污水处理一体化装置的制作方法

本发明属于污水处理技术，具体涉及一种污水处理一体化装置。

背景技术：

开展农村生活污水治理，是改善农村地区水环境质量的重要工作。与城市相比，农村生活污水的处理具有以下特征：由于农村经济基础相对薄弱，用于水污染的控制经费不多；配套基础设施较差，没有相应的检测设施和监测人员；单个污水处理设施规模较小，但设施数量巨大，运行和监管难度较大。根据2010年《中国城乡建设统计年鉴》中数据的分析结果表明，我国城市污水处理率已达到87%，县城污水处理率达75%，建制镇污水处理率达到28%，但农村污水处理率只有8%。然而，在相关政策和环境条件下，农村污水处理问题已提上议事日程，并在国家资金的支持下迅猛发展。据统计，2016年全国农村生活污水处理率已经达到了22%，但由于大部分农村经济水平相对落后、资金匮乏、投资力度不足、技术力量薄弱、农村居住分散，仅简单套用城市传统污水处理技术和工艺，其基建费一般为1500～2000元/m³/d，处理总成本为0.7～3.0元/m³，农村受其经济制约而无法承受。因此，研究开发处理效果好、抗冲击负荷能力强、经济节能、基建投资和运行费用低、处理工艺简便易行、维护管理方便，利用当地技术和管理力量即能正常运行的农村生活污水处理技术工艺和装置已势在必行。

专利201410846866.4公开了农村分散式小型一体化污水处理装置，其特征在于，主要包括太阳能驱动和控制系统、第一厌氧池、第二厌氧滤床池、接触曝气池、沉淀池、消毒渠。其采用高度集成高新实用技术，利用光伏即可自动运行，但是2~3年需要更换蓄电池。专利201410777913.4公开了a3/o-mbbr一体化污水处理装置及污水处理方法，通过设置污泥回流机构、消化液回流机构、厌氧液回流机构以及在好氧池中填充悬浮填料，提高了处理效率及改善了脱氮除磷的效果，通过优化沉淀池的结构提高了沉淀效果，减少了出水中悬浮物的含量，但是这样就增加了整个装置的结构。专利201510183884.3公开了一种农村分散式污水处理方法，其特征在于，所述设施由调节池、一体化兼氧膜生物反应器构成，采用连续进水、周期性曝气、周期性排水。专利201610424762.3公开了一种ombr一体化污水处理回用装置，其特征包括多重高效生物净化池、缓冲池、高效沉淀池、ombr池、反冲洗池、加药消毒系统与循环池。但一般情况下，这些涉及膜处理技术的工艺均存在能耗高、维护费用高、膜材料更换费用高、对操作者的技术要求较高等缺陷。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是：针对现有的农村生活污水治理存在的上述缺陷，提供一种新型的污水处理一体化装置。

本发明采用如下技术方案实现：

污水处理一体化装置，包括同一容器空间内设置的化粪池和接触氧化池；

所述接触氧化池包括底部连通的一级接触氧化池2和二级接触氧化池3，所述一级接触氧化池2和二级接触氧化池3的顶部分别设置进水口和出水口，并通过所述进水口与化粪池溢流连通，所述一级接触氧化池2和二级接触氧化池3内部固定有填料层8，其中二级接触氧化池3的底部设置布气管10。

进一步的，所述填料层8通过提篮承托框9固定设置在接触氧化池内。

进一步的，所述填料层8内设置球形填料，填料尺寸为φ100~150mm，填充量为50%~75%。

在本发明的污水处理一体化装置中，所述一级接触氧化池2和二级接触氧化池3之间的容积比为1:4~1。

进一步的，所述化粪池为三级化粪池1，包括依次串联连通的三个化粪池，其中第一个化粪池设置污水入口，相邻化粪池之间溢流连通，第三个化粪池与一级接触氧化池通过所述进水口溢流连通。

进一步的，所述污水入口设置u型弯进水管4，所述u型弯进水管4的最低处高于化粪池内的最高液位。

进一步的，相邻化粪池之间通过倒置u型过水管5连通，所述u型过水管位于后一化粪池的长度比位于前一化粪池的长度长5~20cm。

进一步的，后一级的u型过水管低于前一级的u型过水管，使得相邻化粪池内的液面呈下降的阶梯分布。

进一步的，相邻化粪池之间通过过气管6连通，所述过气管6一端位于前一级化粪池的液面以上，另一端位于后一级化粪池的液面以下。

在本发明的污水处理一体化装置中，所述三级化粪池1的三个化粪池之间的容积比为1~3:1:3。

本发明的有益效果是：

1、本装置设有化粪池和接触氧化池两个大区，共五个小区，从水流顺序依次为三级化粪池和两级接触氧化区，且各区间均连通，实现了污泥内回流和消化液内循环，有效减少了占地面积、节省了能耗。

2、本装置及污水处理方法根据厕所革命和我国农村生产力发展水平、农村自然气候特点，提出了适应我国厕所粪污处理及农村生活污水处理的装置，满足低成本、少维护、生态化和效果好四项基本要求。

3、生活污水经处理后能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（gb18918-2002）一级a标准（tp除外），满足农村污水排放或回用的需求；厕所粪污污水经处理后能达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》（gb/t18920-2002）标准。

由上所述，本发明的污水处理一体化装置利用自身结构特点，能使混合液和污泥无动力回流，并能实现无人值守全自动运行，处理效果稳定可靠，并且具有结构简单、占地少、投资省、能耗低、运行费用低、管理方便等优点，适合经济不发达地区的农村生活污水处理。

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为实施例中的污水处理一体化装置的结构示意图。

图中标号：1-三级化粪池，2-一级接触氧化池，3-二级接触氧化池，4-u型弯进水管，5-u型过水管，6-过气管，7-过水孔，8-填料层，9-提篮承托框，10-布气管，11-出水管，12-气泵。

具体实施方式

实施例

参见图1，图示中的污水处理一体化装置为本发明的优选方案，具体包括三级化粪池1、一级接触氧化池2、二级接触氧化池3、u型弯进水管、u型过水管5、过气管6、过水孔7、填料层8、提篮承托框9、布气管10、出水管11和气泵12。

整个装置分为化粪池和接触氧化池两大区域，两大区域布置在同一个容器空间内，整个装置设置成一个整体设备，便于安装。其中化粪池是指由三个化粪池依次串联连通的三级化粪池1，污水入口设置在化粪池上，接触氧化池2则是指一级接触氧化池2和二级接触氧化池3，出水口设置在接触氧化池上。

具体的，一级接触氧化池2和二级接触氧化池3的底部直接连通，不设置任何挡板或隔板，污泥以及污水混合液可以自由在两个接触氧化池底部流动，在一级接触氧化池2和二级接触氧化池3的中间区域均固定设置有平齐的填料层8，填料层8采用尺寸为φ100~150mm的球形填料，球形填料填充在提篮承托框9内，填充量在50%~75%，通过提篮承托框9便于对填料进行更换。

在一级接触氧化池2的顶部设置过水孔7作为进水口，在二级接触氧化池3的顶部设置出水管11作为出水口，污水从过水孔7进入一级接触氧化池2内，穿过一级接触氧化池2内的填料层后，进入一级接触氧化池2和二级接触氧化池3的公共底部，然后通过二级接触氧化池3内部的填料层从出水管11排出，污水和混合液在两级接触氧化池内部形成u型流通路径，两次穿过填料层进行处理。

一级接触氧化池2和二级接触氧化池3之间的容积比为1:4~1，在二级接触氧化池3的底部布置有布气管10，布气管10通过气管与气泵12连接，对二级接触氧化池3内部进行曝气。

污水经过污水入口进入三级化粪池和两级接触氧化区，经厌氧处理后的水随后经过水孔进入一级接触氧化池，再从底部进入二级接触氧化池，最后从上端达标排放，其中两级接触氧化区底部连通，污泥和消化液均形成内循环，无需单独设置回流装置。

再看三级化粪池1，三个依次串联连通的化粪池并排布置，三个化粪池之间的容积比为1~3:1:3，其中第一个化粪池设置污水入口，相邻化粪池之间溢流连通，第三个化粪池与一级接触氧化池2通过过水孔7溢流连通，这里所指的溢流连通只是一个池内部的混合液通过一定高度的通道溢流进入另外一个池中。本实施例在第一个化粪池的污水入口设置u型弯进水管4，并且该u型弯进水管4的最低位置要高于化粪池内的最高液位，这样能够通过u型弯进水管4实现化粪池的液封，防止化粪池内部产生的沼气从污水入口泄露。u型弯进水管4与厕所便器的存水弯结构相同，可以将本实施例的污水处理一体化装置直接与厕所便器的存水弯对接连接，对厕所排放的生活污水进行处理。

相邻化粪池之间通过倒置的u型过水管5连通，前面化粪池内的液位超过u型过水管5的顶端时，内部的污水通过u型过水管5进入到后面的化粪池内，由于u型过水管5的进口插装在液位以下，这样可以将漂浮在液面上的悬浮物过滤。后一级的u型过水管应当要低于前一级的u型过水管，防止污水在化粪池内倒流。在实际应用中，u型过水管位于后一化粪池的长度比位于前一化粪池的长度长5~20cm，这样在第一个化粪池内的u型过水管5进水口高于第二个化粪池内的u型过水管5的出水口，第二个化粪池内的u型过水管5的进水口高于第三个化粪池内的u型过水管5的出水口。并且，后一级的u型过水管低于前一级的u型过水管，使得三级化粪池1内的三个液面呈下降趋势的阶梯分布。

相邻化粪池之间通过过气管6连通，过气管6一端位于前一级化粪池的液面以上，另一端位于后一级化粪池的液面以下，化粪池内产生的沼气等气体通过过气管6进入到下一级化粪池污水内部，平衡整个装置空间内部压力的同时，还可以利用沼气在污水内的鼓动对污水进行搅动，不需要单独设置搅拌设备，提高了污水处理效率和降低能耗。

为了使本发明的目的和优点能进一步让人理解，以下结合本实施例中的污水治理一体化装置的两个具体应用实例进行详细的说明。本领域相关人员应该明确，以下实例仅仅用于帮助理解本发明的技术效果，不应视为对本发明的具体限制。

实例1

将图1中所示的污水处理一体化装置安装在u型弯进水管的下方，接触氧化池内的填料层用聚氨酯填料填充，填充率为45%，三个化粪池容积比为2:1:3，一级接触氧化池和二级接触氧化池的容积之比为1:1，处理湖南省某农庄粪污污水，进水量为1m³/d，对设备进行调试挂膜，使填料成功挂膜后连续进水处理，调节二级接触氧化池的曝气量为8.0l/min，正常运行期间出水结果如下表1所示，对bod5、tds和nh4⁺-n出水稳定达到城市污水再生利用城市杂用水水质》（gb/t18920-2002）标准。

表1进出水水质的各项指标

实例2

将图1中所示的污水处理一体化装置安装在u型弯进水管的下方，接触氧化池内的填料层用聚氨酯填料填充，填充率为45%，三个化粪池容积比为2:1:3，一级接触氧化池和二级接触氧化池的容积之比为1:1，处理湖南省某农村生活污水，进水量为1m³/d，对设备进行调试挂膜，使填料成功挂膜后连续进水处理，调节好氧接触氧化区的曝气量为6.5l/min，正常运行期间出水结果如下表2所示，对codcr、bod5、ss、tn和nh4⁺-n出水明显优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（gb18918-2002）一级a标准；对tp出水能稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（gb18918-2002）一级b标准。

表2进出水水质的各项指标

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。