申请日2009.12.23
公开(公告)日2011.06.29
IPC分类号C02F9/14; C02F3/34; C02F3/32
摘要
本发明涉及一种适用于农村分散型污水处理的一体式装置。针对农村污水呈分散型分布，水质差别大、水量变化大、排放无规律等特点，开发一种适用于我国广大农村地区，管理操作简便，运行能耗低，处理效果优良的污水处理工艺及设备。其特征在于：将沉淀池技术、生物接触氧化池技术以及复合垂直潜流人工湿地技术组合成技术体系，物化、生物、生态处理单元相结合，有效净化农村分散型污水。同时以该工艺为基础，经过结构和技术优化，形成一体式装置，以满足实际应用需要。本发明具有污染物净化效果好、运行管理简便、运用安装灵活等特点。
权利要求书
1.一种针对农村分散型生活污水水质水量特征而设计的污水处理工艺，其特征为：以竖流沉淀池为一级物化处理单元，去除大部分颗粒物，同时调节水质水量、降解部分大分子有机物;以生物接触氧化池为二级生物处理单元，通过填料上附着生成的微生物膜，净化大部分有机物及部分氮、磷。以复合垂直流人工湿地为三级生态处理单元，通过生态系统吸附、过滤、植物吸收及微生物作用，深度净化水体中残留的各类污染物。
2.一种经过构型优化的一体式装置，其特征为：装置外形呈圆柱体，从中心向外依次为竖流沉淀池、生物接触氧化池以及复合垂直流人工湿地，直径比例为1∶2.5∶5。
说明书
用于农村分散型污水处理的一体式装置
技术领域：
本发明涉及一种可应用于广大农村的分散型污水净化的处理工艺，还以该工艺为基础的一体式装置，属于环境工程技术领域。
背景技术：
农村污水主要包括生活污水、厕所排出的粪便污水、庭院污(雨)水、家禽牲畜圈舍污水、家禽牲畜粪便等，污水直接进入周边环境造成了严重的“脏乱差”现象，既是村镇区域水体污染和水体富营养化的重要原因，也是潜在的传染病病源。
据建设部有关报告估算，全国农村生活污水年排放总量约为108.2亿吨，主要分布在人口密集的东部和中部地区。目前全国有一半建制以上的城市和接近所有的农村缺乏污水集中处理设施及排水管网系统，大量生活污水未经处理直接排入水体，造成了严重的污染现象。
农村居民居住分散、生活污水排放随意、经济落后、污水处理运行管理水平低下等特点，决定了在现阶段，我国农村生活污水难以进行集中收集处理。而分散型污水的就地处理则是一种可行方法。
目前应用于处理分散型生活污水的工艺有生物膜法、活性污泥法等好氧处理工艺;上流式厌氧污泥反应床、厌氧复合床等厌氧处理工艺;厌氧好氧(A/O)、厌氧缺氧好氧(A2/O)等联合生物处理工艺;人工湿地、土地渗滤、氧化塘等生态处理工艺。系统一般以小型的一体式装置为运行实体。目前国内外的一体式分散型污水处理装置，多为玻璃板或钢板材料制成，如日本的日本独立发展的“tandoku-shori”净化槽，用于厕所冲洗水的处理;“gappei-shori”净化槽用于混合的生活污水处理;挪威研制的预置式就地微型处理设备等。
国内外现有的分散型生活污水处理装置大部分针对城市小区污水而设计。我国农村生活污水由于受居民生活习惯的影响，其水质水量特征与城市小区污水存在着较大差异，典型特点是分散型分布，且水质差别大、水量变化大、排放无规律。此外，农村地区由于受到经济技术条件的限制，污水集中处理或采用复杂工艺净化均有较大难度。因此，适用于农村分散型污水的一体式装置的研发具有较大意义。
发明内容：
本发明目的在于研发一种适用于我国广大农村地区，管理操作简便，运行能耗低，处理效果优良的污水处理工艺及设备。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：将沉淀池技术、生物接触氧化池技术以及复合垂直潜流人工湿地技术组合成技术体系(图1)，并经过结构和技术优化，形成一整套污水处理设备(图2)。
A、沉淀池采用竖流式，圆筒状，位于设备中心。生活污水从沉淀池底部进入系统，主要经过物理化学过程净化后，顶部溢流进入下一处理单元。
B、生物接触氧化池呈圆环状，位于沉淀池外环，污水通过溢流管，从沉淀池顶部进入接触氧化池底部，再溢流进入人工湿地。池内悬挂组合填料，使微生物膜附着生成，主要通过生物过程净化污染物。
C、复合垂直潜流人工湿地为深度处理单元，由四片垂直流人工湿地串联构成，位于生物接触氧化池外侧。污水从顶部进入湿地，依次经过下行流、上行流、下行流、上行流，最终溢流排放。
本发明的技术体系与构型设置主要有以下特点：1)物化、生物、生态处理单元相结合，可有效应对农村生活污水水质、水量变化，保障污水净化效果;2)生态处理单元——人工湿地的应用，极大降低设备的运行费用及管理难度;3)多阶复合人工湿地可因地制宜的对湿地填料进行配置，实现水力条件及净化效果的优化;4)三个处理单元由内而外依次分布，构型紧凑，有效节约占地面积;5)生物单元内嵌于生态单元，有利于生物单元内温度的保持，提高其处理稳定性和耐低温能力;6)人工湿地位于装置外侧，其中生长的植物实现景观构建，而且可遮挡装置中心部位的沉淀池与生物接触氧化池。