一种适合分散农户使用的生活污水处理设备的制作方法

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种适合分散农户使用的生活污水处理设备。

背景技术：

随着我国社会经济的快速发展，以及城乡一体化进程的加快，农民的生活方式也发生了巨大的变化。卫生洁具、洗衣机、沐浴设施等走进平常百姓家。农村的人均日用水量和生活污水排放量剧增。同时由于化肥的大量使用，减少了传统的农家肥的使用，造成农村生活污水失去了消化途径。近年来农村生活污水的无序排放，成为了农村环境的重要污染源，造成农村河道水体变黑发臭、鱼虾绝迹、蚊蝇孳生。生活污水中病菌虫卵还会引起疾病传播，使群众的身体健康受到极大的影响，因此迫切需要对农村的生活污水进行处理。

我国的大部分地区是以山地和丘陵为主，且农户多数是呈分散的形式居住，效仿城市通过管网集中进行生活污水处理的方式显然不现实，一则地形环境复杂，二则农村地区广大，农户居住分散，管网成本相比处理设备成本占比较大，管理复杂，处理效率低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种适合分散农户使用的生活污水处理设备，以解决现有污水处理设备占地大、管理复杂，并不适用于分散农户生活污水的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种适合分散农户使用的生活污水处理设备，包括连接有进水管的厌氧反应器、与所述厌氧反应器连通的好氧反应器以及与所述好氧反应器连通的沉淀分离罐，且所述好氧反应器与所述沉淀分离罐之间设置有气提回流泵；

所述厌氧反应器包括一级厌氧单元以及与所述一级厌氧单元通过管道连接的二级厌氧单元，所述进水管连通在所述一级厌氧单元上，所述好氧反应器与所述二级厌氧单元相连通。

进一步，所述一级厌氧单元和二级厌氧单元均包括具有进水口和出水口的厌氧罐、竖直设置在所述厌氧罐内且与所述进水管连通的中心导流管、设置在所述厌氧罐内部上方的固定床生物填料层以及设置在所述厌氧罐内部下方的活性污泥区，所述活性污泥区内投加有铸铁屑。

进一步，所述好氧反应器包括具有进水口和出水口的好氧罐、竖直设置在所述好氧罐内且与所述厌氧罐出水口处的管道连接的导流管、设置在所述好氧罐内部底端的曝气组件以及填充在所述好氧罐内的悬浮载体填料，所述导流管的下端设置有过滤网，所述好氧罐与所述沉淀分离罐通过管道连通，且所述管道靠近好氧罐的端部设置有过滤网。

进一步，所述沉淀分离罐包括与所述好氧罐通过管道连接的沉淀分离罐体、设置在所述沉淀分离罐体内且与所述好氧罐出水口处的管道连通的中心导流管以及设置在所述沉淀分离罐体内的固定床生物填料层，所述沉淀分离罐体上端设置有处理水排放口。

进一步，所述气提回流泵上设置有与导流管连接的回流管。

进一步，所述厌氧罐、好氧罐和沉淀分离罐体均包括呈锥形结构的上罐体和下罐体，且所述上罐体的大口端盖合在所述下罐体的大口端上，所述上罐体的顶部设置有检修盖。

进一步，所述上罐体和下罐体外壁均包覆有保温层。

进一步，所述固定床生物填料层包括设置在所述上罐体内的填料拦截网和填料承托网以及填充在所述填料拦截网和填料承托网之间的固定床生物填料。

进一步，所述曝气组件包括设置在所述好氧罐底端的微孔曝气器、与所述微孔曝气器连通的输气管以及位于好氧罐外部且与所述输气管连通的风机。

进一步，所述厌氧罐的内部底端以及沉淀分离罐体的内部底端均设置有反射板，且所述反射板分别与所述中心导流管和导污管相对应。

本发明具有以下有益效果：本发明所提供的一种适合分散农户使用的生活污水处理设备，该设备通过各种不同功能的处理单元对污水进行多级生化反应处理，处理效率全面，使用者可根据当地实际情况及排污要求选择不同数量种类的生化反应器进行组合，因地制宜，使用灵活性高，处理效率高；通过厌氧反应器将好氧微生物无法降解的一些大分子有机物进行全部或部分的降解，为好氧生化处理作了前置处理，保证去污的可靠性，且通过厌氧罐内上部的填料，其表面附着大量具有活性的厌氧型生物膜，有效提高整个厌氧罐内的厌氧生物量，保证处理效率；好氧罐内填充有占罐体容积30％至40％的悬浮载体填料，且在该填料上附着生长有生物膜，在生物膜的表层以好氧菌为主体，可实现硝化反应；在生物膜的内层以兼氧菌为主体，可实现硝酸盐、亚硝酸盐的反硝化反应，从而在好氧罐内同步实现硝化和反硝化过程；通过沉淀分离罐对污水中的微生物及悬浮物进行沉淀，同时通过填料层的进一步截留，以及附着在填料表面微生物的净化作用使处理水更能稳定达标排放。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明中厌氧罐、好氧罐或沉淀分离罐体结构示意图；

图1至图2中所示附图标记分别表示为：101-进水管，1-厌氧反应器，2-好氧反应器，3-沉淀分离罐，4-气提回流泵，10-一级厌氧单元，11-二级厌氧单元，110-厌氧罐，111-中心导流管，112-填料组件，113-活性污泥区，114-铸铁屑，20-好氧罐，21-导流管，22-填料，30-沉淀分离罐体，32-处理水排放口，41-气提回流泵，42-回流管，102-上罐体，103-下罐体，104-检修盖，120-填料拦截网,121-填料承托网,201-微孔曝气器，202-输气管，5-反射板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1至图2所示，一种适合分散农户使用的生活污水处理设备，包括连接有进水管101的厌氧反应器1、与厌氧反应器1连通的好氧反应器2以及与好氧反应器2连通的沉淀分离罐3，且好氧反应器2与沉淀分离罐3之间设置有气提回流泵4；

该设备由各种不同处理功能的处理单元通过管道连接，即通过厌氧反应器1、好氧反应器2及沉淀分离罐3通过管道串联连接。通过好氧反应器2将有机污染物分解进一步分解净化，同时对污水实现硝化和反硝化(反硝化借助于填料上生物膜内层的兼氧微生物的代谢作用)。通过沉淀分离罐3对污水中的颗粒物进行过滤沉淀，保证排放水指标的达标。工作时，生活污水经过化粪池再由进水管101进入到厌氧反应器1内进行处理，经过厌氧处理后的处理液再进入好氧反应器2内进行好氧生化处理。随后处理液再进入沉淀分离罐，在沉淀分离罐中有沉淀过程，同时上部的填料层既有生物滤池功能，又因填料载体上附着有以兼氧菌为主体的生物膜，可进一步实现反硝化，所以可大幅度降低总氮含量。上清液由排放口向外排放或二次利用。在使用时，根据环保部门要求，对因村庄人口聚集程度、污水产生规模、排放去向和人居环境改善需求、受纳水体污染物排放总量控制的不同，选择适当功能及数量的处理单元进行组合。例如：在某些对总氮总磷排放没有严格要求的地区，可省去好氧反应器2以及沉淀分离罐3，使整套设备成为无动力复合床厌氧反应器，靠污水自流进行污水处理的设备。可大大降低投资成本，且运营期间不消耗任何能源。

厌氧反应器1包括一级厌氧单元10以及与一级厌氧单元10通过管道连接的二级厌氧单元11，进水管101连通在一级厌氧单元10上，好氧反应器2与二级厌氧单元11相连通。由于厌氧消化过程分为水解酸化阶段，产乙酸阶段，产甲烷阶段，该厌氧反应器1形成两级厌氧处理，一级厌氧单元10具有典型的产酸阶段特点，具备产酸菌生长繁殖并表现高活性的环境，第二级则具有产甲烷阶段特点，具备甲烷菌生长繁殖并表现高活性的环境，含有机污染物的污水经过厌氧消化后，再进入好氧生化反应器作进一步生化处理。该厌氧处理是由多种不同微生物协同发挥作用的连续微生物过程，因此能将好氧微生物无法降解的一些大分子有机物进行全部或部分的降解。也就是为好氧生化处理作了前置处理，再经过后续的好氧生化处理，最后达标排放。

一级厌氧单元10和二级厌氧单元11均包括具有进水口和出水口的厌氧罐110、竖直设置在厌氧罐110内且与进水管101连通的中心导流管111、设置在厌氧罐110内部上方的固定床生物填料层112以及设置在厌氧罐110内部下方的活性污泥区113，活性污泥区113内投加有铸铁屑114。其中固定床生物填料层112包括填料拦截网120和填料承托网121以及填充在填料拦截网120和填料承托网121之间的固定床生物填料，本专利中优选为比表面积大，水力阻力小的三角螺旋填料。在厌氧罐110内，该固定床生物填料表面可附着大量具有良好活性的厌氧生物膜，通过该生物膜对污水进行处理，且厌氧罐110内下部的活性污泥区113内具有高的生物量浓度，活性污泥区113内的污泥具有很高的产甲烷活性和良好的沉降性能，对进入到厌氧罐110内的污水进行厌氧处理。为了维持厌氧微生物的浓度和活性，在厌氧罐110内投加了铸铁屑114或铸铁粉，铸铁屑或铸铁屑粉通过微电解作用放出的二价铁离子除了满足厌氧微生物生长繁殖的需要，同时兼有除磷的效果。其原理是含二价铁离子的处理液进入后边的好氧室，与水中的溶解氧反应后，生成的三价铁离子再与水中的磷酸离子反应，生成不溶性的磷酸铁沉淀，聚集在沉淀室底部，从而降低排放水的含磷量。在好氧罐20和沉淀分离罐30中产生的剩余污泥和磷酸铁沉淀等形成的污泥，由气提泵或手动泵定期抽出。

好氧反应器2包括具有进水口和出水口的好氧罐20、竖直设置在好氧罐20内且与厌氧罐110出水口处的管道连接的导流管21、设置在好氧罐20内部底端的曝气组件以及填充在好氧罐20内的悬浮载体填料22，导流管21的下端设置有过滤网，好氧罐20的出水口处设置有管道，好氧罐20与沉淀分离罐3相连通。由厌氧罐110处理后污水通过导流管21流入至好氧罐20进行好氧处理。曝气组件用于向好氧罐20内进行曝气，其中曝气组件包括设置在所述好氧罐20底端的微孔曝气器201、与微孔曝气器201连通的输气管202以及位于好氧罐20外部且与输气管202连通的风机，在风机的作用下，通过输气管202向微孔曝气器201中供气，在曝气系统作用下增加混合液中的含氧量。在好氧罐20内填充有悬浮载体填料22，由于该特殊悬浮载体填料22充当的生物载体的特殊结构，表面附着生长有生物膜，其生物膜的外层以好氧菌为主体，可实现硝化反应，内层以兼氧菌为主体，可实现硝酸盐的反硝化，即在同一个反应器内同步实现硝化和反硝化过程。这样就可省去硝化液返回输送水泵，同样可使污水中的氨氮、总氮达到同时下降的目的。

为应对用水高峰阶段排水量较大的问题，每一个罐体容积均大于一次用水高峰阶段的总排水量(设备的每一个罐体容积为0.4m3--0.8m3)，且各级处理单元均为串联布局，各级处理单元及管道内的处理液处于推流状态而非完全混合状态。当新来的待处理的原水进入第一级厌氧单元时，原先储存于第一级厌氧单元的经过处理的混合液以推流状态进入第二级厌氧单元，第二级厌氧单元并未混入待处理的原水。同理，当前一级处理单元的混合液进入好氧罐，原先储存于好氧罐里，已经被氧化降解的混合液以推流状态进入沉淀分离罐，并未混入未经前级处理的混合液。同时，在沉淀分离罐内的填料层，填料载体上还附着有大量生物膜可对混合液进行后续净化，所以完全能应对用水高峰阶段的水量。

沉淀分离罐3包括与好氧罐20通过管道连接的沉淀分离罐体30、设置在沉淀分离罐体30内且与管道连通的中心导流管111以及设置在沉淀分离罐体30内的固定床生物填料层112，沉淀分离罐体30上端设置有处理水排放口32。由好氧罐20处理后的混合液由中心导流管111排放至沉淀分离罐体30内，通过沉淀分离罐体30内的悬浮载体填料22对污水中颗粒物起到过滤作用，并沉积在沉淀分离罐体30的底部，污泥再由气提回流泵4回流至好氧罐20内，处理后的上清液则由处理水排放口32排出或二次利用。

在未用水期间，厌氧反应器不能得到水量的补充，虽然在悬浮污泥层的水流无法形成持续升流状态，从而影响活性污泥对有机废物的生化反应，但在厌氧处理罐内因设置有填料层，且所填充的固定床生物填料表面附着生长有大量厌氧生物膜，可以持续地对处理液中的有机废物进行厌氧消化。

本设备的罐体材料可以为碳钢，塑料，玻璃钢或不锈钢等。本发明中，厌氧罐110、好氧罐20和沉淀分离罐30均为锥台形结构的上罐体102和下罐体103，其断面为正圆、椭圆或近似圆形。且上罐体102的大口端盖合在所述下罐体103的大口端上，用螺栓连接或焊接密封。上罐体102的顶部设置有检修盖104。罐体为可重叠的锥形结构，便于运输，节约运输成本，可运输至现场后再进行组合安装。且该组合后埋地安装，上罐体102的小口端向上，增加了填土后的抗浮性，提高了整体的稳定性能。

为了提高设备在高寒地区的使用性能，本发明中，上罐体102和下罐体103外壁均包覆有保温层。

本设备除可用于生活污水处理外，还可以用于小型卫生院或小规模养殖等行业排放污水的处理。对不同规模、不同的污水排放，还可以将本设备进行并联，串联使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。