一种污水处理装置的制作方法

本实用新型涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种污水处理装置。

背景技术：

随着农村社会经济的发展和自来水的普及，农村的人均日用水量和污水排放量急剧增加，产生了大量生活污水，对农村水环境构成了日益严重的威胁，农村生活污水的处理问题日益显著。

当前针对农村生活污水及黑臭水体的治理，主要采取以下方法：人工湿地处理系统、厌氧-缺氧-好氧(a2/o)组合工艺、mbr工艺技术、净化槽工艺、稳定塘处理系统等。以上系统各有特色，同时也具有一定的局限性：

(1)人工湿地处理系统，由人工建造和控制运行的天然湿地强化处理系统，对污水进行处理，但其不仅占地面积大，而且难以去除异味，受温度影响，尤其是在冬季出水难以达标排放。

(2)厌氧-缺氧-好氧(a2/o)组合系统用于降解污水中部分难降解有机物，同时提高污水的可生化性，为后续的缺氧阶段提供反硝化过程的碳源，最终达到高效去除cod、bod、n、p的目的。但该系统由于厌氧区居前，导致回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响，而缺氧区位于系统中部，导致碳源不足以维持反硝化需求，影响了脱氮效果，该工艺由于内循环，导致剩余污泥中只有小部分经过了完整的释磷、吸磷过程，这对于系统除磷是不利的。

(3)mbr膜生物反应器处理农村生活污水也是目前常用的污水处理工艺，该工艺利用膜的分离作用，大大提高系统的污泥浓度，从而减少污水处理设施占地面积，并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量，具有较好的出水效果，但该工艺运行成本较高，操作复杂。

此外，以上污水处理系统和工艺的处理效果对要处理的来水温度具有较高的依赖性，较低温度环境下污水的处理效果存在效率较低的特点。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种污水处理装置，能够在外界温度较低的环境下，高效稳定地处理污水。

根据本实用新型的实施例，提供一种污水处理装置，包括：

生化处理系统，通过微生物净化污水，所述生化处理系统连接有进水管；

生态滤池系统，所述生态滤池系统内设有过滤污水的过滤层，所述生态滤池系统与所述生化处理系统连接，所述生态滤池系统连接有出水管；

保温棚，所述生化处理系统和生态滤池系统设于所述保温棚内；

加热系统，所述加热系统包括供暖器和加热器，所述供暖器设于所述保温棚内，所述加热器设于所述生化处理系统内；以及

供能系统，所述供能系统为所述加热系统提供电能。

有益效果：此污水处理装置，污水依次经过生化处理系统和生态滤池系统，生化处理系统作为前处理模块，通过微生物净化污水，生态滤池系统进一步过滤污水，提高污水处理效果，生化处理系统和生态滤池系统设于保温棚内，保温棚起保温作用，当外界温度较低时，供暖器能够保证保温棚内的环境温度适宜，加热器能够保证生化处理系统中的水体温度适宜，从而使微生物能够在较高活性下净化污水，在外界温度较低的情况下本装置依然能够高效稳定地处理污水。

根据本实用新型实施例所述的污水处理装置，所述供能系统包括太阳能板和与所述太阳能板连接的自动电压调节器，所述自动电压调节器连接所述供暖器和加热器，所述自动电压调节器还连接有蓄电池。采用太阳能为加热系统提供电能，能够节约污水加热的运行费用，太阳能转化的电能通过自动电压调节器调节，根据情况传送至蓄电池、供暖器和加热器，提高太阳能的利用率。

根据本实用新型实施例所述的污水处理装置，所述生态滤池系统和所述生化处理系统之间设有热泵系统，所述热泵系统可加热污水，以及将污水从所述生化处理系统送入生态滤池系统。通过热泵系统将污水从生化处理系统送入生态滤池系统，从而进一步净化污水，并且在太阳能转化的能量不足以将污水加热到设定温度时，热泵系统将污水加热到设定温度。加热系统主要采用电热加热，热泵系统通过压缩机做功实现加热，更加节省电能，加热系统和热泵系统配合使用，能够最大限度节约污水加热的运行费用。

根据本实用新型实施例所述的污水处理装置，还包括热量回收系统，所述热量回收系统包括换热器和热能传导管，所述换热器与所述出水管连接，所述热能传导管的两端分别连接所述换热器和所述生化处理系统的进水管，所述换热器连接有尾水管。污水经过加热升温，热量回收系统将净化后的污水中的热量回收利用，用于未净化污水的加热，从而进一步节约污水加热的运行费用。

根据本实用新型实施例所述的污水处理装置，所述生化处理系统包括依次设置的厌氧池、好氧池、厌氧池、好氧池，保证污水净化效果，通过厌氧池和好氧池中的微生物分解污水中的有机物。

根据本实用新型实施例所述的污水处理装置，所述生态滤池系统包括至少一个过滤池，各所述过滤池从上到下分层设置。生态滤池系统采用塔式结构，多级过滤，提高污水净化效果。

根据本实用新型实施例所述的污水处理装置，所述过滤池内设有从上到下依次设置的混合土壤层、细砂层、陶粒层、碎青石层、大青石层，所述混合土壤层上种植有水生植物。各过滤层依次过滤净化污水，混合土壤层上的水生植物能够净化污水中的氮、磷等有害元素，加热系统和热泵系统同样保证了水生植物能够在适宜温度下生长，在较高的活性下净化污水。

根据本实用新型实施例所述的污水处理装置，所述过滤池的上方设有若干交错设置的布水管，所述布水管的管道表面设有若干出水孔。通过补水管将污水均匀撒漏在过滤层的上方，提高过滤层的利用率以及提高污水过滤效果。

根据本实用新型实施例所述的污水处理装置，所述过滤池的底部设有若干交错设置的冲洗管，所述冲洗管的管道表面设有若干出水孔。对装置进行维护，向冲洗管通入高压水，冲洗过滤层，清理污染物，延长装置和过滤层的使用寿命。

根据本实用新型实施例所述的污水处理装置，所述过滤池包括填料模块和调水模块，所述过滤池内设有隔板，所述隔板分隔所述过滤池形成所述填料模块和调水模块，所述填料模块内设置过滤层，所述隔板的底部设有渗水孔，所述调水模块的底部或侧面设有出水口。经过滤的污水从隔板的渗水孔进入调水模块，从调水模块的出水口流出，避免泥沙和污染物堵塞出水口。

根据本实用新型实施例所述的污水处理装置，所述调水模块内设有挡板，所述挡板从底部向上延伸。挡板进一步阻挡部分泥沙，防止堵塞调水模块的出水口，泥沙沉降在底部，水位高度超过挡板高度后，污水从出水口流出。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例生化处理系统的结构示意图；

图3是本实用新型实施例过滤池的结构示意图；

图4是本实用新型实施例布水管和冲洗管的结构示意图；

图5是本实用新型实施例保温棚的结构示意图；

附图标记：生化处理系统100、生态滤池系统200、保温棚300、出水管400、热泵系统500、太阳能板600、厌氧池11、好氧池12、蓄水池13、过滤池20、填料模块21、调水模块22、隔板23、溢水口24、支架31、保温膜32、移动轮33、自动电压调节器61、蓄电池62、供暖器40、加热器50、换热器71、热能传导管72、尾水管73、布水管80、冲洗管90、前阀门91、后阀门92、混合土壤层211、细砂层212、陶粒层213、碎青石层214、大青石层215、挡板221、清理口222、渗水孔231。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1，本实用新型实施例污水处理装置，包括生化处理系统100、生态滤池系统200、加热系统、供能系统和保温棚300。其中，生化处理系统100通过微生物净化污水，生化处理系统100连接有进水管，生态滤池系统200内设有过滤污水的过滤层，生态滤池系统200与生化处理系统100通过管道连接，污水经过生化处理系统100后进入生态滤池系统200，生态滤池系统200连接有出水管400。生化处理系统100和生态滤池系统200设置在保温棚300内。加热系统包括供暖器40和加热器50，其中供暖器40设于保温棚300内，加热器50设于生化处理系统100内，加热器50含有温度传感器，供能系统为加热系统提供电能。

此污水处理装置，污水依次经过生化处理系统100和生态滤池系统200，生化处理系统100作为前处理模块，通过微生物净化污水，生态滤池系统200进一步过滤污水，提高污水处理效果，生化处理系统100和生态滤池系统200设于保温棚300内，保温棚300起保温作用，当外界温度较低时，供暖器40能够保证保温棚300内的环境温度适宜，加热器50能够保证生化处理系统100中的水体温度适宜，从而使微生物能够在较高活性下净化污水，在外界温度较低的情况下本装置依然能够高效稳定地处理污水，解决了冬季较低温度条件下农村污水处理效果差、难以达到排放标准的突出问题。

在本实施例中，供能系统包括太阳能板600和与太阳能板600连接的自动电压调节器61，自动电压调节器61连接供暖器40和加热器50，自动电压调节器61同时连接有蓄电池62。采用太阳能为加热系统提供电能，能够节约污水加热的运行费用，太阳能转化的电能通过自动电压调节器61调节，根据情况传送至蓄电池62、供暖器40和加热器50，提高太阳能的利用率。太阳能供能，加热器50对生化处理系统100内水体进行温度调节(20-25℃)，当温度维持在该温度范围时，太阳能转化的能量会通过自动电压调节器61，传送至供暖器40，对室内增温，当室内温度维持在25-30℃范围时，太阳能转化的能量会存入蓄电池62中，在阴雨天气为供暖器40和加热器50提供能源。

在本实施例中，生态滤池系统200和生化处理系统100之间设有热泵系统500，热泵系统500包括加热污水的热泵和输送污水的水泵，热泵系统500可加热污水，以及将污水从生化处理系统100送入生态滤池系统200。在太阳能转化的能量不足以将污水加热到设定温度时，热泵系统500将污水加热到设定温度。加热系统主要采用电热加热，热泵系统500通过压缩机做功实现加热，更加节省电能，加热系统和热泵系统500配合使用，能够最大限度节约污水加热的运行费用。热泵系统500可同样连接蓄电池62。

此外，本装置设有热量回收系统，热量回收系统包括换热器71和热能传导管72(热导管)，换热器71与出水管400连接，热能传导管72的两端分别连接换热器71和生化处理系统100的进水管。换热器71将处理后水体中带有的热量，通过热能传导管72传递至进水段，对水体进行预加热。换热器71还连接有尾水管73，热量回收利用后的尾水通过尾水管73排出。污水经加热系统加热升温，热量回收系统将净化后的污水中的热量回收利用，用于未净化污水的加热，从而进一步节约污水加热的运行费用，降低能耗。

参照图2，生化处理系统100包括依次设置的厌氧池11、好氧池12、厌氧池11、好氧池12，保证污水净化效果，通过厌氧池11和好氧池12中的微生物分解污水中的有机物，各厌氧池11和好氧池12内均设置有垂直挂膜，增大微生物与污水的接触面积，尾端设置蓄水池13。可以理解的是，可根据水质污染状况(营养盐有机质等浓度)以及出水水质要求，设置不同的组合，如“厌氧-好氧-厌氧”、“好氧-厌氧-好氧”、“厌氧-好氧”等。

在本实施例中，生态滤池系统200包括至少一个过滤池20，各过滤池20从上到下分层设置并依次连接，当只有单个过滤池20时为单层设置。生态滤池系统200采用塔式结构，多级过滤，提高污水净化效果。

参照图3，过滤池20内设有从上到下依次设置的混合土壤层211、细砂层212、陶粒层213、碎青石层214、大青石层215。其中，混合土壤层211上种植水生植物，如菖蒲、美人蕉等。根据污水成分选择适合水质处理的植物种植，植物根系能够增加微生物的附着，并且有利于水体的下渗。各过滤层依次过滤净化污水，混合土壤层211上的水生植物能够净化污水中的氮、磷等有害元素，加热系统和热泵系统500同样保证了水生植物能够在适宜温度下生长，在较高的活性下净化污水。同样地，根据需要可设置不同的过滤层组合。在本实施例中，各过滤层的厚度为20cm，细砂层212为0.2-0.5mm的石英砂，陶粒层213采用富铁陶粒，细砂层212和陶粒层213之间添加一层透水性阻沙子土工布，碎青石层214的粒径为2-4cm，大青石层215的粒径为4-8cm。

参照图1和图4，过滤池20的上方设有若干纵横交错设置的布水管80，各布水管80相通，布水管80的管道表面(主要为下表面)设有若干出水孔。通过补水管将污水均匀撒漏在过滤层的上方，提高过滤层的利用率以及提高污水过滤效果。热泵系统500将污水从生化处理系统100送入顶层的过滤池20的布水管80，污水经布水管80进入过滤池20，经各过滤层过滤后流入下层的布水管80，继而进入下层的过滤池20。

此外，过滤池20的底部设有若干交错设置的冲洗管90，冲洗管90的管道表面(主要为上表面)设有若干出水孔。对装置进行维护，向冲洗管90通入高压水，冲洗过滤层，主要为底部的碎青石层214和大青石层215，清理污染物，延长装置和过滤层的使用寿命。冲洗管90上设有前阀门91和后阀门92，装置正常工作时，前阀门91闭合，对过滤层进行冲洗时打开，接入高压水；装置正常工作以及冲洗过滤层时，后阀门92闭合，当清洗冲洗管90时打开。

在本实施例中，过滤池20包括填料模块21和调水模块22，过滤池20内设有隔板23，隔板23分隔过滤池20形成填料模块21和调水模块22，填料模块21内设置各过滤层，隔板23的底部设有渗水孔231，调水模块22的底部或侧面设有出水口。经过滤的污水从隔板23的渗水孔231进入调水模块22，从调水模块22的出水口流出，避免泥沙和污染物堵塞出水口而导致水流不通畅。

进一步地，调水模块22内设有挡板221，挡板221从底部向上延伸一定高度。挡板221进一步阻挡部分泥沙，防止堵塞调水模块22的出水口，泥沙沉降在底部，水位高度超过挡板221高度后，污水从出水口流出。调水模块22的侧面可设置清理口222，将挡板221拆除，清洗调水模块22，泥沙通过清理口222排出。

过滤池20的上部设有溢水口24，防止水位高度超出过滤池20，溢水口24连接到下一级的过滤池20。

参照图5，保温棚300包括支架31和通过支架31固定的保温膜32，保温膜32为无色透明薄膜，具有较好的透光性，支架31底部设置移动轮33，可将保温棚300和装置整体进行移动，根据外界天气可选择覆盖或敞开状。

本污水处理装置的工作如下：将收集的生活污水(或房前屋后污水塘)通过进水管进入前处理模块的生化处理系统100，经过“厌氧-好氧厌氧-好氧”工艺处理后的水体进入蓄水池13，通过热泵系统500进入生态滤池系统200；污水在进水管段经热量回收系统预加热；然后通过太阳能供能，加热器50对生化处理系统100中的水体进行温度调节(20-25℃)，当温度维持在该温度范围时，太阳能转化的能量会通过自动电压调节器61，传送至供暖器40，对室内增温，当室内温度维持在25-30℃范围时，太阳能转化的能量会存入蓄电池62中，污水温度较低的情况下，可联合热泵系统500加热；污水经热泵系统500送入顶层的过滤池20的布水管80，将污水均匀撒漏至填料模块21，依次经过混合土壤层211、细砂层212、陶粒层213、碎青石层214、大青石层215过滤后，从渗水孔231汇集到调水模块22，经调水模块22进入下一级过滤池20的布水管80，重复处理2-3级后，从最后一级的过滤池20调水模块22流出，经热量回收系统回收热能后，从尾水管73排出。

本污水处理装置，解决了冬季较低温度条件下农村污水处理效果差、难以达到排放标准的突出问题，联合使用加热系统和热泵系统500，以及热量回收系统，在保障维持微生物良好活性温度条件下，最大限度节约污水加热的运行费用。同时，采用接触氧化预处理工艺和多级塔式滤池联合处理工艺，可保证一年四季稳定达到污水排放标准。系统整体运行、维护成本低廉，能耗低，稳定性强。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。