公布日：2023.01.31
申请日：2022.10.25
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2006.01)N;C02F3/30(2006.01)N;C02F3/32(2006.01)N;C02F7/00(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种农村污水资源化处理系统及方法，属于污水处理技术领域。本发明包括农村生活污水处理系统和水产养殖废水处理系统，所述的农村生活污水处理系统包括输出农户端、集污缓冲池、一级沉淀池、二级沉淀池、稳定塘，所述的水产养殖废水处理系统包括水产养殖池、过滤沉淀池、固液分离池、厌氧发酵池、有效沉淀池、净化池，所述的稳定塘、净化池的输出端共同设置有资源回用池，本发明综合处理水产养殖废水、农村生活污水，系统所用能源为风能光伏分布式供电系统，为清洁能源，利用农村闲置的土地减少工程占地，实现水资源和氮、磷资源的生态循环。
权利要求书
1.一种农村污水资源化处理系统，包括农村生活污水处理系统和水产养殖废水处理系统，其特征在于：所述的农村生活污水处理系统包括输出农户端、集污缓冲池(4)、一级沉淀池(1)、二级沉淀池(2)、稳定塘(3)，输出农户端的输出端依次串联集污缓冲池(4)、一级沉淀池(1)、二级沉淀池(2)、稳定塘(3)；所述的水产养殖废水处理系统包括水产养殖池(5)、过滤沉淀池(6)、固液分离池(9)、厌氧发酵池(10)、有效沉淀池(7)、净化池(8)，水产养殖池(5)、过滤沉淀池(6)、有效沉淀池(7)、净化池(8)依次串联，水产养殖池(5)的输出端还依次连接有固液分离池(9)、厌氧发酵池(10)；所述的稳定塘(3)、净化池(8)的输出端共同设置有资源回用池(11)，农村生活污水处理系统和水产养殖废水处理系统的尾水均排入资源回用池(11)，经资源回用池(11)处理后的尾水可作为水厂养殖循环用水及农业种植用水。
2.根据权利要求1所述的一种农村污水资源化处理系统及方法，其特征在于：所述的资水产养殖废水处理系统的输入端连接有风能光伏分布式供电系统，污水处理系统所用电源均来源于清洁能源，供给水泵、水质监测系统等机器的用电。
3.根据权利要求1所述的一种农村污水资源化处理系统及方法，其特征在于：所述的输出农户端由多组并联设置的单个农户组成，单个农户出水为灰水，厕所黑水经固液分离机处理后转变为灰水与厨房及洗手间等灰水集中排出至集污缓冲池(4)，集污缓冲池(4)内安装格栅除污机，自动拦截并清除污水中的杂物。
4.根据权利要求1所述的一种农村污水资源化处理系统及方法，其特征在于：所述的一级沉淀池(1)由闸板机构(101)、沉砂斗(102)、吸砂泵(103)及除砂管道(104)组成，闸板机构(101)设置在一级沉淀池(1)内，闸板机构(101)的底部设置有沉砂斗(102)，沉砂斗(102)的底部通过除砂管道(104)连接有吸砂泵(103)，一级沉淀池(1)截留污水中的无机物颗粒及集污缓冲池中未截留的物质。
5.根据权利要求1所述的一种农村污水资源化处理系统及方法，其特征在于：所述的二级沉淀池(2)沉淀时间通常为2h，可去除污水中的固体悬浮颗粒，此种悬浮颗粒一般密度较大，去除率可以达到一半以上，对进水BOD5的去除率也可达三分之一。
6.根据权利要求1所述的一种农村污水资源化处理系统及方法，其特征在于：所述的稳定塘(3)为生化处理单元，生化处理单元依次对污水进行厌氧池释磷、缺氧池反硝化和脱氮好氧池硝化吸磷处理。
7.根据权利要求1所述的一种农村污水资源化处理系统及方法，其特征在于：所述的稳定塘(3)包括次连接的厌氧池(31)、缺氧池(32)和好氧池(33)；所述的厌氧池(31)内设置有潜水搅拌机(311)，缺氧池(32)内设置有曝气设备(321)，缺氧池(32)和好氧池(33)内均设置有溶解氧浓度监测设备(322)，厌氧池(31)、缺氧池(32)和好氧池(33)内均设置有弹性填料，弹性填料为聚烯烃类材质或聚酰胺类材质。
8.根据权利要求1所述的一种农村污水资源化处理系统及方法，其特征在于：所述的固液分离池(9)与水产养殖池(5)底部排污管相连，固液分离池(9)的沉渣通过管道与厌氧发酵池(10)连通，固液分离池(9)的上清液通过管道与过滤沉淀池(6)相连；水产养殖池(5)中上层水通过养殖池中部管道与过滤沉淀池(6)相连，过滤沉淀池(6)处理后的上清液流入有效沉淀池(7)，沉渣通过管道输入厌氧发酵池(10)；经有效沉淀池(7)处理后的尾水流入净化池(8)进行进一步的过滤净化；所述的厌氧发酵池(10)的产物可以用作为植物、作物生长的肥料，经处理的水产养殖废水通过净化池(8)的最后一步处理后，通过管网输送至资源回用池；所述的过滤沉淀池(6)装有过滤和输送沉渣装置；所述的有效沉淀池(7)为农村现有塘或窖，可包括天然生长的水生植物或种植部分人工选择的针对水产养殖废水的水生植物及滤食性鱼类等；所述的净化池(8)为经改造的天然池塘等农村现有坑地，净化池(8)中分别设置梯级过滤层，一般设置3-5级，每一级过滤层设置有多级填料层，填料层铺设填料可根据水质需要选用石英砂、砾石、碎石、矿渣、钢渣、陶粒、贝壳中的几种或按照一定比例混合，粒径根据需要选择1mm-30mm或更大粒径，出水通过现有沟渠或管道输送至资源回用池(11)。
9.根据权利要求1所述的一种农村污水资源化处理系统及方法，其特征在于：所述的农村生活污水处理系统和水产养殖废水处理系统中稳定塘(3)及净化池(8)所处理的尾水均可通过农村现有沟渠或管道输送至资源回用池(11)，通过农村现有沟渠输送尾水不但能进一步利用沟渠植物的进一步净化尾水，而且节约经费。
10.根据权利要求1所述的一种农村污水资源化处理系统及方法，其特征在于：所述的资源回用池(11)可为农村面积较大的坑塘或封闭水体，资源回用池为进水过滤子系统+湿地子系统的形式组合，过滤子系统设置在资源池进水口及出水口处，因地制宜采用碎石、鹅卵石等滤料过滤来水，滤料上层设置泥土层，用来种植除磷植物；经过进水口处过滤子系统过滤后的水进入资源池湿地子系统；湿地子系统布置水生植物，包括沉水植物、挺水植物、浮叶植物等，可为软骨草属、海菖蒲、黄花鸢尾、香蒲、美人蕉、花叶芦竹等，既能净化水质又能美化环境，资源池也可作为农村休憩、观景之处，出水口处过滤子系统将过滤后的水通过沟渠或管道输送至水产养殖池或作为农业种植用水。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供了一种农村污水资源化处理系统及方法，本发明开发了一种适用于农村综合废水的处理系统，综合处理水产养殖废水、农村生活污水，能够解决现有技术中农村排水会造成的环境污染问题，主要利用农村现有沟、塘、窖为资源回收池，利用农村闲置的土地减少工程占地，将处理后的尾水用于农村下垫面，实现水资源和氮、磷资源的生态循环，资源回用池有景观属性，可供村民休憩、观赏用，系统所用能源为风能光伏分布式供电系统，为清洁能源。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种农村污水资源化处理系统，包括农村生活污水处理系统和水产养殖废水处理系统，所述的农村生活污水处理系统包括输出农户端、集污缓冲池、一级沉淀池、二级沉淀池、稳定塘，输出农户端的输出端依次串联集污缓冲池、一级沉淀池、二级沉淀池、稳定塘；
所述的水产养殖废水处理系统包括水产养殖池、过滤沉淀池、固液分离池、厌氧发酵池、有效沉淀池、净化池，水产养殖池、过滤沉淀池、有效沉淀池、净化池依次串联，水产养殖池的输出端还依次连接有固液分离池、厌氧发酵池；
所述的稳定塘、净化池的输出端共同设置有资源回用池，农村生活污水处理系统和水产养殖废水处理系统的尾水均排入资源回用池，经资源回用池处理后的尾水可作为水厂养殖循环用水及农业种植用水。
进一步地，所述的资水产养殖废水处理系统的输入端连接有风能光伏分布式供电系统，污水处理系统所用电源均来源于清洁能源，供给水泵、水质监测系统等机器的用电。
进一步地，所述的输出农户端由多组并联设置的单个农户组成，单个农户出水为灰水，厕所黑水经固液分离机处理后转变为灰水与厨房及洗手间等灰水集中排出至集污缓冲池，集污缓冲池内安装格栅除污机，自动拦截并清除污水中的杂物。
进一步地，所述的一级沉淀池由闸板机构、沉砂斗、吸砂泵及除砂管道组成，闸板机构设置在一级沉淀池内，闸板机构的底部设置有沉砂斗，沉砂斗的底部通过除砂管道连接有吸砂泵，一级沉淀池截留污水中的无机物颗粒及集污缓冲池中未截留的物质。
进一步地，所述的二级沉淀池沉淀时间通常为2h，可去除污水中的固体悬浮颗粒，此种悬浮颗粒一般密度较大，去除率可以达到一半以上，对进水BOD5的去除率也可达三分之一。
进一步地，所述的稳定塘为生化处理单元，生化处理单元依次对污水进行厌氧池释磷、缺氧池反硝化和脱氮好氧池硝化吸磷处理。
进一步地，所述的稳定塘包括次连接的厌氧池、缺氧池和好氧池；所述的厌氧池内设置有潜水搅拌机，缺氧池内设置有曝气设备，缺氧池和好氧池内均设置有溶解氧浓度监测设备，厌氧池、缺氧池和好氧池内均设置有弹性填料，弹性填料为聚烯烃类材质或聚酰胺类材质。
进一步地，所述的固液分离池与水产养殖池底部排污管相连，固液分离池的沉渣通过管道与厌氧发酵池连通，固液分离池的上清液通过管道与过滤沉淀池相连；水产养殖池中上层水通过养殖池中部管道与过滤沉淀池相连，过滤沉淀池处理后的上清液流入有效沉淀池，沉渣通过管道输入厌氧发酵池；经有效沉淀池处理后的尾水流入净化池进行进一步的过滤净化；
所述的厌氧发酵池的产物可以用作为植物、作物生长的肥料，经处理的水产养殖废水通过净化池的最后一步处理后，通过管网输送至资源回用池；
所述的过滤沉淀池装有过滤和输送沉渣装置；
所述的有效沉淀池为农村现有塘或窖，可包括天然生长的水生植物或种植部分人工选择的针对水产养殖废水的水生植物及滤食性鱼类等；
所述的净化池为经改造的天然池塘等农村现有坑地，净化池中分别设置梯级过滤层，一般设置3-5级，每一级过滤层设置有多级填料层，填料层铺设填料可根据水质需要选用石英砂、砾石、碎石、矿渣、钢渣、陶粒、贝壳中的几种或按照一定比例混合，粒径根据需要选择1mm-30mm或更大粒径，出水通过现有沟渠或管道输送至资源回用池。
进一步地，所述的农村生活污水处理系统和水产养殖废水处理系统中稳定塘及净化池所处理的尾水均可通过农村现有沟渠或管道输送至资源回用池，通过农村现有沟渠输送尾水不但能进一步利用沟渠植物的进一步净化尾水，而且节约经费。
进一步地，所述的资源回用池可为农村面积较大的坑塘或封闭水体，资源回用池为进水过滤子系统+湿地子系统的形式组合，过滤子系统设置在资源池进水口及出水口处，因地制宜采用碎石、鹅卵石等滤料过滤来水，滤料上层设置泥土层，用来种植除磷植物；经过进水口处过滤子系统过滤后的水进入资源池湿地子系统；湿地子系统布置水生植物，包括沉水植物、挺水植物、浮叶植物等，可为软骨草属、海菖蒲、黄花鸢尾、香蒲、美人蕉、花叶芦竹等，既能净化水质又能美化环境，资源池也可作为农村休憩、观景之处，出水口处过滤子系统将过滤后的水通过沟渠或管道输送至水产养殖池或作为农业种植用水。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明开发了一种适用于农村综合废水的处理系统，综合处理水产养殖废水、农村生活污水，能够解决现有技术中农村排水会造成的环境污染问题，主要利用农村现有沟、塘、窖为资源回收池，利用农村闲置的土地减少工程占地，将处理后的尾水用于农村下垫面，实现水资源和氮、磷资源的生态循环，资源回用池有景观属性，可供村民休憩、观赏用，系统所用能源为风能光伏分布式供电系统，为清洁能源。
（发明人：程玉洁;费晓昕;陈铁汉;郑菲;朱红生）