一種適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人工生態(tài)污水處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人工生態(tài)污水處理系統(tǒng)，包括污水處理池，其特征在于：在污水處理池的底部設(shè)有排泥管，所述排泥管的上方設(shè)有布水管，該布水管與污水處理池的進水管連接，在布水管與污水處理池的頂部之間由下至上依次設(shè)有第一過濾層、第二過濾層和第三過濾層，在第二過濾層中設(shè)有曝氣管，該曝氣管的另一端伸出污水處理池與風(fēng)機連接；環(huán)繞污水處理池的外周壁設(shè)有一排水池，該排水池與污水處理池的進水管之間通過回流管連通，在排水池上還設(shè)有排水管。與現(xiàn)有生態(tài)系統(tǒng)相比，無需對基質(zhì)進行翻曬，無需反沖洗。此外由于回流管的增加，使得系統(tǒng)進水得到稀釋，減輕沖擊負荷帶來的危害。
【專利說明】—種適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人工生態(tài)污水處理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及污水處理系統(tǒng)，具體涉及一種適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人工生態(tài)污水處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]水資源問題已成為制約我國經(jīng)濟發(fā)展的重要因素之一。盡管我國采取了嚴格的耕地保護措施，但大量的農(nóng)田和農(nóng)業(yè)灌溉水源被城市和工業(yè)占用，耕地資源減少的勢頭難以逆轉(zhuǎn)，水資源短缺的壓力進一步增大。目前我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)市政基礎(chǔ)設(shè)施落后，起點較低，資金短缺，導(dǎo)致以村鎮(zhèn)為基本單位的農(nóng)村連片整治工作開展受到阻礙，考慮到鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水的現(xiàn)狀，采用管理簡單易行、投資規(guī)模小、景觀融入性高的生態(tài)型污水處理方式仍舊是首選技術(shù)，主要為氧化溝工藝、人工濕地技術(shù)、人工快滲技術(shù)及其他生物法的綜合應(yīng)用。其中利用土地及植物處理污染物的人工濕地、填料替代原有土層處理污染物的人工快滲方法是鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理方式中最為常用的兩種，但這兩種方式存在以下不足:
[0003]1、人工濕地及人工快滲等生態(tài)法處理污水絕大部分是通過干濕交替的形式進行的，即污水需要經(jīng)過淹沒一落干周期進行處理。這就意味著不能連續(xù)運行，必須建立兩組并聯(lián)裝置，如此便增加了裝置的占地面積。
[0004]2、人工快滲及人工濕地均通過基質(zhì)截留、過濾、吸附及生物降解作用共同完成，并且采用干濕交替方式運行，并利用落干時自然復(fù)氧，因此必須對基質(zhì)進行定期翻耕。因而加大了管理人員的勞動強度。
[0005]3、氨氮TN和總磷的去除效果不夠穩(wěn)定。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種占地面積較小、水力負荷較高，能強化氮磷去除效果且出水水質(zhì)穩(wěn)定的適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人工生態(tài)污水處理系統(tǒng)。
[0007]本實用新型所述的適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人工生態(tài)污水處理系統(tǒng)，在污水處理池的底部設(shè)有排泥管，所述排泥管的上方設(shè)有布水管，該布水管與污水處理池的進水管連接，在布水管與污水處理池的頂部之間由下至上依次設(shè)有第一過濾層、第二過濾層和第三過濾層，在第二過濾層中設(shè)有曝氣管，該曝氣管的另一端伸出污水處理池與風(fēng)機連接；環(huán)繞污水處理池的外周壁設(shè)有一排水池，該排水池與污水處理池的進水管之間通過回流管連通，在排水池上還設(shè)有排水管。
[0008]為了保持污水處理池頂部的出水較平穩(wěn)，最好是在污水處理池的頂部設(shè)置出水堰。
[0009]上述技術(shù)方案中:
[0010]進入布水管的水應(yīng)是經(jīng)過格柵處理及調(diào)節(jié)池均質(zhì)均量(即對池內(nèi)水質(zhì)進行充分混合，并使出水水量均勻)后的。
[0011]所述的曝氣管優(yōu)選是設(shè)置在第二過濾層的中下部。[0012]所述的排泥管為穿孔管，采用主管兩邊分支管線排泥，可根據(jù)污水處理池的高度選擇靜壓排泥或污泥泵排泥方式，當選用污泥泵排泥方式時，需要在污水處理池的外部設(shè)置排泥泵，并將排泥泵與排泥管連通；所述的布水管為穿孔管，采用主管兩邊分支線管均布水，各分支線管與主管的分布優(yōu)選呈“豐”字型。
[0013]所述第一過濾層的過濾介質(zhì)為石英砂，或者是石英砂與選自鋼砂、沸石中的一種或兩種以上的組合。當采用石英砂與選自鋼砂、沸石中的一種或兩種以上的組合時去除污染物的效果較好，此時，它們之間的配比可以為任意配比。最優(yōu)選地，是采用石英砂、鋼砂和沸石的組合，它們的體積比為2~4: 0.5~1.5: 0.5~1.5。上述所述石英砂的粒徑為2~6mm,鋼砂的粒徑為2~4mm,沸石的粒徑為I~3mm。
[0014]所述第二過濾層的過濾介質(zhì)為陶粒濾料，其粒徑通常為5~8mm。
[0015]所述第三過濾層的過濾介質(zhì)為普通河沙，其粒徑通常為I~2mm。
[0016]本實用新型所述的適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人工生態(tài)污水處理系統(tǒng)，布水管管壁上的管孔的出水速度應(yīng)大于污水處理池中污泥的沉降速度。通常情況下，污水處理池內(nèi)部的第一過濾層、第二過濾層和第三過濾層的高度分別1.0~2.0m、l.5~2.5m和1.0~2.0m,曝氣的氣水比為5~7: 1。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所述系統(tǒng)的特點在于:
[0018]1、本實用新型所述系統(tǒng)無需通過落干進行復(fù)氧，使系統(tǒng)可進行污水的連續(xù)處理，增大了污水處理量；而且不需要進行人工翻曬基質(zhì)，無需進行反沖洗，降低了勞動負荷?’另外，系統(tǒng)無需增加二沉池。
[0019]2、將曝氣管安裝在過濾層中，僅對其中一部分濾料進行曝氣，這樣可在過濾層內(nèi)部形成厭氧區(qū)(第一過濾層)一好氧區(qū)(第二過濾層)兩大區(qū)域，同時在好氧區(qū)，由于填料掛膜而使生物膜內(nèi)部(與填料表面接觸區(qū)域)形成缺氧環(huán)境而同時具備反硝化的功能。
[0020]2、由于添加人工曝氣系統(tǒng)，使整個系統(tǒng)處理負荷有所提高，處理負荷取值可參照曝氣生物濾池。
[0021]3、通過在污水處理池底部安裝穿孔排泥管道，避免了傳統(tǒng)系統(tǒng)出現(xiàn)的堵塞現(xiàn)象，可根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計標高選擇靜壓排泥或污泥泵排泥。
[0022]4、通過在出水端設(shè)置回流管構(gòu)建外部回流系統(tǒng)，進一步提高污染物去除率，有利于出水達標。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型所述適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人工生態(tài)污水處理系統(tǒng)一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中標號為:
[0025]1污水處理池；2排水池；3進水管；4進水泵；5曝氣管；6風(fēng)機；7排水管；8回流管；9排泥管；10排泥泵；11第一過濾層；12第二過濾層；13第三過濾層；14出水堰；15布水管。
【具體實施方式】
[0026]如圖1所示，本實用新型所述的適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人工生態(tài)污水處理系統(tǒng)，包括一個方形的污水處理池1，污水處理池I的頂部設(shè)置出水堰14 ;在污水處理池I的底部設(shè)有排泥管9，所述位于污水處理池I內(nèi)的排泥管9選用穿孔管，位于污水處理池I外部的排泥管9可以選擇管壁上沒有開孔的管道如PVC管材，在該部分管道的路徑上設(shè)置有排泥泵10 ;在污水處理池I的中下部、排泥管9的上方設(shè)有布水管15，所述的布水管15為穿孔管，采用主管兩邊分支線管均布水，各分支線管與主管的分布優(yōu)選呈“豐”字型，所述的布水管15與污水處理池I外部的進水管3連通，所述進入進水管3的水為經(jīng)格柵處理及調(diào)節(jié)池均質(zhì)均量處理的，在進水管3的管道路徑上設(shè)有進水泵4 ;在布水管15與污水處理池I的頂部之間由下至上依次設(shè)有第一過濾層11、第二過濾層12和第三過濾層13，所述第一過濾層11的過濾介質(zhì)為石英砂(粒徑為2?6mm)、鋼砂(粒徑為2?4mm)和沸石(粒徑為I?3mm)的組合，它們的體積比為3: I: I;所述第二過濾層12的過濾介質(zhì)為粒徑為5?8_的陶粒濾料；所述第三過濾層13的過濾介質(zhì)為粒徑為I?2_的普通河沙；在第二過濾層12的中、下部設(shè)有曝氣管5，該曝氣管5的另一端伸出污水處理池I與曝氣鼓風(fēng)機6相接，曝氣鼓風(fēng)機6通過曝氣管5將空氣輸送至第二過濾層12中；本實用新型所述的適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人工生態(tài)污水處理系統(tǒng)還包括一用于承接從污水處理池I頂部排出的水的排水池2，該排水池2環(huán)繞污水處理池I的外周壁而設(shè)置(即污水處理池I與排水池2具有一個共同的墻體或者是污水處理池I的一面墻體與排水池2的一面墻體相貼)，且其底部應(yīng)位于曝氣管5的上方，所述的排水池2與污水處理池I的布水管15之間通過回流管8連通，在排水池2上還設(shè)有排水管7，通過排水管7將出水排至受納水體。
[0027]本實用新型所述適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人工生態(tài)污水處理系統(tǒng)的處理方法為:
[0028]通過格柵去除大部分的SS (Suspended Solid,污水中的懸浮物)，再經(jīng)過調(diào)節(jié)池均質(zhì)均量后的污水通過進水泵4送入污水處理池1，污水通過污水處理池I底部的布水管15均勻的流出，并利用水流在布水孔處的速度沖刷布水管15平面下的污泥，避免布水孔被堵塞。在水流上升過程中，污水依次經(jīng)過第一過濾層11、第二過濾層12和第三過濾層13。由于曝氣管5設(shè)置在第一過濾層11頂部，第二過濾層12的底部，所以在第一過濾層11 (即石英砂濾層)相當于厭氧處理區(qū)，在第二過濾層12(即陶粒濾層)相當于好氧處理區(qū)，當污水通過石英砂濾層后再漫過陶粒濾層時，陶粒濾料上附著的微生物在此層進行好氧反應(yīng)，氧化分解剩余的污染物。當污水通過最上層的第三過濾層13(即河沙濾層)時，污水中的SS可通過該層的過濾作用被去除絕大部分，同時河沙還可吸附污水中殘余的C0D，進一步凈化水質(zhì)。處理過的水最終通過池頂上的出水堰14流入到排水池2，該排水池2中的水一部分通過回流管8重新進入系統(tǒng)，一部分通過排水管7外排至受納水體。這樣設(shè)計的目的在于，稀釋進水中污染物的濃度，避免沖擊負荷對系統(tǒng)造成不利影響；同時也可以通過再次經(jīng)過厭氧區(qū)對出水中的硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮及磷進行去除，保證水質(zhì)達標。在本實用新型所述系統(tǒng)中，有機物通過濾料及其表面的微生物過濾吸附作用截留在系統(tǒng)內(nèi)，并通過微生物作用特別是在好氧區(qū)微生物的降解作用而獲得最終去除。而氨氮則有兩種去除途徑，首先是介質(zhì)對氨氮的吸附作用，其次是氨氮的硝化作用。磷的去除通過三種方式，即吸附、化學(xué)沉淀和微生物的吸收，其中微生物作用對除磷的貢獻是有限的，基質(zhì)的吸附和沉淀作用是去除磷的主要途徑，所述化學(xué)沉淀作用除磷主要是通過鈣、鎂、鐵鹽與正磷酸鹽反應(yīng)形成沉淀。
[0029]將本實用新型所述系統(tǒng)應(yīng)用于桂林市周邊某鄉(xiāng)鎮(zhèn)的污水處理，具體設(shè)計的污水處理池I的大小為6.0mX 6.0mX 6.0m(長X寬X高)，污水處理池I內(nèi)部的第一過濾層11、第二過濾層12和第三過濾層13的高度分別1.5m,2.0m和1.5m ;在水力負荷2.8m3/m2 -d,曝氣量0.42m3/min, HRT(水力停留時間)16h的情況下，進水的各參數(shù)為:Q:100m3/d ；CODcr:520mg/L ；NH3-N:30mg/L ；TP:5mg/L ；TN:42mg/L ；SS:220mg/L ;出水水質(zhì)的參數(shù)=CODcr:42mg/L ；NH3-N:3mg/L ；TP:0.4mg/L ；TN:7mg/L ；SS:6mg/L,運行時間:6 個月；去除率分別為:C0Dcr:92% ；NH3-N:90% ；TP:92% ；TN:83.3% ；SS:97%。
[0030]上述實施例闡明的內(nèi)容應(yīng)當理解為這些實施例僅用于更清楚地說明本實用新型，而不用于限制本實用新型的范圍，在閱讀了本實用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型的各種等價形式的修改均應(yīng)屬于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人工生態(tài)污水處理系統(tǒng)，包括污水處理池(I)，其特征在于:在污水處理池(I)的底部設(shè)有排泥管(9)，所述排泥管(9)的上方設(shè)有布水管(15)，該布水管(15)與污水處理池⑴的進水管(3)連接，在布水管(15)與污水處理池⑴的頂部之間由下至上依次設(shè)有第一過濾層(11)、第二過濾層(12)和第三過濾層(13)，在第二過濾層(12)中設(shè)有曝氣管(5)，該曝氣管(5)的另一端伸出污水處理池(I)與風(fēng)機(6)連接；環(huán)繞污水處理池(I)的外周壁設(shè)有一排水池(2)，該排水池(2)與污水處理池(I)的進水管(3)之間通過回流管(8)連通，在排水池(2)上還設(shè)有排水管(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人工生態(tài)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:在污水處理池(I)的頂部設(shè)有出水堰(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人工生態(tài)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述曝氣管(5)設(shè)置于第二過濾層(12)的中下部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人工生態(tài)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述的排泥管(9)為穿孔管；所述的布水管(15)為穿孔管，采用主管兩邊分支線管均布水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人工生態(tài)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述第一過濾層(11)的過濾介質(zhì)為石英砂。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人工生態(tài)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述石英砂的粒徑為2?6mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人工生態(tài)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述第二過濾層(12)的過濾介質(zhì)為陶粒濾料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人工生態(tài)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述陶粒濾料的粒徑為5?8mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人工生態(tài)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述第三過濾層(13)的過濾介質(zhì)為普通河沙。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人工生態(tài)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述普通河沙的粒徑為I?2mm。
【文檔編號】C02F9/14GK203486998SQ201320440254
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月23日
【發(fā)明者】莫德清, 肖曉笛, 段鈞元, 張倩, 李林, 李天煜 申請人:桂林電子科技大學(xué)