一种免维护脱氮型农村生活污水处理装置的制作方法

本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种免维护脱氮型农村生活污水处理装置。

背景技术：

农村人口主要以村镇为单位聚集，居住较为分散，污水具有分散广、来源多、增长快、污水成分复杂、水质及水量变化大，污水收集成本高的特点，这些都限制了城市污水处理模式在农村的应用，随着国家对“三农”问题重视程度的不断提高，提出了建设生态文明的新型农村的要求，但是农村的生活污水处置状况依然不容乐观，一种适宜分散处理、免日常维护管理、运行成本低廉的污水处理装置避免了污水大面积收集，克服了农村污水处理运行管理技术力量薄弱难题。污水就近处理，就近利用。

在农村进行污水处理的过程中，由于设备条件的限制和环境的限制，使城镇污泥不能得到较为全面的清理，使处理后污水还是会对居住民和环境造成污染，并且污水中的可利用成分并没有进行提取利用，导致不必要的资源浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种免维护脱氮型农村生活污水处理装置，以解决上述背景技术中提出的由于设备条件的限制和环境的限制，污水不能得到较为全面的清理，处理后污水仍存在潜在的环境污染。满足国标对不同排水水质要求，根据不同的排放要求进行工艺组合，避免不必要的资源浪费问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种免维护脱氮型农村生活污水处理装置，包括输送组件和处理组件，所述输送组件包括污水管道、污水池和污水泵，所述污水管道固定连接所述污水池，并贯穿所述污水池的外侧壁，所述污水泵的输出端和输入端均固定连接于所述污水管道，所述污水池与所述污水泵相适配，所述污水泵与外部电源电性连接，所述处理组件包括第一氧化反应器、硝化反应器、反硝化反应器、第二氧化反应器和生物载体，所述第一氧化反应器、所述硝化反应器、所述反硝化反应器和所述第二氧化反应器之间通过所述污水管道相互串联，且内部均填充有所述生物载体，所述第一氧化反应器、所述硝化反应器、所述反硝化反应器和所述第二氧化反应器沿水流方向依次排列。

所述污水泵共设有六个，六个所述污水泵的输出端与输入端均固定连接所述污水管道。

所述处理组件还包括弧形托底和所述上盖体，所述弧形托底和所述上盖体均通过法兰固定连接所述第一氧化反应器，并呈对称分布在所述第一氧化反应器的上下两端。

所述污水管道贯穿所述弧形托底和所述上盖体。

所述污水在所述第一氧化反应器和所述硝化反应器中的停留时间二至八小时，在所述反硝化反应器的停留时间二至六小时，在所述第二氧化反应器的停留时间二至八小时。

所述硝化反应器、所述反硝化反应器、所述第二氧化反应器和所述第一氧化反应器的内部结构相同，均设有所述弧形托底和所述上盖体，且内部均填充有所述生物载体。

所述硝化反应器、所述反硝化反应器、所述第二氧化反应器和所述第一氧化反应器均设置为圆柱状。

所述生物载体内部设有空隙，且表面附有微生物，该微生物可去除污水中污染物质。

每个所述生物载体内部附有的微生物不同，从而可去除污水中不同的污染物质。

所述硝化反应器内部可补充碳源，可替代所述第二氧化反应器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型是一种免维护脱氮型农村生活污水处理装置，通过设置第一氧化反应器、硝化反应器、反硝化反应器和第二氧化反应器可以对污水进行处理，当污水在经过上述四者时，通过生物载体内附有的微生物不同，可以对污水中的COD、氨氮进行处理，使污水排出的更加干净，并且每个部件相对独立，可以适应不同的农村环境，使污水处理设备的应用范围更加广泛，并且，生物载体由污泥造粒后干化焚烧制得，将含水率80％脱水污泥按需要造粒干化，置800-1200℃煅烧冷却，制得所需载体，使城镇污水的资源能够得到有效的利用，从而避免不必要的资源浪费。

附图说明

图1为本实用新型的流程结构示意图；

图2为本实用新型的第一氧化反应器内部结构示意图；

图3为本实用新型的第一氧化反应器俯视结构示意图；

图中：1-输送组件、11-污水管道、12-污水池、13-污水泵、2-处理组件、21-第一氧化反应器、22-硝化反应器、23-反硝化反应器、24-第二氧化反应器、25-弧形托底、26-生物载体、27-上盖体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种免维护脱氮型农村生活污水处理装置，包括输送组件1和处理组件2，输送组件1包括污水管道11、污水池12和污水泵13，污水管道11固定连接污水池12，并贯穿污水池12的外侧壁，污水泵13的输出端和输入端均固定连接于污水管道11，污水池12与污水泵13相适配，污水泵13与外部电源电性连接，处理组件2包括第一氧化反应器21、硝化反应器22、反硝化反应器23、第二氧化反应器24和生物载体26，第一氧化反应器21、硝化反应器22、反硝化反应器23和第二氧化反应器24之间通过污水管道11相互串联，且内部均填充有生物载体26，第一氧化反应器21、硝化反应器22、反硝化反应器23和第二氧化反应器24沿水流方向依次排列。

在本实施方式中，生物载体26由城镇污水厂含水率在80％左右的脱水污泥制成所需大小的颗粒，经过一定时间的晾晒，使含水率降至10％-50％左右，在800℃-1000℃的高温下焚烧制得，生物载体26换装均采用模块化，载体中微生物集中培养，装置投入运行即可达标排放，整个污水处理过程无需用户参与，第一氧化反应器21、硝化反应器22、反硝化反应器23、第二氧化反应器24中的生物载体26都是一样的、无区别，生物载体26内部空隙表面均有微生物，该微生物的种类不同，其微生物均能利用污水中的氮进行代谢，从而降解污水中的有机质。

在本实施方案中，污水经所述污水池后由所述污水泵13快速抽入所述第一氧化反应器21，进水水位升速10mm/s，出水水位降速20-30mm/s，污水在第一氧化反应器21的停留2-8小时，所述污水泵13将第一氧化反应器21的处理水快速抽入硝化反应器22，第一氧化反应器21出水水位降速20-30mm/s，硝化反应器22水位升速15-20mm/s，2-8小时后进入反硝化反应器23，污水泵13将硝化反应器22的水抽入反硝化反应器23，同时污水泵13以1:10～1:3比例将污水池12中的污水抽入反硝化反应器23，反硝化反应器23水面升速5-10mm/s，污水在反硝化反应器23中停留2-6小时后，经污水泵13抽入第二氧化反应器24，第二氧化反应器24水位升速15-20mm/s停留2-8小时后，直接排放。

在本实施方案中，第一氧化反应器21、硝化反应器22、反硝化反应器23、第二氧化反应器24可以对污水进行净化，使排放的污水更加干净，在使用的过程中，外部电源成功连接，污水泵13开始工作，污水泵13将污水池12内部的污水分为两路，其中一路通过污水泵13将其抽送到第一氧化反应器21内部，另外一路通过污水泵13将污水抽送到反硝化反应器23内，第一氧化反应器21在污水泵13快速抽吸污水过程中能够获得充足的氧气，同时污水中包含大量有机质，在生物载体26内部微生物的作用下，对污水中的COD进行降解，并将其进行去除，过后，通过污水泵13将第一氧化反应器21处理后的污水抽送到硝化反应器22中，硝化反应器22在污水泵13快速抽吸污水过程中能够获得充足的氧气，同时污水中含有大量第一氧化反应器21降解有机氮形成的氨氮，在生物载体26内部微生物的作用下，对污水中的氨氮进行生物代谢，并对其进行去除，随后将通过污水泵13将硝化反应器22处理后的污水与污水池12中的污水以1:10～1:3比例，将其抽送到反硝化反应器23中，反硝化反应器23在污水泵13抽吸污水过程中获得一定量的氧气，但这些氧气被填料表面的好氧微生物利用，进一步去除COD和进行硝化作用，同时污水中含有大量硝化反应器22硝化作用形成的硝氮，再次利用该微生物将其形成的硝氮进行净化，并将其去除，随后通过污水泵13将反硝化反应器23处理后的污水抽送到第二氧化反应器24，通过第二氧化反应器24经污水内部剩余的COD进行清除，使排出的污水更加干净，使其不会对环境和居住民产生潜在危害。

进一步的，污水泵13共设有六个，六个污水泵13的输出端与输入端均固定连接污水管道11。

在本实施方式中，通过污水泵13可以实现污水的输送，为污水的净化提供了前提，利用多个污水泵13的工作，可以顺利的将污水从污水池12抽出，并依次输送到第一氧化反应器21、硝化反应器22、反硝化反应器23和第二氧化反应器24，并且污水在经过第二氧化反应器24处理过后，在污水泵13的动力支撑下，可以将污水顺利的进行排出。

进一步的，处理组件2还包括弧形托底25和上盖体27，弧形托底25和上盖体27均通过法兰固定连接第一氧化反应器21，并呈对称分布在第一氧化反应器21的上下两端；污水管道11贯穿弧形托底25和上盖体27。

在本实施方式中，弧形托底25和上盖体27可以将第一氧化反应器21、硝化反应器22、反硝化反应器23和第二氧化反应器24进行密封，且利用法兰可以使其密封的更加牢固。

进一步的，污水在第一氧化反应器21和硝化反应器22中的停留时间二至八小时，在反硝化反应器23的停留时间二至六小时，在第二氧化反应器24的停留时间二至八小时。

在本实施方式中，时间的限定是根据实验而定下，在此时间段内，能够使污水得到更加全面的处理，并且使生物载体26内部微生物可去除污水中污染物质，使其净化的更加彻底，致使排出的污水更加干净。

进一步的，硝化反应器22、反硝化反应器23、第二氧化反应器24和第一氧化反应器21的内部结构相同，均设有弧形托底25和上盖体27，且内部均填充有生物载体26；生物载体26内部设有空隙，且表面附有微生物，该微生物可去除污水中不同的污染物质。每个生物载体26内部附有的微生物不同，从而与污水产生的化学中和反应也不同；硝化反应器22、反硝化反应器23、第二氧化反应器24和第一氧化反应器21均设置为圆柱状。

在本实施方式中，第一氧化反应器21在污水泵13快速抽吸污水过程中能够获得充足的氧气，同时污水中包含大量有机质，适合以降解COD为主的微生物在填料表面上附着生长，因此第一氧化反应器21以去除COD为主。硝化反应器22在污水泵13快速抽吸污水过程中能够获得充足的氧气，同时污水中含有大量第一氧化反应器21降解有机氮形成的氨氮，适合以硝化菌为主的微生物在填料表面上附着生长，因此硝化反应器22功能以硝化反应为主，去除COD为辅,反硝化反应器23在污水泵13抽吸污水过程中获得一定量的氧气，但这些氧气被填料表面的好氧微生物利用，进一步去除COD和进行硝化作用，同时污水中含有大量硝化反应器22硝化作用形成的硝氮，适合以反硝化菌为主的微生物在填料内部空隙中附着生长，因此反硝化反应器23以反硝化作用为主,第二氧化反应器24在污水泵13抽吸污水过程中获得一定量的氧气，同时污水中含有反硝化反应器23未利用完碳源，适合以去COD为主的微生物在填料表面上附着生长，故第二氧化反应器24主要功能以去除剩余COD为主，硝化反应器22、反硝化反应器23、第二氧化反应器24和第一氧化反应器21均设置为圆柱状，亦可根据安装空间需要设为配水均匀的其他形状，如矩形、菱形、椭圆形等。

进一步的，硝化反应器22内部若补充碳源，可替代所述第二氧化反应器24。

在本实施方案中，将硝化反应器22处理后的污水添加微生物所需碳源，碳源可以促进反硝化反应器23反硝化作用，与添加原水相同，后经污水泵13提升至反硝化反应器23处理后直接排放，使第二氧化反应器24便可省去，避免不必要的装置资源浪费。

在本实施案例中，经过实验得知第一氧化反应器21、硝化反应器22、反硝化反应器23和第二氧化反应器24运行效果，如下表格：

一、当进水量为238.3升时，进水的氨氮量为40.5毫克/升，总氮为48.8毫克/升，经过第一氧化反应器21处理过后，其出水的COD为52.5毫克/升，然后经过硝化反应器22处理过后，其出水的硝氮为37.4毫克/升，随后经过反硝化反应器23处理过后，其出水总氮为11.7毫克/升，最后经过第二氧化反应器处理过后，其出水的COD为37.0毫克/升。

二、当进水量为585.5升时，进水的氨氮量为92.7毫克/升，总氮为110.5毫克/升，经过第一氧化反应器21处理过后，其出水的COD为120.0毫克/升，然后经过硝化反应器22处理过后，其出水的硝氮为70.1毫克/升，随后经过反硝化反应器23处理过后，其出水总氮为13.4毫克/升，最后经过第二氧化反应器处理过后，其出水的COD为35.5毫克/升。

三、当进水量为1012.5升时，进水的氨氮量为110.3毫克/升，总氮为140.3毫克/升，经过第一氧化反应器21处理过后，其出水的COD为91.5毫克/升，然后经过硝化反应器22处理过后，其出水的硝氮为83.7毫克/升，随后经过反硝化反应器23处理过后，其出水总氮为14.2毫克/升，最后经过第二氧化反应器处理过后，其出水的COD为48.2毫克/升。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。