一种节能型村镇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，尤其涉及一种节能型村镇污水处理装置。

背景技术：

中国水资源缺乏和水污染严重地制约着我国总体经济的健康持续发展，基础设施滞后和管理水平低下抑制了农村地区居民生活质量的改善和提高，国家正在加大力度扶持新农村水改项目，农村地区的水环境治理应成为我国环境综合治理的重要组成部分。全国农村每年产生生活污水约80多亿吨，而96％的村庄没有排水渠道和污水处理系统。生活污水随意排放，严重污染了农村的生态环境，农村村镇生活污水有以下特征和处理要求：(1)村镇人口较少，分布广而且分散，生活污水水质、水量波动性大，排水管网很不健全；(2)村镇经济力量薄弱，因此污水处理应充分考虑造价低，运行费用少、低能耗或无能耗的工艺；(3)村镇缺乏污水处理专业人员，所选工艺应运行管理简单，维护方便。

而由于现有的村镇污水处理设施需要电能消耗，许多村镇由于资金有限，污水处理设施处于关停或间断使用状态，因此需要一种节能型村镇污水处理装置以解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种节能型村镇污水处理装置，以解决背景技术中提出的问题。

根据本实用新型实施例的一种节能型村镇污水处理装置，包括太阳能供能装置、沉淀池、砂滤池、土壤渗滤池，所述沉淀池、砂滤池的底部设有支撑架，所述沉淀池、砂滤池之间通过管道连接，所述管道上连接用于向砂滤池内进水的水泵，所述砂滤池的下部连接布水管，所述布水管位于土壤渗滤池的上方，所述土壤渗滤池的下部连接排水管，所述土壤渗滤池内由下而上依次设有粗砂层、混合渗滤层、吸附除磷层、多孔球形塑料填料层、碎石层，所述混合渗滤层、吸附除磷层之间设有曝气管，所述曝气管与漩涡式气泵连接，所述太阳能供能装置与水泵、漩涡式气泵电性连接用于向水泵、漩涡式气泵提供电能。

进一步的，所述太阳能供能装置包括太阳能电池板、太阳能蓄电池和逆变器，太阳能电池板与太阳能蓄电池连接，太阳能电池板和太阳能蓄电池分别连接逆变器，太阳能供能装置统通过逆变器转换后为水泵、漩涡式气泵提供电能。

进一步的，所述沉淀池内设置有废物收集箱，所述废物收集箱的上部连接进水管，所述废物收集箱内设有竖直设置的格栅板，所述废物收集箱的底部位于格栅板的右侧设有相连通的污水管，所述污水管的底端靠近沉淀池内的底壁。

进一步的，所述砂滤池内部装填细砂，细砂深度为70-90cm。

进一步的，所述混合渗滤层包括土壤、石灰石、煤渣和木屑，所述吸附除磷层包括沸石和铁屑。

进一步的，所述粗砂层的厚度为20-30cm，所述混合渗滤层的厚度为60-80cm，所述吸附除磷层的厚度为30-40cm，所述多孔球形塑料填料层的厚度为30-40cm，所述碎石层的厚度为20-30cm。

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：采用太阳能供能装置为系统供能，降低能耗，通过前置沉淀池、砂滤池，很好地解决了传统土壤渗滤系统在运行过程中遇到的系统易堵塞、处理负荷低、脱氮效果差和不易反冲洗等问题，此外，通过运用铁屑固磷技术提升了系统的固磷效率，同时在很大程度上延长了系统的使用寿命，运行成本低、处理效率高、环境效益好、维护管理简单。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型提出的一种节能型村镇污水处理装置的结构示意图。

图中：1-沉淀池、2-砂滤池、3-土壤渗滤池、4-支撑架、5-水泵、6-布水管、7-排水管、8-粗砂层、9-混合渗滤层、10-吸附除磷层、11-多孔球形塑料填料层、12-碎石层、13-曝气管、14-废物收集箱、15-进水管、16-格栅板、17-污水管、18-高位反冲洗水箱。

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“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

参照图1，一种节能型村镇污水处理装置，包括太阳能供能装置(图中未示出)、沉淀池1、砂滤池2、土壤渗滤池3，所述沉淀池1、砂滤池2的底部设有支撑架4，所述沉淀池1、砂滤池2之间通过管道连接，所述管道上连接用于向砂滤池2内进水的水泵5，水泵型号为上海弗泉泵阀生产的ISG立式管道离心泵，所述砂滤池2的下部连接布水管6，所述布水管6位于土壤渗滤池3的上方，布水管6包括多个等距离并排设置的分支管，分支管的底部设有多个排水孔，所述土壤渗滤池3的下部连接排水管7，所述土壤渗滤池3内由下而上依次设有粗砂层8、混合渗滤层9、吸附除磷层10、多孔球形塑料填料层11、碎石层12，所述混合渗滤层9、吸附除磷层10之间设有曝气管13，所述曝气管13与漩涡式气泵(图中未示出)连接，漩涡式气泵型号选用浩迪亚2PB210，所述太阳能供能装置与水泵5、漩涡式气泵电性连接用于向水泵5、漩涡式气泵提供电能。

本实施例中，所述太阳能供能装置包括太阳能电池板、太阳能蓄电池和逆变器，太阳能电池板与太阳能蓄电池连接，太阳能电池板和太阳能蓄电池分别连接逆变器，太阳能供能装置统通过逆变器转换后为水泵5、漩涡式气泵提供电能。

本实施例中，所述沉淀池1内设置有废物收集箱14，所述废物收集箱14的上部连接进水管15，所述废物收集箱14内设有竖直设置的格栅板16，所述废物收集箱14的底部位于格栅板16的右侧设有相连通的污水管17，所述污水管17的底端靠近沉淀池1内的底壁，此外，在废物收集箱的顶部开口，用于人工清除收集到的栅渣，废物收集箱14的底部设有支撑座，所述支撑座与沉淀池1内壁之间设有加强筋。

在本实施例中，所述砂滤池2内部装填细砂，细砂深度为70-90cm，所述混合渗滤层9包括60％土壤，20％石灰石，15％煤渣，5％木屑，所述吸附除磷层包括95％R30一R60沸石，所述粗砂层的厚度为20-30cm，所述混合渗滤层的厚度为60-80cm，所述吸附除磷层的厚度为30-40cm，所述R12多孔球形塑料填料层的厚度为30-40cm，所述碎石层的厚度为20-30cm。

在更进一步的实施例中，还包括高位反冲洗水箱18，所述高位反冲洗水箱18通过管道与砂滤池2底部连接，所述管道上设有阀门，通过高位反冲洗水箱18来对砂滤池2内的细沙进行反冲洗。

先将多孔球形塑料填料进行灭菌处理，再用村镇污水进行人工挂膜，挂膜期间昼夜平均水温23℃，每隔5h通过漩涡式气泵向水中曝气1h，每两天换水1次，DO维持在2.0mg/L左右，直到生物膜生成为止(大约14d)，再将各种实验所用的填料按要求进行装填至如图1所示的结构。经过10d的启动阶段，系统正式开始运行，使用水泵连续进水，维持其较大的水力负荷2m³/(m²·d)。

本装置增设沉淀池1、砂滤池2环节，通过沉淀池1的沉降和砂滤池2的截留来降低污水中悬浮固体的浓度，水中的污染物可通过微生物降解、填料吸附等形式去除，其中微生物降解作用占主导地位，污水进入土壤渗滤池后，有机物首先与多孔球形塑料填料及沸石发生物理、化学吸附作用，同时，由于多孔球形塑料填料具有丰富的内表面，可为微生物的生长繁殖提供良好的生存环境，且该填料已提前进行过挂膜处理，生物膜较厚，微生物数量多，加上持续的曝气复氧，进而可以保证其中的好氧/异样型微生物等均能够充分吸收污水中的有机营养物质来维持自身的新陈代谢，从而使有机物得到分解利用；当污水依次流经土壤段时，厌氧型微生物也能利用部分有机物质来充当碳源，进而保证反硝化过程进行，从图1可以看出，吸附除磷层10、多孔球形塑料填料层11、碎石层12均为粒径较大的颗粒填料，填料间间隙较大，有较好的渗水性，同时在曝气条件下，复氧效果好。为人工选择配比的混合渗滤层9，厌氧条件好。粗砂层8主要防止土壤的流失。所以，土壤渗滤池也可以看作由吸附除磷层10、多孔球形塑料填料层11、碎石层12形成的好氧区，混合渗滤层9形成的厌氧区组成，曝气段的好氧环境使得多孔球形塑料填料内部大量活跃的硝化细菌通过硝化作用吸收利用污水的NH4+ -N，同时，沸石填料对NH4+ -N具有强烈的离子交换和化学吸附能力。污水中的NH4+ -N在好氧区被氧化成NO3- -N，继而随水流迁移至厌氧区，通过反硝化作用被还原为含氮气体，土壤填料中添加的碎木屑作为厌氧微生物的碳源，保证反硝化脱氮作用的顺利进行，污水中以颗粒形态存在的有机磷能够很好的被系统中填料拦截、阻留，同时好氧区微生物能通过矿化作用等分解利用。该系统对污水中的磷酸盐的去除，一方面是由于土壤中大量的Al，Fe和Ca等离子形成了土壤胶体颗粒，进而通过物理吸附及较强的化学吸附去除污水中的磷酸盐，同时，沸石层添加的铁屑，先被转变为Fe2+，进而被氧化成Fe3+，随水流进土壤填料层，进一步形成Fe(OH)3，固定在土壤颗粒表面，从而吸附固定污水中的磷酸盐，另外，好氧区的球形塑料填料和沸石也能吸附部分的磷酸盐。

该节能型村镇污水处理装置采用太阳能供能装置为系统供能，降低能耗，通过前置沉淀池、砂滤池，很好地解决了传统土壤渗滤系统在运行过程中遇到的系统易堵塞、处理负荷低、脱氮效果差和不易反冲洗等问题，此外，通过运用铁屑固磷技术提升了系统的固磷效率，同时在很大程度上延长了系统的使用寿命，运行成本低、处理效率高、环境效益好、维护管理简单。

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。