专利名称：一种低能耗自循环污水处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种低能耗自循环污水处理装置，特别是一种农村生活污水处理装置。
背景技术：
调查报告显示，96%的村庄没有排水渠道和污水处理系统，生产生活污水随意排放，造成农村环境的严重污染，成为农村水源地潜在的安全隐患，加剧了淡水资源的危机，未经处理或处理不当的生活污水已成为河流湖泊水质恶化的主要原因之一。目前，生活污水处理装置包括曝气生物滤池(BAF)和膜生物反应器(MBR)等等。如何选择村镇生活污水的处理技术，关键问题是要适应目前村镇的实际情况，除能达到国家排放标准的要求，更重要的是建设投资省，运行管理方便，运行费用低。与城市污水处理相比，农村污水处理的特点主要集中在以下几点:农村地区存在着污水水量分散，水量不稳定等问题。早晨、中午、傍晚的时候用水较为集中，水量较大，而在凌晨时的水量基本为零；人口少，用水量标准较低；水量波动性很大，一日之中在上午、中午、下午一般都有一个排放的高峰时段，难以正确评估生活污水的污染负荷及其昼夜、季节性变化；污水中各种污染成分浓度较低；维护管理技术人员及运行管理经验严重缺乏。针对以上特点，现有技术的缺点如下:由于污水水量少，设计规模小，因此工程建设费及运行费用过高；由于水量在一天内的波动较大，在夜晚出现低流量甚至出现零流量的状况，使微生物处于干涸状态，导致现有的技术运行的不稳定甚至瘫痪；由于污染物负荷较低，在使用现有技术时处理效率低下；由于现有工艺技术较为复杂，需要有专业的技术人员进行运行及维护管理，在偏远的农村地实现较为困难。随着农村经济的发展，农村地区生活水平不断提高，农村生活污水的排放量也不断增加。因此，尽快找到一种经济、简便、高效的适合农村地区的污水处理技术已迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的是提供一种低能耗自循环污水处理装置，其经济、简便、高效，适合于农村生活污水的处理。为此，本发明提供了一种低能耗自循环污水处理装置，其特征在于，其由进水池3、调节池2和砂滤池I组成，进水池具有待处理污水的进水口 7、从调节池的回水口和进水池出口 ；调节池具有净化水出口 8、至进水池的出口和从砂滤池的回水口 ；砂滤池具有从进水池的入口和至调节池的出口 ；砂滤池并联在进水池与调节池之间，进水池出口通过回流泵6与砂滤池的从进水池的入口连通，进水池与调节池之间设有只允许从调节池至进水池的出口至进水池从调节池的回水口的止回阀5 ;在砂滤池的顶部设有用于均匀地将污水分布到砂滤池表层的布水器；在砂滤池的底部设有用于收集经过砂滤处理后的水的集水器；砂滤池高于调节池的高度；调节池水位高于进水池的水位；调节池设有用于控制水位上升的水位超过溢流堰4。
特别是，本发明的污水处理方法用于生活污水处理。特别是，本发明的污水处理方法用于农村生活污水处理。优选地，调节池还设有用于防止从砂滤池进入调节池的水直接经溢流堰流出并且保证经止回阀流入的进水池继续循环处理的隔板。优选地，进水池也设有用于当原污水进水量过大时使污水直接溢出外排的溢流堰。优选地，回流泵的抽水量与循环比R正相关。优选地，砂滤池中设有附有微生物的砂滤层,砂滤池中的滤料由粒径较小的砂砾和粒径较大的砾石构成。优选地，砂滤池从上到下分别设有布水层、过滤层、承托层，布水层由粒径较大的砾石及布水器构成；过滤层由通过物理吸附、沉淀、化学吸附、和/或生物化学作用去除污水中的可溶或胶状的污染 物的较细的砂砾构成。优选地，砂滤池的底部包括由较大的砾石构成的砾石层。优选地，砂滤池中的布水器均匀地覆盖整个砂滤池的上层平面；集水器平均分布于砂滤池的底部。本发明与现有技术之间具有明显的区别:污染物去除原理不同，现有技术主要采用生物处理，需要进行曝气。而本发明主要利用滤池的物理、物化、和/或生化作用，对污染物进行有效的去除。另外，工艺流程不同，BAF中主要核心单元是滤池，污水进入滤池处理后直接出水；MBR主要核心单元则为膜生物反应器反应池，污水在该单元处理后由膜过滤直接出水。而本发明主要核心单元是砂滤池，污水经过多次砂滤处理后出水。根据本发明，设计规模小，适合农村污水水量小的特点，基建费用较低；本技术中唯一的能耗单元为进水池中的回流泵，无需曝气等其他环节的能耗，运行费用较低；针对农村污水水量日变化幅度较大的特点，本发明的调节池单元利用溢流堰对水量进行调节，极大地缓和了水力冲击负荷，使整个系统持续有效地运行；由于污染物负荷不高，对污染物进行砂滤处理较为经济、简便，同时采用多次循环处理，保证出水水质的达标；本发明唯一的能耗设备为调节池中的回流泵，且无需其他自控设备，不需安排专门的技术人员进行运行、维护管理。本发明分为砂滤池、进水池和调节池，设计规模可根据各个地区农村污水水量的特点进行调整；耗能设备仅为调节池中的回流泵。故本发明的基建及运行费用均较低。针对农村污水水量变幅较大的特点，本发明设置有调节池这一单元。当来水水量较大时，调节池中的液位上升，处理后的水经溢流堰外排；当来水水量较低甚至没有来水时，则整个系统进行内循环处理，始终保证砂滤池内的微生物系统处于湿润状态，避免微生物死亡，实现整个砂滤单元的可持续运行。由于砂滤处理相对于其他技术较为简单，为了将污染物去除同时减小工艺的占地，整个系统采用多次循环处理的方法，即通将处理后的水与来水混合稀释后抽回至砂滤池进行再处理。循环比R则应根据不同地区农村污水的水质和水量的变化规律进行设定。本发明中没有设置自控装置，仅通过一台回流泵及溢流堰，实现了污水来水一混合稀释一多次循环处理一出水的流程，全程无需安排专门的技术人员进行运行、维护管理，只需定期巡检。针对农村地区污水水量不稳定的特点，且无需专业人员进行运行维护管理，本发明通过设置一个回流泵及水量自动调节装置(溢流堰)实现砂滤池的循环处理。本发明工艺流程简单易行，基建运行费用低廉；本发明有很强的抗水力负荷冲击的能力，适用于进水水量变化幅度较大的农村地区；可实现完全的自动控制连续处理，无需操作维护人员；多次循环砂滤处理，保证出水水质的达标。
图1是根据本发明的一种生活污水处理装置的工作原理示意图；图2是根据本发明的一种生活污水处理装置的循环砂滤池示意图；图3是根据本发明的一种生活污水处理装置的调节池示意图；图4是根据本发明的一种生活污水处理装置的进水池示意图；图5是根据本发明的一种生活污水处理装置的砂滤池示意图。图6是根据本发明的一种生活污水处理装置的布水器示意图。图7是根据本发明的一种生活污水处理装置的进水池、调节池(进水调节池)剖视图。
具体实施例方式如图1所示，根据本发明的污水处理装置采用了好氧附着的生物滤池法，使微生物好氧附着在滤料表面，形成生物膜，并吸附降解有机物，以达到净化目的。与其他生物接触氧化法不同，本发明的方法，是让进水与滤液混合稀释，处理的污水在其装置内部不断循环过滤，与生物膜不断接触，从而达到净化目的。无需人员看管，工艺流程很简单，是一个完全自动运行处理污水的系统，唯一的动力就是位于进水池内的潜水泵。图2示出了本发明的主要组成部分及流程。主要流程:待处理污水从进水口 7进入进水池3，与处理后的循环水混合稀释，由回流泵6抽送至砂滤池I。在砂滤池中通过布水器9均匀地将污水分布到砂滤池表层。经过砂滤处理后的水在砂滤池底部由集水器10收集，依靠重力作用流入调节池2，然后通过止回阀5流入进水池3，如此循环。当水量增大时，调节池的水位上升，当水位超过溢流堰4之后开始通过出水口 8外排。调节池如图3所示，主要核心设计为溢流堰4及池中的一竖隔墙5。溢流堰主要用于控制水位。竖隔墙则起到连通器的作用，防止砂滤池进入调节池的水直接经溢流堰流出，保证其部分经止回阀3流入进水池继续循环处理。当进水水量增大时，调节池的水位同时上升，当液位高度超过溢流堰的高度后，则开始向外排水。由于整个调节池具有二沉池的作用，故出水的SS也可稳定达标。由于进水池的水位低于调节池水位，因此，调节池的水在重力作用下流入进水池，实现污水的循环处理。进水池如图4所示。化粪池中的原污水进入到进水池中，与调节池的过滤水混合稀释，由回流泵2抽送至砂滤池。进水池中同样设置安全溢流堰5，当原污水进水量过大时，污水直接从安全溢流堰溢出外排。回流泵的抽水量与循环比R正相关，即当泵的流量较大时,循环比也增大。 砂滤池如图5所示，砂滤池是本专利中的主要的处理单元，基本上所有的污染物在该池中被去除。砂滤池进水通过布水器均匀的分散在整个池中，利用重力作用，从上而下流经附有微生物的砂滤层，经过一系列的物理、化学、和/或生物作用处理后由集水器收集出水。砂滤池中主要的滤料由粒径较小的砂砾5和粒径较大的砾石6构成。从上到下分别为布水层、过滤层、承托层。布水层由粒径较大的砾石及布水器构成，大粒径砾石间的空隙较大，可以与空气充分的接触，更好的进行好氧生物处理。过滤层则由较细的砂砾构成，主要由物理吸附、沉淀、化学吸附，生物化学作用对污水中的可溶或胶状的污染物进行去除。底部则由较大的砾石及集水器构成。砾石层对上层的砂砾起承托作用，同时保护集水器，防止细小的砂砾进入集水器造成堵塞。砂滤池中的布水器如图6所示，根据砂滤池的面积大小，布水器均匀地覆盖整个砂滤池的上层平面。同样集水器也平均分布于砂滤池的底部。如图1-2所示，整个工艺的流程按污水来水一混合稀释一多次循环砂滤处理一出水。调节池单元中的溢流堰的设置，实现了系统水量的自动调节，具有控制简单、灵敏的特点，有效地解决了农村污水水量不稳定的弊端。进水池单元实现了来水的混合稀释，调节池中水通过单向阀流入进水池，与来水混合稀释后继续抽送至砂滤池，实现污水的循环处理，处理效果较好。安全溢流堰用于控制进水池的最闻液位。通过以上公开的内容，本领域的技术人员已经可以了解本发明的技术构思，从而可以进行这样或那样的补充、修改、替换、完善等等，然而，这样做都会落入本发明所附权利要求书的保 护范围。
权利要求
1.一种低能耗自循环生活污水处理装置，其特征在于，其由进水池(3)、调节池(2)和砂滤池(I)组成，进水池具有待处理污水的进水口(7)、从调节池的回水口和进水池出口 ；调节池具有净化水出口(8)、至进水池的出口和从砂滤池的回水口 ；砂滤池具有从进水池的入口和至调节池的出口 ；砂滤池并联在进水池与调节池之间，进水池出口通过回流泵(6)与砂滤池的从进水池的入口连通，进水池与调节池之间设有只允许从调节池至进水池的出口至进水池从调节池的回水口的止回阀(5);在砂滤池的顶部设有用于均匀地将污水分布到砂滤池表层的布水器；在砂滤池的底部设有用于收集经过砂滤处理后的水的集水器；砂滤池高于调节池的高度；调节池水位高于进水池的水位；调节池设有用于控制水位上升的水位超过溢流堰(4)。
2.如权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于，用于生活污水处理，优选地，用于农村生活污水处理。
3.如权利要求1和2所述的污水处理装置，其特征在于，优选地，调节池还设有用于防止从砂滤池进入调节池的水直接经溢流堰流出并且保证经止回阀流入的进水池继续循环处理的隔板。
4.如权利要求1-3其中之一所述的污水处理装置，其特征在于，优选地，进水池也设有用于当原污水进水量过大时使污水直接溢出外排的溢流堰。
5.如权利要求1-4其中之一所述的所述的污水处理装置，其特征在于，优选地，回流泵的抽水量与循环比R正相关。
6.如权利要求1-5其中之一所述的污水处理装置，其特征在于，优选地，砂滤池中设有附有微生物的砂滤层，砂滤池中的滤料由粒径较小的砂砾和粒径较大的砾石构成。
7.如权利要求1-6其中之一所述的污水处理装置，其特征在于，优选地，砂滤池从上到下分别设有布水层、过滤层、承托层，布水层由粒径较大的砾石及布水器构成；过滤层由通过物理吸附、沉淀、化学吸附、和/或生物化学作用去除污水中的可溶或胶状的污染物的较细的砂砾构成。
8.如权利要求1-7其中之一所述的污水处理装置，其特征在于，优选地，砂滤池的底部包括由较大的砾石构成的砾石层。
9.如权利要求1-8其中之一所述的污水处理装置，其特征在于，优选地，砂滤池中的布水器均匀地覆盖整个砂滤池的上层平面。
10.如权利要求1-9其中之一所述的污水处理装置，其特征在于，优选地，集水器平均分布于砂滤池的底部。
全文摘要
一种低能耗自循环污水处理装置，包括进水池、调节池和砂滤池；砂滤池并联在进水池与调节池之间，进水池通过回流泵与砂滤池连通，进水池与调节池之间设有只允许从调节池至进水池的止回阀；在砂滤池的顶部设有用于均匀地将污水分布到砂滤池表层的布水器；在砂滤池的底部设有用于收集经过砂滤处理后的水的集水器；砂滤池高于调节池的高度；调节池水位高于进水池的水位；调节池设有用于控制水位上升的水位超过溢流堰。本发明经济、简便、高效，适合于农村生活污水的处理。
文档编号C02F9/14GK103073152SQ20131000707
公开日2013年5月1日 申请日期2013年1月9日 优先权日2013年1月9日
发明者王洪臣, 罗涛, 梁帆, 齐鲁 申请人:王洪臣