CN105601054A - 一种农村生活养殖混合污水处理集成*** - Google Patents

一种农村生活养殖混合污水处理集成*** Download PDF

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Abstract

本发明提供一种农村生活养殖混合污水处理集成***，属于水处理技术领域。该***包括集水井、隔油池、接触厌氧池、砾石床、调节池和自然增氧土壤净化槽，上述各部分通过管道依次连接，该***的工艺流程为：混合污水→隔油池→接触厌氧池→多级砾石床→自然增氧土壤净化槽→出水排放。对于沿坡分布的村落，通过合理布局污水处理设施实现污水自流，无需外接动力，不产生运行费用；对于地势平坦的村落，污水只需通过潜污泵1次提升，然后经过各级处理***处理后排放。本集成技术具有施工方便、操作简单、管理维护容易、运行费用低、处理效率高等优点，适合在养殖较多的农村地区推广应用。

Description

一种农村生活养殖混合污水处理集成***
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，特别是指一种农村生活养殖混合污水处理集成***。
背景技术
国内部分农村地区存在畜禽分散养殖，人畜混居的问题，大多畜禽养殖废水与生活污水混合直接排放，严重污染受纳水体，危害人体健康，破坏生态环境。
农村生活养殖混合污水污染物浓度介于养殖废水和生活污水之间，针对单一畜禽养殖废水或生活污水的处理技术较多，但简单的套用养殖废水或生活污水处理技术难以实现处理效率与运行费用的最优化。
土地处理技术具有建设成本低、运行费用省、管理维护容易等优点，再加上农村地区土地资源丰富，因此，农村地区的污水较适合采用土地处理技术。农村生活养殖混合污水污染负荷较高，采用单一的土地处理技术会出现严重的堵塞现象，影响***的处理效果及使用寿命，而采用生物强化预处理+土地处理的集成技术可大幅降低土地处理单元的堵塞风险，保证***的长期稳定运行。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种农村生活养殖混合污水处理集成***，在解决水污染的同时实现处理效率与运行费用的最优化。
该***包括集水井、隔油池、接触厌氧池、砾石床、调节池和自然增氧土壤净化槽，集水井、隔油池、接触厌氧池、砾石床、调节池和自然增氧土壤净化槽通过管道依次相连；
其中，对于沿坡分布的村落，通过合理布局该***的各处理单元，可实现污水自流，无需外接动力，不产生运行费用；对于地势平坦的村落，污水只需通过潜污泵次提升，然后经过处理单元处理后排放。潜污泵安装在集水井底部，潜污泵外部加罩不锈钢透水网罩，污水在进入集水井前先经过不锈钢滤网过滤。
隔油池分为3个等容格室，水流以折流方式通过各个格室，每个格室靠近出水端均设有隔油板。
接触厌氧池分为3个格室，分别为接触厌氧池第一格室、接触厌氧池第二格室和接触厌氧池第三格室，每个格室内均悬挂填料；接触厌氧池第一格室池容占整个接触厌氧池池容的50％，接触厌氧池第二格室和接触厌氧池第三格室的池容各占整个接触厌氧池池容的25％；填料为立体弹性填料或多孔悬浮球填料；污水在接触厌氧池内的水力停留时间不小于36h，在阳关充足的地区，可采用光伏直流曝气接触A/O池代替所述接触厌氧池。
砾石床为3级，分别为一级砾石床、二级砾石床和三级砾石床，一级砾石床、二级砾石床和三级砾石床之间串联，每级砾石床均包括布水槽、布水花墙、填料层、集水花墙和集水槽，布水花墙和集水花墙靠近填料层一侧设置不锈钢透水板；一级砾石床、二级砾石床和三级砾石床尺寸相同，长宽比为4:1；砾石床底部坡度为1‰，坡度方向与水流方向一致；砾石床进水端底部设置放空管，放空管末端加装放空阀；沿水流方向，3级砾石床填料层装填填料粒径依次为：Φ80mm，Φ30mm和Φ10mm，装填填料为煤渣或石灰石。
自然增氧土壤净化槽包括自然增氧土壤净化槽主体、种植层、具有自然充氧能力的布水和集水***和复合填料***，自然增氧土壤净化槽主体表面负荷不大于0.125m3/(m2·d)，池深为80-120cm；池底及池壁内侧均铺设0.3mm聚氯乙烯防渗膜；种植层高度为15cm，内部填充种植土，并种植多年生黑麦草；
具有自然充氧能力的布水和集水***包括布水管、集水管和通气管，布水管包括布水干管和布水支管，布水支管通过变径四通与布水干管相连，沿布水干管方向，相邻两布水支管间距为100cm，集水管位于布水管正下方，高差为60-80cm，集水管包括集水干管和集水支管，采用与布水管相同的连接布置方式，在布水支管及集水支管两端连接通气管，布水管、集水管和通气管均为UPVC管，布水干管管径为DN110，布水支管管径为DN50；布水支管和集水支管管底开直径6～8mm的对孔进行布水和集水，对孔夹角为120°；通气管管口高于自然增氧土壤净化槽主体表面10～15cm且连接三通接头可实现自然通风，空气通过通气管进入布补水管和集水管，最后进入复合填料***中，实现自然充氧。复合填料***包括防渗沙盘和复合填料层，防渗砂盘位于布水支管下部，复合填料层充填在自然增氧土壤净化槽主体内；防渗砂盘为矩形敞口木板框，防渗砂盘长度比布水支管略长，宽度30cm，高度10-12cm，框底及框壁内侧均铺设0.3mm聚氯乙烯防渗膜，防渗砂盘内填充粒径均匀的河砂；复合填料层装填的填料为由红土、细砂、粉煤灰、碳化稻壳中的一种或几种按一定配比混合的复合填料。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
农村生活养殖混合污水在进入集水井前，通过不锈钢滤网的过滤作用，可去除污水中部分杂物，如：毛发、纤维等，以降低设备、管道堵塞的风险。3级隔油池可有效去除污水中的动植物油，防止动植物油附着在接触厌氧池填料表面而降低挂膜效果。接触厌氧池内悬挂的立体弹性填料或多孔悬浮球填料可为微生物提供附着场所，以提高厌氧池内的微生物量，增强厌氧处理效果。3级砾石床装填填料粒径依次减小，可进一步去除污水中的SS、COD，降低自然增氧土壤净化槽的污染负荷，提高***的运行寿命，同时还可有效防止第一级砾石床因负荷较高而堵塞。调节池调节进入自然增氧土壤净化槽的水质水量，降低水质水量波动对自然增氧土壤净化槽的冲击。在自然增氧土壤净化槽内，通过土壤物理化学吸附、土壤表面的微生物所降解和植物根系的吸收作用高效去除污水中残留的COD和氮、磷等营养盐，实现污水达标排放，同时，自然增氧土壤净化槽表层种植的黑麦草可作为牲畜饲料，实现种植-净化-养殖的绿色生态循环。
附图说明
图1为本发明的农村生活养殖混合污水处理集成***平面布置图；
图2为本发明的农村生活养殖混合污水处理集成***流程图；
图3为该***的砾石床平面图；
图4为该***的自然增氧土壤净化槽剖面图。
其中：1-集水井；1a-潜污泵；1b-不锈钢透水网罩；2-隔油池；2a-隔油板；3-接触厌氧池；3a-接触厌氧池第一格室；3b-接触厌氧池第二格室；3c-接触厌氧池第三格室；3d-填料；4-1-一级砾石床；4-2-二级砾石床；4-3-三级砾石床；4a-布水槽；4b-布水花墙；4c-填料层；4d-集水花墙；4e-集水槽；4f-放空管；4g-放空阀；5-调节池；6-自然增氧土壤净化槽主体；6a-种植层；6b-布水干管；6c-布水支管；6d-防渗沙盘；6e-复合填料层；6f-集水干管；6g-集水支管；6h-通气管。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明针对现有的农村生活养殖混合污水处理的问题，提供一种农村生活养殖混合污水处理集成***，在解决水污染的同时实现处理效率与运行费用的最优化。
如图1所示，为该***的平面图，该***的集水井1、隔油池2、接触厌氧池3、砾石床、调节池5和自然增氧土壤净化槽通过管道依次相连；如图2所示，为该***的流程图，图3为砾石床的平面图，图4为自然增氧土壤净化槽剖面图，接触厌氧池3分为3个格室，分别为接触厌氧池第一格室3a、接触厌氧池第二格室3b和接触厌氧池第三格室3c，每个格室内均悬挂填料3d；砾石床为3级，分别为一级砾石床4-1、二级砾石床4-2和三级砾石床4-3，一级砾石床4-1、二级砾石床4-2和三级砾石床4-3之间串联，每级砾石床均包括布水槽4a、布水花墙4b、填料层4c、集水花墙4d和集水槽4e，布水花墙4b和集水花墙4d靠近填料层4c一侧设置不锈钢透水板；自然增氧土壤净化槽包括自然增氧土壤净化槽主体6、种植层6a、具有自然充氧能力的布水和集水***和复合填料***，具有自然充氧能力的布水和集水***包括布水管、集水管和通气管6h，布水管包括布水干管6b和布水支管6c，布水支管6c通过变径四通与布水干管6b相连，沿布水干管6b方向，相邻两布水支管6c间距为100cm，集水管位于布水管正下方，高差为60-80cm，集水管包括集水干管6f和集水支管6g，在布水支管6c及集水支管6g两端连接通气管6h，复合填料***包括防渗沙盘6d和复合填料层6e，防渗砂盘6d位于布水支管6c下部，复合填料层6e充填在自然增氧土壤净化槽主体6内。
对于地势平坦的村庄，在集水井1底部安装潜污泵1a，潜污泵1a外部加罩不锈钢透水网罩1b；
隔油池2分为3个等容格室，水流以折流方式通过各个格室，每个格室靠近出水端均设有隔油板2a；
接触厌氧池第一格室3a池容占整个接触厌氧池3池容的50％，接触厌氧池第二格室3b和接触厌氧池第三格室3c的池容各占整个接触厌氧池3池容的25％；填料3d为立体弹性填料或多孔悬浮球填料；污水在接触厌氧池3内的水力停留时间不小于36h；
一级砾石床4-1、二级砾石床4-2和三级砾石床4-3尺寸相同，长宽比为4:1；砾石床底部坡度为1‰，坡度方向与水流方向一致；砾石床进水端底部设置放空管4f，放空管4f末端加装放空阀4g；沿水流方向，3级砾石床填料层4c装填填料粒径依次为：Φ80mm，Φ30mm和Φ10mm，装填填料为煤渣或石灰石；
自然增氧土壤净化槽主体6表面负荷不大于0.125m3/(m2·d)，池深为80-120cm；池底及池壁内侧均铺设0.3mm聚氯乙烯防渗膜；种植层6a高度为15cm，内部填充种植土，并种植多年生黑麦草；布水管、集水管和通气管6h均为UPVC管，布水干管6b管径为DN110，布水支管6c管径为DN50；布水支管6c和集水支管6g管底开直径6～8mm的对孔进行布水和集水，对孔夹角为120°；通气管6h管口高于自然增氧土壤净化槽主体6表面10～15cm且连接三通接头；
防渗砂盘6d为矩形敞口木板框，防渗砂盘6d长度比布水支管6c长，宽度30cm，高度10-12cm，框底及框壁内侧均铺设0.3mm聚氯乙烯防渗膜，防渗砂盘6d内填充粒径均匀的河砂；复合填料层6e装填的填料为红土、细砂、粉煤灰、碳化稻壳中的一种或几种按一定比例配制而成。
实施例1
采用本发明的集成***处理云南省大理市上关镇某村的生活养殖混合污水，日处理量55t，接触厌氧池水力停留时间为36h，单级砾石床的表面负荷为0.772m3/(m2·d)，空床停留时间为22.5h，自然增氧土壤净化槽的表面复合为0.125m3/(m2·d)，池深0.8m。进水水质为COD1494.50mg/L，TN156.90mg/L，TP11.45mg/L，出水COD为23.67mg/L，TN为2.54mg/L，TP为0.42mg/L，对COD、TN和TP的去除率分别为98.4％、98.4％和96.3％。
实施例2
采用本发明的集成技术处理云南省大理市上关镇某村的生活养殖混合污水，日处理量40t，接触厌氧池水力停留时间为36h，单级砾石床的表面负荷为0.581m3/(m2·d)，空床停留时间为30.9h，自然增氧土壤净化槽的表面复合为0.122m3/(m2·d)，池深0.8m。进水水质为COD2059.30mg/L，TN195.36mg/L，TP15.21mg/L，出水COD为36.95mg/L，TN为9.65mg/L，TP为0.39mg/L，对COD、TN和TP的去除率分别为98.2％、95.1％和97.4％。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种农村生活养殖混合污水处理集成***，其特征在于：该***包括集水井(1)、隔油池(2)、接触厌氧池(3)、砾石床、调节池(5)和自然增氧土壤净化槽，集水井(1)、隔油池(2)、接触厌氧池(3)、砾石床、调节池(5)和自然增氧土壤净化槽通过管道依次相连；其中，接触厌氧池(3)分为3个格室，分别为接触厌氧池第一格室(3a)、接触厌氧池第二格室(3b)和接触厌氧池第三格室(3c)，每个格室内均悬挂填料(3d)；砾石床为3级，分别为一级砾石床(4-1)、二级砾石床(4-2)和三级砾石床(4-3)，一级砾石床(4-1)、二级砾石床(4-2)和三级砾石床(4-3)之间串联，每级砾石床均包括布水槽(4a)、布水花墙(4b)、填料层(4c)、集水花墙(4d)和集水槽(4e)，布水花墙(4b)和集水花墙(4d)靠近填料层(4c)一侧设置不锈钢透水板；自然增氧土壤净化槽包括自然增氧土壤净化槽主体(6)、种植层(6a)、具有自然充氧能力的布水和集水***和复合填料***，具有自然充氧能力的布水和集水***包括布水管、集水管和通气管(6h)，布水管包括布水干管(6b)和布水支管(6c)，布水支管(6c)通过变径四通与布水干管(6b)相连，沿布水干管(6b)方向，相邻两布水支管(6c)间距为100cm，集水管位于布水管正下方，高差为60-80cm，集水管包括集水干管(6f)和集水支管(6g)，在布水支管(6c)及集水支管(6g)两端连接通气管(6h)，复合填料***包括防渗沙盘(6d)和复合填料层(6e)，防渗砂盘(6d)位于布水支管(6c)下部，复合填料层(6e)充填在自然增氧土壤净化槽主体(6)内。
2.根据权利要求1所述的农村生活养殖混合污水处理集成***，其特征在于：所述集水井(1)底部安装潜污泵(1a)，潜污泵(1a)外部加罩不锈钢透水网罩(1b)。
3.根据权利要求1所述的农村生活养殖混合污水处理集成***，其特征在于：所述隔油池(2)分为3个等容格室，水流以折流方式通过各个格室，每个格室靠近出水端均设有隔油板(2a)。
4.根据权利要求1所述的农村生活养殖混合污水处理集成***，其特征在于：所述接触厌氧池第一格室(3a)池容占整个接触厌氧池(3)池容的50％，接触厌氧池第二格室(3b)和接触厌氧池第三格室(3c)的池容各占整个接触厌氧池(3)池容的25％；所述填料(3d)为立体弹性填料或多孔悬浮球填料。
5.根据权利要求1所述的农村生活养殖混合污水处理集成***，其特征在于：所述污水在接触厌氧池(3)内的水力停留时间不小于36h。
6.根据权利要求1所述的农村生活养殖混合污水处理集成***，其特征在于：所述接触厌氧池(3)用光伏直流曝气接触A/O池代替。
7.根据权利要求1所述的农村生活养殖混合污水处理集成***，其特征在于：所述一级砾石床(4-1)、二级砾石床(4-2)和三级砾石床(4-3)尺寸相同，长宽比为4:1；砾石床底部坡度为1‰，坡度方向与水流方向一致；砾石床进水端底部设置放空管(4f)，放空管(4f)末端加装放空阀(4g)；沿水流方向，3级砾石床填料层(4c)装填填料粒径依次为：Φ80mm，Φ30mm和Φ10mm，装填填料为煤渣或石灰石。
8.根据权利要求1所述的农村生活养殖混合污水处理集成***，其特征在于：所述自然增氧土壤净化槽主体(6)表面负荷不大于0.125m3/(m2·d)，池深为80-120cm；池底及池壁内侧均铺设0.3mm聚氯乙烯防渗膜；所述种植层(6a)高度为15cm，内部填充种植土，并种植多年生黑麦草；所述布水管、集水管和通气管(6h)均为UPVC管，布水干管(6b)管径为DN110，布水支管(6c)管径为DN50；布水支管(6c)和集水支管(6g)管底开直径6～8mm的对孔进行布水和集水，对孔夹角为120°；所述通气管(6h)管口高于自然增氧土壤净化槽主体(6)表面10～15cm且连接三通接头。
9.根据权利要求1所述的农村生活养殖混合污水处理集成***，其特征在于：所述防渗砂盘(6d)为矩形敞口木板框，防渗砂盘(6d)长度比布水支管(6c)长，宽度30cm，高度10-12cm，框底及框壁内侧均铺设0.3mm聚氯乙烯防渗膜，防渗砂盘(6d)内填充粒径均匀的河砂；复合填料层(6e)装填的填料为红土、细砂、粉煤灰、碳化稻壳中的一种或几种。
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