一种山区中小型污水处理及回用系统的制作方法

本实用新型涉及污水处理技术领域，特别涉及一种山区中小型污水处理及回用系统。

背景技术：

随着我国经济的不断发展，环境问题也日渐突出，环境保护及生态文明建设成为国家和人民关注的热点，而旅游景点、集约化乡村、集镇、建制镇等人居环境建设已经引起建设者和居住者的共同关注。目前，随着我国“十三五”及“美丽乡村”建设和推进，这类相对集中、独立人居单元生活的污水处理设施建设正在全国开展。中国是一个以山区和丘陵地带为主的一个国家，大部分乡镇地处山区丘陵地区，尤其西北部山区还存在一定的缺水现象。目前大多数污水处理厂要求有比较平坦的场地，这对于山区及丘陵地区必然会加场地平整的费用，因此，发展适应山区中小型城镇的污水处理及回用技术是非常有必要的。

在已建成的部分乡镇污水处理厂中，有2/3因为运行维护不当或者运行维护费用较高而不能满负荷运行，甚至有些污水处理厂不能正常运行。本实用新型提供一种山区中小型污水处理及回用系统和方法，处理设施依山区地形建设，水流依地势重力流，减少泵提升，降低处理成本；同时，出水标准高，出水可用作山区农用、灌溉用水及地面冲洗、绿化用水的补充，提高污水处理厂的经济价值。

技术实现要素：

(一)实用新型目的

本实用新型的目的是，提供一种山区中小型污水处理及回用系统，处理设施依山区地形建设，水流依地势重力流，减少泵提升，降低处理成本；同时，出水标准高，出水可用作山区农用、灌溉用水及地面冲洗、绿化用水的补充，提高污水处理厂的经济价值。

(二)技术方案

为解决上述问题，本实用新型的第一个方面，提供了一种山区中小型污水处理及回用系统，所述系统包括：调节池，用于调节污水的进水水量，均衡进入其内的污水的水质；厌氧反应池，其入水口连通所述调节池的出水口，所述厌氧反应池内设置有厌氧微生物填料，用于对所述调节池排出的污水进行厌氧分解反应，得到初步降解污水；跌水充氧接触氧化池，其入水口连通所述厌氧反应池的出水口，用于对所述初步降解污水进行有氧降解反应，得到再次降解污水；混合絮凝反应池，其入水口连通所述跌水充氧接触氧化池的出水口，用于对从所述跌水充氧接触氧化池排出的再次降解污水进行化学絮凝反应；斜管沉淀池，其入水口连通所述混合絮凝反应池的出水口，用于对从所述混合絮凝反应池排出的化学絮凝反应后的污水进行沉淀澄清；反硝化滤池，其入水口连通所述斜管沉淀池的出水口，用于对从所述斜管沉淀池排出的沉淀澄清后的污水进行除磷和除固体悬浮物，得到上清液；出水蓄水池，其入水口连通所述反硝化滤池的出水口，用于储存从所述反硝化滤池排出的上清液。

进一步的，所述调节池、厌氧反应池、跌水充氧接触氧化池、混合絮凝反应池、斜管沉淀池、反硝化滤池、出水蓄水池，根据山区地形由高到低依次设置，其中，所述调节池设置于最高处，出水蓄水池设置于最低处。

进一步的，所述调节池在进水口处设置活动格栅网，用于拦截污水中固体漂浮物等；所述调节池与所述厌氧反应池合壁共建；所述调节池的进水口设置于与所述厌氧反应池相对的壁的下方；所述调节池的出水口设置于所述调节池与所述厌氧反应池的合壁的上方。

其中，所述进水口设置在调节池靠下的1/3位置及1/3以下位置。

进一步的，所述厌氧反应池内的厌氧生物填料填充率为55～85％，HRT (Hydraulic Retention Time):水力停留时间，为4.5～6.5小时。

进一步的，所述跌水充氧接触氧化池包括多阶跌水台阶，跌水台阶优选为5阶，自然充氧，根据山区地形高低建设，每阶跌水高度20-30cm，长度为1-1.5m。

其中，所述多阶跌水台阶末端设置有集水井，集水井内设有回流水泵，所述回流水泵连接厌氧反应池，用于水回流至厌氧反应池。

进一步的，所述的混合絮凝反应池，上部设置有絮凝剂加药设备，用于絮凝剂加药，使污水在化学絮凝剂的作用下发生絮凝反应。

进一步的，所述的反硝化滤池，上部设置有反冲洗风机设备，反冲洗风机使所述絮凝反应池内排气后的污水进行絮凝反应，排出反应后的液体。

进一步的，所述的紫外消毒器，设置于反硝化滤池与出水蓄水池之间连通的管路上，用于对水进行杀菌及消毒。

其中，所述的紫外消毒器为管式紫外消毒设备。

进一步的，所述的出水蓄水池内设置有反冲洗水泵，所述反冲洗泵与所述反硝化滤池底部连通，用于对反硝化滤池进行反冲洗。

进一步的，所述的出水蓄水池上部距池顶0.4m处设置出水排水渠，出水排水渠的规格为0.4m*0.4m。蓄水池水位维持在较高位置，同时超过蓄水水位的水通过出水排水渠排入外部环境，排除外部环境的水同时可作为反硝化滤池的反冲洗用水及山区农用用水、灌溉用水及地面冲洗、绿化用水的补充。

进一步的，所述跌水充氧接触氧化池为水泥砖混结构，所述跌水充氧接触氧化池的底部设置有防渗漏层，其余构筑物均为钢筋混凝土结构。

根据本实用新型实施例的另一个方面提供了一种山区中小型污水处理及回用方法，步骤包括：

步骤S1:对所述污水进行水量调节，得到均衡水质后的污水；步骤S2：对所述均衡水质后的污水与附着于填料上的厌氧微生物进行厌氧分解反应，得到初步降解污水；步骤S3：对所述初步降解污水进行耗氧降解反应，得到再次降解污水；步骤S4：对所述再次降解污水在化学絮凝剂的作用下发生化学絮凝；步骤S5：对所述化学絮凝反应后的污水进行沉淀澄清；步骤S6：对所述沉淀澄清后的污水进行除磷和固体悬浮物，得到上清液；步骤S7：对所述上清液进行杀菌消毒；步骤S8：对所述杀菌消毒后的水进行存储；

具体的，所述步骤S1中，污水停留时间为6-8小时。

具体的，所述步骤S2中，进行厌氧分解反应的氧浓度在0.5mg/L以下， pH控制在6.5-7.2。

具体的，所述步骤S3中，初步降解污水停留时间为8-10小时。

具体的，所述步骤S5中，污水经过絮凝反应后，进入斜管沉淀池进行泥水分离，沉淀时间为15min,沉淀物沉淀在斜管沉淀池的底部，排出上清液。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下有益的技术效果：本实用新型中通过调节池、厌氧反应池、跌水充氧接触氧化池、混合絮凝反应池、斜管沉淀池、反硝化滤池、出水蓄水池依地形高低依次排布建设，所述调节池设置于最高处，出水蓄水池设置于最低处，形成落差，水流依靠自然落差流动，减少污水机械提升，达到节省投资和降低运行成本的目的；同时，使用本方法处理生活污水，满足对污水进行高效稳定的脱氮除磷的需求，在缺水山区，出水可回用，达到水资源化利用，提高经济价值的目的。

附图说明

图1是本实用新型一种山区中小型污水处理及回用系统的高程示意图；

图2是本实用新型一种山区中小型污水处理及回用方法的工艺流程图。

附图标记：1-调节池；2-厌氧反应池；3-跌水充氧接触氧化池；4-混合絮凝反应池；5-斜管沉淀池；6-反硝化滤池；7-出水蓄水池；8-紫外消毒器； 9-出水排水渠；11-回流水泵；12-反冲洗水泵；13-反冲洗风机；14-絮凝剂加药设备。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

图1是本实用新型一种山区中小型污水处理及回用系统的高程示意图。

请参阅图1所述的污水处理及回用系统的高程示意图，具体说明本实施例的污水处理及回用系统。本实施例的污水处理及回用系统包括：调节池1，用于调节污水的进水水量，均衡进入其内的污水的水质；厌氧反应池2，其入水口连通所述调节池的出水口，所述厌氧反应池内设置有厌氧微生物填料，用于对所述调节池排出的污水进行厌氧分解反应，得到初步降解污水；跌水充氧接触氧化池3，其入水口连通所述厌氧反应池的出水口，用于对所述初步降解污水进行有氧降解反应，得到再次降解污水；混合絮凝反应池4，其入水口连通所述跌水充氧接触氧化池的出水口，用于对从所述跌水充氧接触氧化池排出的再次降解污水进行化学絮凝反应；斜管沉淀池5，其入水口连通所述混合絮凝反应池的出水口，用于对从所述混合絮凝反应池排出的化学絮凝反应后的污水进行沉淀澄清；反硝化滤池6，其入水口连通所述斜管沉淀池的出水口，用于对从所述斜管沉淀池排出的沉淀澄清后的污水进行除磷和除固体悬浮物，得到上清液；出水蓄水池7，其入水口连通所述反硝化滤池的出水口，用于储存从所述反硝化滤池排出的上清液。

进一步的，所述调节池1、厌氧反应池2、跌水充氧接触氧化池3、混合絮凝反应池4、斜管沉淀池5、反硝化滤池6、出水蓄水池7，根据山区地形由高到低依次设置，其中，所述调节池1设置于最高处，出水蓄水池7设置于最低处。

进一步的，所述调节池1在进水口处设置活动格栅网，用于拦截污水中固体漂浮物等；格栅网需要定期进行人工清渣，所述调节池1与所述厌氧反应池2合壁共建；所述调节池1的进水口设置于与所述厌氧反应池2相对的壁的下方；所述调节池1的出水口设置于所述调节池1与所述厌氧反应池2 的合壁的上方。

其中，所述进水口设置在调节池靠下的1/3位置及1/3以下位置。

进一步的，所述厌氧反应池2，设置有厌氧生物填料供厌氧微生物生长，污水在厌氧反应池中发生初步降解反应，包括大分子有机物的分解反应、嗜磷菌释磷的反硝化反应、氨化反应和厌氧氨氧化反应等。

其中，所述厌氧反应池2内的厌氧生物填料填充率为55～85％，HRT (Hydraulic Retention Time):水力停留时间，为4.5～6.5小时。

进一步的，所述跌水充氧接触氧化池3，污水通过重力流进入跌水充氧接触氧化池上部，跌水充氧接触氧化池包括多阶台阶，多阶台阶优选为5阶，自然充氧，每阶台阶高度为20-30cm，长度为1-1.5m，多阶跌水台阶的末端设置有集水井，集水井内设有回流水泵11，用于将水回流至厌氧反应池2。

进一步的，所述混合絮凝反应池4，上部设置有絮凝剂加药设备14，用于絮凝剂加药，使污水在化学絮凝剂的作用下发生絮凝反应。

进一步的，所述反硝化滤池6，上部设置有反冲洗风机设备13，反冲洗风机使所述絮凝反应池内排气后的污水进行絮凝反应，排出反应后的液体。

进一步的，所述紫外消毒器8，设置于反硝化滤池6与出水蓄水池7之间连通的管路上，用于对水进行杀菌及消毒。

其中，所述的紫外消毒器为管式紫外消毒设备。

进一步的，所述出水蓄水池7内设置有反冲洗水泵12，所述反冲洗泵12 与所述反硝化滤池6底部连通，用于对反硝化滤池6进行反冲洗。

进一步的，所述出水蓄水池上部距池顶0.4m处设置出水排水渠9，出水排水渠9的规格为0.4m*0.4m。蓄水池8水位维持在较高位置，同时超过蓄水水位的水通过出水排水渠9排入外部环境，排除外部环境的水同时可作为反硝化滤池6的反冲洗用水及山区农用用水、灌溉用水及地面冲洗、绿化用水的补充。

进一步的，所述跌水充氧接触氧化池3为水泥砖混结构，所述跌水充氧接触氧化池3的底部设置有防渗漏层，其余构筑物均为钢筋混凝土结构。

较佳的，在实施例1的基础上，所述调节池1、厌氧反应池2、跌水充氧接触氧化池3、混合絮凝反应池4、斜管沉淀池5、反硝化滤池6、出水蓄水池7，根据山区地形由高到低依次设置，其中，所述调节池1设置于最高处，出水蓄水池7设置于最低处。

图2是本实用新型一种山区中小型污水处理及回用方法工艺流程图。

请参阅图2所述的污水处理及回用方法工艺流程图，具体说明本实施例的污水处理及回用方法。本实施例的污水处理及回用方法步骤包括：

步骤S1：对所述污水进行水量调节，得到均衡水质后的污水。

其中，所述步骤S1中：污水停留时间为6-8小时。

需要说明的是，污水从市政管网中进入调节池1，调节池1污水入口处设置有拦截污水中漂浮物及垃圾的格栅网，去除水中较大杂质。根据进水水量的尺寸大小，超过一定尺寸的调节池1应考虑设置搅拌机。

步骤S2：对所述均衡水质后的污水与附着于填料上的厌氧微生物进行厌氧分解反应，得到初步降解污水。

其中，所述步骤S2中，污水进行厌氧分解反应的氧浓度在0.5mg/L以下，pH控制在6.5-7.2。

步骤S3：对所述初步降解污水进行耗氧降解反应，得到再次降解污水。

其中，所述步骤S3中：初步降解污水停留时间为8-10小时。

步骤S4：对所述再次降解污水在化学絮凝剂的作用下发生化学絮凝。

需要说明的是，在絮凝反应期间一般使用框式搅拌器对液体进行搅拌，搅拌的速度和时间根据调试条件来决定。

步骤S5：对所述化学絮凝反应后的污水进行沉淀澄清。

进一步的，所述步骤S5中，污水经过絮凝反应后，进入斜管沉淀池5 进行泥水分离，沉淀时间为15min,沉淀物沉淀在斜管沉淀池5的底部，排出上清液。

步骤S6：对所述沉淀澄清后的污水进行除磷和固体悬浮物，得到上清液需要说明的是：一般的，反硝化滤池6内有不低于1.85m高的滤料填料，污水在反硝化过程中，硝酸盐氮不断被还原为氮气，大量的氮气聚集在滤池中，使污水与介质之间充满氮气，这样增强了污水与微生物的接触；同时，污水中悬浮固体穿透到滤床更深的地方并被截留；反硝化滤池6可以同步去除悬浮物和硝酸盐。

步骤S7：对所述上清液进行杀菌消毒。

步骤S8：对所述杀菌消毒后的上清液进行存储。

进一步的，所述蓄水池8水位维持在较高位置，同时超过蓄水水位的水通过出水排水渠9排入外部环境。

本实用新型提供了一种适合山区中小型污水处理站的污水处理及回用系统，本实用新型调节池1厌氧反应池2共壁合建，依山区地形建设在高位处；跌水充氧接触氧化池3、混合絮凝反应池4和斜管沉淀池5共壁合建、反硝化滤池6、出水蓄水池7，调节池1设置在最高处，出水蓄水池7设置在最低处，根据山区地形由高到低依次设置，形成落差，水流依靠自然落差流动，减少污水机械提升，达到节省投资和降低运行成本的目的；同时，使用本方法处理生活污水，满足对污水进行高效稳定的脱氮除磷的需求，出水水质可满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(2015年征求意见稿)》特别排放限值要求，在缺水山区，出水可回用，用作山区农用用水、灌溉用水及地面冲洗、绿化用水的补充，达到水资源化利用，提高经济价值。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。