專利名稱：微型生活污水深度凈化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生活污水凈化系統(tǒng)，特別是涉及一種微型生活污水深度凈化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
微型生活污水處理系統(tǒng)因安裝簡單，廣譜適應(yīng)，不需要污水輸送管道等優(yōu)點(diǎn)而具有廣闊的應(yīng)用和開發(fā)前景。但目前國內(nèi)市場上采用的系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在以下主要問題1、大部分設(shè)計(jì)是針對生活污水達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)和制造的，而我國對生活污水達(dá)標(biāo)排放的要求還比較低，大部分地區(qū)對磷、氮的含量不作限制，所以大部分系統(tǒng)的出水不能滿足污水資源化回用的要求，在水資源日益短缺的今天，這些設(shè)計(jì)已經(jīng)面臨淘汰的局面。
2、絕大部分系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用了完全厭氧處理，不進(jìn)行曝氣氧化，氨態(tài)氮和總氮去除效果差。
3、絕大部分系統(tǒng)濾料單一、污染物去除效率低，尤其是磷的去除效果差。
4、碳源不足，C/N低，主要靠污水自己供給，微生物生長與繁殖差。
5、為數(shù)極少的深度處理系統(tǒng)因需要細(xì)顆粒多孔濾料，而通氣調(diào)控的不協(xié)調(diào)，極易造成系統(tǒng)堵塞，導(dǎo)致報(bào)廢，另外，由于污水在系統(tǒng)中滯留時間長，系統(tǒng)處理效率低、占地面積大、噸水建造價格高，所以推廣甚少。
中國專利9710002.1以及9720152.4分別公開了一種防堵塞的土壤高度處理污水裝置，該裝置是一處理槽，可在地下挖掘而成，在底部及四周鋪設(shè)防滲漏塑料布，槽中從上到下分設(shè)有上部土壤層，擴(kuò)散層，浸潤A層，浸潤B層，下部土壤層，砂礫集水層。雖然該裝置采用迅速擴(kuò)散和逐級浸潤的擴(kuò)散方式，及有送氣管定時送氣，所以可以有效地防止土壤堵塞，提高污水凈化能力，但是并沒有很好解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的其他缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種微型生活污水深度凈化系統(tǒng)，其主要是針對農(nóng)村和小城鎮(zhèn)以及獨(dú)立居民點(diǎn)和旅游點(diǎn)而開發(fā)的生活污水深度凈化系統(tǒng)，具有微型，可分散安裝，無需管理，壽命長，高效去氮磷，出水水質(zhì)高等特點(diǎn)，凈化水經(jīng)簡單消毒處理后可以回用，以便有效克服上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷。
本發(fā)明的上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種微型生活污水深度凈化系統(tǒng)，包含有預(yù)沉池、接觸池、曝氣池、分水系統(tǒng)以及厭氧處理池，其特征在于所述預(yù)沉池，裝備兩道隔離板，與下級接觸池之間采用H型管道連通，使懸浮物上移，沉淀物下移，中間清液部分水流通過導(dǎo)流管進(jìn)入接觸池；所述接觸池，具有與預(yù)沉池相同的結(jié)構(gòu)，內(nèi)部裝填成型接觸濾料CAP，作為生物附著介質(zhì)，同時進(jìn)行磷的吸附沉淀，與下級曝氣池之間也采用H型管道連通；所述曝氣池，其一角安裝水位控制泵，其余部分以顆粒狀CAP填充，池子設(shè)置有通氣管道，插入至顆粒狀CAP填充料中間，并在池子上端設(shè)置有動力送風(fēng)裝置，水位控制泵將曝氣池中的污水泵入下級分水系統(tǒng)的分水槽內(nèi)；所述分水系統(tǒng)，由分水槽和布水管道組成，布水管道均勻布設(shè)于厭氧處理池的陶粒層中，其兩側(cè)偏上部切割出間斷的污水溢出口；所述厭氧處理池，自上而下分別為保護(hù)土壤層、陶粒層、有機(jī)碳及鐵系物質(zhì)層、復(fù)合土壤層以及礫石層；上覆保護(hù)土壤層是為池子下部營造厭氧環(huán)境；陶粒層中的陶粒為接觸濾料，供厭氧微生物附著；有機(jī)碳及鐵系物質(zhì)層中的有機(jī)碳為厭氧微生物提供能源，而鐵系物質(zhì)進(jìn)行磷的進(jìn)一步處理；復(fù)合土壤層用于提供進(jìn)一步的過濾和吸附作用；凈化后的水匯集到礫石層并自然流出。
本發(fā)明所述的微型生活污水深度凈化系統(tǒng)，其特征在于所述的預(yù)沉池中加設(shè)有滑泥板，滑泥板成60度斜角從污水進(jìn)口延伸到預(yù)沉池底，以減少進(jìn)水以及其中的泥沙對預(yù)沉池的擾動。
本發(fā)明所述的微型生活污水深度凈化系統(tǒng)，其特征在于所述的接觸池中夾雜有機(jī)碳系物質(zhì)，以提高污水C/N比，供給微生物碳源，提高生物降解效率，碳系物質(zhì)組成為朽木類材料，經(jīng)破碎處理，單塊(條)體積在1升左右，經(jīng)水泡脹后投放。
本發(fā)明所述的微型生活污水深度凈化系統(tǒng)，其特征在于所述的曝氣池的1/3高度處以及2/3高度處分別安裝通氣管道，通氣管道的上端與池子上端所設(shè)置的動力送風(fēng)裝置連通，動力送風(fēng)裝置為普通家用小功率鼓風(fēng)機(jī)，出風(fēng)口膠粘到通風(fēng)管道上端口，進(jìn)行動力持續(xù)送風(fēng)。
下面，結(jié)合具體實(shí)施例及其附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1為本發(fā)明所述微型生活污水深度凈化系統(tǒng)的系統(tǒng)流程圖；圖2為預(yù)沉池、接觸池以及曝氣池的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為厭氧池的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本實(shí)施例是基于目前國內(nèi)外類似系統(tǒng)研究和運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，并結(jié)合室內(nèi)模擬和實(shí)際中試而設(shè)計(jì)的?？傮w而言，在本實(shí)施例設(shè)計(jì)中，有效解決和避免了現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題與矛盾。
參照圖1、圖2以及圖3，其分別為本發(fā)明所述微型生活污水深度凈化系統(tǒng)的系統(tǒng)流程圖；預(yù)沉池、接觸池、曝氣池以及的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖；和厭氧池的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。主要處理過程和功能敘述如下一、預(yù)沉池1污水經(jīng)由污水管道自動流入系統(tǒng)，首先進(jìn)入預(yù)沉池1，規(guī)格1×1×2.5m3，預(yù)沉池1中安裝有一道滑泥板6，滑泥板上端與進(jìn)水口底沿齊平，下端至池底，與池底壁成60度角，與側(cè)壁成30度角。安裝滑泥板可以讓進(jìn)入系統(tǒng)的污水以及其中混雜的污泥順滑泥板緩緩滑入池子底部，從而減小對預(yù)沉池的擾動。為保證水流在本池中經(jīng)過充分的迂回預(yù)沉處理，裝備兩道隔離板7，隔離板7的安裝如圖2所示，第一道隔離板底端距池底1/4深度，第二道隔離板頂端距池頂1/4深度，兩道隔離板7將預(yù)沉池相對隔離成為三個部分，污水由本池第一部分底部，也就是第一道隔離板的底端進(jìn)入第二部分，上升通過第二道隔離板頂端流入第三部分，水流方向如圖2所示。
預(yù)沉池1與接觸池2之間采用H型管道10連通，H型管道10上端高出水面，下端到池子中央，污水由H型管道10的左管道底端進(jìn)入，通過中間連通管，流入H型管道10右側(cè)管道，最后流入接觸池2。這樣可以使懸浮物上移，沉淀物下移，中間清液部分水流通過導(dǎo)流管進(jìn)入接觸池。根據(jù)中試結(jié)果，一般化糞池中流出的生活污水懸浮物質(zhì)和污泥含量很低，2年或者更長時間清理一次完全可以維持系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
二、接觸池2接觸池2規(guī)格設(shè)計(jì)同預(yù)沉池1，接觸池2中同樣加裝隔離板7，安裝方法與預(yù)沉池相同。內(nèi)部裝填成型接觸濾料CAP，該材料為已有工業(yè)產(chǎn)品，是以Ca5(OH)2Si6O16.4H2O為主要功能成分的多孔性磚，作為生物附著介質(zhì)，同時進(jìn)行磷的吸附沉淀。并夾雜有機(jī)碳系物質(zhì)，以提高污水C/N比，供給微生物碳源，提高生物降解效率，碳系物質(zhì)組成為朽木類材料，經(jīng)破碎處理，單塊(條)體積在1升左右，經(jīng)水泡脹后與CAP混合投放。本設(shè)計(jì)選用的CAP材料去磷效果顯著，去磷速度快，根據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，水溶性磷120mg/kg的濃度下，500ml污水經(jīng)20g顆粒CAP浸泡3小時，其水溶性磷濃度即可降低到15mg/kg以下，經(jīng)過更長時間，最低濃度能夠達(dá)到2mg/kg以下，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見上圖。
根據(jù)實(shí)際測定，生活污水中C/N一般低于12，而研究表明C/N比越高，微生物活性越強(qiáng)，污染物降解效果越好，一般要求C/N高于20，所以本設(shè)計(jì)在接觸池中夾雜有機(jī)碳類物質(zhì)，微生物可以作為碳源直接利用，同時也提高了污水中C/N比。
接觸池2與曝氣池3之間通過H型管道10連通，設(shè)計(jì)及安裝同上。
三、曝氣池3曝氣池3規(guī)格同前。安裝有送風(fēng)管道11和出風(fēng)管道12，中間35cm和70cm處分別安裝下級曝氣管13和上級曝氣管14，下級曝氣管13和上級曝氣管14的兩端分別與送風(fēng)管道11和出風(fēng)管道12連通，使氣體形成循環(huán)回路，下級曝氣管13和上級曝氣管14用PVC管道加工制成，管壁上布滿散氣小孔，孔徑0.5cm，散氣孔密度在每平方分泌20個左右，以利于空氣擴(kuò)散。留出45cm×45cm一角安裝水位控制泵8，其余部分以顆粒狀CAP填充，高度1m，如圖2所示。從池子上端進(jìn)行動力持續(xù)送風(fēng)。從上次水泵抽水進(jìn)入?yún)捬跆幚沓睾螅_始進(jìn)行有效曝氣，在此過程中，CAP濾材及其上的水膜吸附和溶解氧氣，來自接觸池的污水在浸泡CAP濾料后吸收該部分氧氣，發(fā)揮好氧微生物的降解作用，同時完成氨態(tài)氮的硝化過程。水面高度達(dá)1m時，水位控制泵再次抽水將完成曝氣過程的污水注入?yún)捬跆幚沓?。污水在曝氣池停留約30分鐘。經(jīng)過此過程處理，污水氨態(tài)氮去除率可達(dá)到80％以上，氨態(tài)氮濃度低于2mg/kg。
四、分水系統(tǒng)由水位控制泵8、分水槽4和布水管道9組成。水位控制泵將污水提升注入分水槽4，分水槽兩側(cè)為分水出口，通過管道連接布水管9，布水管道數(shù)量根據(jù)處理規(guī)模有1至多根不等，均勻布設(shè)于厭氧處理池的上層吸附降解層16中，材料為普通PVC管道加工而成，兩側(cè)偏上部切割出間斷的污水溢出口。
五、厭氧池5厭氧池5面積根據(jù)處理規(guī)模設(shè)計(jì)，深度可根據(jù)處理效果和實(shí)際情況在50至100cm之間變化，池壁為磚混結(jié)構(gòu)，側(cè)壁厚度12cm，底壁厚度15cm。內(nèi)部裝填的濾料根據(jù)處理要求有所變化，基本設(shè)計(jì)如圖3所示。上覆保護(hù)土壤層15，可以生長綠化植被如草坪、花卉等，亦為池子下部營造厭氧環(huán)境；上層吸附降解層16為接觸濾料，供厭氧微生物附著；中層吸附降解層17包含有機(jī)碳系材料和鐵系材料，碳系材料類型同接觸池，有機(jī)碳為厭氧微生物提供能源，鐵系物質(zhì)為普通鋼鐵腳料，進(jìn)行磷的進(jìn)一步處理；在此過程中，有機(jī)污染物進(jìn)一步被降解，硝態(tài)氮經(jīng)過反硝化形成氣體釋放。下層吸附降解層18為復(fù)合土壤層，由壤質(zhì)土和草木灰按照2∶1比例混合而成。經(jīng)過復(fù)合土壤層的過濾和吸附，凈化水匯集到礫石層并自然流出。該設(shè)計(jì)可降低布水系統(tǒng)和濾材成本，提高滲濾速度。
上過濾層20和下過濾層21由紗網(wǎng)和無紡布構(gòu)成，目的是防止上下兩個不同的吸附降解層之間材料混雜和堵塞，并過濾污水。
本發(fā)明所述的微型生活污水深度凈化系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)參數(shù)與指標(biāo)如下表所示。

權(quán)利要求
1.一種微型生活污水深度凈化系統(tǒng)，包含有預(yù)沉池、接觸池、曝氣池、分水系統(tǒng)以及厭氧處理池，其特征在于所述預(yù)沉池，裝備兩道隔離板，與下級接觸池之間采用H型管道連通，使懸浮物上移，沉淀物下移，中間清液部分水流通過導(dǎo)流管進(jìn)入接觸池；所述接觸池，具有與預(yù)沉池相同的結(jié)構(gòu)，內(nèi)部裝填成型接觸濾料CAP，作為生物附著介質(zhì)，同時進(jìn)行磷的吸附沉淀，與下級曝氣池之間也采用H型管道連通；所述曝氣池，其一角安裝水位控制泵，其余部分以顆粒狀CAP填充，池子設(shè)置有通氣管道，插入至顆粒狀CAP填充料中間，并在池子上端設(shè)置有動力送風(fēng)裝置，水位控制泵將曝氣池中的污水泵入下級分水系統(tǒng)的分水槽內(nèi)；所述分水系統(tǒng)，由分水槽和布水管道組成，布水管道均勻布設(shè)于厭氧處理池的陶粒層中，其兩側(cè)偏上部切割出間斷的污水溢出口；所述厭氧處理池，自上而下分別為保護(hù)土壤層、陶粒層、有機(jī)碳及鐵系物質(zhì)層、復(fù)合土壤層以及礫石層；上覆保護(hù)土壤層是為池子下部營造厭氧環(huán)境；陶粒層中的陶粒為接觸濾料，供厭氧微生物附著；有機(jī)碳及鐵系物質(zhì)層中的有機(jī)碳為厭氧微生物提供能源，而鐵系物質(zhì)進(jìn)行磷的進(jìn)一步處理；復(fù)合土壤層用于提供進(jìn)一步的過濾和吸附作用；凈化后的水匯集到礫石層并自然流出。
2.如權(quán)利要求1所述的微型生活污水深度凈化系統(tǒng)，其特征在于所述的預(yù)沉池中加設(shè)有滑泥板，滑泥板成60度斜角從污水進(jìn)口延伸到預(yù)沉池底。
3.如權(quán)利要求1所述的微型生活污水深度凈化系統(tǒng)，其特征在于所述的接觸池中夾雜有機(jī)碳系物質(zhì)。
4.如權(quán)利要求1所述的微型生活污水深度凈化系統(tǒng)，其特征在于所述的曝氣池的1/3高度處以及2/3高度處分別安裝通氣管道，通氣管道的上端與池子上端所設(shè)置的動力送風(fēng)裝置連通，動力送風(fēng)裝置為普通家用小功率鼓風(fēng)機(jī)，出風(fēng)口膠粘到通風(fēng)管道上端口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微型生活污水深度凈化系統(tǒng)，包含有預(yù)沉池、接觸池、曝氣池、分水系統(tǒng)以及厭氧處理池。預(yù)沉池，裝備兩道隔離板，與下級接觸池之間采用H型管道連通；接觸池，內(nèi)部裝填成型接觸濾料CAP，作為生物附著介質(zhì)，同時進(jìn)行磷的吸附沉淀，與下級曝氣池之間也采用H型管道連通；曝氣池，安裝水位控制泵，以顆粒狀CAP填充，在池子上端設(shè)置有動力送風(fēng)裝置，水位控制泵將曝氣池中的污水泵入下級分水系統(tǒng)的分水槽內(nèi)；分水系統(tǒng)，由分水槽和布水管道組成，布水管道均勻布設(shè)于厭氧處理池的陶粒層中，其兩側(cè)偏上部切割出間斷的污水溢出口；厭氧處理池，自上而下分別為保護(hù)土壤層、陶粒層、有機(jī)碳及鐵系物質(zhì)層、復(fù)合土壤層以及礫石層。
文檔編號C02F9/02GK1569693SQ03132089
公開日2005年1月26日 申請日期2003年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月21日
發(fā)明者張甘霖, 趙玉國 申請人:中國科學(xué)院南京土壤研究所