏电池供给,光伏电池分别为污水泵、污泥泵和风机供电。也就说太阳能是推这套***的运行唯一能源且污水处理***所需电能几乎是恒定不变的,而太阳能所能提供的电能是不断变化和时有时无的。这就造成设备每天只能在极其有限的时间段可以运行,而多数时间会因能量不足而无法启动。
发明内容
本发明针对现有技术存在的弊端,提出一种农村综合污水处理***及方法,将农村生活污水分散分质与集中一体化处理,运行管理方便,适合农村家庭污水以及养殖污水水质、水量及居住分布特点,克服了现有农村污水混合处理和家庭分散处理的不足。
本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明涉及一种农村综合污水处理***,包括:依次连接的用于过滤水中悬浮物的预处理***、集装箱式一体化水处理***、带有出水井的土壤渗滤***、向集装箱式一体化水处理***提供电能的太阳能供电***和流程控制***。
所述的预处理***包括:用于去除大颗粒悬浮物质的砖混结构制成的格栅井,该格栅井能够防止提升泵、管道、阀门的堵塞,以免损坏设备。
所述的太阳能供电***包括:太阳能电池阵列和与之相连的最大功率点***、太阳能逆变器、电能分配器和市电补给器,其中:用于吸收日照辐射能量并将其转化为电能的太阳能电池阵列由多块太阳电池板串并联组成,最大功率点***通过扰动控制使得太阳能电池阵列向太阳能逆变器提供稳定功率输出;太阳能逆变器将来自太阳能电池阵列的低压直流电能升压并转换成正弦交流电能并输出至电能分配器,电能分配器另外还接收来自最大功率点***计算所得到的当前最大功率数据信号并确定当前最优水泵数量,市电补给器在无法获取太阳能的情况下向集装箱式一体化水处理***提供备用电能。
所述的扰动控制是指:
i)采集当前太阳能电池阵列最大输出功率时的供电电流,以此为中心电流,先增加1%的供电电流,同时检测当前太阳能电池阵列的输出电压;再将后得到的电流值与电压相乘生成当前的太阳能电池阵列输出功率。将当前的太阳能电池阵列输出功率与最大输出率功相比较,如果当前太阳能输出功率大于最大输出功率则表明太阳光正在增强,将当前太阳能输出功率做为当前最大功率值,并重复步骤i)直至当前太阳能电池阵列输出功率不再大于最大输出率功值,当最大功率值保持不变时执行步骤ii);
ii)将当前最大功率值对应的电流减少1%作为的供电电流,同时检测当前太阳能电池阵列的输出电压;再将后得到的电流值与电压相乘生成当前的太阳能电池阵列输出功率。将当前的太阳能电池阵列输出功率与最大输出功率相比较,如果最大输出率功值小于太阳能电池阵列输出功率则表明太阳光正在减弱,将当前太阳能输出功率做为大输出率功数据保存并重复步骤ii)的操作,并重复步骤ii)的操作直至当前太阳能电池阵列输出功率不再小于最大输出率功值,当最大功率值保持不变时执行步骤i)。
所述的集装箱式一体化水处理***,包括:依次串联连接的用于调节水质水量的调节池、带有缺氧填料和含有CBM(Complex Beneficial Microorganisms,复合性微生物制剂)的缺氧池、生物接触氧化池和沉淀池,其中:调节池与预处理***相连并将预处理后的污水调节水量、水质,保证设备能够正常运行,不会因为水量大而空转,也不因为水量下而空转,并使污水均质化,避免高浓度污水超过处理***负荷,造成出水水质波动根据***能够处理水量的标准进行调节,缺氧池对污水进行降解处理后由生物接触氧化池进行曝气,最后通过设置于沉淀池上方的输出管将处理水输出至土壤渗滤***。
所述的农村综合污水处理***中优选设有污水处理控制***,该污水处理控制***包括:流程控制器、设置于调节池、缺氧池、生物接触氧化池、沉淀池以及出水井内的若干利用太阳能所产生的电能驱动的扬水泵及其水位控制器,其中:水位控制器将对应安装位置处的水位信号输出至流程控制器,流程控制器向对应扬水泵发出启停指令,使各处理单元内的水位不止于溢出或过低。
所述的生物接触氧化池的上端通过回流泵与缺氧池相连以实现混合液回流。
所述的生物接触氧化池内设有作为微生物的载体的接触填料、布水装置和曝气装置,其中:曝气装置的出口与生物接触氧化池的底部相连并输出混合富氧气水,接触填料设置于生物接触氧化池的池体上部,布水装置设置于生物接触氧化池的底部。
所述的曝气装置包括:强磁涡旋式超微细气泡发生腔、文丘理管、控制器以及分别与之电连接的带有流量调节阀的氧气气源和自吸式水泵,其中:文丘理管的输入端分别与氧气气源和自吸式水泵相连,文丘理管的输出端与强磁涡旋式超微细气泡发生腔的入水口相连。
所述的强磁涡旋式超微细气泡发生腔的出水口设有与控制器相连的释放头,该强磁涡旋式超微细气泡发生腔的进水压力传感器和出水压力传感器分别与控制器相连;控制器的控制输出线分别与释放头的控制输出线和氧气流量调节阀的控制输出线相连构成闭环式控制回路。
所述的坑洞结构的土壤渗滤***设置于低于集装箱式一体化水处理***的地表,其由上而下依次包括:表层、布水层、复合渗滤层、底层和防渗层,其中:表层和布水层之间、底层和防渗层之间分别设有用于均匀布水的布水管和与出水井相连的集水管,复合渗滤层至地表之间设有若干通气管。
本发明涉及上述***的处理工艺,包括以下步骤:
步骤1、农户粪便污水首先进入化粪池,污水经厌氧发酵作用,其中的有机物得到部分分解,降低了污染物负荷,提高了污水中速效养分的含量。
步骤2、经化粪池后的粪便污水汇同其它综合污水经过重力管道输送至格栅井,格栅拦截污水中粗大的漂浮物,保护后面处理池中的水泵不受损害。
步骤3、污水通过提升泵进入调节池,调节池具有将污水中大分子有机物降解为小分子有机物、N、P去除、调节水量的预处理作用,调节池出水进入缺氧池。
步骤4、污水在缺氧池反应后再溢流到生物接触氧化池,生物接触氧化池内装弹性填料及曝气装置,污水中的有机物大部分在此得以去除。氧化池处理后的污水溢流到沉淀池,此沉淀池兼做后续土地渗滤池配水井作用。
步骤5、沉淀池出水进入深度处理阶段,即土壤渗滤***,在这一阶段,污水经过池内五层滤料的过滤、吸附净化以及微生物对氨氮、磷、有机污染物进一步去除等,最终达标排放。
技术效果
与现有技术相比,本发明通过最大功率点***和电能分配器的自动调节,将太阳能电池阵列产生的电能最大化利用。夜间或阴雨天等无法获取太阳能的情况下市电补给器为***提供动力电源,以保证设备的正常运行。***中直接参与污水处理的设备包括扬水泵、回流泵、曝气装置、中水回用灌溉供能。在太阳能最大功率***与电能分配器、市电补给器组成的***控制下无论太阳能强弱与有无都能实现最大限度地利用太阳能和***的时时可靠运行。
现有技术采用A/O+MBR膜工艺处理农村生活污水,造价高,维护不便,占地较大。本发明采用集装箱式一体化水处理***和土壤渗滤***工艺,集装箱式***减少占地面积,便于安装与维护;土壤渗滤***表层可以种植植物,不占地,造价低,不需要专业人员维护。
传统的A/O工艺中,利用鼓风曝气等装置进行曝气充氧,氧气利用率低,好氧反应进行不充分。本发明采用强磁螺旋切割微气泡水体增氧装置,该装置具有结构紧凑、占地面积小、能耗低、氧利用率高、低气蚀、无堵塞等特点,在A/O工艺中有效降解有机物与保证硝化反应的进行。
现有的土壤渗滤***作为一种污水处理***目前已在农村得到了广泛应用,但其氮磷去除效率低、占地面积大且容易堵塞的缺点阻碍了该***的进一步推广。本发明通过土壤渗滤***中设计了特殊的处理层结构;土壤渗滤池内铺设PVC穿孔管增加了污水与空气的接触,增强大气的输氧作用;渗滤层内预先着床了好氧、兼氧复合微生物;海砺壳、炉渣等的吸附作用以及复合菌群的作用下,污水中的磷酸盐、氨氮等污染物被有效去除。并且出水井排水采用液位计控制水位,使得土壤渗滤***干湿调配从而改善***的脱氮效果,增加了氨氮的去除率。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为实施例应用示意图;
图3为图2局部放大示意图;
图4为太阳能供电***示意图;
图5为曝气装置示意图;
图6为强磁涡旋式超微细气泡发生腔示意图;
图7为图6首端局部放大示意图;
图8为图6剖视图(A‐A面);
图9为土壤渗滤***示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示,本装置包括:依次连接的预处理***1、集装箱式一体化水处理***2以及带有出水井36的土壤渗滤***3以及设置于集装箱式一体化水处理***2外部的太阳能供电***4。
所述的预处理***1包括:砖混结构制成的格栅井5用于去除大颗粒悬浮物质,防止提升泵、管道、阀门的堵塞,以免损坏设备。
如图2所示,所述的太阳能供电***4包括:太阳能电池阵列6和与之相连的最大功率点***、太阳能逆变器7、电能分配器和市电补给器9,其中:用于吸收太阳能量并将其转化为电能的太阳能电池阵列6由多块太阳能电池阵列6件串并联组成,太阳能逆变器7将来自太阳能电池的低压直流电能升压并转换成正弦交流电能并输出至电能分配器。
如图2所示,所述的集装箱式一体化水处理***2,包括:依次串联连接的用于调节水质水量的调节池17、带有缺氧填料11和加复合性微生物制剂的缺氧池37、生物接触氧化池38和沉淀池39,其中:调节池17与预处理***1相连并将预处理后的污水进行水质和水量调节,缺氧池37对污水进行生物反硝化、同时去除COD,后由生物接触氧化池38进行曝气,最后通过设置于沉淀池39上方的输出管将处理水输出至土壤渗滤***3。
如图3和图4所示,本实施例***中进一步设有污水处理控制***13,该污水处理控制***13包括:流程控制器14、设置于调节池17、缺氧池37、生物接触氧化池38、沉淀池39以及出水井36内的若干利用太阳能所产生的电能驱动的扬水泵15及其水位控制器16,其中:水位控制器16将对应安装位置处的水位信号输出至流程控制器14,流程控制器14向对应扬水泵15发出启停指令,使各处理单元内的水位不止于溢出或过低。
所述的扬水泵15的数量由电能分配器根据太阳能最大功率点***测得的当前太阳能最大功率数据信号决定;在夜间或阴雨天等无法获取太阳的情况下由市电补给器10给需要启动的水泵15等设备提供电能,以最大限度地利用太阳能和保证***的时时可靠运行。
所述的生物接触氧化池38的上端通过扬水泵15与缺氧池37相连以实现混合液回流。
所述的混合液回流的回流比为100%~500%。
所述的生物接触氧化池38内设有作为微生物的载体的生物接触填料40、布水管41和曝气装置27,其中:曝气装置27的出口与生物接触氧化池的底部相连并输出混合富氧气水,生物接触填料40设置于生物接触氧化池的池体上部,布水管41设置于生物接触氧化池38的底部。
所述的复合性微生物制剂为复合益生菌,具体包括市售的硝化菌、反硝化菌、乳酸菌、酵母菌等。
所述的生物接触填料40采用弹性纤维,其中包含微生物形成的生物膜,污水经充氧流经填料并与微生物形成的生物膜接触,生物膜与悬浮的活性污泥共同作用,达到净化污水的作用。
该生物接触氧化池38的容积负荷取300gBOD5m3/d,有效接触时间取t=2h,气水比取15,填料体积为生物接触氧化池38容积的75%。
如图5所示,所述的曝气装置27包括:强磁涡旋式超微细气泡发生腔18、文丘里管19、控制器20以及分别与之电连接的带有流量调节阀的氧气气源21和自吸式水泵22,其中:文丘里管19的输入端分别与氧气气源21和自吸式水泵22相连,文丘里管19的输出端与强磁涡旋式超微细气泡发生腔18的入水口相连。
如图6所示,所述的强磁涡旋式超微细气泡发生腔18的出水口设有与控制器20相连的释放头,该强磁涡旋式超微细气泡发生腔18的进水压力传感器和出水压力传感器分别与控制器20相连;控制器20的控制输出线分别与释放头的控制输出线和氧气流量调节阀的控制输出线相连构成闭环式控制回路。
所述的强磁涡旋式超微细气泡发生腔18,包括:罐体23和依次设置于其内部的强磁涡旋管24、强磁螺旋叶片25以及若干对强磁磁钢组26,其中:强磁涡旋管24位于罐体23的内部前端,强磁螺旋叶片25位于罐体23的内部后端,强磁磁钢组26分别设置于强磁涡旋管24内和强磁螺旋叶片25的外缘。
如图7所示,所述的强磁涡旋管24的剖面为矩形结构,其整体为涡旋状方管结构a,所述强磁磁钢组26固定设置于涡旋状方管结构a的内壁b顶部和底部。
如图8所示,所述的强磁涡旋管24上的强磁磁钢组26是由多块N极磁钢组和S极磁钢组组成,该钕铁硼磁钢上设有若干固定孔,通过该固定孔实现与强磁涡旋管24的固定连接;
所述的钕铁硼磁钢的外表面设有环氧树脂层c。
所述的强磁螺旋叶片25为等半径等螺距的连续螺旋状结构d,所述的强磁磁钢组26固定设置于叶片的外缘。
所述的强磁涡旋管24的两端分别设有进水口和出水口,在进、出水口上分别设有进水压力传感器和出水压力传感器。
所述的闭环控制通过进、出水压力传感器采集获得的数据计算得到最佳阀门开度,并对氧气流量调节阀和可控释放头的开度进行调节控制;使得强磁涡旋式超微细气泡发生腔18的工作压力稳定。
所述的最佳阀门开度通过以下方式获得:
i、当进水压力高于负的0.1公斤时,阀门开度保持在50%固定不变;
ii、当进水压力传感器等于或低于负的0.1公斤时对出水压力进行采样计算,如果出水压力低于0.4公斤就减小释放头的阀门开度,
iii、当进水压力传感器等于或低于负的0.1公斤且出水压力高于0.45公斤就增大释放头的阀门开度。
所述的调节控制是指:
I、当进水压力高于负的0.1公斤时,氧气流量调节阀关闭;
II、当进水压力传感器等于或低于负的0.1公斤,氧气流量调节阀的开度按与出水压力正比调节。
如图9所示,所述的坑洞结构的土壤渗滤***3设置于低于集装箱式一体化水处理***2的地表,其由上而下依次包括:表层28、布水层29、复合渗滤层30a、30b、底层31和防渗层32,其中:表层28和布水层29之间、底层31和防渗层32之间分别设有用于均匀布水的布水管33和与出水井相连的集水管34,复合渗滤层30至地表之间设有若干通气管35。
所述的表层28的厚度为400mm,由普通土壤与粗砂3:1混合组成,其中:粗砂可有效改善***的渗透性能,降低***堵塞。表层28上种植花、草及农作物等植物,实现污水绿地利用。
所述的布水层29的厚度200mm,由瓜子片组成。
所述的复合渗滤层30a、30b的厚度为900mm,其上层30a为450mm是用由粗砂和海砺壳体积比2:1组成;下层30b为450mm由粗砂和炉渣按体积比1:1组成。
为改善土壤渗滤***3中的缺氧状态,本实施例进一步通过通气管35实现增加土壤渗滤***3中的氧气,所述的通气管35为PVC管穿孔结构,管道上端通往地面大气,下端通至复合渗滤层30中部。增加了污水与空气的接触,增强大气的输氧作用,利于好氧反应。
所述的复合渗滤层30内预先着床了好氧、兼氧复合微生物。海砺壳、炉渣等的吸附作用以及复合菌群的作用下,污水中的磷酸盐、氨氮等污染物被有效去除,该复合渗滤层30是污水净化的主要作用层。
所述的底层31的厚度为300mm,由不同粒径的石子组成,起承托复合渗滤层30和使污水均匀分布的作用。
所述的防渗层32由防渗土工膜构成,其作用是防止污水直接下渗,使砾石层经常处于水饱和状态,促使水分的毛细上升。
上述土壤渗滤***3的氮磷去除能力高、占地面积小、运行稳定,能够有效解决农村分散式废水污染问题。
如图2所示,所述的出水井36内设有一扬水泵15及其水位控制器16,其中:所述的流程控制器14通过水位控制器16测量出水井36水位高度并控制扬水泵15启停以控制出水井36的水位,使得土壤渗滤***3干湿调配从而改善***的脱氮效果,当降低出水水位高度时,土壤渗滤***3底部可进行复氧,有利于好氧微生物进行硝化作用;当提高出水水位高度时,土壤渗滤***3中厌氧区增加,有利于厌氧微生物进行反硝化作用。
本装置的技术效果包括:
1)运行成本低:通过太阳能供电***4,将太阳能将其转化为电能并最大化利用,为整个***提供动力电源,包括直接驱动扬水泵15、曝气装置27、和灌溉供能。太阳能供电***4可以根据光照实时地调节输出电流,实现最大功率点跟踪,最大限度地利用太阳能,在太阳光不足或没有太阳的情况下市电做为补充能源为***提供部分或全部电能。
2)集装箱式一体化水处理***2中的好氧池中的曝气***,采用强磁螺旋切割微气泡水体增氧装置,该装置具有结构紧凑、占地面积小、能耗低、氧利用率高、低气蚀、无堵塞等特点,适用于水中增氧领域,可用于替代传统的溶气罐,适合污水处理、水产养殖。
3)通过土壤渗滤***3中设计的特殊处理层结构;土壤渗滤池内铺设PVC穿孔管增加了污水与空气的接触,增强大气的输氧作用;复合渗滤层30内预先着床了好氧、兼氧复合微生物;海砺壳、炉渣等的吸附作用以及复合菌群的作用下,污水中的磷酸盐、氨氮等污染物被有效去除。并且出水井36排水采用液位计控制水位,使得土壤渗滤***3干湿调配从而改善***的脱氮效果,当降低出水水位高度时,土壤渗滤***3底部可进行复氧,有利于好氧微生物进行硝化作用;当提高出水水位高度时,土壤渗滤***3中厌氧区增加,有利于厌氧微生物进行反硝化作用。
4)目前生活污水处理中用到MBR膜进行处理,该技术对来水的水质水量有严格的规定,在农村,居民生活用水的变化量比较大,早、午、晚为用水高峰,其余时间为用水低峰,每小时水量变化比较大。膜处理技术的抗冲击处理能力比较差,超过膜处理器处理能力的污水从调节池17溢流出来。
5)中水回用灌溉,由于集装箱式一体化水处理***2中出水悬浮物已经去除,且水中含有N、P、K等元素,是植物生长必须的养料,利用出水作为大田灌溉的水源及肥料,以节水灌溉方式实现中水回用。
Claims (10)
1.一种农村综合污水处理***,其特征在于,包括:依次连接的用于过滤水中悬浮物的预处理***、集装箱式一体化水处理***、带有出水井的土壤渗滤***、向集装箱式一体化水处理***提供电能的太阳能供电***和流程控制***,其中:
所述的太阳能供电***包括:太阳能电池阵列和与之相连的最大功率点***、太阳能逆变器、电能分配器和市电补给器,其中:用于吸收日照辐射能量并将其转化为电能的太阳能电池阵列由多块太阳电池板串并联组成,最大功率点***通过扰动控制使得太阳能电池阵列向太阳能逆变器提供稳定功率输出,太阳能逆变器将来自太阳能电池的低压直流电能升压并转换成正弦交流电能并输出至电能分配器,电能分配器另外还接收来自最大功率点***计算所得到的当前最大功率数据信号并确定当前最优水泵数量,市电补给器在无法获取太阳能的情况下向集装箱式一体化水处理***提供备用电能;
所述的集装箱式一体化水处理***,包括:依次串联连接的用于调节水质水量的调节池、带有缺氧填料和加复合性微生物制剂的缺氧池、生物接触氧化池和沉淀池,其中:调节池与预处理***相连并将预处理后的污水进行水质和水量的调节,缺氧池对污水进行降解处理后由生物接触氧化池进行曝气,最后通过设置于沉淀池上方的输出管将处理水输出至土壤渗滤***;
所述的坑洞结构的土壤渗滤***设置于低于集装箱式一体化水处理***的地表,其由上而下依次包括:表层、布水层、复合渗滤层、底层和防渗层,其中:表层和布水层之间、底层和防渗层之间分别设有用于均匀布水的布水管和与出水井相连的集水管,复合渗滤层至地表之间设有若干通气管。
2.根据权利要求1所述的农村综合污水处理***,其特征是,所述的预处理***包括:用于去除大颗粒悬浮物质的砖混结构制成的格栅井。
3.根据权利要求1所述的农村综合污水处理***,其特征是,所述的扰动控制是指:
i)采集当前太阳能电池阵列最大输出功率时的供电电流,以此为中心电流,先增加1%的供电电流,同时检测当前太阳能电池阵列的输出电压;再将后得到的电流值与电压相乘生成当前的太阳能电池阵列输出功率;将当前的太阳能电池阵列输出功率与最大输出率功相比较,如果当前太阳能输出功率大于最大输出功率则表明太阳光正在增强,将当前太阳能输出功率做为当前最大功率值,并重复步骤i)直至当前太阳能电池阵列输出功率不再大于最大输出率功值,当最大功率值保持不变时执行步骤ii);
ii)将当前最大功率值对应的电流减少1%作为的供电电流,同时检测当前太阳能电池阵列的输出电压;再将后得到的电流值与电压相乘生成当前的太阳能电池阵列输出功率;将当前的太阳能电池阵列输出功率与最大输出功率相比较,如果最大输出率功值小于太阳能电池阵列输出功率则表明太阳光正在减弱,将当前太阳能输出功率作为大输出率功数据保存并重复步骤ii)的操作,并重复步骤ii)的操作直至当前太阳能电池阵列输出功率不再小于最大输出率功值,当最大功率值保持不变时执行步骤i)。
4.根据权利要求1所述的农村综合污水处理***,其特征是,还包括污水处理控制***,该污水处理控制***包括:流程控制器、设置于调节池、缺氧池、生物接触氧化池、沉淀池以及出水井内的若干利用太阳能所产生的电能驱动的扬水泵及其水位控制器,其中:水位控制器将对应安装位置处的水位信号输出至流程控制器,流程控制器向对应扬水泵发出启停指令,使各处理单元内的水位不止于溢出或过低。
5.根据权利要求1所述的农村综合污水处理***,其特征是,所述的生物接触氧化池内设有作为微生物的载体的接触填料、布水装置和曝气装置,其中:曝气装置的出口与生物接触氧化池的底部相连并输出混合富氧气水,接触填料设置于生物接触氧化池的池体上部,布水装置设置于生物接触氧化池的底部。
6.根据权利要求1所述的农村综合污水处理***,其特征是,所述的曝气装置包括:强磁涡旋式超微细气泡发生腔、文丘理管、控制器以及分别与之电连接的带有流量调节阀的氧气气源和自吸式水泵,其中:文丘理管的输入端分别与氧气气源和自吸式水泵相连,文丘理管的输出端与强磁涡旋式超微细气泡发生腔的入水口相连。
7.根据权利要求6所述的农村综合污水处理***,其特征是,所述的强磁涡旋式超微细气泡发生腔的出水口设有与控制器相连的释放头,该强磁涡旋式超微细气泡发生腔的进水压力传感器和出水压力传感器分别与控制器相连;控制器的控制输出线分别与释放头的控制输出线和氧气流量调节阀的控制输出线相连构成闭环式控制回路。
8.根据权利要求6或7所述的农村综合污水处理***,其特征是,所述的强磁涡旋式超微细气泡发生腔,包括:罐体和设置于其内部的强磁涡旋管、螺旋叶片以及若干对强磁磁钢组,其中:罐体的内壁紧贴着强磁涡旋管的最外层外壁与螺旋叶片的外缘;
所述的强磁涡旋管为涡旋状方管结构,所述强磁磁钢组固定设置于方管结构上;
所述的强磁涡旋管上的强磁磁钢带有固定孔,并通过固定孔与涡旋管壁铆接在一起,再用环氧树脂封闭固定;
所述的螺旋叶片为等半径等螺距的连续螺旋状结构,所述的强磁磁钢组固定设置于叶片的外缘;
所述的强磁涡旋管的两端分别设有进水口和出水口,在进、出水口上分别设有进水压力传感器和出水压力传感器。
9.根据权利要求1所述的农村综合污水处理***,其特征是,所述的表层的厚度为400mm,由普通土壤与粗砂3:1混合组成;
所述的布水层的厚度200mm,由瓜子片组成;
所述的复合渗滤层的厚度为900mm,其上层为6450cm是用由粗砂和海砺壳体积比2:1组成;下层为7450cm由粗砂和炉渣按体积比1:1组成;
所述的通气管为PVC管穿孔结构,管道上端通往地面大气,下端通至复合渗滤层中部;
所述的底层的厚度为300mm,由不同粒径的石子组成,起承托渗滤层和使污水均匀分布的作用;
所述的防渗层由防渗土工膜构成。
10.一种根据上述任一权利要求所述***的污水处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、农户粪便污水首先进入化粪池,污水经厌氧发酵作用,其中的有机物得到部分分解,降低了污染物负荷,提高了污水中速效养分的含量;
步骤2、经化粪池后的粪便污水汇同其它综合污水经过重力管道输送至格栅井,格栅拦截污水中粗大的漂浮物,保护后面处理池中的水泵不受损害;
步骤3、污水通过太阳能供电***提升进入调节池,调节池具有将污水中大分子有机物降解为小分子有机物、N、P去除、调节水量的预处理作用,调节池出水进入缺氧池;
步骤4、污水在缺氧池反应后再溢流到生物接触氧化池,生物接触氧化池内装弹性填料及曝气装置,污水中的有机物大部分在此得以去除;氧化池处理后的污水溢流到沉淀池,此沉淀池兼做后续土地渗滤池配水井作用;
步骤5、沉淀池出水进入深度处理阶段,即土壤渗滤***,在这一阶段,污水经过池内五层滤料的过滤、吸附净化以及微生物对氨氮、磷、有机污染物进一步去除等,最终达标排放。
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