公布日：2024.05.14
申请日：2024.03.25
分类号：C02F3/02(2023.01)I;C02F3/10(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明提供一种无动力农村生活污水处理装置，包括无动力通风系统、污水处理系统以及实时监测系统。无动力通风系统采用自然通风和烟囱效应的方式，在进风管道和出风管道的相互作用下为污水处理系统充氧，保证其好氧状态。污水处理系统采用填料层层和过滤层相互叠加的方式布设，采用ABF生物膜作为原材料，在氧气的流动作用下完成对污水污染物的生物处理。实时监测系统保证了整个设备的正常运行，主要包括空气监测以及出水监测。本发明提供的污水处理设施具有占地面积小、收集方便、出水水质好等优点，同时，相比其他同类技术，本发明采用的无动力通风设施降低了设备运行成本，为分散式农村生活污水的处理处置提供了一种全新的思路。
权利要求书
1.一种无动力农村生活污水处理装置，其特征在于，包括设在装置底座(17)上的容器，容器上设有无动力通风系统、污水处理系统以及实时监测系统；无动力通风系统采用了自然通风和烟囱效应的方式，在进风管道(8)和出风管道(11)的相互作用下为污水处理系统充氧，保证其好氧状态；污水处理系统采用填料层(13)和过滤层(14)相互叠加的方式布设，采用ABF生物膜作为原材料，在氧气的流动作用下完成对污水污染物的生物处理；实时监测系统保证了整个设备的正常运行，包括空气监测以及出水监测。
2.根据权利要求1所述的一种无动力农村生活污水处理装置，其特征在于，所述的无动力通风系统包括进风管道(8)和出风管道(11)；进风管道(8)的上半部的进风口(7)设在容器的外部，下半部设在容器内部，进风管道(8)的下半部侧壁上开设有多个通风小孔，作为通风孔道(9)；出风管道(11)的上半部的出风口(12)设在容器的外部，下半部设在容器内部，出风管道(11)的下半部侧壁上开设有多个通风小孔；进风管道(8)的通风孔道(9)与填料层(13)相接，以便填料能够均匀接触到空气；进风管道(8)和出风管道(11)形成一个空气环形。
3.根据权利要求1所述的一种无动力农村生活污水处理装置，其特征在于，所述的污水处理系统包括填料层(13)，容器上部设有进水口(1)，下半部设有出水口，进水口(1)连接多根布水管(3)，布水管(3)上开有布水孔(4)，多个布水管(3)设在填料层(13)内；进水口(1)、出水口(6)有高差；填料层(13)由ABF生物膜组成，从上到下共分为四层，每层填料层(13)中间设有过滤层(14)；填料层(13)和过滤层(14)组成的污水处理系统与进风管道(8)、出风管道(11)以及布水管(3)紧密相连。
4.根据权利要求1所述的一种无动力农村生活污水处理装置，其特征在于，所述的实时监测系统，包括容器上部的空气监测系统(15)，对设备运行过程中的参数进行实时监测，还包括出水口(6)设定的出水监测系统(5)。
5.根据权利要求1所述的一种无动力农村生活污水处理装置，其特征在于，所述的容器上还设有观测口(16)。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于设计了一种新型的农村无动力污水处理设备。该技术模拟研究区域农村生活污水的基本特性，通过无动力污水处理设备，使得农村生活污水在设备中可在水平和垂直两个方向同时迁移，结合对实验运行时间的调控，可以模拟出污染物在该设备中的变化规律。同时，通过对设备运行过程中水质参数的实时监控，考察通气量、溶解氧、生物膜量等工艺参数对该无动力生活污水处理设备处理水污染物(COD、NH3-H、TN、TP)效果的影响。最后，通过选用新材料、改变传统材料存在的问题，优化处理过程，降低研发设计投资少、效率高的设备装置。
具体技术方案为：
一种无动力农村生活污水处理装置，包括设在装置底座上的容器，容器上设有无动力通风系统、污水处理系统以及实时监测系统；
无动力通风系统采用了自然通风和烟囱效应的方式，在进风管道和出风管道的相互作用下为污水处理系统充氧，保证其好氧状态；
污水处理系统采用填料层和过滤层相互叠加的方式布设，采用ABF生物膜作为原材料，在氧气的流动作用下完成对污水污染物的生物处理；
实时监测系统保证了整个设备的正常运行，包括空气监测以及出水监测。
无动力通风系统包括进风管道和出风管道。
进风管道的上半部的进风口设在容器的外部，下半部设在容器内部，进风管道的下半部侧壁上开设有多个通风小孔，作为通风孔道；
出风管道的上半部的出风口设在容器的外部，下半部设在容器内部，出风管道的下半部侧壁上开设有多个通风小孔。
进风管道的通风孔道与填料层相接，以便填料能够均匀接触到空气。进风管道和出风管道形成一个空气环形。
污水处理系统包括填料层，容器上部设有进水口，下半部设有出水口，进水口连接多根布水管，布水管上开有布水孔，多个布水管设在填料层内；进水口、出水口有高差；填料层由ABF生物膜组成，从上到下共分为四层，每层填料层中间设有过滤层。填料层和过滤层组成的污水处理系统与进风管道、出风管道以及布水管紧密相连。
实时监测系统，包括容器上部的空气监测系统，对设备运行过程中的参数进行实时监测，还包括出水口设定的出水监测系统。
容器上还设有观测口。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果：
(1)利用无动力风机和烟囱效应自然通风的方式进行充氧，不需要消耗额外的动力，减少设备运行费用，解决供能问题。
(2)选用无动力一体化工艺，无需另外建立反应池，占地面积较小，且处理效率高。
(3)填料层载体采用ABF负载菌膜片，表面的多种生物膜中含有大量功能微生物，启动快、污水处理能力更强，对环境具有更强的适应性，且抗冲击负荷强。
(4)如果系统短期内没有水，ABF生物膜内的生态环境可以让功能菌进入休眠，而不会失活。只要再次引入污水，即可迅速恢复活性，并高效处理污水，适合污水排放量变化大、不均匀的农村地区。
(5)无动力一体化工艺基本不排泥，剩余污泥产量低，适合农村环境。
(6)通过设备内部结构设计，改变溶解氧环境，可有效保障氮磷达标排放。
(7)根据实际环境情况及出水要求，后续可灵活增设植物系统，实现污水的资源化利用，满足景观需求，改善农村人居环境。
（发明人：陈春坛;王双超;张桃）