適用農(nóng)村的分散式污水處理設(shè)備及方法

本發(fā)明提供了一種適用農(nóng)村的分散式污水處理設(shè)備及方法，包括：格柵集水井單元、厭氧池單元、組合式生物濾池單元以及活性生物濾床單元;所述格柵集水井單元用于均衡待處理污水的水質(zhì)和水量，包括：集水井、格柵斗和污水泵;所述厭氧池單元用于對(duì)待處理污水進(jìn)行水解酸化作用，包括：厭氧池、過水堰和厭氧填料;所述活性生物濾床單元包括：沉淀池、集水管、篩孔網(wǎng)、粗填料、細(xì)填料、篩網(wǎng)斗、活性生物濾床、檢查井。本發(fā)明將污水泵，活性生物滴濾池以及活性生物濾床集為一體，直接將污水管道引入設(shè)備中，無需另外修建構(gòu)筑物，建設(shè)使用更為適合農(nóng)村地區(qū)。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種適用農(nóng)村的分散式污水處理設(shè)備，其特征在于，包括：格柵集水井單元、厭氧池單元、組合式生物濾池單元以及活性生物濾床單元;

　　所述格柵集水井單元用于均衡待處理污水的水質(zhì)和水量，包括：集水井、格柵斗和污水泵，其中：格柵斗設(shè)置于集水井的上部，用于攔截待處理污水中粗大的懸浮物和漂浮物;污水泵設(shè)置于集水井的底部，并通過水泵管與厭氧池單元中的厭氧池連接，用于將集水井里的待處理污水泵到厭氧池內(nèi);

　　所述厭氧池單元用于對(duì)待處理污水進(jìn)行水解酸化作用，包括：厭氧池、過水堰和厭氧填料，其中：在厭氧池的頂部設(shè)有水泵進(jìn)水口用于與進(jìn)水管連接，進(jìn)水管的一端伸入到厭氧池的底部，另一端連接格柵集水井單元中的水泵管;在厭氧池的上部設(shè)置有過水堰，用于收集經(jīng)過處理后的污水進(jìn)入組合式活性生物濾池單元;厭氧池的的底部設(shè)置有厭氧填料，用于將待處理污水中的污染物從高分子分解成小分子，并增加沖擊負(fù)荷;

　　所述組合式生物濾池單元包括：組合式活性生物濾池、組合式濾料、支撐榫頭，其中：組合式活性生物濾池的上部設(shè)置有十字布水槽，十字布水槽的下部通過多個(gè)支撐榫頭將組合式活性生物濾池分層隔斷成上下多個(gè)空間，并在每個(gè)空間內(nèi)分別填充組合式濾料;組合式活性生物濾池與厭氧池之間通過過水堰與十字布水槽相連接;

　　所述活性生物濾床單元包括：沉淀池、集水管、篩孔網(wǎng)、粗填料、細(xì)填料、篩網(wǎng)斗、活性生物濾床、檢查井，其中：沉淀池的頂部通過集水管與組合式活性生物濾池的底部連接，沉淀池用于沉淀去除組合式活性生物濾池脫落的生物膜;沉淀池設(shè)置在活性生物濾床的前端，沉淀池設(shè)有一排布水口與活性生物濾床相通，并在沉淀池與活性生物濾床連接處的上部設(shè)置有篩孔網(wǎng);活性生物濾床由篩孔網(wǎng)分隔成三個(gè)反應(yīng)區(qū)，分別為沉淀區(qū)、粗填料區(qū)、細(xì)填料區(qū)，靠近沉淀區(qū)為粗填料區(qū)，靠近出水端為細(xì)填料區(qū)，并在粗填料區(qū)、細(xì)填料區(qū)內(nèi)分別填充粗填料和細(xì)填料，粗填料用于吸附并降解水中大顆粒污染物，細(xì)填料用于吸附并降解水中小顆粒污染物以對(duì)污水進(jìn)行精細(xì)處理;活性生物濾床的后端設(shè)置檢查井，并在檢查井與活性生物濾床的連接處設(shè)置篩網(wǎng)斗;

　　在格柵斗上部的集水井側(cè)壁上設(shè)置有第一回流管、第二回流管和第三回流管，其中：第一回流管與沉淀池相連接，沉淀池沉淀去除組合式活性生物濾池脫落的生物膜后一部分經(jīng)第一回流管回流至集水井，一部分進(jìn)入活性生物濾床;第二回流管與檢查井相連接，經(jīng)活性生物濾床處理過的污水一部分就近排放、另一部分經(jīng)第二回流管回流至集水井以進(jìn)一步降解;厭氧池的上部側(cè)壁上連接有第三回流管與集水井連接，污水經(jīng)第三回流管一部分回流至集水井，一部分進(jìn)入?yún)捬醭亍?/p>

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用農(nóng)村的分散式污水處理設(shè)備，其特征在于，所述集水井、厭氧池、組合式活性生物濾池、活性生物濾床的材質(zhì)均采用碳鋼防腐或者PP。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用農(nóng)村的分散式污水處理設(shè)備，其特征在于，在所述格柵斗上部的集水井側(cè)壁上還連接有進(jìn)水管用于連接收集管網(wǎng)，待處理污水從該進(jìn)水管進(jìn)入集水井;所述集水井的頂部還設(shè)置有蓋板。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用農(nóng)村的分散式污水處理設(shè)備，其特征在于，所述厭氧池內(nèi)的厭氧填料為球形填料。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用農(nóng)村的分散式污水處理設(shè)備，其特征在于，在所述組合式活性生物濾池的外壁上設(shè)置有多個(gè)通氣孔，用于使填充在組合式活性生物濾池內(nèi)的組合式濾料與空氣充分接觸。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種適用農(nóng)村的分散式污水處理設(shè)備，其特征在于，所述組合式濾料采用除磷填料與火山巖。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用農(nóng)村的分散式污水處理設(shè)備，其特征在于，所述活性生物濾床單元中：在所述沉淀池與組合式活性生物濾床的頂部分別設(shè)有檢查蓋板，并通過鉸鏈條連接;

　　所述檢查井設(shè)置有用于連接排水管的出水口，以及與集水井側(cè)壁上的第二回流管相連的第二回流管出水口，從而將經(jīng)過活性生物濾床處理過的污水一部分通過連接排水管的出水口就近排放，另一部分經(jīng)過第二回流管回流至集水井。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的一種適用農(nóng)村的分散式污水處理設(shè)備，其特征在于，所述粗填料采用除磷填料與煤渣復(fù)配而成，粒徑在10～15mm，其中除磷填料所占體積比為60～80%。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的一種適用農(nóng)村的分散式污水處理設(shè)備，其特征在于，所述細(xì)填料采用除磷填料，粒徑在25～30mm。

　　10.一種根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述設(shè)備的適用農(nóng)村的分散式污水處理方法，其特征在于，包括如下步驟：

　　S1：待處理的污水從進(jìn)水管進(jìn)入集水井，并經(jīng)過設(shè)置于集水井的上部的格柵斗攔截污水中粗大的懸浮物和漂浮物后到達(dá)集水井的底部，集水井底部的污水泵通過水泵管將待處理污水泵到厭氧池，一部分污水經(jīng)過厭氧池頂部的第三回流管回流至集水井、另一部分經(jīng)進(jìn)水管進(jìn)入?yún)捬醭氐撞?

　　S2：填充在厭氧池內(nèi)的厭氧填料將待處理污水中的污染物從高分子分解成小分子，并增加設(shè)備的沖擊負(fù)荷;經(jīng)過降解后的污水通過設(shè)置于厭氧池與組合式活性生物濾池之間的溢流布水槽自流進(jìn)入組合式活性生物濾池;

　　S3：污水由上而下流經(jīng)填充于組合式活性生物濾池各個(gè)空間內(nèi)的長(zhǎng)有豐富生物膜的組合式濾料，大部分有機(jī)污染物、磷、部分氨氮被微生物吸附、降解，從而使污水得以凈化;

　　S4：經(jīng)組合式活性生物濾池處理后的污水經(jīng)連接于組合式活性生物濾池底部的集水管進(jìn)入沉淀池，沉淀池沉淀去除組合式活性生物濾池脫落的生物膜后，一部分污水經(jīng)過第一回流管回流至集水井，另一部分污水進(jìn)入活性生物濾床，以進(jìn)一步去除污水中的污染物;

　　S5：活性生物濾床由篩孔網(wǎng)分隔成三格，其中：第一格為沉淀區(qū)，第二格內(nèi)填充粗填料用于吸附并降解污水中的大顆粒污染物，第三格內(nèi)填充細(xì)填料用于吸附并降解污水中的小顆粒污染物，以對(duì)污水進(jìn)行精細(xì)處理，包括有機(jī)物、懸浮物、氮、磷、微量金屬和病原體任一種或多種;經(jīng)過活性生物濾床處理的出水經(jīng)篩網(wǎng)斗進(jìn)入檢查井，其中一部分水體經(jīng)排水管就近排放，另一部分水體經(jīng)第二回流管回流至集水井，以進(jìn)一步降解。

　　說明書

　　一種適用農(nóng)村的分散式污水處理設(shè)備及方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于農(nóng)村環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及農(nóng)村分散式污水處理技術(shù)，具體地，涉及一種適用農(nóng)村的分散式污水處理設(shè)備及方法。

　　背景技術(shù)

　　農(nóng)村污水處理工程是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，推進(jìn)“兩型社會(huì)”建設(shè)，完成主要污染物削減任務(wù)的重要途徑。在農(nóng)村污水治理過程中，需要我們依據(jù)全面推進(jìn)，重點(diǎn)突破的指導(dǎo)方針，強(qiáng)化污染防治目標(biāo)，力求工程實(shí)施后達(dá)到具有實(shí)效的目的，能夠切實(shí)解決當(dāng)前突出的農(nóng)村面源污染環(huán)境問題。農(nóng)村污水處理工程是積極實(shí)施農(nóng)村小康環(huán)保行動(dòng)計(jì)劃，促進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)，保障人體健康、維護(hù)和促進(jìn)鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

　　現(xiàn)有由于農(nóng)村地區(qū)地廣人稀，污水收集系統(tǒng)無法完全覆蓋，必須發(fā)展適用于農(nóng)村的污水處理設(shè)備。但現(xiàn)有大多數(shù)分散式污水處理設(shè)備，自動(dòng)化程度低，流程復(fù)雜，操作復(fù)雜，不能達(dá)到無人操作，裝置不能真正的達(dá)標(biāo)排放。

　　經(jīng)檢索，中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枮?01410764048.X，該專利公開一種分散式污水處理系統(tǒng)，包括依次連接的集污池、調(diào)節(jié)池、分離沉淀池和人工濕地生化濾池，所述調(diào)節(jié)池內(nèi)依次設(shè)置有粗格柵和細(xì)格柵，所述分離沉淀池內(nèi)設(shè)置有毛竹填料，所述人工濕地生化濾池包括自上而下依次設(shè)置有表層、過濾層、過渡層和排水層，每層均裝填有填料，填料的粒徑從上往下依次增大;排水層填料底部布設(shè)有布?xì)夤?，布?xì)夤芘c進(jìn)氣管相連通，用于曝氣。其采用厭氧生物處理的分離沉淀池和好氧生物處理的人工濕地生化濾池相結(jié)合處理污水，其投資費(fèi)用少、處理成本低、處理效果好、資源回收利用，且又能減少農(nóng)民負(fù)擔(dān)。

　　但是上述專利存在以下不足：1、在污水濃度過高時(shí)使用毛竹填料容易導(dǎo)致水質(zhì)更加惡化;2、分離沉淀池在處理農(nóng)村污水中會(huì)容易堵塞，導(dǎo)致增加管理難度;3、人工濕地生化濾池通過進(jìn)氣管進(jìn)行曝氣一方面會(huì)使運(yùn)行成本增加，另一方面容易堵塞排氣管道，最終導(dǎo)致氨氮指標(biāo)無法達(dá)標(biāo);4、該工藝缺乏除磷處理手段，排水中磷含量超標(biāo)。

　　檢索中還發(fā)現(xiàn)，中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枮?01510424611.3，該專利公開一種分散生活污水的處理系統(tǒng)，包括依次串聯(lián)的化糞池、水解酸化調(diào)節(jié)池和強(qiáng)化人工濕地，所述強(qiáng)化人工濕地從上至下包括布水管、生物沸石強(qiáng)化硝化區(qū)、反硝化區(qū)和集水區(qū)，在所述集水區(qū)設(shè)置有集水管，所述集水管與虹吸排放管相連。本發(fā)明所述的分散生活污水的處理系統(tǒng)，通過將分散生活污水中的黑水和灰水分開收集、處理，有效的縮小了化糞池的體積，同時(shí)在基于生物沸石的人工濕地中強(qiáng)化氨氮的去除。

　　但是上述專利存在以下不足：1、該工藝通過生物沸石去除氨氮，但生物沸石的吸附氨氮能力是一定的，如果要保證污水氨氮達(dá)標(biāo)，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致人工濕地占地面積過大;2、該工藝缺乏除磷處理手段，排水中磷含量超標(biāo)。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種適用農(nóng)村的分散式污水處理設(shè)備，所述設(shè)備解決了現(xiàn)有小型農(nóng)村污水處理設(shè)備處理效率達(dá)不到保證的問題，具有操作簡(jiǎn)便、運(yùn)行穩(wěn)定、成本低廉、達(dá)標(biāo)排放的優(yōu)點(diǎn)。

　　為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

　　根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種適用農(nóng)村的分散式污水處理設(shè)備，包括：格柵集水井單元、厭氧池單元、組合式生物濾池單元以及活性生物濾床單元;

　　所述格柵集水井單元用于均衡待處理污水的水質(zhì)和水量，包括：集水井、格柵斗和污水泵，其中：格柵斗設(shè)置于集水井的上部，用于攔截待處理污水中粗大的懸浮物和漂浮物;污水泵設(shè)置于集水井的底部，并通過水泵管與厭氧池單元中的厭氧池連接，用于將集水井里的待處理污水泵到厭氧池內(nèi);

　　所述厭氧池單元用于對(duì)待處理污水進(jìn)行水解酸化作用，包括：厭氧池、過水堰和厭氧填料，其中：在厭氧池的頂部設(shè)有水泵進(jìn)水口用于與進(jìn)水管連接，進(jìn)水管的一端伸入到厭氧池的底部，另一端連接格柵集水井單元中的水泵管;在厭氧池的上部設(shè)置有過水堰，用于收集經(jīng)過處理后的污水進(jìn)入組合式生物濾池單元;厭氧池的的底部設(shè)置有厭氧填料，用于將待處理污水中的污染物從高分子分解成小分子，并增加沖擊負(fù)荷;

　　所述組合式生物濾池單元包括：組合式活性生物濾池、組合式濾料、支撐榫頭，其中：組合式活性生物濾池的上部設(shè)置有十字布水槽，十字布水槽的下部通過多個(gè)支撐榫頭將組合式活性生物濾池分層隔斷成上下多個(gè)空間，并在每個(gè)空間內(nèi)分別填充組合式濾料;組合式活性生物濾池與厭氧池之間通過過水堰與十字布水槽相連接;

　　所述活性生物濾床單元包括：沉淀池、集水管、篩孔網(wǎng)、粗填料、細(xì)填料、篩網(wǎng)斗、活性生物濾床、檢查井，其中：沉淀池的頂部通過集水管與組合式活性生物濾池的底部連接，沉淀池用于沉淀去除組合式活性生物濾池脫落的生物膜;沉淀池設(shè)置在活性生物濾床的前端，沉淀池設(shè)有一排布水口與活性生物濾床相通，并在沉淀池與活性生物濾床連接處的上部設(shè)置有篩孔網(wǎng);活性生物濾床由篩孔網(wǎng)分隔成三個(gè)反應(yīng)區(qū)，分別為沉淀區(qū)、粗填料區(qū)、細(xì)填料區(qū)，靠近沉淀區(qū)為粗填料區(qū)，靠近出水端為細(xì)填料區(qū)，并在粗填料區(qū)、細(xì)填料區(qū)內(nèi)分別填充粗填料和細(xì)填料，粗填料用于吸附并降解水中大顆粒污染物，細(xì)填料用于吸附并降解水中小顆粒污染物以對(duì)污水進(jìn)行精細(xì)處理;活性生物濾床的后端設(shè)置檢查井，并在檢查井與活性生物濾床的連接處設(shè)置篩網(wǎng)斗;

　　在格柵斗上部的集水井側(cè)壁上設(shè)置有第一回流管、第二回流管和第三回流管，其中：第一回流管與沉淀池相連接，沉淀池沉淀去除組合式活性生物濾池脫落的生物膜后一部分經(jīng)第一回流管回流至集水井，一部分進(jìn)入活性生物濾床;第二回流管與檢查井相連接，經(jīng)活性生物濾床處理過的污水一部分就近排放、另一部分經(jīng)第二回流管回流至集水井以進(jìn)一步降解;厭氧池的上部側(cè)壁上連接有第三回流管與集水井連接，污水經(jīng)第三回流管一部分回流至集水井，一部分進(jìn)入?yún)捬醭亍?/p>

　　優(yōu)選地，所述集水井、厭氧池、組合式活性生物濾池、活性生物濾床的材質(zhì)均采用碳鋼防腐或者PP。

　　優(yōu)選地，在所述格柵斗上部的集水井側(cè)壁上還連接有進(jìn)水管用于連接收集管網(wǎng)，待處理污水從該進(jìn)水管進(jìn)入集水井;所述集水井的頂部還設(shè)置有蓋板。

　　優(yōu)選地，所述厭氧池內(nèi)的厭氧填料為球形填料。

　　優(yōu)選地，在所述組合式活性生物濾池的外壁上設(shè)置有多個(gè)通氣孔，用于使填充在組合式活性生物濾池內(nèi)的組合式濾料與空氣充分接觸。

　　優(yōu)選地，所述組合式濾料采用除磷填料與火山巖。

　　優(yōu)選地，所述活性生物濾床單元中：在所述沉淀池與組合式活性生物濾床的頂部分別設(shè)有檢查蓋板，并通過鉸鏈條連接;

　　優(yōu)選地，所述檢查井設(shè)置有用于連接排水管的出水口，以及與集水井側(cè)壁上的第二回流管相連的第二回流管出水口，從而將經(jīng)過活性生物濾床處理過的污水一部分通過連接排水管的出水口就近排放，另一部分經(jīng)過第二回流管回流至集水井。

　　優(yōu)選地，所述粗填料采用除磷填料與煤渣復(fù)配而成，粒徑在10～15mm，其中除磷填料所占體積比為60～80%。

　　優(yōu)選地，所述細(xì)填料采用除磷填料，粒徑在25～30mm。

　　根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種適用農(nóng)村的分散式污水處理方法，包括如下步驟：

　　S1：待處理的污水從進(jìn)水管進(jìn)入集水井，并經(jīng)過設(shè)置于集水井的上部的格柵斗攔截污水中粗大的懸浮物和漂浮物后到達(dá)集水井的底部，集水井底部的污水泵通過水泵管將待處理污水泵到厭氧池，一部分污水經(jīng)過厭氧池頂部的第三回流管回流至集水井、另一部分經(jīng)進(jìn)水管進(jìn)入?yún)捬醭氐撞?

　　S2：填充在厭氧池內(nèi)的厭氧填料將待處理污水中的污染物從高分子分解成小分子，并增加設(shè)備的沖擊負(fù)荷;經(jīng)過降解后的污水通過設(shè)置于厭氧池與組合式活性生物濾池之間的溢流布水槽自流進(jìn)入組合式活性生物濾池;

　　S3：污水由上而下流經(jīng)填充于組合式活性生物濾池各個(gè)空間內(nèi)的長(zhǎng)有豐富生物膜的組合式濾料，大部分有機(jī)污染物、磷、部分氨氮被微生物吸附、降解，從而使污水得以凈化;

　　S4：經(jīng)組合式活性生物濾池處理后的污水經(jīng)連接于組合式活性生物濾池底部的集水管進(jìn)入沉淀池，沉淀池沉淀去除組合式活性生物濾池脫落的生物膜后，一部分污水經(jīng)過第一回流管回流至集水井，另一部分污水進(jìn)入活性生物濾床，以進(jìn)一步去除污水中的污染物;

　　S5：活性生物濾床由篩孔網(wǎng)分隔成三格，其中：第一格為沉淀區(qū)，第二格內(nèi)填充粗填料用于吸附并降解污水中的大顆粒污染物，第三格內(nèi)填充細(xì)填料用于吸附并降解污水中的小顆粒污染物，以對(duì)污水進(jìn)行精細(xì)處理，包括有機(jī)物、懸浮物、氮、磷、微量金屬和病原體任一種或多種;經(jīng)過活性生物濾床處理的出水經(jīng)篩網(wǎng)斗進(jìn)入檢查井，其中一部分水體經(jīng)排水管就近排放，另一部分水體經(jīng)第二回流管回流至集水井，以進(jìn)一步降解。

　　本發(fā)明所述設(shè)備僅需一級(jí)提升，即通過污水泵將待處理污水從集水井泵到厭氧池，后續(xù)處理過程均依靠重力流動(dòng)。組合式活性生物濾池能夠在低能耗的情況下去除污水中的氨氮以及其它污染物;活性生物濾床能夠在不需要反沖洗等措施下維持長(zhǎng)期穩(wěn)定的達(dá)標(biāo)排放運(yùn)行。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

　　本發(fā)明減少了農(nóng)村污水收集管網(wǎng)的建設(shè)成本，縮短了施工工期，全程自動(dòng)操作，無需人工值守，保證了出水水質(zhì)。本發(fā)明采用模塊化的設(shè)計(jì)，降低了污水處理設(shè)備的安裝成本。