申请日2015.10.09
公开(公告)日2015.12.23
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明公开了一种无动力曝气的生活污水净化系统，包括厌氧处理系统、兼/好氧处理系统，厌氧处理系统与兼/好氧处理系统通过污水管连通，厌氧处理系统连接有进料管，兼/好氧处理系统连接有出水管，所述兼/好氧处理系统内设置有储气仓，储气仓和厌氧处理系统通过储气仓连通管连通，储气仓和兼/好氧处理系统通过曝气管连通，储气仓内设置有空气联通管，空气连通管上端与空气连通，下端位于储气仓最低水位上方。本发明在不外加动力源的情况下，充分利用其前端厌氧系统生物过程产生的沼气压力，通过增加简易的曝气联动系统，使其作为后端曝气的动力，在污水处理系统后端的兼氧和好氧过程中实行微曝气。
权利要求书
1.一种无动力曝气的生活污水净化系统，其特征在于：包括厌氧处理系统(1)、兼/好氧处理系统(2)，厌氧处理系统(1)与兼/好氧处理系统(2)通过污水管(3)连通，厌氧处理系统(1)连接有进料管(13)，兼/好氧处理系统(2)连接有出水管(14)，所述兼/好氧处理系统(2)内设置有储气仓(4)，储气仓(4)和厌氧处理系统(1)通过储气仓连通管(5)连通，储气仓(4)和兼/好氧处理系统(2)通过曝气管(7)连通，储气仓(4)内设置有空气联通管，空气连通管(6)上端与空气连通，下端位于储气仓(4)最低水位上方。
2.根据权利要求1所述的一种无动力曝气的生活污水净化系统，其特征在于：所述兼/好氧处理系统(2)内设置有对进入兼/好氧处理系的空气进行分布的布气板(9)和与布气板(9)配合的空气截留槽(10)，布气板(9)位于曝气管(7)出口处。
3.根据权利要求1或2所述的一种无动力曝气的生活污水净化系统，其特征在于：所述空气截留槽(10)为多个，分别沿布气板(9)分布后的空气的运动轨迹分布。
4.根据权利要求3所述的一种无动力曝气的生活污水净化系统，其特征在于：所述厌氧处理系统(1)为沼气池或生活污水净化池的厌氧发酵部分，厌氧处理系统(1)的高宽比不小于4。
5.根据权利要求4所述的一种无动力曝气的生活污水净化系统，其特征在于：所述厌氧处理系统(1)包括厌氧发酵体和设置在厌氧发酵体上用于存储沼气的沼气罩(11)，沼气罩(11)上连接有沼气输送管(12)。
6.根据权利要求5所述的一种无动力曝气的生活污水净化系统，其特征在于：所述储气仓(4)的剖面呈倒三角型，其斜边与水平的夹角α不小于45o，储气仓(4)的容积为沼气罩(11)有效容积的20-50%。
7.根据权利要求6所述的一种无动力曝气的生活污水净化系统，其特征在于：所述空气连通管(6)下端位于储气仓(4)最低水位之上20-30mm。
8.根据权利要求7所述的一种无动力曝气的生活污水净化系统，其特征在于：所述储气仓连通管(5)在厌氧处理系统(1)中的管口位于厌氧处理系统(1)储存沼气量最大时的液位以下50-100mm，在储气仓(4)中的管口位于储气仓(4)底部，储气仓连通管(5)内径至少为50mm。
9.根据权利要求8所述的一种无动力曝气的生活污水净化系统，其特征在于：所述空气截留槽(10)的槽口宽度为100-250mm为宜，其中心夹角θ为120o—150o，空气截留槽(10)的下表面设置有直径为2-5mm的盲孔。
10.根据权利要求9所述的一种无动力曝气的生活污水净化系统，其特征在于：所述曝气管(7)管口位于空气连通管(6)下端管口以上至少30mm，管径为20-30mm，曝气管(7)上设置有止回阀(8)。
说明书
一种无动力曝气的生活污水净化系统
技术领域
本发明涉及一种无动力曝气的生活污水净化系统，主要适用于村镇居民生活污水的分散处理。
背景技术
农村生活污水是农村水污染的重要来源之一。目前，尤其在西南地区，我国的农户以散居为主，若建设集中的生活污水净化设施的话，所需的排水管网投入较大，性价比不高，因此，单户的小型污水净化装置是我国农村地区的生活污水净化的主要方式之一。农村地区处理生活污水主要用沼气池、化粪池、生活污水净化池、人工湿地等相关技术进行处理，现有技术也涉及到不少相关技术，如中国专利“CN201510231637”公开了一种生活污水的处理方法，公开日为2015-08-12，其包括水槽、种植在水槽内的稗草或者水稻，稗草或者水稻的根交织布满水槽的容腔，生活污水从进水口进入交织的稗草或者水稻的根，然后从出水口流出，污水中的固体物及营养物质被稗草或者水稻的根吸收，从而完成生活污水的处理。该发明具有成本低、能有效适应水流和水质变化的优点。又如中国专利“CN201520268661”公开一种小型集成生活污水处理设备，公开日为2015-08-26其包括滤池、污水调节池、接触氧化池、消毒池、通风管、风机等;滤池、污水调节池、接触氧化池、消毒池四池并列布置，滤池侧面设有进水管;消毒池侧面设有出水管;通风管深入到接触氧化池内部。该小型集成生活污水处理设备集生物降解污水沉降、氧化消毒于一体，不仅能有效清除污水中的污染物，而且运行经济，抗冲击浓度能力强，处理效率高，管理维修方便。
然而，现有的农村生活污水处理系统在脱氮除磷的效果方面仍不够理想。污水处理的生物除氮磷过程需要厌氧-好氧-兼氧交替进行，虽然有的净化设施设置了曝气装置，但是，这些曝气过程都有不小的能耗，需要外加动力。现实情况是，我国农村能源紧缺的现状，无动力的单户的生活污水净化装置更适合农村地区使用。因此，如何在无外加动力的情况下在池内充氧，使池内形成厌氧-好氧-兼氧交替的环境，提高脱氮除磷效果和污水出水水质，是目前我国农村生活污水处理上需要解决的一个问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种无动力曝气的生活污水净化系统。本发明在不外加动力源的情况下，充分利用其前端厌氧系统生物过程产生的沼气压力，通过增加简易的曝气联动系统，使其作为后端曝气的动力，在污水处理系统后端的兼氧和好氧过程中实行微曝气。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种无动力曝气的生活污水净化系统，其特征在于：包括厌氧处理系统、兼/好氧处理系统，厌氧处理系统与兼/好氧处理系统通过污水管连通，厌氧处理系统连接有进料管，兼/好氧处理系统连接有出水管，所述兼/好氧处理系统内设置有储气仓，储气仓和厌氧处理系统通过储气仓连通管连通，储气仓和兼/好氧处理系统通过曝气管连通，储气仓内设置有空气联通管，空气连通管上端与空气连通，下端位于储气仓最低水位上方。
所述兼/好氧处理系统内设置有对进入兼/好氧处理系的空气进行分布的布气板和与布气板配合的空气截留槽，布气板位于曝气管出口处。
所述空气截留槽为多个，分别沿布气板分布后的空气的运动轨迹分布。
所述厌氧处理系统为沼气池或生活污水净化池的厌氧发酵部分，厌氧处理系统的高宽比不小于4。
所述厌氧处理系统包括厌氧发酵体和设置在厌氧发酵体上用于存储沼气的沼气罩，沼气罩上连接有沼气输送管。
所述储气仓的剖面呈倒三角型，其斜边与水平的夹角α不小于45o，储气仓的容积为沼气罩有效容积的20-50%。
所述空气连通管下端位于储气仓最低水位之上20-30mm。
所述储气仓连通管在厌氧处理系统中的管口位于厌氧处理系统储存沼气量最大时的液位以下50-100mm，在储气仓中的管口位于储气仓底部，储气仓连通管内径至少为50mm。
所述空气截留槽的槽口宽度为100-250mm为宜，其中心夹角θ为120o—150o，空气截留槽的下表面设置有直径为2-5mm的盲孔。
所述曝气管管口位于空气连通管下端管口以上至少30mm，管径为20-30mm，曝气管上设置有止回阀。
采用本发明的优点在于：
一、本发明充分利用了厌氧系统中沼气产生的压差，实现了在无外加动力的情况下对后续的兼/好氧系统进行曝气，整个过程只需正常发酵和使用沼气即可实现，没有额外的能源消耗和管理。
二、本发明中，污水在厌氧处理系统中进行有机污染物的去除，在后续提供兼/好氧处理系统中进行脱氮除磷的生物过程，比传统的无动力污水处理设施脱氮除磷效果更好，出水水质更佳。
三、本发明中，在兼/好氧处理系统中加入了截留空气的截留槽，使得曝的空气能更长久的停留在兼/好氧处理系统中，给微生物更多与空气接触的时间，保证反应完全进行。同时，空气截留槽上随着氧气浓度的不同会附着不同种群的微生物，使得系统能生物多样性更为丰富，能处理的污染物种类更加广泛。
四、本发明中，只需在比较成熟的污水处理系统中增加一部分储气系统和布气系统即可，改造和修建的成本较低。由于无需外加动力，运行成本也较低，易于在我国农村推广和使用。
综上，本发明通过空气储气仓和相应的连通管的连接，充分的利用了前段厌氧处理系统沼气产生的压差向后端兼/好氧处理系统曝入空气，并且通过截留设施将所曝空气留在后端系统中，为后面的反应提供充足的氧气。本发明在无需外加动力的情况下，对分散式处理系统的兼氧/好氧部分鼓入了空气，增强了其脱氮除磷的效果，改善了出水水质，且整个系统的建设、运行和管理均较为简便，适合于应用在能源紧缺地区的分散式无动力的污水处理装置中。