农村生活污水无动力一体化多介质处理系统的制作方法

本实用新型属于环境工程技术领域，尤其涉及农村、小城镇、生活小区等生活污水的无动力分散处理。

背景技术：

我国生活污水的排放量在逐年增加，但处理能力却十分有限，大部分地区生活污水未经任何处理直接排入自然水体。尤其是我国农村生活污水收集处理等基础设施严重缺乏或因成本等原因运行不足，污水随意排放现象非常普遍，对周围的地表水和地下水造成严重污染，同时也直接威胁着广大居民的生存环境与身体健康，制约小城镇、农村经济的健康与可持续发展。

目前，国内外生活污水处理技术从工艺原理上基本可分为自然处理系统和生化处理系统两类。自然处理系统主要是利用土壤过滤、植物吸收和微生物分解的原理进行污水处理的系统，或称为生态处理系统。针对小城镇、社区、特别是农村地区污水，常用污水自然处理技术有以下几种。1、人工湿地处理技术。表流湿地一般利用现有的农田灌排渠道、荒地、废塘、洼地和沼泽地等，建设人工湿地处理系统。该系统利用各种植物、动物、微生物和土壤的共同作用，逐级过滤和吸收污水中的污染物，达到净化污水的目的。潜流人工湿地即用人工筑成池体，底面铺设防水层，填充一定深度的基质层，表面种植水生植物，污水通过池体，利用基质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用使污水得到净化。湿地处理系统工艺设备简单，但表流湿地占地面积较大，出水稳定性影响因素较多，且需要解决土壤和水中的充分供氧及受气温和植物生长季节的影响等问题。潜流湿地存在运行中易堵塞、植物生长受季节影响等问题。2、地下土壤渗滤净化系统。是将污水有控制地投配到经过一定构造、距地面一定深度和具有良好扩散性能的土层中，投配污水缓慢通过布水管周围的碎石和砂层，在土壤毛管作用下向附近土层中扩散。表层土壤中有大量微生物，植物根区处于好氧状态，污水中的污染物质被过滤、吸附、降解。地下土壤渗滤净化系统建设容易、维护管理简单。缺点是占地面积大，运行效果不稳定等。3、氧化塘处理系统。通常是将湖泊、池塘进行适当的人工修整，并设置围堤和防渗层，依靠塘内生长的微生物来处理污水。主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。该方法具有基建投资低、便于操作等优点。同时也存在占地面积过大、处理效果受气候影响较大、易产生臭味和滋生蚊蝇等缺点。生化处理系统又分为好氧生化处理和厌氧生化处理。厌氧处理是利用厌氧微生物对废水处理的方法。在厌氧条件下，利用厌氧微生物降解废水中有机污染物，农村生活污水处理常用的有厌氧消化池、厌氧生物滤池等。好氧生物处理是利用好氧微生物进行的废水处理方法。在有氧条件下，利用好氧微生物(包括兼性微生物)的作用，把复杂的有机物转化、降解成简单的无机物，使污水得到净化。好氧生物处理可分为生物膜法和活性污泥法两大类。生化处理一般均需增加动力设备，能源消耗大，建设投资大，且需经常巡守。

上述农村生活污水自然处理方法存在着占地面积大，出水水质不稳定、运行中易堵塞、受季节影响等缺点。而农村生活污水生化处理方法则需要消耗能源，建设成本高，运行费用高，一般需巡守，管理复杂等缺点。

技术实现要素：

本实用新型提供一种农村生活污水无动力一体化多介质处理系统，其目的是解决现有技术的缺点，减少建设投资和费用，节约能源，节省施工时间，大节约土地，出水水质稳定美化环境，提高环境生态价值。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种农村生活污水无动力一体化多介质处理系统，其特征在于：包括相互连接的调节-水解酸化池和多介质污水处理系统；调节-水解酸化池中悬挂组合填料；多介质污水处理装置从上到下间隔设有若干个多介质层与通水层，多介质层由多个多介质单元间隔排列，多介质单元为包装袋内封装有多种过滤介质，相邻多介质单元之间的间隔空间填塞沸石，通水层为沸石层；调节-水解酸化池的出水口与多介质污水处理装置的进水口以管道连接，调节-水解酸化池的出水口与多介质污水处理装置的进水口高于多介质污水处理装置内的多介质层与通水层。

所述调节-水解酸化池和多介质污水处理系统的外壁为玻璃钢。

调节-水解酸化池在池进水口安装隔条间隔为10-30mm的格栅，出水口安装孔径5-10mm的筛网。

相邻的多介质层的多介质单元为错位堆放，也即位于下层的多介质单元的上方对应与上层的多介质单元的间隔空间位置。

多介质单元为旧装粮麻袋封装土、砂子、木屑或秸秆或稻壳、活性炭、铁粒。

土、砂子、木屑或秸秆或稻壳、活性炭、铁粒的质量比为5：3：1：0.5：0.5。

调节-水解酸化池的出水口通过布水管连接到多介质污水处理系统之内，布水管沿水流方向延伸出位于两侧的两条布水主管，每条布水主管的两侧分别设有布水支管，所述布水管、布水主管、布水支管均位于多介质层与通水层的上方。

竖向的通风管深入多介质污水处理系统之内，通风管向两侧伸出两层通风主管，每层通风主管向沿水流方向延伸出通风支管，通风支管汇集到出风管，通风管与风力增氧机连接。

多介质污水处理装置的底部具有2％坡度。

本实用新型的有益之处在于：

本实用新型因不需动力，无需巡守，减少了建设投资、降低设备运行及操作管理费用，节约了能源。采用玻璃钢一体化结构，拆卸方便灵活，大量节省了施工时间，大大降低土建成本，操作简单，管理方便，占地更少，减少土地资源的利用，对于农村分散生活污水处理尤为有利。而多介质水处理系统保证抗冲击负荷能力强、出水水质稳定，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中一级排放标准。整个系统采用地埋式，受季节影响小，上面种植观赏植物，还可美化环境，提高环境生态价值。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为多介质污水处理装置中的布水管道结构示意图；

图3为多介质污水处理装置中的通气管道结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

如图1、图2、图3所示，本系统由玻璃钢构成一体化结构。系统包括依次通过进出水口连通的调节-水解酸化池1、多介质污水处理系统2等装置，调节-水解酸化池1的出水口与多介质污水处理装置2的进水口以PVC管道连接，调节-水解酸化池1的出水口与多介质污水处理装置2的进水口高于多介质污水处理装置内的多介质层210与通水层220。也即调节-水解酸化池1、多介质污水处理系统2两个装置之间有一定高度差，保证污水在无动力条件下顺畅流动，得到有效处理。

本实用新型的结构和工艺过程如下：本系统由玻璃钢构成。调节-水解酸化池1在池进水口安装隔条间隔10-30mm格栅102，出水口安装孔径5-10mm筛网103，过滤较大杂物。调节-水解酸化池1顶部分别开设有工作口A104、工作口B105，工作口A104、工作口B105的作用是方便进入池体中检查维护与悬挂组合填料101。因采用无动力方式，调节-水解酸化池1不安装动力搅拌装置，调节池与水解酸化池合并节约了空间，简化了污水处理系统结构。污水从进水管进入到调节-水解酸化池1，在调节-水解酸化池1中悬挂组合填料101，利于除污、水解酸化微生物附着生长，增加降解效率，减少活性污泥微生物流失，减少固体污泥量。调节-水解酸化池1中驯化的高效微生物混合菌群，即在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，同时去除氨氮，降低废水氨氮浓度，从而改善废水的可生化性，为后续处理奠定基础。

调节-水解酸化池1与多介质污水处理装置2之间有高度差，调节-水解酸化池1出水进入多介质污水处理装置2，多介质污水处理装置2设有若干多介质层210和通水层220。从上到下若干个多介质层210与通水层220，大大提高污水处理效率，有效解决了一般污水处理系统占地面积大、容易堵塞的问题。多介质层210组成为土、砂子、木屑(或秸秆、稻壳)、活性炭、铁粒(质量比)，比例为：5：3：1：0.5：0.5，采用旧装粮麻袋混合封装为多介质单元2100，多个多介质单元2100组成多介质层210厚度为10cm；同一层多介质单元2100之间的水平间距为25cm，竖直间距为30cm，不同层的多介质单元2100错位堆放。在多介质单元2100周围填加10-15mm粒径沸石221，通水层220也由沸石组成，厚度同为10cm。

在多介质污水处理装置2中设置布水管230和通风管240，所述的布水管230分为两条布水主管231，每条布水主管231的两侧分别设有布水支管232，实现均匀布水；所述的通风管240垂直方向分为两层通风主管241、每根通风主管241向水平方向分为三排通风支管242，通风支管242汇集到出风管243。通风管240与风力增氧机3(也即风车)连接，利用风力自然送风，改善通水层好氧环境，有利于系统对有机物的好氧降解及硝化作用进行。多介质层210材料其孔隙率小，致密的环境加上有机物去除的耗氧等，形成厌氧环境，有利于污水反硝化脱氮。多介质层210中土、砂子对污染物具有良好吸附、过滤作用。多介质层210添加的木屑等有机质为反硝化提供碳源，也有利于反硝化反应的进行。多介质层210中的活性炭作为一种比较特殊的碳质材料，以其发达的孔隙结构、巨大的比表面积、良好的稳定性质、很强的吸附能力以及优异的再生能力可有效吸附废水中的污染物。多介质层210中的铁离子与磷酸盐反应生成磷酸铁沉淀，磷被过滤截留于系统中得到去除。在通水层220中会发生硝化反应，以及阳离子交换反应去除氨氮。通水层220沸石具有较高的空隙率和比表面积，可对有机物颗粒进行有效的截留。由于沸石颗粒较大，其较高的空隙率可有效防止运行过程中的堵塞问题。沸石有很强的对温度变化和水质变化的抗冲击能力。在系统稳定运行时期时，多介质污水处理装置2可生长附着大量的微生物，可通过生物降解作用将截留的有机物颗粒从系统内去除。这样在同一装置内形成多个好氧、厌氧环境，有效地促进了污染物的去除。多介质层210与通水层220所用填料均为环保型填料，可直接从自然界获取。多介质污水处理装置2底具有2％坡度。多介质污水处理装置2出水通过管道直接达标排放。在这个过程中，污水中的COD、氨氮、总磷和其他污染物实现同步去除。整个系统采用地埋式，避免季节变化对水处理效果的影响。系统表面种植马尼拉草、美人蕉、菖蒲等观赏植物250，还可美化环境，提高环境生态价值。

本系统无动力消耗，无药剂投加消耗，可以同时去除污水中的无机、有机物。无需巡守，减少了建设投资、降低设备运行及操作管理费用，节约了能源。本系统为一体化结构，降低成本，减少建设时间，安装方便灵活，操作简单，管理方便，占地更少，减少土地资源的利用，对于农村分散生活污水处理尤为有利。而多介质水处理系统保证抗冲击负荷能力强、出水水质稳定。本装置为地埋式，可以很好地解决土地占用的问题，还能避免季节变化对水处理效果的影响，保证装置能常年正常运行。本系统使用的填料为节能环保型，均可从自然界中直接获取，无须更换。出水水质稳定，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中一级排放标准。

经过具体实验，处理系统尺寸如下：调节水解酸化池4.0m×2.4m×3.0m；多介质水处理装置13.0m×3.0m×1.2m；日处理水量30t，进水水质中化学需氧量COD749mg/L，氨氮含量15mg/L，总磷TP含量1.6mg/L，pH6.5-7.0：

(1)经过调节水解酸化池处理后的生活污水出水水质为：COD 102mg/L、氨氮14mg/L、TP 1.4mg/L、pH6.5，COD平均去除率达86％；

(2)经过多介质污水处理装置处理后的生活污水出水水质为：COD 43mg/L、氨氮3mg/L、TP 0.7mg/L、pH6.4，COD平均去除率达94％，氨氮平均去除率达80％，TP平均去除率达56％；

以上实例出水数据完全达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中一级标准中的要求。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。