用于农村生活污水的一体化组合装置及处理方法与流程

1.本发明属于污水处理技术领域，具体地说，涉及一种用于农村生活污水处理的一体化组合方法及装置。


背景技术：

2.农村生活污水中含有较多的营养元素，以蛋白质、碳水化合物、脂肪、尿素、氨氮、磷、钾等为多，且含有钙、镁、铜、锌、铝等多种微量元素，作为一种重要的资源用于农业灌溉在我国乃至世界都有着悠久的历史，在目前全球水资源日趋紧张的情况下，许多地区已将生活污水作为重要的灌溉水源。但生活污水不经过有效处理直接灌溉回用农田的话，会对农作物有较大的影响，会有毒素的积累和对土壤的污染。
3.农村生活污水主要由厕所冲洗水、厨房用水、淋浴、洗涤用水组成，与城市生活污水有所不同，一般具有间歇排放、排量小、日变化系数大、有机物浓度含量高等特点。由于农村地形复杂、住户分散、管理水平和经济实力有限等原因，农村生活污水处理技术的选用和设计，需要有别于城镇生活污水处理。
4.目前国内外农村生活污水处理技术主要有稳定塘、小型污水处理厂、土地处理系统、生物接触氧化、湿地与人工湿地、厌氧沼气池、一体化处理装置等等。其中，一体化处理装置已经成为农村生活污水发展的一种趋势，目前有集中式污水处理装置和分散式污水处理装置。集中式污水处理装置一般存在着生活污水收集难度大、管网造价高且易污堵等问题，只适合人口集中、规模较大且地形简单的地区。分散式污水处理装置是单户或相邻联户通过就近安装，从而处理污水的装置，这种装置可以大幅减少铺设管网，但住户使用形态来看，存在季节性变化、日变化和小时变化过大，对于处理水的水质带来较大影响。在实际流入水量远低于设计污水量时，污水在各池的停留时间相对设计值显著延长，造成硝化、脱氮反应所需的碱以及有机物的消耗增加，脱氮区的do上升，使硝化和脱氮无法充分进行。


技术实现要素：

5.为此，我们提出一种用于农村生活污水的一体化组合装置及处理方法，具有效率高，操作简单，时间长效的处理方法。全程采用自动控制，用时间控制、气源控制、液位控制实现生活污水从固液分离、生物降解、沉降净化、污泥回流，改善操作步骤，降低工作量，提高生活污水处理效率，并且不另外增加能耗，解决此类装置存在容易污堵、抗冲击负荷能力和处理效果不够、运行管理费用较高等问题。
6.本发明中用于农村生活污水的一体化组合装置的处理方法，所述一体化组合装置包括有一个密闭的箱体，安装在所述箱体外的配电柜、曝气气源机、用于控制污泥提升风管内通入空气量的第一电磁阀和用于控制通入曝气管空气量的第二电磁阀，所述第一电磁阀、第二电磁阀均经管道与所述曝气气源机连通，所述箱体的内部空间经多块平行设置的隔板分隔成五个独立且依序连通的密闭空间，每个密闭空间的内部体积一致，分别为固液分离池、厌氧处理池、缺氧生化处理池、好氧曝气处理池、沉淀外排处理池；所述一体化组合
装置按以下步骤对农村生活污水进行处理：
7.所述固液分离池用于接受需要处理的农村生活污水，生活污水在所述固液分离池内依据重力进行沉淀分层，位于所述固液分离池底部往上1/3至2/3高度处为澄清液体；
8.所述固液分离池内的澄清液体经过水管进入到所述厌氧处理池内，所述厌氧处理池呈密闭状，在其内部对进入的生活污水进行厌氧生物处理，通过厌氧菌和兼性菌的代谢作用对有生活污水中的机物进行生化降解；
9.所述厌氧处理池内经生化降解后的生活污水以溢流的方式进入到所述缺氧生化处理池内，同时由所述曝气气源机往所述缺氧生化处理池内间歇性地输入空气，由所述缺氧生化处理池内的异养菌将生活污水中的淀粉、纤维、碳水化合物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，得到第一目标水体；
10.所述缺氧生化处理池内得到的第一目标水体经通孔直接进入到所述好氧曝气处理池，同时由所述曝气气源机往所述好氧曝气处理池内连续性地输入空气，进行曝气处理，使生活污水获得足够的溶解氧，曝气过程中将悬浮体吹起，加强所述缺氧生化处理池内有机物、微生物与溶解氧接触，所述缺氧生化处理池池内微生物在有充足溶解氧的条件下对生活污水中的有机物氧化分解；
11.所述好氧曝气处理池处理后的生活污水通过溢流方式进入到所述沉淀外排处理池内，在所述沉淀外排处理池进行沉淀、消毒和外排回用处理。
12.优选地，所述沉淀外排处理池内沉淀的污泥经回流输泥装置送回至所述固液分离池、厌氧处理池和/或缺氧生化处理池中进行回流处理。
13.本发明中用于农村生活污水的一体化组合装置包括有一个密闭的箱体，安装在所述箱体外的配电柜、曝气气源机、用于控制污泥提升风管内通入空气量的第一电磁阀和用于控制通入曝气管空气量的第二电磁阀，所述第一电磁阀、第二电磁阀均经管道与所述曝气气源机连通，所述箱体的内部空间经多块平行设置的隔板分隔成五个独立且依序连通的密闭空间，每个密闭空间的内部体积一致，分别为固液分离池、厌氧处理池、缺氧生化处理池、好氧曝气处理池、沉淀外排处理池；
14.所述固液分离池经污水管接受需要处理的农村生活污水，所述污水管延伸到所述固液分离池的内底部；
15.所述固液分离池经过水管与所述厌氧处理池连通，所述过水管密封固定在所述固液分离池与所述厌氧处理池相邻的隔板上，且位于所述隔板底部往上的1/3高度处，安装角度为60度；
16.所述厌氧处理池经设在隔板顶部的溢流孔与所述缺氧生化处理池连通；
17.所述缺氧生化处理池经设在隔板底部的通孔与所述好氧曝气处理池连通，所述缺氧生化处理池内部设置有与所述第二电磁阀连通的第一曝气管；
18.所述好氧曝气处理池经设在隔板顶部的溢流孔与所述沉淀外排处理池连通，所述好氧曝气处理池内设置有与所述第二电磁阀连通的第二曝气管，并在所述第二曝气管的上方设置有组合填料；
19.所述沉淀外排处理池内设置有沉淀槽、消毒处理槽和外排水泵，所述沉淀槽底部设置有坡度，所述沉淀外排处理池内设置有回流输泥装置，所述污泥提升风管套置在所述
回流输泥装置外，用于输出污泥的所述回流输泥装置插入所述沉淀槽底部，所述外排水泵和消毒处理槽通过内置的钢制骨架固定，所述消毒处理槽内设置有浸没式的紫外线消毒灯，所述外排水泵、紫外线消毒灯与所述配电柜电连接。
20.优选地，所述过水管的进口位于所述固液分离池内，所述过水管的出口位于所述厌氧处理池内，且所述进口低于所述出口，所述出口延伸至厌氧处理池的内顶部。
21.优选地，所述组合填料包括有塑料枝条骨架、醛化纤维和/或涤纶纤维，所述塑料枝条骨架包括有椭圆柱型的主骨架和固定在所述主骨架上的塑料枝条，所述塑料枝条上固定用于生长附着生物膜的所述醛化纤维和/或涤纶纤维。
22.优选地，所述沉淀槽的位置低于所述外排水泵的位置，所述回流输泥装置的出泥端与所述固液分离池、厌氧处理池和缺氧生化处理池中的任意一个或多个连通。
23.优选地，所述沉淀外排处理池内设置有与所述电连接的配电柜液位。
24.优选地，所述固液分离池、好氧曝气处理池和沉淀外排处理池的顶部均设置有能开启与密封的检修口。本发明中的用于农村生活污水处理的一体化组合方法，包括有以下步骤：
25.与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
26.本发明中通过固液分离池、厌氧处理池、缺氧生化处理池、好氧曝气处理池和沉淀外排处理池各组件的一体化设置，并在好氧曝气处理池内设置组合填料，能够有效去除污水中的污染物；通过将消毒处理集成在沉淀外排处理池，并采用紫外线消毒的方式，能够有效防止设备外部倒灌水将杀菌药剂带入缺氧生化处理池和好氧曝气处理池，导致药剂抑制菌种的活性；紫外线消毒灯灯管采用浸没式，保证紫外线消毒灯灯管一直处于水下，防止紫外线灯管干烧，无潜在安全隐患。采用控制组件进行控制供电，有利于减少运行费用；可以在单户或相邻联户通过就近安装设备，大幅减少管网的铺设，避免管网污堵，适合农村环境综合整治地区、地形较为复杂的村落以及农村单户的生活污水处理，具有成本低、污水处理效果好，运行稳定性好的优点。
附图说明
27.图1是本发明中用于农村生活污水的一体化组合装置的结构示意图。
具体实施方式
28.为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
29.如图1所示，本发明中用于农村生活污水处理的一体化组合装置包括有一个密闭的箱体，安装在箱体外的配电柜20、曝气气源机18、用于控制污泥提升风管30通入空气量的第一电磁阀19和用于控制通入曝气管空气量的第二电磁阀21。箱体内部经多块平行设置的隔板22分隔成五个独立的密闭空间，每个空间的内部体积基本一致且依序连通，分别为固液分离池1、厌氧处理池2、缺氧生化处理池3、好氧曝气处理池4、沉淀外排处理池5。
30.如图1所示，固液分离池1经污水管23接受需要处理的污水，污水管23沿固液分离池1内壁延伸进入到固液分离池1的内底部，固液分离池1与厌氧处理池2之间由过水管24连通，过水管24密封固定在固液分离池1与厌氧处理池2相邻的隔板22上，且位于隔板22底部
往上的1/3高度处，安装角度为60度，即过水管22的进口在固液分离池1内部，出口位于厌氧处理池2内，且进口低于出口，出口延伸至厌氧处理池2的内顶部。
31.固液分离池1内利用污水中固体和液体的比重不同，进行固液分离，分离后可分三层，比重较大的固体沉淀下来，比重较小悬浮在液体顶面，中间层为澄清液体，澄清液体位于固液分离池1底部往上1/3至2/3高度处。
32.澄清液体经过水管22进入厌氧处理池2内，可以保证不会有固体进入厌氧处理池2以及下一步。固液分离池1的顶部设有固液分离池检修口15，利用固液分离池检修口15可以定期清理悬浮在液体顶面的固体，同时也可以定期清理沉淀在固液分离池1底部的污泥(固体)。
33.厌氧处理池2为一密闭的池体，厌氧处理池2经在隔板22上部的溢流式通孔26与缺氧生化处理池3连通，利用过水管22和溢流式通孔26保证厌氧微生物所需要的营养条件和环境条件，对进入厌氧处理池2内部的生活污水进行厌氧生物处理，通过厌氧菌和兼性菌代谢作用，对有机物进行生化降解。厌氧处理后的污水经溢流式通孔26经溢流的方式进入到缺氧生化处理池3。
34.缺氧生化处理池3的内底部设有一组第一曝气管7，第一曝气管7经管道25、第二电磁阀21连通曝气气源机18，在第二电磁阀21的控制下可以间歇性的输入空气，缺氧生化处理池3内异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，得到第一目标水体。缺氧生化处理池3经设在隔板22下部的通孔27与好氧曝气处理池4连通，缺氧处理后的污水经通孔27进入到好氧曝气处理池4内。当生活污水经缺氧水解的产物进入好氧曝气处理池4进行好氧处理时，能提高污水的可生化性，提高氧的利用效率。
35.好氧曝气处理池4的顶部设有检修口16，内底部设置有一组第二曝气管9，第二曝气管9经管道25、第二电磁阀21连通曝气气源机18。在第二电磁阀21的控制下可以连续性的输入空气，好氧曝气处理池4内位于第二曝气管9的上方设置有组合填料8。组合填料8包括有塑料枝条骨架、醛化纤维和/或涤纶纤维。优选地，塑料枝条骨架包括有椭圆柱型的主骨架和固定在主骨架上的塑料枝条，塑料枝条上固定用于生长附着生物膜的醛化纤维和/或涤纶纤维。组合填料8塑料枝条间的缝隙可使其阻力小，布水、布气更容易，塑料枝条既生长附着有生物膜，又起到切割气泡作用，使水中的有机物得到高效处理；第二曝气管9连续曝气，使氧的利用效率最高，好氧微生物发挥高更的作用，对进入好氧曝气处理池4的第一目标水体进行好氧处理。在好氧曝气处理池4中持续通入空气，在曝气过程中将悬浮体吹起，同时将空气中的氧向液体中输送，使污水获得足够的溶解氧，加强池内有机物与微生物及溶解氧接触，保证池内微生物在有充足溶解氧的条件下，对污水中有机物的氧化分解。
36.沉淀外排处理池5与好氧曝气处理池4通过设在隔板22上半部的溢流式出水孔28连通，沉淀外排处理池5的顶部设有检修口17。沉淀外排处理池5内设置有沉淀槽、消毒处理槽和外排水泵12，其中沉淀槽的位置低于外排水泵12的位置，沉淀槽底部设置有坡度，方便污泥的沉淀与输出，外排水泵12和消毒处理槽通过内置的钢制骨架固定，消毒处理槽内设置有浸没式的紫外线消毒灯14。沉淀外排处理池5内还设置有液位开关13，液位开关13、外排水泵12、紫外线消毒灯14与配电柜20电连接。沉淀外排处理池5内设置有回流输泥装置11，在回流输泥装置11外套置有与第一电磁阀连通的污泥提升风管30，在第一电磁阀19的
控制下输入气体与进入回流输泥装置11内的污泥混。回流输泥装置11插入沉淀槽的底部，进入其内部的污泥与气体混合后被输出，回流输泥装置11经污泥回流管6输送后可以设置多个出泥端，分别与固液分离池1、厌氧处理池2和缺氧生化处理池3中的任意一个或多个连通，可以将污泥输送到固液分离池1、厌氧处理池2和缺氧生化处理池3中的任意一个或一个以上的池体中。图1中所示的是回流输泥装置11的出泥端仅与固液分离池1连通，并延伸至固液分离池1的内底部。
37.综上所述，本发明采用厌氧、缺氧、好氧的组合工艺，三种不同环境的微生物相互配合，能够在去除有机污染物的同时进行脱氮和除磷。且固液分离池、厌氧处理池除了输入输出水体之外，均为密封状态，保证厌氧处理效果。
38.本发明中将固液分离池、厌氧处理池、缺氧生化处理池、好氧曝气处理池和沉淀外排处理池一体设置，可以减小设备体积，方便安装。