本实用新型涉及污水处理技术，具体为沼气发酵工程技术领域，特别涉及一种农村污水沼气型多级生化净化处理系统。
背景技术：
现有的各种类型的沼气池，是以产沼气为主要目的，沼气厌氧发酵后的沼液直接排放；这时沼液中含有的大量有机物不能实现最大限度的厌氧生物处理，水中氨氮浓度比较高，直接排放很容易造成对环境的污染。此时，发酵处理后污水的COD浓度高于好氧处理后的浓度，并且单独的厌氧处理对去除污水中的有机物也不够彻底，因此必须把厌氧处理与好氧处理结合起来使用；而好氧处理不仅要有爆氧池，同时要酸化湿地净化最终才能达到排放标准。
中国发明专利CN105647792A中公开了一种沼液多级发酵多级过滤净化系统，该系统采用连通的多级发酵系统和多级过滤净化系统，多级发酵系统采用多个发酵池单元对污水进行发酵处理，多级过滤净化系统采用多个过滤池单元和连通过滤池单元的过滤罐对污水进行过滤处理，实现对污水的发酵和过滤处理。该发明采用多级发酵和多级过滤的处理方式，提高了沼液发酵的产气率，同时处理过程中不添加任何化学助剂，处理后的污水能达到国家规定的排放标准。并且可通过发酵池系统和过滤净化系统液位高度的变化实现沼液的回流，回流水能冲淡、稀释、调节发酵池中液体的浓度和酸碱度，提高产气率。该发明中虽然能实现沼液的回流，但该回流过程难以控制，且只能逐级回流；并且在发酵池中经过好氧反应产生的菌液不能及时进行厌氧反应，影响了污水处理效果。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种农村污水沼气型多级生化净化处理系统，实现发酵产气率的稳定提高，同时使处理后的污水氨氮浓度、COD浓度及有机物含量达到国家规定的排放要求，且系统运行过程中不需要动力消耗。
为解决上述技术问题，本实用新型采用了一种农村污水沼气型多级生化净化处理系统，包括多级生化发酵系统、多级过滤系统和多级回流系统；
所述多级生化发酵系统包括串联设置的n个生化发酵单元(n为大于等于3的整数)，各生化发酵单元均包括有生化发酵池、间氧水压间和酸化间，各生化发酵池之间通过流料管依次连接，各生化发酵池分别连接导气管；
所述多级过滤系统包括分别设置在流料管的入料口处的过滤装置；
所述多级回流系统包括多个分别设置在相邻两生化发酵池之间的回流装置，所述回流装置用于使两生化发酵池中排在后面的生化发酵池中的液体部分回流到排在前面的生化发酵池中。
上述技术方案中，进一步地，所述回流装置包括分别连接相邻两生化发酵池的回流管和虹吸装置，所述回流管一端连接到两生化发酵池中排在前面的生化发酵池，另一端连接虹吸装置，所述虹吸装置上连接有虹吸管，所述虹吸管另一端位于两生化发酵池中排在后面的生化发酵池上流料管的入料口处。
上述技术方案中，进一步地，所述过滤装置分别设置在位于第n/2(n为偶数)或(n-1)/2(n为奇数)个生化发酵池之后的各生化发酵池上流料管的入料口处。
上述技术方案中，进一步地，所述过滤装置包括过滤管，所述过滤管一端管壁上设置有若干个过水孔，过滤管设置有过水孔一端的管口和过水孔上包覆有若干层生物过滤膜，过滤管另一端连接流料管的入料口。
上述技术方案中，进一步地，所述各生化发酵池内分别填充有生物填料。
上述技术方案中，进一步地，所述生物填料在生化发酵池内呈品字形分布。
上述技术方案中，进一步地，所述各生化发酵池内设置有填料挂架，生物填料设置在填料挂架上。
上述技术方案中，进一步地，所述生物填料在各生化发酵池内的设置密度随生化发酵池的设置顺序依次增加。
上述技术方案中，进一步地，所述各生化发酵池内底部设置有污泥沉淀室。
本实用新型所具有的有益效果：
1)该系统采用多个独立设置的生化发酵单元对污水进行发酵和净化处理，可根据污水的实际处理需要进行任意的组合配置，提高了系统污水处理能力和系统的适用性能；
2)系统中采用由虹吸装置组成的多级回流系统，使经过一段时间好氧反应的菌液回流到上一级的生化发酵池中，继续进行厌氧反应，继续发酵，依次循环，可大大降低处理后污水中的COD浓度和有机物含量，提高污水处理效果；
3)该系统在各生化发酵池中设置生物填料，并合理布置各生化发酵池中的填料的布置结构和密度，促进各生化发酵池中厌氧反应和发酵充分进行。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图中：第一生化发酵池1，第二生化发酵池2，第三生化发酵池3，第四生化发酵池4，第五生化发酵池5，第六生化发酵池6，间氧水压间7，流料管8，导气管9，过滤装置10，虹吸装置11，虹吸管12，回流管14，填料15，填料挂架16，污泥沉淀室17。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1为本实用新型的一种实施方式，本实施例中的农村污水沼气型多级生化净化处理系统，包括多级生化发酵系统、多级过滤系统和多级回流系统。
其中，多级生化发酵系统包括串联设置的6个生化发酵单元，当然本实用新型中并不仅限于6个，由于生化发酵单元均为独立设置的工作单元，均可独立完成厌氧反应和发酵，因此，生化发酵单元的数量可以根据需要进行设置。各生化发酵单元均包括有生化发酵池、间氧水压间7和酸化间，各生化发酵池之间通过流料管8依次连接，各生化发酵池分别连接导气管9，各生化发酵池通过导气管9将产生的沼气存储到储气室内。本实施例中的系统包括依次串联的6个生化发酵池，为方便描述，在这里以污水在系统中的处理过程，依次从左到右将6个生化发酵池称为第一生化发酵池1、第二生化发酵池2、第三生化发酵池3、第四生化发酵池4、第五生化发酵池5和第六生化发酵池6。
污水从第一生化发酵池1的进料口进入，在池中进行水解和酸化反应，随着反应的进行，产氢和产乙酸的浓度不断增高，产生的沼气推动发酵液面升高，液面到达流料管8的入料口后，通过流料管8进入第二生化发酵池2中继续发酵；同时，由于间氧水压间7上部与大气相通，这样与大气相通的上部沼液进行的是好氧反应，而下部沼液进行的是厌氧反应；从而使厌氧反应更为充分，产气率稳定提高。并且，因好氧反应减少了沼液中COD的浓度和有机物的含量，进一步促进了生化发酵池中甲烷产量的提高。
多级过滤系统包括分别设置在流料管8的入料口处的过滤装置10。优选地，本实施例中过滤装置10包括过滤管，过滤管一端管壁上设置有若干个过水孔，过滤管设置有过水孔一端的管口和过水孔上包覆有若干层生物过滤膜，过滤管另一端连接流料管8的入料口。
优选地，过滤装置10的设置可采用以下方式：以采用n个生化发酵单元为例，n个生化发酵单元包括n个依次串联的生化发酵池，过滤装置分别设置在位于第n/2(n为偶数)或(n-1)/2(n为奇数)个生化发酵池之后的各生化发酵池上流料管的入料口处。如图1所示，系统采用了6个生化发酵单元，其中过滤装置分别设置在第四生化发酵池4、第五生化发酵池5和第六生化发酵池6的流料管8的入料口处。
通过设置过滤装置10，当沼液流经这些过滤管时，沼液中的水可以从生物过滤膜(布)的微孔隙中流向下一级，而沼液中的植物残渣等固体颗粒物、寄生虫卵等被生物过滤膜(布)一级一级隔离过滤掉，留在前一级生化发酵池中继续进行厌氧发酵。
多级回流系统包括多个分别设置在相邻两生化发酵池之间的回流装置，回流装置用于使两生化发酵池中排在后面的生化发酵池中的液体部分回流到排在前面的生化发酵池中。如图1，本实施例中分别在第二生化发酵池2与第一生化发酵池1之间、第三生化发酵池3与第二生化发酵池2之间、第四生化发酵池4与第三生化发酵池3之间、第五生化发酵池5与第四生化发酵池4之间、第六生化发酵池6与第五生化发酵池5之间设置了回流装置，使后一级生化发酵池中为充分发酵的沼液能部分回流到前一级生化发酵池中，使沼液能得到充分的发酵。
优选地，本实施例中，回流装置包括分别连接相邻两生化发酵池的回流管14和虹吸装置11，回流管14一端连接到两生化发酵池中排在前面的生化发酵池，另一端连接虹吸装置11，虹吸装置11上连接有虹吸管12，虹吸管12另一端位于两生化发酵池中排在后面的生化发酵池上流料管8的入料口处。虹吸管12进水端管口置于间氧水压间7中，根据虹吸原理，当间氧水压间液面上升时，通过一段时间曝氧发酵的液体涌入虹吸管12进水端管口，虹吸装置11内的水压大于虹吸管出水端的压力，液体从虹吸装置11内不断流出返回到上一级厌氧生化池中，继续参与厌氧发酵，当液面下降，虹吸装量11进出口压力相等时，虹吸装置11停止工作，等待下一个循环周期的到来。
在发酵过程中，随着生化发酵池内甲烷气体的不断产生，生化发酵池内气压升高，使沼液液面不断升高，在虹吸装置的作用，将经过一段时间的好氧反应的间氧水压间中的菌液，被吸入虹吸管中，经回流管反冲回前一级生化发酵池内，继续进行厌氧反应和发酵，依次循环，使沼液能得到充分的厌氧反应和发酵，使最终排放的液体中COD浓度和有机物含量大大降低。
同时，本实施例中各生化发酵池内分别填充有生物填料15。如图1所示，生物填料在生化发酵池内呈品字形分布。为方便填料在生化发酵池内的固定设置，在各生化发酵池内设置有填料挂架16，将生物填料14固定设置在填料挂架16上；生物调料15在填料挂架16上与水流方向垂直悬挂，其上端和下端分别固定在填料挂架16上。生物填料在各个生化发酵池中的分布的密度是不一样的；具体地，生物填料在各生化发酵池内的设置密度随生化发酵池的设置顺序依次增加。在生化发酵池中设置填料的好处是：一是为发酵菌群提供了着床的条件；随着系统中生化发酵池级数增加，发酵菌群逐级减少，增加生化发酵池中填料的密度，可使发酵菌充分着床。二是在生化发酵池中填充生物填料后，沼液在生化发酵池内的流动速率减缓，降低了沼液的流动负荷对着床发酵菌群的冲击，更有利于发酵菌群的充分厌氧发酵。
优选地，本实施例中，各生化发酵池内底部设置有污泥沉淀室17。
本实用新型的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的，在本实用新型基础上，本领域技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征作出一些替换和变形，均在本实用新型的保护范围内。