申请日2018.12.25
公开(公告)日2019.03.22
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种户用型地埋式无动力一体化复合生物污水处理装置与工艺，包括设有进水口的厌氧折流板反应器，厌氧折流板反应器内设有复合生物滴滤池，厌氧折流板反应器的出水端与复合生物滴滤池进水端相通，污水通过重力推流依次进入厌氧折流板反应器和复合生物滴滤池内自动运行，复合生物滴滤池设有出水口。本发明全过程利用重力推流自动运行，高度集中污水处理实用技术，经济实用，操作、维护简单方便，无需动力设备，达到节约资源的目的，污染物处理效果好，适用于分散式农村生活污水处理的推广应用。
权利要求书
1.一种户用型地埋式无动力一体化复合生物污水处理装置，包括设有进水口的厌氧折流板反应器，其特征在于：厌氧折流板反应器(1)内设有复合生物滴滤池(10)，厌氧折流板反应器(1)的出水端与复合生物滴滤池(10)进水端相通，污水通过重力推流依次进入厌氧折流板反应器(1)和复合生物滴滤池(10)内自动运行，复合生物滴滤池(10)设有出水口(11)。
2.根据权利要求1所述的一种户用型地埋式无动力一体化复合生物污水处理装置，其特征在于：所述厌氧折流板反应器(1)内设有隔室，且环绕复合生物滴滤池(10)壳体本体外围而设，每个隔室内通过折流板(7)形成下行流室和上行流室，其中，与进水口相通的为第一隔室的下行流室，厌氧折流板反应器(1)的出水端采用溢流堰(8)，溢流堰(8)设于最后一隔室的上行流室内与复合生物滴滤池(10)进水端相通。
3.根据权利要求2所述的一种户用型地埋式无动力一体化复合生物污水处理装置，其特征在于：复合生物滴滤池(10)包括壳体本体，壳体本体内从上至下依次放置提供缺氧向好氧环境转变的一级生物滤池(14)、好氧环境的二级生物滤池(15)、及好氧向缺氧环境转变的三级生物滤池(16)的生物过滤单元;所述进水端设于一级生物滤池(14)上方，出水口(11)设于最后一级生物滤池下方。
4.根据权利要求3所述的一种户用型地埋式无动力一体化复合生物污水处理装置，其特征在于：一、二、三级生物滤池均为开口朝上的壳体，壳体的底面分布有过水孔，壳体下方设有支撑件，壳体内装有填料，每一壳体的顶端搭设有穿孔式布水板(18);壳体本体内一级生物滤池(14)的穿孔式布水板(18)的上方为布水室(19)，在布水室(19)内分布有与溢流堰(8)相接通的半管式溢流布水管(9)，每一级生物滤池壳体的底面与下一级生物滤池的穿孔式布水板之间形成通风室。
5.根据权利要求4所述的一种户用型地埋式无动力一体化复合生物污水处理装置，其特征在于：每一通风室内放置有栅条式溅水板(17)，栅条式溅水板(17)位于穿孔式布水板(18)上方。
6.根据权利要求4或5所述的一种户用型地埋式无动力一体化复合生物污水处理装置，其特征在于：所述通风室分别设置有通风管(12)，通风管(12)上端的管口位于地面以上，且安装有无动力风机(13)。
7.一种采用如权利要求1、2 、3 、4或5所述的户用型地埋式一体化复合生物污水处理装置进行污水处理的工艺，其特征在于：包括厌氧水解阶段和生物过滤阶段;其中，厌氧水解阶段降解污水中大分子有机物，去除部分有机物，降低污水有机负荷后进入生物过滤阶段，去除污水中无机污染物和剩余有机污染物。
8.根据权利要求7所述的一种户用型地埋式一体化复合生物污水处理工艺，其特征在于：厌氧水解阶段为：厌氧折流板反应器(1)内的每个隔室内填充有球形软性填料，将待处理的污水通过重力从所述进水口注入厌氧折流板反应器(1)中，污水依次流过厌氧折流板反应器的每一隔室，在每个隔室内污水均经过下行流和上行流，逐步去除污水中COD，最后通过溢流堰(8)流入半管式溢流布水管(9)进入布水室(19)。
9.根据权利要求8所述的一种户用型地埋式一体化复合生物污水处理工艺，其特征在于：生物过滤阶段包括以下步骤：
步骤(1)布水室：进入半管式溢流布水管(9)的污水滴落至一级生物滤池(14)顶端的穿孔式布水板(18)，通过该布水板的板孔流入一级生物滤池(14)内;
步骤(2).一级生物滤池：一级生物滤池(14)壳体内装有页岩陶粒填料，在其下方通风室的供氧作用下，一级生物滤池(14)由缺氧环境逐步向好氧环境过渡，在此过程中，异养菌利用碳源大量繁殖，大量去除污水中COD，部分有机氮转化为氨，页岩陶粒填料表面的生物膜作用和好氧-缺氧微环境下进行的同步硝化反硝化作用去除一部分氮后，依次滴落在壳体下方的栅条式溅水板、穿孔式布水板，污水呈水膜或水滴状在壳体下方的通风室中充分充氧后流入二级生物滤池(15)内;
步骤(3).二级生物滤池：二级生物滤池(15)壳体内装有海绵+海绵铁复合填料，在壳体上、下方通风室的共同供氧作用下，二级生物滤池(15)处于好氧环境下，流入二级生物滤池(15)内的污水经PO43-+Fe3+→FePO4↓作用、聚磷菌好氧吸磷作用和填料自身吸附作用除磷后，同步骤(2)依次滴落在壳体下方的栅条式溅水板和穿孔式布水板上，污水呈水膜或水滴状在壳体下方通风室中充分充氧后流入三级生物滤池(16)内;
步骤(4).三级生物滤池：三级生物滤池(16)壳体内装有页岩陶粒填料，在其上方通风室的作用下，三级生物滤池(16)由好氧环境向缺氧环境过渡，污水流经三级生物滤池(16)好氧环境段，硝化细菌大量繁殖，经硝化作用污水中的大量氮转化为NO3-和NO2-的形式存在，页岩陶粒填料表面的生物膜作用和好氧-缺氧微环境下进行的同步硝化反硝化作用去除少量氮，流经三级生物滤池(16)缺氧环境段，污水中的NO3-和NO2-形态的氮经过反硝化作用转化为N2排出，去除大量氮后经出水口(11)排出，即可得到净化水。
说明书
一种户用型地埋式无动力一体化复合生物污水处理装置及工艺
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，涉及农村分散式生活污水处理设备，具体涉及一种户用型地埋式无动力一体化复合生物污水处理装置与工艺。
背景技术
我国是一个发展中的农业大国，第六次全国人口普查显示，我国农村人口占全国总人口的50.32%，并且居住分散，此外，我国96%的村庄没有设置污水处理系统，农村居民生活产生的污水大部分未经处理便排入附近河流、池塘水体，自然环境、地表径流、地下水源、农田土壤等均受到不同程度的污染。
农村生活污水特点是可生化性强，氮、磷含量较高，基本不含重金属等有毒物质。排放点分散，每户排放量较少且污水水质水量波动比较大，收集难度较大，并且农村经济和专业水平较低，缺乏管理技术规范等。此外，农村人口居住分散且产生的生活污水量较小，污水处理还受当地自然环境的影响，因此农村生活污水处理工艺不能简单套用城镇污水处理工艺，现有传统工艺用于分散式农村生活污水处理，若要达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级标准，所需能耗大、投资成本高、维护管理麻烦。
发明内容
本发明针对分散式农村生活污水处理中存在的上述缺陷，提供了一种无需专业技术人员操作管理，结构紧凑、成本低、处理效果好的户用型地埋式无动力一体化污水净化装置。
本发明采用的技术方案如下：一种户用型地埋式无动力一体化复合生物污水处理装置，包括设有进水口的厌氧折流板反应器，厌氧折流板反应器内设有复合生物滴滤池，厌氧折流板反应器的出水端与复合生物滴滤池进水端相通，污水通过重力推流依次进入厌氧折流板反应器和复合生物滴滤池内自动运行，复合生物滴滤池设有出水口。
所述厌氧折流板反应器内设有隔室，且环绕复合生物滴滤池壳体本体外围而设，每个隔室内通过折流板形成下行流室和上行流室，其中，与进水口相通的为第一隔室的下行流室，厌氧折流板反应器的出水端采用溢流堰，溢流堰设于最后一隔室的上行流室内与复合生物滴滤池进水端相通。
作为优选，所述复合生物滴滤池包括壳体本体，壳体本体内从上至下依次放置提供缺氧向好氧环境转变的一级生物滤池、好氧环境的二级生物滤池、及好氧向缺氧环境转变的三级生物滤池的生物过滤单元;所述进水端设于一级生物滤池上方，出水口设于最后一级生物滤池下方。
进一步的，所述一、二、三级生物滤池均为开口朝上的壳体，壳体的底面分布有过水孔，壳体下方设有支撑件，壳体内装有填料，每一壳体的顶端搭设有穿孔式布水板;壳体本体内一级生物滤池的穿孔式布水板的上方为布水室，在布水室内分布有与溢流堰相接通的半管式溢流布水管，每一级生物滤池壳体的底面与下一级生物滤池的穿孔式布水板之间形成通风室。
进一步的，每一通风室内放置有栅条式溅水板，栅条式溅水板位于穿孔式布水板上方。
进一步的，所述通风室分别设置有通风管，通风管上端的管口位于地面以上，且安装有无动力风机。
本发明还提供了一种采用上述户用型地埋式一体化复合生物污水处理装置进行污水处理的工艺，包括厌氧水解阶段和生物过滤阶段;其中，厌氧水解阶段降解污水中大分子有机物，去除部分有机物，降低污水有机负荷后进入生物过滤阶段，去除污水中无机污染物和剩余有机污染物。
厌氧水解阶段为：厌氧折流板反应器内的每个隔室内填充有球形软性填料，将待处理的污水通过重力从所述进水口注入厌氧折流板反应器中，污水依次流过厌氧折流板反应器的每一隔室，在每个隔室内污水均经过下行流和上行流，逐步去除污水中COD，最后通过溢流堰流入半管式溢流布水管进入布水室。
生物过滤阶段包括以下步骤：
步骤(1)布水室：进入半管式溢流布水管的污水滴落至一级生物滤池顶端的穿孔式布水板，通过该布水板的板孔流入一级生物滤池内;
步骤(2).一级生物滤池：一级生物滤池壳体内装有页岩陶粒填料，在其下方通风室的供氧作用下，一级生物滤池由缺氧环境逐步向好氧环境过渡，在此过程中，异养菌利用碳源大量繁殖，大量去除污水中COD，部分有机氮转化为氨，页岩陶粒填料表面的生物膜作用和好氧-缺氧微环境下进行的同步硝化反硝化作用去除一部分氮后，依次滴落在壳体下方的栅条式溅水板、穿孔式布水板，污水呈水膜或水滴状在壳体下方的通风室中充分充氧后流入二级生物滤池内;
步骤(3).二级生物滤池：二级生物滤池 壳体内装有海绵+海绵铁复合填料，在壳体上、下方通风室的共同供氧作用下，二级生物滤池处于好氧环境下，流入二级生物滤池内的污水经PO43-+Fe3+→FePO4↓作用、聚磷菌好氧吸磷作用和填料自身吸附作用除磷后，同步骤(2)依次滴落在壳体下方的栅条式溅水板和穿孔式布水板上，污水呈水膜或水滴状在壳体下方通风室中充分充氧后流入三级生物滤池内;
步骤(4).三级生物滤池：三级生物滤池壳体内装有页岩陶粒填料，在其上方通风室的作用下，三级生物滤池由好氧环境向缺氧环境过渡，污水流经三级生物滤池好氧环境段，硝化细菌大量繁殖，经硝化作用污水中的大量氮转化为NO3-和NO2-的形式存在，页岩陶粒填料表面的生物膜作用和好氧-缺氧微环境下进行的同步硝化反硝化作用去除少量氮，流经三级生物滤池缺氧环境段，污水中的NO3-和NO2-形态的氮经过反硝化作用转化为N2排出，去除大量氮后经出水口排出，即可得到净化水。
本发明的一种户用型地埋式一体化复合生物污水处理工艺，采用地埋式安装无动力一体化复合生物污水处理装置用于四季处理分散式农村生活污水。
本发明的有益效果在于：
1.本发明利用装置各部分高度差和全过程利用重力推流自动运行，无需动力设备，达到节约资源的目的，本发明厌氧折流板反应器内依次相通的隔室环绕复合生物滴滤池壳体本体外围集中而设，满足一体化设计占地面积小，结构简单，能够高度集中处理污水、经济实用。
2.本发明通过无动力风机、通风管、栅条式溅水板和穿孔式布水板，利用无动力风机、拔风作用、及栅条式溅水板与穿孔式布水板的溅水复氧作用为好氧滤池供氧，提高水体溶解氧，进而提高污水处理效率，无需动力设备供氧，节约能耗、降低了污水处理的运行费用，尤其适合分散农村地区使用。
3.本发明所述的各级生物滤池壳体依次垒放堆积放置在复合生物滴滤池壳体本体内，更换填料简单方便，组装、拆卸方便，便于维护。
4.本发明通过相串联的厌氧、缺氧、好氧处理流程，通过厌氧水解阶段降解污水中大分子有机物，去除部分有机物，降低污水有机负荷，为后续处理奠定基础;然后进入生物过滤阶段，生物过滤阶段可根据污水水质特点，在每级生物滤池中装填不同类型的填料，有效去除污水中的有机物、氮磷等污染物质，污泥产生量少、出水水质达标、运行稳定等一系列优点，适用于分散式农村生活污水处理的推广应用。
5.本发明装置采用地埋式安装，冬季可正常运行，内部组件可轻松拆卸组装，无需专业技术人员操作维护，适合分散式农村地区生活污水处理推广使用。
6. 采用本发明的户用型地埋式无动力一体化复合生物污水处理装置处理农村生活污水，此一体化装置对COD和NH4+-N具有较好的去除效果，满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A标准，TN和TP能够满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级B标准，出水可达标排放。