CN106186589A - 一种太阳能农村生活污水滴滤处理***及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能农村生活污水滴滤处理***及其使用方法,包括格栅调节池、滴滤池、人工湿地,将收集来的农村生活污水逐步净化处理。与现有技术相比,本发明的发明,利用太阳能板通过蓄电池供给能量,节约能源,降低运行成本,结构简单,滴滤池中采用浮石填料,对COD和氨氮以及总氮总磷的去除率较好,处理水质效果好,滴滤池采用自然通风供氧,无需曝气机,降低了投资费用并节约能源,人工湿地处理区采用的改性石灰石陶粒,可实现强化除磷,氮磷吸附效果显著,整个工程构造简单、施工方便、运行稳定、运行费用低。
Description
技术领域
本发明涉及一种污水处理***和方法,特别是一种太阳能农村生活污水滴滤处理***及其使用方法,属于农村生活生活污水处理领域。
背景技术
近年来,我国农村经济建设高速发展,城镇化水平不断提高,但农村生活污水排放量也随之增加,水质污染情况也逐渐恶化,农村水环境污染问题越来越突出。农村生活分散式污水的主要特点有具有水量小波动大,且污水中氮、磷含量高,易造成水体的富营养化。
目前,常见的农村分散型生活污水处理方法主要以厌氧生物处理、生物接触氧化处理、土地处理、人工湿地等或其中两者或两者以上相结合的处理技术。但如厌氧+好氧+湿地法,该法存在能耗大,出水水质效果不稳定,且脱氮除磷效果有限等缺点。另外,MBR/人工湿地工艺以其高污泥浓度,出水水质稳定等优点,在分散污水处理及回用的领域也具有很好的竞争力,但其高昂的运行费用限制了它的广泛应用。
滴滤池又称生物滤池,滴滤池中污水净化过程包括污水的传质过程、氧的扩散吸收、有机物的分解和微生物的新陈代谢等各种过程,其主要原理为污水流经滴滤池时,填料截留水中悬浮物质,吸收胶体与溶解性物质。同时微生物利用吸附的有机物和营养物质,在填料表明生长繁殖,污水中的有机物含量大大减少,水质得到净化。滴滤池一般适用于处理日污水量小于1000m3,且相对分散的小城镇污水或农村污水,其主要优点为:易于管理,节省能源,运行稳定,剩余污泥量少且易于沉降分解等。
人工湿地处理***,利用物理沉降、植物根系阻截、微生物代谢、土壤及植物表面的吸附吸收作用,去除悬浮物、有机物质,并对氮和磷有一定去除效果。其优点有建造费用省,运行费用低,易于维护技术含量低,处理可靠,出水水质良好,广泛应用于农村污水处理。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,而提供一种低能耗,运行管理方便,经济美观,同时污水处理效率高,出水水质稳定的环境友好型太阳能农村生活污水滴滤处理***及其使用方法。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
一种太阳能农村生活污水滴滤处理***,包括由水管依次连接的格栅调节池、滴滤池、人工湿地;所述格栅调节池上设置有进水管,格栅调节池内靠近进水管处设置有水槽,水槽内具有格栅,水槽底部具有预留孔,所述格栅调节池内还设置有提升泵,提升泵的上方设置有流量计井,提升泵与流量计井具有管道连接;所述滴滤池内包括自上而下依次设置高位水箱、布水管道、填料层、承托层和盛水层,盛水层内设置通风管,通风管分布在滴滤池的池壁上,流量计井与高位水箱相通;所述人工湿地包括相通的进水区、处理区和出水区,进水区内上部为进水区陶粒层,下部为进水区砾石层,处理区内从上至下依次为处理区粗砂层、处理区砾石层、改性石灰石陶粒层和处理区底层砾石层,出水区内上部为出水区上层砾石层,下部为出水区下层砾石层,盛水层与进水区相通,出水区设置有出水管。
作为更进一步的优选方案,所述处理区内设置有穿孔花墙,处理区粗砂层上有植被层。
作为更进一步的优选方案,所述格栅调节池、滴滤池、人工湿地的体积比为1:1.2-1.8:11-11.4。
作为更进一步的优选方案,所述滴滤池与格栅调节池之间还设置有回流管,所述回流管的一头连接滴滤池的盛水层。
作为更进一步的优选方案,所述格栅调节池外设置有为提升泵供电的太阳能板,太阳能板为单晶硅太阳能电板。
作为更进一步的优选方案,所述填料层为浮石层。
作为更进一步的优选方案,所述穿孔花墙的孔平均分布,其孔径为100mmX100mm,相邻两个孔中心间距200mm。
作为更进一步的优选方案,所述进水区陶粒层的铺设厚度为225mm,其中的陶粒粒径为10-20mm;进水区砾石层的铺设厚度为225mm,其中的砾石粒径为10-30mm;所述处理区粗砂层的铺设厚度为80mm,其中的粗砂粒径为1-3mm,处理区砾石层的铺设厚度为170mm,其中的砾石粒径为5-10mm,改性石灰石陶粒层的铺设厚度为200mm,其中的陶粒粒径为10-20mm,处理区底层砾石层的铺设厚度为150mm,其中的砾石粒径为10-30mm;所述出水区上层砾石层的铺设厚度为225mm,其中的砾石粒径为5-10mm, 出水区下层砾石层的铺设厚度为225mm,其中的砾石粒径为10-30mm。
一种太阳能农村生活污水滴滤处理***使用方法,包括:
A.初级处理:农村生活污水通过进水管收集排入格栅调节池内的水槽,污水过滤后从预留孔流出水槽,提升泵将污水提升至流量计井;
B.二级处理:污水从流量计井输送至高位水箱,经布水管道将污水均匀分布至填料层,污水过滤进入盛水层;
C.深度处理:污水从盛水层流入进水区、处理区和出水区分层过滤,最后从出水管排出。
有益效果
与现有技术相比,本发明的一种太阳能农村生活污水滴滤处理***及其使用方法,利用太阳能板通过蓄电池供给能量,节约能源,降低运行成本,结构简单,滴滤池中采用浮石填料,对氮磷的去除效果较好,处理水质效果好,滴滤池采用自然通风供氧,无需曝气机,降低了投资费用并节约能源,人工湿地处理区采用的改性石灰石陶粒,可实现强化除磷,氮磷吸附效果显著,整个工程构造简单、施工方便、运行稳定、运行费用低,具体具有以下优点:
1.太阳能板通过蓄电池与提升泵连接,供给能量用于提升污水,节约能源,降低运行成本。
2.滴滤池回流管中水体为重力流,无需外部提供能量,结构简单,回流可增大水力负荷,促进生物膜脱落,防止滤池堵塞及孳生蚊蝇,并能稀释污水,降低有机负荷,借以均化稳定进水水质。
3.滴滤池中采用浮石填料,对COD和氨氮以及总氮总磷的去除率较高,处理水质效果好。
4.滴滤池采用自然通风供氧,结构简单,无需曝气机,降低了投资费用并节约能源。
5.人工湿地处理区的改性石灰石陶粒,可实现强化除磷,氮磷吸附效果显著。
6.在人工湿地出水口定期投加片碱,不仅可调节pH值,且有助于重金属沉降和除磷效果,其出水清澈,使用成本低,效果尤为明显。
7.处理***周围种有绿植,并设有喷灌自动浇灌,人工湿地上种有水生植物,环保美观,营造良好的生态环境。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明的俯视图;
其中,1-格栅调节池,2-滴滤池,3-人工湿地,4-进水管,5-格栅,6-预留孔,7-提升泵,8-流量计井,9-高位水箱,10-布水管道,11-填料层,12-承托层,13-盛水层,14-通风管,15-进水区陶粒层,16-进水区砾石层,17-处理区粗砂层,18-处理区砾石层,19-改性石灰石陶粒层,20-处理区底层砾石层,21-出水区上层砾石层,22-出水区下层砾石层,23-出水管,24-穿孔花墙,25-回流管,26-太阳能板。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选技术方案。
如图1所示,本发明的一种太阳能农村生活污水滴滤处理***,包括由水管依次连接的格栅调节池1、滴滤池2、人工湿地3;
所述格栅调节池1上设置有进水管4,格栅调节池1内靠近进水管4处设置有水槽,水槽内具有格栅5,水槽底部具有预留孔6,污水经过格栅5的过滤从预留孔6流向调节池,所述格栅调节池1内还设置有提升泵7,提升泵7的上方设置有流量计井8,井内装有电磁流量计,提升泵7与流量计井8具有管道连接,提升泵7可将污水抽出;
所述滴滤池2内包括自上而下依次设置高位水箱9、布水管道10、填料层11、承托层12和盛水层13,盛水层13内设置通风管14,通风管14分布在滴滤池2的池壁上以及盛水层13内,流量计井8与高位水箱9相通,布水管道10分布在填料层11上方,污水经过填料层11的过滤集中在盛水层13,处理后的污水部分通过回流管25回流至格栅调节池1,部分进入人工湿地3,承托层12防止滤料流失,填料层11表面具有生物膜;
所述人工湿地3包括相通的进水区、处理区和出水区三个区域,进水区内上部为进水区陶粒层15,下部为进水区砾石层16,用于快速过滤,处理区内从上至下依次为处理区粗砂层17、处理区砾石层18、改性石灰石陶粒层19和处理区底层砾石层20,用于缓慢过滤,出水区内上部为出水区上层砾石层21,下部为出水区下层砾石层22,用于最后过滤,盛水层13与进水区相通,出水区设置有出水管23,人工湿地3内水温不低于4℃,改性石灰石陶粒19是由石灰石经AlCl3和NaOH溶液改性处理后得到的。
所述处理区内设置有穿孔花墙24,减少各个过滤层之间的流动,处理区粗砂层17上有植被层,植物为水生植物,处理区上部主要种植马尼拉,***可种植红叶石楠,种植间距为2m。
所述格栅调节池1、滴滤池2、人工湿地3的体积比为1:1.2-1.8:11-11.4。
所述滴滤池2与格栅调节池1之间还设置有回流管25,所述回流管25的一头连接滴滤池2的盛水层13。
所述格栅调节池1外设置有为提升泵7供电的太阳能板26,太阳能板26为单晶硅太阳能电板。
所述填料层11为浮石层。
所述穿孔花墙24的孔平均分布,其孔径为100mmX100mm,相邻两个孔中心间距200mm。
所述进水区陶粒层15的铺设厚度为225mm,其中的陶粒粒径为10-20mm;进水区砾石层16的铺设厚度为225mm,其中的砾石粒径为10-30mm;所述处理区粗砂层17的铺设厚度为80mm,其中的粗砂粒径为1-3mm,处理区砾石层18的铺设厚度为170mm,其中的砾石粒径为5-10mm,改性石灰石陶粒层19的铺设厚度为200mm,其中的陶粒粒径为10-20mm,处理区底层砾石层20的铺设厚度为150mm,其中的砾石粒径为10-30mm;所述出水区上层砾石层21的铺设厚度为225mm,其中的砾石粒径为5-10mm, 出水区下层砾石层22的铺设厚度为225mm,其中的砾石粒径为10-30mm。
一种太阳能农村生活污水滴滤处理***使用方法,包括:初级处理:农村生活污水通过进水管4收集排入格栅调节池1内的水槽,格栅5拦截去除污水中较大的悬浮和漂浮物,减轻了后序处理工艺的处理负荷,并起到保护水泵、管道和仪表等作用,污水过滤后从预留孔6流出水槽,提升泵7将污水提升至流量计井8;二级处理:污水从流量计井8输送至高位水箱9,经布水管道10将污水均匀分布至填料层11,用填料层11中物质表面生物膜的截留吸附作用使污水得以净化,池壁和池底设置的通风管利用自然通风,保证滴滤池2内供氧充足,维持生物膜正常工作,污水流经填料表面时,填料截留了污水中的悬浮物,同时吸附污水中的胶体和溶解性物质。微生物利用吸附的有机物为营养物质和通风管所提供的氧气,得以生长繁殖,同时微生物又进一步吸附污水中呈悬浮、胶体和溶解状态的物质,逐渐形成了生物膜。生物膜成熟后,生物膜上的微生物摄取污水中的有机物作为营养,对污水中的有机物进行吸附氧化,从而使污水得以净化,处理后的水部分重力回流至格栅调节池1,增大水力负荷,促进生物膜脱落,防止滤池堵塞或孳生蚊蝇,同时稀释污水,降低进水有机污泥浓度,借以均化稳定进水水质,以提高处理效率,保证出水水质的稳定性,,污水过滤后进入盛水层13;深度处理:污水从盛水层13流入进水区、处理区和出水区分层过滤,悬浮性固体通过微生物的吸附和湿地填料的表面吸附等机理去除,污水中含氮污染物在微生物的硝化反硝化作用、植物根茎的吸收摄取及填料吸附作用下被去除。而含磷污染物则主要通过改性石灰石陶粒的吸附和沉淀降低其浓度,净化后的水最后从出水管23排出,经过上述处理后的生活污水经滴滤池2出水管排入人工湿地3,可利用水生植物的根茎的吸收、填料的阻截吸附和微生物的代谢作用进一步去除出水中的污染物,达到深度净化的目的。
实验结果表明,当进水CODcr浓度为100-200mg/L,BOD5浓度为80-120mg/L,SS浓度为100-200mg/L,氨氮浓度为10-30mg/L,总磷浓度为3-7mg/L,总氮浓度为25-40mg/L时,处理***出水CODcr≤60mg/L,BOD5≤20mg/L,SS≤20mg/L,氨氮≤8mg/L,总磷≤1mg/L,总氮≤20mg/L。符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级标准的B标准。
Claims (9)
1.一种太阳能农村生活污水滴滤处理***,其特征在于:包括由水管依次连接的格栅调节池(1)、滴滤池(2)、人工湿地(3);所述格栅调节池(1)上设置有进水管(4),格栅调节池(1)内靠近进水管(4)处设置有水槽,水槽内具有格栅(5),水槽底部具有预留孔(6),所述格栅调节池(1)内还设置有提升泵(7),提升泵(7)的上方设置有流量计井(8),提升泵(7)与流量计井(8)具有管道连接;所述滴滤池(2)内包括自上而下依次设置高位水箱(9)、布水管道(10)、填料层(11)、承托层(12)和盛水层(13),盛水层(13)内设置通风管(14),通风管(14)分布在滴滤池(2)的池壁上,流量计井(8)与高位水箱(9)相通;所述人工湿地(3)包括相通的进水区、处理区和出水区,进水区内上部为进水区陶粒层(15),下部为进水区砾石层(16),处理区内从上至下依次为处理区粗砂层(17)、处理区砾石层(18)、改性石灰石陶粒层(19)和处理区底层砾石层(20),出水区内上部为出水区上层砾石层(21),下部为出水区下层砾石层(22),盛水层(13)与进水区相通,出水区设置有出水管(23)。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能农村生活污水滴滤处理***,其特征在于:所述处理区内设置有穿孔花墙(24),处理区粗砂层(17)上有植被层。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能农村生活污水滴滤处理***,其特征在于:所述格栅调节池(1)、滴滤池(2)、人工湿地(3)的体积比为1:1.2-1.8:11-11.4。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能农村生活污水滴滤处理***,其特征在于:所述滴滤池(2)与格栅调节池(1)之间还设置有回流管(25),所述回流管(25)的一头连接滴滤池(2)的盛水层(13)。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能农村生活污水滴滤处理***,其特征在于:所述格栅调节池(1)外设置有为提升泵(7)供电的太阳能板(26),太阳能板(26)为单晶硅太阳能电板。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能农村生活污水滴滤处理***,其特征在于:所述填料层(11)为浮石层。
7.根据权利要求1所述的一种太阳能农村生活污水滴滤处理***,其特征在于:所述穿孔花墙(24)的孔平均分布,其孔径为100mmX100mm,相邻两个孔中心间距200mm。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能农村生活污水滴滤处理***,其特征在于:所述进水区陶粒层(15)的铺设厚度为225mm,其中的陶粒粒径为10-20mm;进水区砾石层(16)的铺设厚度为225mm,其中的砾石粒径为10-30mm;所述处理区粗砂层(17)的铺设厚度为80mm,其中的粗砂粒径为1-3mm,处理区砾石层(18)的铺设厚度为170mm,其中的砾石粒径为5-10mm,改性石灰石陶粒层(19)的铺设厚度为200mm,其中的陶粒粒径为10-20mm,处理区底层砾石层(20)的铺设厚度为150mm,其中的砾石粒径为10-30mm;所述出水区上层砾石层(21)的铺设厚度为225mm,其中的砾石粒径为5-10mm, 出水区下层砾石层(22)的铺设厚度为225mm,其中的砾石粒径为10-30mm。
9.利用权利要求1所述的一种太阳能农村生活污水滴滤处理***使用方法,其特征在于,包括:
初级处理:农村生活污水通过进水管(4)收集排入格栅调节池(1)内的水槽,污水过滤后从预留孔(6)流出水槽,提升泵(7)将污水提升至流量计井(8);
二级处理:污水从流量计井(8)输送至高位水箱(9),经布水管道(10)将污水均匀分布至填料层(11),污水过滤进入盛水层(13);
深度处理:污水从盛水层(13)流入进水区、处理区和出水区分层过滤,最后从出水管(23)排出。
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