申请日2007.09.21
公开(公告)日2008.04.23
IPC分类号C02F9/14; C02F3/08; C02F1/28; C02F1/44; C02F1/52
摘要
本发明公开了一种农村污水处理装置及其应用，该装置由兼氧接触氧化系统、泥水分离装置和毛细管渗滤沟组合系统组成;兼氧接触氧化系统内置聚丙烯材料制成的球形填料，下设曝气管;毛细管渗滤系统的组成包括布水管、上层渗滤层和下层砂砾层。渗滤层用污水处理当地土壤和灰渣按体积比2∶1配制而成，厚度为0.4～0.6m;砂砾层由粒径为0.5～2mm的粗砂组成，厚度为0.3～0.4m;渗滤层上铺设布水管，渗滤层和砂砾层之间设置可透水的无纺布。污水泵入兼氧接触氧化池预处理后泥水分离，再经毛细管渗滤沟组合系统的布水、吸附、渗滤、再分布和吸附后，滤出达到排放指标的水。
权利要求书
1.农村污水处理装置，所述农村污水的COD为300～400mg/L，BOD150～200mg/L，氨 氮浓度为35mg/L以下，总磷浓度为2.8mg/L以下，pH为6～9，其特征在于：所述污水处理 装置由设置在地表的兼氧接触氧化系统、泥水分离装置和设置在地下的毛细管渗滤沟组合系 统组成;所述兼氧接触氧化系统内置聚丙烯材料制成的球形填料，下设曝气管;所述泥水分 离装置即为沉淀槽，连接在兼氧接触氧化系统和毛细管渗滤沟组合系统之间;所述毛细管渗 滤系统的组成包括布水管、上层渗滤层和下层砂砾层。
2.如权利要求1所述农村污水处理装置，其特征在于：所述毛细管渗滤沟组合系统的上 层渗滤层是用污水处理当地土壤和灰渣按体积比2∶1配制而成，厚度为0.4～0.6m;下层砂砾 层由粒径为0.5～2mm的粗砂组成，厚度为0.3～0.4m;渗滤层上铺设布水管形成多条渗滤沟， 在渗滤层和砂砾层之间设置可透水的无纺布隔离层。
3.如权利要求1所述农村污水处理装置的应用，其特征在于以下步骤：
(1)待处理污水泵入兼氧接触氧化池进行预处理，预处理过程中溶解氧浓度控制在 0.5mg/L，处理24小时;
(2)预处理后的出水流入泥水分离装置进行泥水分离，澄清后的出水再泵入毛细管渗滤 沟组合系统;
(2)上述泵入的出水经布水管渗滤沟布水，再经过上层渗滤层的吸附渗滤后，通过可透 水的无纺布隔离层，再经过砂砾层的再分布和吸附后滤出。
说明书
农村污水处理装置及应用
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，涉及废水治理、资源回收利用技术，具体为一种农村污 水的处理装置以及使用的方法。
背景技术
随着我国经济的发展，农村小城镇化倾向日趋明显，农村污水已成为仅次于城市污水的 又一个严重污染源。由于农村污染源分散且面广、污水量少、资金有限、技术力量薄弱等原 因，农村污水的无害化处理率很低。对农村人畜混合污水进行无害化处理和资源化利用，是 现代文明的基本要求，已成为农村生态村建设中重点关注的环保问题。
农村污水包括人畜粪便污水、厨房洗涤废水以及小型企业生产废水。排水量不大，可生 化性较好，目前一般采用沼气净化处理，并与“改橱、改厕、改圈”相结合，达到节能治污 与沼气、沼液、沼渣资源化利用的双重目的。采用的“非耗能型”生物处理法常建成混凝土 构筑物，一般采用地埋式无动力生活污水处理装置，其特点是整个处理设施置于地下、工艺 运行不耗能、管理方便、污泥量少。实践证明，此类处理装置只有在排水水质要求不高时方 可选用。
近年来，利用生态工程原理发展起来的人工湿地技术处理农村污水呈现一定的发展趋势。 利用土地资源和生态技术，兴建一些小型的生态污水处理系统，形成一定植物、土壤、微生 物、水复合生态系统以有效处置污水。主要有湿地处理系统、土地渗滤处理系统、生物稳定 塘处理系统等。在我国西南部滇池流域的乡村已建成了最新的废水地下渗滤系统，主要由红 土和25%的煤渣组成的混合土壤填充，用于农村废水的处理。TIEHENG采用地下渗滤系统 对生活污水处理进行了研究。该系统主要包括沉淀、土地渗滤、生物膜过程，其COD、BOD5、 SS和氨氮去除率分别可达92.6%、97.6%、86.8%和81.72%。污水土地渗滤系统充分利用土 壤毛细管渗滤作用，依靠土壤中的物理、化学、生物作用降解污水中的有机污染物。但是， 进入土地渗滤系统的污水浓度不宜过高。而我国注重发展农村经济，鼓励发展农村工业，因 此农村污水水质成份复杂、排放污染物量较大，污水进入土地渗滤系统前需要经过必要的预 处理。
发明内容
本发明的目的是针对含有小型企业生产废水、水污染物浓度相对较高的农村污水，设置 一体化的处理装置，并提供该装置的使用方法，通过本发明处理的出水可作为景观用水。
本发明的农村污水处理装置，所处理的农村污水的COD为300～400mg/L， BOD150～200mg/L，氨氮浓度为35mg/L以下，总磷浓度为2.8mg/L以下，pH为6～9。所述 污水处理装置由设置在地表的兼氧接触氧化系统、泥水分离装置和设置在地下的毛细管渗滤 沟组合系统组成;所述兼氧接触氧化系统内置聚丙烯材料制成的球形填料，下设曝气管;所 述泥水分离装置即为沉淀槽，连接在兼氧接触氧化系统和毛细管渗滤沟组合系统之间;所述 毛细管渗滤系统的组成包括布水管、上层渗滤层和下层砂砾层。
所述毛细管渗滤沟组合系统的上层渗滤层是用污水处理当地土壤和灰渣按体积比2∶1配 制而成，厚度为0.4～0.6m;下层砂砾层由粒径为0.5～2mm的粗砂组成，厚度为0.3～0.4m;渗 滤层上铺设布水管形成多条渗滤沟，在渗滤层和砂砾层之间设置可透水的无纺布隔离层。
上述农村污水处理装置的应用包括以下步骤：
(1)待处理污水泵入兼氧接触氧化池进行预处理，预处理过程中溶解氧浓度控制在 0.5mg/L，处理24小时;
(2)预处理后的出水流入泥水分离装置进行泥水分离，澄清后的出水再泵入毛细管渗滤 沟组合系统;
(3)上述泵入的出水经布水管渗滤沟布水，再经过上层渗滤层的吸附渗滤后，通过可透 水的无纺布隔离层，再经过沙砾层的再分布和吸附后滤出。
本发明方案进一步叙述如下：
本发明实际上是一个兼氧接触氧化-土地渗滤沟系统综合污水处理技术，由兼氧接触氧化 污水预处理系统、土地渗滤沟污水处理系统两部分组成。
1.兼氧接触氧化污水预处理系统可用于污水进入后续处理工艺前的预处理。通过控制 水力停留时间在24h，溶解氧浓度控制在0.5mg/L的条件下，利用系统中的填料可有效降低 有机物含量，使出水COD降至100mg/L左右，达到预处理目的。针对不同水质情况，可通 过切换，灵活选择无动力或微动力等运行方式。
2. 经预处理后的污水通过管道输送至土壤渗滤系统。在配水系统控制下，污水经布水 管分配到每条渗滤沟中。污水在渗滤沟中通过上层渗滤层吸附渗滤后，通过可透水的无纺布 隔离层，再经过沙砾层的再分布和吸附后滤出。
本发明设置在地下的毛细管渗滤沟组合系统可以在其上种植草坪植物，在上层渗滤层的 部分污水在土壤毛细作用下上升至植物根区，经过土壤的物理、化学作用和微生物的生化作 用以及植物吸收利用后得到处理和净化。
大部分污水在渗滤沟中通过上层渗滤层吸附渗滤后，通过可透水的无纺布隔离层，再经 过沙砾层的再分布和吸附后滤出。
由于渗滤沟特殊配制的土壤是用污水处理当地土壤和灰渣按体积比2∶1配制而成，厚度 为0.4～0.6m;具有理想的土壤机质组成，有机质含量丰富，因此土壤的团粒结构发达，渗透 速率高，毛细作用强，吸附容量大，通透性较好。同时，土壤中富含微生物所必须的营养和 能源物质，加之适宜的土壤性状为土壤微生物提供了良好的生存发育环境，因此土壤具有较 高的生物活性。被阻留和吸附在土壤中的有机污染物在微生物的作用下，经生物化学反应被 分解转化成无机物，这是去除有机污染物的关键过程。污水经过上层渗滤层的吸附渗滤后， 通过可透水的无纺布隔离层，再经过砂砾层的再分布和吸附后滤出。
草坪植物对营养元素的吸收也是污水净化的重要途径。污水中的氮、磷等作为植物生长 所必需的养分，通过植物根系被吸收利用，当割草时被移出系统达到脱除的目的。经常的修 剪草坪可以使营养元素的去除量达到最大。
将两系统联合形成的兼氧接触氧化-土地渗滤系统综合污水处理技术可稳定实现污水高 标准处理目的，加强对景观水体的生态修复，实现再生水资源的有效利用，最大程度降低系 统能耗和运行管理费用。
本发明的回用指标为：
(1)污水回用率大于60%;
(2)回用处理系统处理出水达到表1的水质标准。
表1回用处理系统处理出水标准
指标 范围 pH CODCr BOD5 SS 6～9 <50mg/L <10mg/L <3mg/L
处理场地为规划绿化用地。充分利用生态、自然型技术，将传统工艺与新工艺相结合， 努力达到污水处理的技术和经济优化，注重从单一处理向综合环境的改善和资源综合利用方 向发展。