一种农村污水处理装置及方法与流程

本发明涉及一种农村污水处理装置及方法，更具体的说，尤其涉及一种可对污水依次进行沉降、过滤、好氧、厌氧、好氧、除磷和过滤处理的农村污水处理装置及方法。

背景技术：

我国农村面积广大，农村污水处理是目前急需解决的问题，绝大多数生活污水都未经处理并随意排放，导致沟渠和池塘水质发黑变臭、蚊虫滋生，严重影响了居民生活环境和身体健康，同时会造成饮用水水源污染及湖泊河流富营养化。农村生活污水分散处理模式是农村水环境治理的重要组成部分。农村或小水量的分散污水的处理必须遵循经济、高效、节能和简便易行的原则。

考虑到村农污水分布具有明显分散性的特点，不易将其输送至同一地点集中起来，因此不易采用集中污水处理方式。而分散性处理方式需考虑到设备的成本、能耗等问题，只有成本和能耗相对较低的处理设备，才可应用普及开来，为了解决这一问题，我们设计了一种体积小、制造成本低、能耗低和处理效果好的污水处理设备。

技术实现要素：

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种可对污水依次进行沉降、过滤、好氧、厌氧、好氧、除磷和过滤处理的农村污水处理装置及方法。

本发明的农村污水处理装置，包裹罐体、进水管、出水管及间隔设置于罐体内部空腔中的第一隔板和第二隔板，第一隔板、第二隔板将罐体的内部空腔依次分割为第一格槽、第二格槽和第三格槽，第二格槽形成第一好氧区；其特征在于：第一格槽中设置有上端均开口的第一内筒和第一外筒，第一内筒位于第一外筒中，第一内筒与第一外筒之间形成沉淀槽，第一内筒的内部空腔为第一过滤槽，第一外筒的外围的第一格槽形成厌氧区，进水管的出水端与沉淀槽相通；第一内筒筒壁的上部开设有连通沉淀槽与第一过滤槽的第一进水口；第一过滤槽经第一连通管与第一好氧区相连通，第一隔板上开设有连通第一好氧区与厌氧区的第二进水口；

第三格槽中设置有上端均开口的第二内筒和第二外筒，第二内筒位于第二外筒中，第二内筒与第二外筒之间形成除磷槽，第二内筒的内腔为第二过滤槽，第二外筒外围的第三格槽形成第二好氧区；厌氧区经第二连通管与第二好氧区相通，第二外筒筒壁上开设有连通第二好氧区与除磷槽的第三进水口，第二内筒筒壁上开设有连通除磷槽与第二过滤槽的第四进水口；第二过滤槽经出水管与外界相通。

本发明的农村污水处理装置，所述沉淀槽中设置有导流隔板，进水管的出口和第一进水口分别位于导流隔板的两侧。

本发明的农村污水处理装置，所述第一好氧区、第二好氧区中均悬挂有好氧填料，厌氧区中悬挂有厌氧填料。

本发明的农村污水处理装置，所述第一过滤槽中设置有连续的折形过滤棉，折形过滤棉为双层过滤棉，第一层过滤棉的孔径为1～3mm，第二层过滤棉的孔径为0.5～1mm；第二过滤槽中设置有柱状的外层过滤棉和内层过滤棉，外层过滤棉、内层过滤棉的孔径范围分别为1～3mm、0.5～1mm。

本发明的农村污水处理装置，所述厌氧区中设置有自搅拌装置，自搅拌装置由密封桶和u形管组成，密封桶的内部为充气腔，u形管以开口朝上的形式固定于密封桶上，u形管的两端开口分别位于充气腔和厌氧区中，密封桶上开设有用于向充气腔中注入气体的充气口，充气口经管路与曝气装置的供气口相连接。

本发明的农村污水处理装置，所述第一好氧区和第二好氧区的底部均设置有曝气盘，第二好氧区经高于出水管的回流管与沉淀槽相通。

本发明的农村污水处理装置，所述第一格槽和第三格槽上方的罐体上均设置有密封盖，自搅拌装置上方的罐体上设置有逸气孔。

本发明的农村污水处理装置，所述厌氧区中靠近第二进水口的位置处设置有碳源添加装置，除磷槽中靠近第三进水口的位置处设置有除磷剂添加装置。

本发明的农村污水处理装置及方法，通过以下步骤来实现：

a).自然沉降，待处理的生活污水首先经进水管流入到沉淀槽中，污水中的大颗粒固体物质在沉淀槽中经自然沉降作用沉淀到底部而被除去；b).一次过滤，经自然沉降后的污水经第一进水口进入到第一过滤槽中，经过滤后将污水中的绝大部分悬浮颗粒物去除；c).一次好氧反应，经第一过滤槽过滤后的污水经第一连通管进入到第一好氧区中，在曝气状态下，第一好氧区污泥中的好氧微生物去除污水中的大量cod，并氧化氨氮和有机磷；d).厌氧反应，经第一好氧区处理后的污水经第二进水口进入到厌氧区，经自搅拌装置搅拌后，使进水在厌氧区中均匀分布；经第一好氧区后，污水中供反硝化作用需要的碳源可能不足，此时通过碳源添加装置向污水中添加需要的碳源；e).二次好氧反应，经厌氧处理后的污水经第二连通管进入到第二好氧区中，在第二好氧区中好氧微生物的作用下去除第一好氧区未去除的cod及厌氧区添加的多余碳源，以及去除污水中仍然存在的氨氮和有机磷；f).污水除磷，第二好氧区中的污水经第三进水口流入到除磷槽中，在添加除磷剂的作用下，将污水中的磷转化为沉淀而去除；g).二次过滤，除磷后的污水经第四进水口进入到第二过滤槽中，将污水处理过程中带出的污泥、悬浮颗粒物以及从除磷槽中带出的沉淀物过滤去除；h).污水流出，经沉降、过滤、好氧、厌氧和除磷处理后的污水，经出水管排出。

本发明的有益效果是：本发明的农村污水处理装置，罐体中的两隔板将其内部空腔分割为第一、第二和第三格槽，通过在第一和第三格槽中均设置内筒和外筒，使第一格槽被分割为沉淀槽、第一过滤槽和厌氧区；第二格槽为第一好氧区；第三格槽被分割为第二好氧区、除磷槽和第二过滤槽；这样，在对农村生活污水的处理过程中，污水首先在沉淀槽中将大颗粒物质沉淀下来，然后在第一过滤槽中进行过滤以去除悬浮颗粒物，再经第一好氧区中好氧微生物的作用实现对污水中cod、氨氮和有机磷的去除；接着，污水在厌氧区中进行脱氨处理，然后在第二好氧区中去除cod和多余的碳源，再经除磷槽除去污水中的磷，最后经第二过滤槽的过滤后排出。本发明的农村污水处理装置，整个污水处理装置的结构布置合理，实现了对污水的沉降、过滤、好氧、厌氧、好氧、除磷和过滤的依次处理，保证了农村生活污水转化为合格的水源排出，避免了对周围土壤环境、空气环境的污染破坏，制作成本较低、占地面积小、能耗小，适于广泛应用于农村分散式的污水处理。

附图说明

图1为本发明的农村污水处理装置的主视图；

图2为本发明的农村污水处理装置的俯视图；

图3为本发明的农村污水处理装置中自搅拌装置的结构图；

图4为本发明的农村污水处理装置的立体图。

图中：1罐体，2第一隔板，3第二隔板，4第一格槽，5第二格槽，6第三格槽，7进水管，8出水管，9第一内筒，10第一外筒，11第二内筒，12第二外筒，13沉淀槽，14第一过滤槽，15导流隔板，16第一进水口，17折形过滤棉，18第一连通管，19曝气盘，20好氧填料，21第二进水口，22厌氧区，23厌氧填料，24第二连通管，25第二好氧区，26回流管，27第二过滤槽，28除磷槽，29第三进水口，30第四进水口，31外层过滤棉，32内层过滤棉，33密封盖，34逸气孔，35自搅拌装置，36密封桶，37u形管，38充气腔，39充气口。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2和图4所示，分别给出了本发明的农村污水处理装置的主视图、俯视图和立体图，所示的农村污水处理装置由罐体1、第一隔板2、第二隔板3、进水管7、出水管8、第一内筒9、第一外筒10、第二内筒11、第二外筒12组成，罐体1为横卧的圆柱体或长方体，罐体1的内部为空腔，罐体1可采用现有的化粪池进行改造。第一隔板2和第二隔板3将罐体1的内部空腔依次分割为第一格槽4、第二格槽5和第三格槽6，第二格槽5形成第一好氧区。第一内筒9、第一外筒10的上端均开口，第一内筒9位于第一外筒10之中，第一内筒9与第一外筒10之间形成沉淀槽13，第一内筒9的内部空腔为第一过滤槽14，第一外筒10外围的第一格槽4形成厌氧区22。

进水管7的出水口与沉淀槽13的上端相通，以便将待处理的污水通入至沉淀槽13中。第一内筒9的上部开设有第一进水口16，第一进水口16用于连通沉淀槽13与第一过滤槽14。所示的沉淀槽13中设置有导流隔板15，进水管7的出水口和第一进水口16紧邻导流隔板15并位于其两侧，这样，从进水管7流入的待处理污水，需要在第一内筒9的外围流动一周后才可经第一进水口16流入到第一过滤槽14中，从而增加了污水在沉淀槽13中的滞留时间，更加有利于污水中的颗粒物质进行沉降。

第一过滤槽14经上端的第一连通管18与第一好氧区相连通，第一连通管18的高度应略低于进水管8的高度。第一过滤槽14中设置折形过滤棉17，折形过滤棉17由两层不同孔径过滤棉，前一层过滤棉孔径可为1～3毫米，后一层过滤棉孔径可为0.5～1毫米，后一层过滤棉孔径较前一层小，经两层过滤以去除污水中绝大部分悬浮颗粒，且第一过滤槽中过滤棉可更换清洗以防止过滤棉的堵塞。

第一好氧区中设置有好氧填料20，以便污泥附着在好氧填料20上，污泥有利于好氧生物的生长和繁殖。第一好氧区的底部设置有曝气盘19，用于向第一好氧区中鼓入空气，以增加溶解氧筛选并繁殖好氧微生物，再利用好氧微生物氧化去除污水中大量的cod，并氧化氨氮和有机磷。

第一隔板2一侧的下部开设有第二进水口21，另一侧的上部设置有用于连通厌氧区22与第二好氧区25的第二连通管24，第一好氧区经第二进水口21与厌氧区22相通，以便污水经好氧处理完毕后进入到厌氧区22中。厌氧区22中设置有厌氧填料23，厌氧填料23上附着污泥，以便反硝化菌在污泥中的生长和繁殖，反硝化菌的作用下实现对污水的脱氮处理。如果需要补充反硝化菌对碳源的消耗，在厌氧区22靠近第二进水口21的位置处设置有碳源添加装置，碳源添加后随这污水流动可布满整个厌氧区22。为了实现对厌氧区22中污水的搅拌，厌氧区22中还设置有自搅拌装置35。

如图3所示，给出了自搅拌装置35的结构示意图，其由密封桶36和u形管37组成，密封桶36的内部为充气腔38，u形管37的开口朝上，u形管37的两开口分别位于充气腔38和厌氧区22中，密封桶36的上壁上开设有与充气腔38相通的充气口39，在供气装置的作用下，经充气口39向充气腔38中鼓入气体，随着充气腔38中气体的增加，u型管37中的液位逐渐下降，当下降到一定程度时，充气腔38中的气体会瞬间进入到厌氧区22中，而厌氧区22中的污水经u形管37进入到充气腔38中，实现对厌氧区22中污水的搅拌。污水在厌氧区22中处理完毕后，再经第二连通管24进入到第二好氧区25中。

所示的第三格槽6中设置有第二内筒11和第二外筒12，第二内筒11和第二外筒12的上端均开口，第二内筒11位于第二外筒12中。第二内筒11的内部空腔形成第二过滤槽27，第二内筒11与第二外筒12之间的区域形成除磷槽28，第二外筒12外围的第三格槽6形成第二好氧区25，第二好氧区25中设置有好氧填料20，以便第二好氧区25中的污泥附着和污泥中好氧微生物的生产和繁殖。第二好氧区25的底部设置有曝气盘19，在曝气的作用下，保证第二好氧区25处于好氧状态。污水在第二好氧区25的进一步净化处理后，在进入除磷槽。

所示第二外筒11的上端开设有第三进水口29，第二外筒12的上端开设有第四进水口30。经第二好氧区25处理完的污水，经第三进水口29进入到除磷槽28中，在除磷槽28中靠近第三进水口29的位置处设置有除磷剂添加装置，以保证除磷效果，将污水中的磷转化为沉淀进行去除。除磷后的污水经第四进水口30进入到第二过滤槽27中。所示的第二过滤槽27中设置有柱形的外层过滤棉31和内层过滤棉32，外层过滤棉31、内层过滤棉32的孔径范围可分别采用为1～3mm、0.5～1mm，以便将污水中的污泥、沉淀进一步去除。所示的出水管8为s形，出水管8的一端深入至第二过滤槽27的底部，另一端经罐体1的上部引出，用于将处理后的污水排出。

本发明的农村污水处理装置的处理方法，通过以下步骤来实现：

a).自然沉降，待处理的生活污水首先经进水管（7）流入到沉淀槽（13）中，污水中的大颗粒固体物质在沉淀槽中经自然沉降作用沉淀到底部而被除去；

b).一次过滤，经自然沉降后的污水经第一进水口（16）进入到第一过滤槽（14）中，经过滤后将污水中的绝大部分悬浮颗粒物去除；

c).一次好氧反应，经第一过滤槽过滤后的污水经第一连通管（18）进入到第一好氧区中，在曝气状态下，第一好氧区污泥中的好氧微生物去除污水中的大量cod，并氧化氨氮和有机磷；

d).厌氧反应，经第一好氧区处理后的污水经第二进水口（21）进入到厌氧区（22），经自搅拌装置（35）搅拌后，使进水在厌氧区中均匀分布；经第一好氧区后，污水中供反硝化作用需要的碳源可能不足，此时通过碳源添加装置向污水中添加需要的碳源；

e).二次好氧反应，经厌氧处理后的污水经第二连通管（24）进入到第二好氧区（25）中，在第二好氧区中好氧微生物的作用下去除第一好氧区未去除的cod及厌氧区添加的多余碳源，以及去除污水中仍然存在的氨氮和有机磷；

f).污水除磷，第二好氧区中的污水经第三进水口（29）流入到除磷槽（28）中，在添加除磷剂的作用下，将污水中的磷转化为沉淀而去除；

g).二次过滤，除磷后的污水经第四进水口进入到第二过滤槽（27）中，将污水处理过程中带出的污泥、悬浮颗粒物以及从除磷槽中带出的沉淀物过滤去除；

h).污水流出，经沉降、过滤、好氧、厌氧和除磷处理后的污水，经出水管（8）排出。