一种农村生活污水处理的生物膜法四池净化系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于污水处理领域，公开了一种农村生活污水处理的生物膜法四池净化系统。该系统包括依次连通的调节收集池（1）、生物膜厌氧发酵池（2）、沉淀池（3）和人工湿地单元（4），具有低成本、少维护、生态化、效果好等优点。该系统将厌氧生物处理技术与复合生态床两种技术相结合，综合了两种技术的优点，对COD、BOD、氨氮、总磷的去除效果好，处理后的出水可达到农田灌溉标准。
【专利说明】一种农村生活污水处理的生物膜法四池净化系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于污水处理领域，进一步指一种农村生活污水处理的生物膜法四池净化系统。
【背景技术】
[0002]长期以来，我国广大农村地区生活污水任意排放未引进人们的足够认识。农村生活污水的无序排放使农村部分地区河、湖等水体受到污染，下渗的生活污水污染地下水，极易导致一些流行性疾病的发生与传播，对饮用水水质安全构成严重威胁。
[0003]近年来，国家对农村环境问题高度重视，广大农民群众要求改善人居环境状况的愿望强烈。启动农村环境综合整治工程，加强农村基础设施和环境建设已成为农村改革发展中的重要内容之一。加强农村生活污水收集、处理与资源化设施建设，避免因生活污水直接排放而引起农村水环境、土壤和农产品的污染，确保农村水源安全和农民身体健康，这既是新农村建设中加强基础设施建设、推进村庄整治工作的一项重要内容，也是当前农村人居环境需要解决的最急需、最迫切、最突出的问题，具有重要的现实意义。
[0004]目前，我国农村生活污水处理技术主要有土地渗滤、澳大利亚“FILTBR”(非尔脱)污水处理系统、稳定塘、好氧生物膜法、厌氧生物处理等。这些技术虽然为农村生活污水处理起到一定的积极作用，但这些技术用于农村生活污水处理具有流程长、控制系统复杂、操作管理要求高、建设投资和运行成本较高，出水不能达到现行的国家相关标准。
实用新型内容
[0005]针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种农村生活污水处理的生物膜法四池净化系统，对分散性农户厨房、洗衣及厕所产生的生活污水以及分散性养殖废水进行收集和处理，处理出水达到《农田灌溉水质标准》(GB5084-92)，从根本上消除农村生活污水乱倒乱排现象，改善当地的环境卫生条件，并消减对周围水环境的污染负荷，保护饮用水水源地。
[0006]本实用新型的技术方案是:
[0007]一种农村生活污水处理的生物膜法四池净化系统，包括人工湿地，该系统包括依次连通的调节收集池、内部设有弹性立体填料的生物膜厌氧发酵池、沉淀池和人工湿地单元；所述人工湿地单元从下往上依次包括底部集水层、承托层、过滤层、布水层、透气层以及湿地植物层；在所述底部集水层和承托层之间设有底部集水管，在所述布水层和透气层之间设有布水管。
[0008]所述调节收集池、生物膜厌氧发酵池和沉淀池进水一侧的侧壁上分别设有折流管，用于进水和过水。
[0009]优选方案:所述集水层为卵石，卵石粒径为25?32mm，集水层厚度为0.15-0.35m ；所述承托层为卵石，卵石粒径为8?16mm,承托层厚度为0.1-0.2m ;所述过滤层为石英砂，石英砂粒径为2?4mm,过滤层厚度为0.4-0.8m ;所述布水层为碎石，碎石粒径为10?20mm,布水层厚度为0.1-0.3m,所述透气层为土壤,透气层厚度为0.15-0.3m。
[0010]优选方案:所述湿地植物层的植物种植密度为10-15株/m2，更有利于水的进化。
[0011]优选方案:所述调节收集池、生物膜厌氧发酵池、沉淀池的高度为1.5-2m ;所述人工湿地单元的高度低于1.5m且所述人工湿地单元的顶端与调节收集池、生物膜厌氧发酵池、沉淀池的顶端平齐。
[0012]下面对本实用新型做进一步解释和说明
[0013]1.调节收集池，调节收集池的功能:收集来自厨房、洗衣、厕所等处理产生的生活污水、分散性养殖废水；
[0014]2.生物膜厌氧发酵池，生物膜厌氧发酵池的功能:对污水中的有机物进行厌氧处理；
[0015]3.沉淀池，沉淀池的功能:一方面去除污水中的颗粒态污染物，同时可以防止后续人工湿地的堵塞；
[0016]4.人工湿地单元，人工湿地单元的功能:利用植物吸收、根系微生物的降解作用实现污染物的去除。
[0017]应用本新型所述农村生活污水处理的生物膜法四池净化系统，是将厌氧生物处理技术与复合生态床相结合的处理方法。该工艺克服了单一处理工艺无法实现达标排放的弊端。单独的厌氧生物技术一般不能使污水水质达标，尤其是对氮、磷的去除效果较差。而传统的人工湿地单元处理技术有机负荷太高，单独应用农村生活污水一般也不能使污水水质达标，而生物膜法四池净化系统将两种技术组合，综合了两种技术的优点，可使出水达到农田灌溉标准。
[0018]与现有技术相比，本实用新型的优势在于:
[0019]1.该系统将厌氧处理技术作为人工湿地的预处理技术，可有效降低人工湿地的有机负荷，同时大幅度减少污水中悬浮固体的含量，防止人工湿地堵塞，从而保证了湿地的长期稳定运行；
[0020]2.该系统在生物膜厌氧发酵池内设置有弹性立体填料，可以提高微生物的浓度和微生物的活性，污水在池中的停留时间可缩短一半。
[0021]3.该系统将人工湿地作为厌氧生物处理的后处理技术，对厌氧处理出水进行进一步的处理，降低有机物含量，并有效去除氮磷，保证污水达标排放。
[0022]本实用新型具有低成本、少维护、生态化、效果好的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]以下结合附图对本实用新型作进一步阐述
[0024]图1是本实用新型的平面结构示意图
[0025]图2是图1的A-A剖面示意图
[0026]在图中
[0027]1-调节收集池，其中11-进水折流管。
[0028]2-生物膜厌氧发酵池，其中21-厌氧发酵池过水折流管；22_弹性立体填料。
[0029]3-沉淀池，其中31-沉淀池过水折流管。
[0030]4-人工湿地单元，其中41-底部集水层；42_底部集水管、421-集水支管；43_承托层；44_过滤层；45_布水层、46-布水管、461-布水支管；47_透气层；48_湿地植物。
【具体实施方式】
[0031]为了更好的理解本实用新型，下面结合实例对本实用新型进一步的详细说明。
[0032]实施例1
[0033]由图1和图2可知，本实用新型为一种农村生活污水处理的生物膜法四池净化系统，包括调节收集池1、生物膜厌氧发酵池2、沉淀池3、人工湿地单元4。
[0034]具体为:
[0035]所述的调节收集池I为一空塔构筑物，前端设置有进水折流管11。
[0036]所述的生物膜法厌氧发酵池2前端设置有厌氧发酵池过水折流管21，池中设置有弹性立体填料22。
[0037]所述的沉淀池3为一空塔构筑物，在池前端设置有沉淀池过水折流管31。
[0038]所述的人工湿地单元4从下往上依次设置有底部集水层41，集水层材料为卵石，粒径为25?32mm，厚度为0.2m，集水层中间设置有底部集水管42，集水管直径DN50mm，集水管42和集水支管421连接，集水支管管径为DN25mm，集水支管两旁分别开有圆孔，孔径为5mm,孔距为50mm ;承托层43,承托层材料为卵石,粒径为8?16mm,厚度为0.1m ;过滤层44,过滤层材料为天然石英砂，粒径为2?4mm,厚度为0.5m ;布水层45,布水层材料为碎石,粒径为10?20mm,厚度为0.2m,布水层中间设置有布水管46,布水管直径为DN50mm,布水管46和布水支管461连接,布水支管管径为DN25mm,布水支管两旁分别开有圆孔,孔径为6mm,孔径为60mm ;透气层47，透气层材料为当地回填土壤，厚度为0.2m ;湿地植物48，湿地植物为美人蕉、玉簪、麦冬草、石菖蒲等，植物种植密度为10株/m2。
[0039]本实用新型设计要点如下:
[0040]①调节收集池
[0041 ] 污水在池中停留时间为24h
[0042]污泥清掏周期180d
[0043]设计有效池深1.5m。
[0044]②生物膜厌氧发酵池
[0045]由于在池中设置有YDT-180型弹性立体填料，可以提高微生物的浓度和微生物的活性。污水在池中的停留时间可由24h缩减为12h，即缩减一半。
[0046]容积负荷0.05kgC0D/ (m3.d)
[0047]设计池深为1.5m。
[0048]③沉淀池
[0049]沉淀池水力停留时间24h
[0050]设计池深为1.5m。
[0051]④人工湿地单元
[0052]设计表面负荷为0.16m/d
[0053]水力停留时间3d
[0054]总池深为1.2m。
[0055]分散式农户生活污水或分散性养殖废水经收集管道进入调节收集池，进行均质均量，再经生物膜厌氧发酵池，进行酸化分解，降低有机物浓度，去除部分氨氮，经厌氧发酵后，污水进入沉淀池，去除悬浮物，以保障人工湿地正常运行，然后流入人工湿地，在此绝大部分有机污染物通过生物氧化、植物吸收和吸附、根系微生物的降解，出水达标外排或农灌。
[0056]应用
[0057]用实施例1所述农村生活污水处理的生物膜法四池净化系统对湖南某农村连片治理单户型的污水处理，其主要设计及运行参数如下:
[0058]I)设计处理水量1.6m3/d
[0059]2)设计进水水质
[0060]COD = 718mg/L, BOD = 308mg/L，氨氮 38mg/L, TP = 5.8mg/L, SS = 586mg/L
[0061]3)设计出水水质标准
[0062]COD = 150mg/L, BOD = 80mg/L,氨氮 12mg/L, TP = 5mg/L, SS = lOOmg/L
[0063]4)经过处理的出水水质及去除率
[0064]①调节收集池
[0065]出水COD = 427mg/L，去除率40% ;出水BOD = 185mg/L，去除率40% ;出水氨氮34mg/L，去除率 10% ;出水 TP = 5.2mg/L，去除率 10% ;出水 SS = 234mg/L，去除率 60%。
[0066]②生物膜厌氧发酵池
[0067]出水COD = 235mg/L，去除率45% ;出水BOD = 92mg/L，去除率50 % ;出水氨氮31mg/L，去除率 10% ;出水 TP = 4.7mg/L，去除率 10% ;出水 SS= 117mg/L，去除率 50%。
[0068]③沉淀池
[0069]出水COD = 164mg/L，去除率30% ;出水BOD = 55mg/L，去除率40 % ;出水氨氮31mg/L，去除率0% ;出水TP = 4.2mg/L，去除率10% ;出水SS = 59mg/L，去除率50%。
[0070]④人工湿地单元
[0071 ] 出水COD = 99mg/L，去除率40 %;出水BOD = 28mg/L，去除率50 %;出水氨氮I Img/L，去除率65% ;出水TP = 3.0mg/L，去除率30% ;出水SS = 18mg/L，去除率70%。
[0072]总去除率:
[0073]C0D86% ；B0D91% ;氨氮 72% ；TP72% ；SS97%0
【权利要求】
1.一种农村生活污水处理的生物膜法四池净化系统，包括人工湿地，其特征是，该系统包括依次连通的调节收集池(1)、内部设有弹性立体填料(22)的生物膜厌氧发酵池(2)、沉淀池(3)和人工湿地单元(4);所述人工湿地单元(4)从下往上依次包括底部集水层(41)、承托层(43 )、过滤层(44 )、布水层(45 )、透气层(47 )以及湿地植物层(48 );在所述底部集水层(41)和承托层(43)之间设有底部集水管(42)，在所述布水层(45)和透气层(47)之间设有布水管(46)。
2.根据权利要求1所述农村生活污水处理的生物膜法四池净化系统，其特征是，所述调节收集池(1)、生物膜厌氧发酵池(2)和沉淀池(3)进水一侧的侧壁上分别设有折流管。
3.根据权利要求1所述农村生活污水处理的生物膜法四池净化系统，其特征是，所述集水层(41)为卵石，卵石粒径为25?32mm，集水层厚度为0.15-0.35m ;所述承托层(43)为卵石，卵石粒径为8?16mm，承托层厚度为0.1-0.2m ;所述过滤层(44)为石英砂，石英砂粒径为2?4mm,过滤层厚度为0.4-0.8m ;所述布水层(45)为碎石，碎石粒径为l(T20mm,布水层厚度为0.1-0.3m，所述透气层(47)为土壤，透气层厚度为0.15-0.3m。
4.根据权利要求1所述农村生活污水处理的生物膜法四池净化系统，其特征是，所述湿地植物层(48)的植物种植密度为10-15株/ m2。
5.根据权利要求1-4之一所述农村生活污水处理的生物膜法四池净化系统，其特征是，所述调节收集池(1)、生物膜厌氧发酵池(2)、沉淀池(3)的高度为1.5-2m;所述人工湿地单元(4)的高度低于1.5m且所述人工湿地单元(4)的顶端与调节收集池(1)、生物膜厌氧发酵池(2)、沉淀池(3)的顶端平齐。
【文档编号】C02F9/14GK204039221SQ201420432485
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月1日 优先权日:2014年8月1日
【发明者】钟儒波, 游建军, 黄志红, 曾睿, 唐传祥 申请人:湖南艾布鲁环保科技有限公司