申请日2018.09.07
公开(公告)日2019.01.15
IPC分类号C02F9/14
摘要
一种处理农村生活污水的装置，包括表流湿地系统，表流湿地系统一侧设有砾石过滤系统，表流湿地系统底部设有活性污泥系统，本发明还提供一种处理农村生活污水的方法，其通过一种处理农村生活污水的装置实现，包括如下步骤：S1、关闭第一阀门，开启第二阀门，将待处理的生活污水通入表流湿地系统，污水在表流湿地系统内流向砾石过滤系统;S2、出水进入砾石过滤系统后，由上至下进入活性污泥系统;S3、水在活性污泥系统中会经过曝气、沉淀、静置、出水等循环操作;S4、系统运行一段时间后，将活性污泥系统中的部分剩余污泥和部分出水抽入表流湿地系统内回流混合。该装置成本低、占地少、处理污水效率高，属于污水处理技术领域。
权利要求书
1.一种处理农村生活污水的装置，包括表流湿地系统(1)，其特征在于：所述表流湿地系统(1)一侧设有砾石过滤系统(2)，所述表流湿地系统(1)与砾石过滤系统(2)的底部设有活性污泥系统(3)，所述活性污泥系统(3)背离砾石过滤系统(2)一侧的侧壁上设有第一进水管(6)，所述活性污泥系统(3)侧壁上且位于第一进水管(6)顶部设有出水管(7)，所述第一进水管(6)顶部设有两端分别与第一进水管(6)和表流湿地系统(1)相连的第二进水管(8)，所述第一进水管(6)位于活性污泥系统(3)侧壁与第二进水管(8)之间的管壁上设有第一阀门(6.1)，所述第二进水管的管壁上(8)设有第二阀门(8.1)，所述出水管(7)顶部、且位于表流湿地系统(1)侧壁上设有两端分别与出水管(7)和表流湿地系统(1)相连的回流管(9)，所述第一进水管(6)背离活性污泥系统(3)一端设有进污口(6.2)。
2.根据权利要求1所述的一种处理农村生活污水 的装置，其特征在于：所述活性污泥系统(3)内底壁设有曝气板(4)，所述活性污泥系统(3)底部设有与曝气板(4)相连的曝气泵(4.1)。
3.根据权利要求1所述的一种处理农村生活污水的装置，其特征在于：所述砾石过滤系统(2)底部、且位于活性污泥系统(3)内底壁处设有污泥回流泵(5)，所述砾石过滤系统(2)与活性污泥系统(3)的外壁一侧设有一端贯穿活性污泥系统(3)后与污泥回流泵(5)相连、另一端与表流湿地系统(1)相连的污泥回流管(5.1)。
4.根据权利要求1所述的一种处理农村生活污水的装置，其特征在于：所述第二进水管(8)与回流管(9)上分别设有第一水泵(8.2)和第二水泵(9.1)。
5.根据权利要求1所述的一种处理农村生活污水的装置，其特征在于：所述砾石过滤系统(2)与表流湿地系统(1)的深度相同。
6.根据权利要求1所述的一种处理农村生活污水的装置，其特征在于：所述活性污泥系统(3)的水平截面积为表流湿地系统(1)与砾石过滤系统(2)的水平截面积之和。
7.根据权利要求1所述的一种处理农村生活污水的装置，其特征在于：所述活性污泥系统(3)的深度为1-2m。
8.根据权利要求1所述的一种处理农村生活污水的装置，其特征在于：所述表流湿地系统(1)与砾石过滤系统(2)相邻的侧壁上设有管道(2.1)。
9.一种处理农村生活污水的方法，其特征在于，其通过权利要求1至8中任一项所述的一种处理农村生活污水的装置实现，包括如下步骤：
S1、关闭第一阀门(6.1)，开启第二阀门(8.1)，将待处理的生活污水通过进污口(6.2)和第二进水管(8)通入上层的表流湿地系统(1)，污水在表流湿地系统(1)内从靠近第二进水管(8)的一端流向靠近砾石过滤系统(2)的一端;
S2、所述表流湿地系统(1)出水通过管道(2.1)进入砾石过滤系统(2)，水在重力的作用下，由上至下进入下层的活性污泥系统(3);
S3、由砾石过滤系统(2)进入活性污泥系统(3)后的出水，在活性污泥系统(3)中会经过曝气、沉淀、静置、出水等循环操作;
S4、系统运行一段时间后，将活性污泥系统(3)中的部分剩余污泥通过污泥回流泵(5)和污泥回流管(5.1)抽入表流湿地系统(1)，将部分出水通过回流管(9)和第二水泵(9.1)抽入表流湿地系统(1)，部分剩余污泥和部分出水在表流湿地系统(1)内回流混合。
10.根据权利要求9所述的一种处理农村生活污水的方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述砾石过滤系统(2)内的砾石表面挂载有微生物膜。
说明书
一种处理农村生活污水的装置及方法
技术领域
本发明涉及污水领域，尤其涉及一种处理农村生活污水的装置及方法。
背景技术
农村生活污水是我国水环境面源污染的主要来源之一，对农村地区的水体、土壤等自然环境产生严重影响。为确保农村水环境安全和农民身体健康，农村污水治理刻不容缓。目前，我国农村地区生活污水处理率低，绝大部分的生活污水未经处理直接排放，产量小、产源分散、水量水质波动大。农村污水治理工程非常少，很多处理技术仅仅处于示范研究的阶段。目前村镇生活污水的处理技术主要有氧化沟、接触氧化、化粪池技术、净化沼气池技术、人工湿地技术、人工快速渗滤技术等。氧化沟、接触氧化技术由于建设成本高、管理复杂，应用有限;化粪池技术、净化沼气池技术的净化效率较低，且出水水质不稳定;人工湿地技术、人工快速渗滤技术虽成本较低，但却占地面积较大，且容易堵塞。因此，开发适合处理农村生活污水的处理技术所面临的既有技术的问题，也有农村经济的问题。
表流人工湿地是一种经济有效、环境友好的污水处理技术，但处理效率不高。传统活性污泥法处理生活污水，虽然出水效果稳定，但成本较高。本专利通过将两项处理技术进行有效结合与精简，优势互补，既保证了污水处理效率和稳定性，同时又兼顾了处理的经济性。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种处理农村生活污水的装置及方法。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：
一种处理农村生活污水的装置，包括表流湿地系统，其特征在于：所述表流湿地系统一侧设有砾石过滤系统，所述表流湿地系统与砾石过滤系统的底部设有活性污泥系统，所述活性污泥系统背离砾石过滤系统一侧的侧壁上设有第一进水管，所述活性污泥系统侧壁上且位于第一进水管顶部设有出水管，所述第一进水管顶部设有两端分别与第一进水管和表流湿地系统相连的第二进水管，所述第一进水管位于活性污泥系统侧壁与第二进水管之间的管壁上设有第一阀门，所述第二进水管的管壁上设有第二阀门，所述出水管顶部、且位于表流湿地系统侧壁上设有两端分别与出水管和表流湿地系统相连的回流管，所述第一进水管背离活性污泥系统一端设有进污口。
在本发明中，所述的一种处理农村生活污水的装置，其特征在于：所述活性污泥系统内底壁设有曝气板，所述活性污泥系统底部设有与曝气板相连的曝气泵。
在本发明中，所述的一种处理农村生活污水的装置，其特征在于：所述砾石过滤系统底部、且位于活性污泥系统内底壁处设有污泥回流泵，所述砾石过滤系统与活性污泥系统的外壁一侧设有一端贯穿活性污泥系统后与污泥回流泵相连、另一端与表流湿地系统相连的污泥回流管。
在本发明中，所述的一种处理农村生活污水的装置，其特征在于：所述第二进水管与回流管上分别设有第一水泵和第二水泵。
在本发明中，所述的一种处理农村生活污水的装置，其特征在于：所述砾石过滤系统与表流湿地系统的深度相同。
在本发明中，所述的一种处理农村生活污水的装置，其特征在于：所述活性污泥系统的水平截面积为表流湿地系统与砾石过滤系统的水平截面积之和。
在本发明中，所述的一种处理农村生活污水的装置，其特征在于：所述活性污泥系统的深度为1-2m。
在本发明中，所述的一种处理农村生活污水的装置，其特征在于：所述表流湿地系统与砾石系统相邻的侧壁上设有管道。
本发明还提供一种处理农村生活污水的方法，其通过上述任一项的一种处理农村生活污水的装置实现，包括如下步骤：
S1、关闭第一阀门，开启第二阀门，将待处理的生活污水通过进污口和第二进水管通入上层的表流湿地系统，污水在表流湿地系统内从靠近第二进水管的一端流向靠近砾石过滤系统的一端;
S2、所述表流湿地系统出水通过管道进入砾石过滤系统，水在重力的作用下，由上至下进入下层的活性污泥系统;
S3、由砾石过滤系统进入活性污泥系统后的出水，在活性污泥系统中会经过曝气、沉淀、静置、出水等循环操作;
S4、系统运行一段时间后，将活性污泥系统中的部分剩余污泥通过污泥回流泵和污泥回流管抽入表流湿地系统，将部分出水通过回流管和第二水泵抽入表流湿地系统，部分剩余污泥和部分出水在表流湿地系统内回流混合。
在本发明中，所述的一种处理农村生活污水的方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述砾石过滤系统内的砾石表面挂载有微生物膜。
本发明的有益效果是：一、本项技术充分利用表流湿地系统和活性污泥系统的各自优势，精简了传统活性污泥系统的工艺流程，将调节池、沉砂池功能赋予湿地系统，不仅对污水进行了初步沉淀，而且能利用湿地系统对沉淀的污染物质进行降解，既经济又高效。
二、本项技术较传统人工湿地系统技术，占地面积小，投资省，寿命长，且处理效率更高。传统潜流人工湿地系统，通常占地面积较大，易堵塞，且由于受到环境温度变化的限制，处理效率不稳定，变化较大。本专利中表流湿地系统由于本身特性，没有堵塞问题，且又能发挥传统湿地系统的景观功能，而污水处理效率不高的问题，则是由下层的活性污泥系统来解决，进而优势互补，既环境友好，又处理高效。
三、本项专利相较于传统活性污泥系统，没有污泥处理等流程单元，投资更低。由于利用表流湿地系统作为活性污泥的前端沉砂池，沉淀的悬浮颗粒等物质，直接沉于底部并降解。此外，本专利中活性污泥系统产生的剩余污泥则是全部回流入表流湿地系统。相较于传统活性污泥系统，本专利省掉了污泥处理等流程单元，投资较低。
四、本项专利的活性污泥系统位于下层，在寒冷地区冬天，可以通过在上层表流湿地系统形成较厚冰层来对下层系统进行隔离保温，从而不影响该系统在冬天的运行。