公布日：2024.04.02
申請日：2024.01.12
分類號：C02F9/00(2023.01)I;B01J20/10(2006.01)I;B01J20/28(2006.01)I;B01J20/30(2006.01)I;C02F1/28(2023.01)I;C02F3/32(2023.01)N;C02F1/32(2023.01)N;C02F1/
00(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N
摘要
本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種農(nóng)村污水處理系統(tǒng)，包括過濾池、生物濾池、生態(tài)濾池、凈化池和消毒池，過濾池內(nèi)設(shè)有格柵裝置；生物濾池內(nèi)設(shè)有填料區(qū)和曝氣管，處理腔的污水通過提升泵輸送至生物濾池；生態(tài)濾池包括兩棲植物區(qū)、水生植物區(qū)和微藻區(qū)，兩棲植物區(qū)包括第一池體和種植的兩棲植物；水生植物區(qū)包括第二池體和種植的水生植物；微藻區(qū)包括第三池體和種植的微藻，凈化池的上部設(shè)有出水口，凈化池內(nèi)均勻布置有多個改性陶粒柱，消毒池內(nèi)的內(nèi)池壁設(shè)有多個紫外燈。本發(fā)明對進(jìn)水污染負(fù)荷變化適應(yīng)性強(qiáng)，提高污水處理穩(wěn)定性，提升出水水質(zhì)，以達(dá)到回用灌溉標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求書
1.一種農(nóng)村污水處理系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的過濾池、生物濾池、生態(tài)濾池、凈化池和消毒池，所述過濾池的上方設(shè)有污水進(jìn)水口，所述過濾池內(nèi)設(shè)有將池腔分隔成污水腔與處理腔的格柵裝置；所述生物濾池內(nèi)設(shè)有填料區(qū)，所述填料區(qū)的下方設(shè)有曝氣管，所述處理腔的底部的污水通過提升泵輸送至所述曝氣管的下方；所述生態(tài)濾池包括呈臺階狀向下依次設(shè)置的兩棲植物區(qū)、水生植物區(qū)和微藻區(qū)，所述兩棲植物區(qū)包括第一池體和設(shè)置在所述第一池體的上方的第一種植層，所述第一種植層種植有兩棲植物，所述第一種植層的頂面略低于所述第一池體的頂面，所述生物濾池的上部的出水口與所述第一種植層的上部連接；所述水生植物區(qū)包括第二池體和設(shè)置在所述第二池體的上方的第二種植層，所述第二種植層種植有水生植物，所述第二種植層的頂面低于所述第二池體的頂面，所述第一種植層的頂面與所述第一池體的頂面之間的間距小于所述第二種植層的頂面與所述第二池體的頂面之間的間距，所述第一池體的下部的出水口與所述第二種植層的上部連接；所述微藻區(qū)包括第三池體，所述第三池體內(nèi)種植有微藻，所述第二池體的下部的出水口與所述第三池體的上部的進(jìn)水口連接，所述第三池體的下部的出水口與所述凈化池的底部的進(jìn)水口連接，所述凈化池內(nèi)均勻布置有多個改性陶粒柱，所述凈化池的上部的出水口與所述消毒池的上部的進(jìn)水口連接，所述消毒池內(nèi)的內(nèi)池壁均勻設(shè)有多個豎向設(shè)置的紫外燈，所述消毒池的下部設(shè)有出水口。
2.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)村污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述生物濾池內(nèi)設(shè)有回流區(qū)、沉淀區(qū)和過流區(qū)，所述填料區(qū)與所述回流區(qū)并排設(shè)置，且所述回流區(qū)靠近所述過濾池的一側(cè)，所述過流區(qū)位于所述填料區(qū)與所述回流區(qū)的上方，所述沉淀區(qū)位于所述填料區(qū)與所述回流區(qū)的下方，所述填料區(qū)與所述回流區(qū)之間設(shè)有豎直設(shè)置的隔板，所述隔板向下延伸設(shè)置所述沉淀區(qū)的頂部，所述回流區(qū)填充有緩釋碳源生物填料。
3.如權(quán)利要求2所述的農(nóng)村污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述填料區(qū)內(nèi)填充有沸石填料，所述沸石填料的粒徑為10mm～30mm，所述填料區(qū)的高度0.8m～1.2m；所述緩釋碳源生物填料包括玉米芯、椰殼與牡蠣殼中的至少一種，所述回流區(qū)的高度為0.5m～0.7m。
4.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)村污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述兩棲植物為銅錢草、鳶尾中的至少一種，所述水生植物為金魚藻、美人蕉中的至少一種，所述微藻為小球藻；所述第一種植層和所述第二種植層均包括上層的第一碎石層和下層的第二碎石層，所述第二種植層的下方設(shè)有供氣管，所述第一碎石層上的粒徑為10cm～15cm，所述第二碎石層上的粒徑為30cm～40cm。
5.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)村污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾池的中部水平設(shè)置有定位擋板，所述格柵裝置自下而上朝向遠(yuǎn)離所述污水進(jìn)水口的一側(cè)傾斜放置所述定位擋板上，所述格柵裝置的頂部與所述過濾池的頂壁連接，所述定位擋板的末端與所述過濾池的側(cè)壁之間形成過水口，所述過濾池內(nèi)設(shè)有與所述定位擋板水平交錯的擋水板，所述擋水板位于所述過水口的下方，所述擋水板的面積大于所述過水口的面積；所述格柵裝置的上側(cè)設(shè)有機(jī)械格柵，所述格柵裝置的下側(cè)設(shè)有膜格柵；所述消毒池內(nèi)自上而下設(shè)有多個水平交錯排列的折流板。
6.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)村污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述改性陶粒柱內(nèi)的改性陶粒的制備方法包括以下步驟：步驟1、將陶粒清洗干凈后放入烘箱烘干；步驟2、將所述步驟1處理后的的陶粒加入改性溶液，并在進(jìn)行超聲波處理使陶粒與改性溶液充分接觸，然后浸泡處理；其中，所述改性溶液為FeCl3和AlCl3的混合溶液，所述改性溶液的濃度為0.4mol/L～0.8mol/L，所述改性溶液按照摩爾比Fe3+：Al3+＝(1～3)：(1～2)；步驟3，將所述步驟2處理后的陶粒瀝干放入烘箱烘干；步驟4，將所述步驟3處理后的陶粒進(jìn)行高溫焙燒，冷卻后取出即得到改性陶粒。
7.如權(quán)利要求6所述的農(nóng)村污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟1中，采用去離子水將陶粒沖洗干凈后，在110℃的烘箱烘干。
8.如權(quán)利要求6所述的農(nóng)村污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟2中，通過超聲波對陶粒與改性溶液處理30min，然后浸泡24h；所述改性溶液的濃度為0.6mol/L；所述改性溶液按照摩爾比Fe3+：Al3+＝1：2。
9.如權(quán)利要求6所述的農(nóng)村污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟3中，烘干溫度為115℃。
10.如權(quán)利要求6所述的農(nóng)村污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟4中，焙燒溫度為350℃～600℃，焙燒時間為3h。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種農(nóng)村污水處理系統(tǒng)，對進(jìn)水污染負(fù)荷變化適應(yīng)性強(qiáng)，提高污水處理穩(wěn)定性，提升出水水質(zhì)，以達(dá)到回用灌溉標(biāo)準(zhǔn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種農(nóng)村污水處理系統(tǒng)，包括依次連接的過濾池、生物濾池、生態(tài)濾池、凈化池和消毒池，所述過濾池的上方設(shè)有污水進(jìn)水口，所述過濾池內(nèi)設(shè)有將池腔分隔成污水腔與處理腔的格柵裝置；所述生物濾池內(nèi)設(shè)有填料區(qū)，所述填料區(qū)的下方設(shè)有曝氣管，所述處理腔的底部的污水通過提升泵輸送至所述曝氣管的下方；所述生態(tài)濾池包括呈臺階狀向下依次設(shè)置的兩棲植物區(qū)、水生植物區(qū)和微藻區(qū)，所述兩棲植物區(qū)包括第一池體和設(shè)置在所述第一池體的上方的第一種植層，所述第一種植層種植有兩棲植物，所述第一種植層的頂面略低于所述第一池體的頂面，所述生物濾池的上部的出水口與所述第一種植層的上部連接；所述水生植物區(qū)包括第二池體和設(shè)置在所述第二池體的上方的第二種植層，所述第二種植層種植有水生植物，所述第二種植層的頂面低于所述第二池體的頂面，所述第一種植層的頂面與所述第一池體的頂面之間的間距小于所述第二種植層的頂面與所述第二池體的頂面之間的間距，所述第一池體的下部的出水口與所述第二種植層的上部連接；所述微藻區(qū)包括第三池體，所述第三池體內(nèi)種植有微藻，所述第二池體的下部的出水口與所述第三池體的上部的進(jìn)水口連接，所述第三池體的下部的出水口與所述凈化池的底部的進(jìn)水口連接，所述凈化池內(nèi)均勻布置有多個改性陶粒柱，所述凈化池的上部的出水口與所述消毒池的上部的進(jìn)水口連接，所述消毒池內(nèi)的內(nèi)池壁均勻設(shè)有多個豎向設(shè)置的紫外燈，所述消毒池的下部設(shè)有出水口。
作為本發(fā)明優(yōu)選的方案，所述生物濾池內(nèi)設(shè)有回流區(qū)、沉淀區(qū)和過流區(qū)，所述填料區(qū)與所述回流區(qū)并排設(shè)置，且所述回流區(qū)靠近所述過濾池的一側(cè)，所述過流區(qū)位于所述填料區(qū)與所述回流區(qū)的上方，所述沉淀區(qū)位于所述填料區(qū)與所述回流區(qū)的下方，所述填料區(qū)與所述回流區(qū)之間設(shè)有豎直設(shè)置的隔板，所述隔板向下延伸設(shè)置所述沉淀區(qū)的頂部，所述回流區(qū)填充有緩釋碳源生物填料。
作為本發(fā)明優(yōu)選的方案，所述填料區(qū)內(nèi)填充有沸石填料，所述沸石填料的粒徑為10mm～30mm，所述填料區(qū)的高度0.8m～1.2m；所述緩釋碳源生物填料包括玉米芯、椰殼與牡蠣殼中的至少一種，所述回流區(qū)的高度為0.5m～0.7m。
作為本發(fā)明優(yōu)選的方案，所述兩棲植物為銅錢草、鳶尾中的至少一種，所述水生植物為金魚藻、美人蕉中的至少一種，所述微藻為小球藻；所述第一種植層和所述第二種植層均包括上層的第一碎石層和下層的第二碎石層，所述第二種植層的下方設(shè)有供氣管，所述第一碎石層上的粒徑為10cm～15cm，所述第二碎石層上的粒徑為30cm～40cm。
作為本發(fā)明優(yōu)選的方案，所述過濾池的中部水平設(shè)置有定位擋板，所述格柵裝置自下而上朝向遠(yuǎn)離所述污水進(jìn)水口的一側(cè)傾斜放置所述定位擋板上，所述格柵裝置的頂部與所述過濾池的頂壁連接，所述定位擋板的末端與所述過濾池的側(cè)壁之間形成過水口，所述過濾池內(nèi)設(shè)有與所述定位擋板水平交錯的擋水板，所述擋水板位于所述過水口的下方，所述擋水板的面積大于所述過水口的面積；所述格柵裝置的上側(cè)設(shè)有機(jī)械格柵，所述格柵裝置的下側(cè)設(shè)有膜格柵；所述消毒池內(nèi)自上而下設(shè)有多個水平交錯排列的折流板。
作為本發(fā)明優(yōu)選的方案，所述改性陶粒柱內(nèi)的改性陶粒的制備方法包括以下步驟：
步驟1、將陶粒清洗干凈后放入烘箱烘干；
步驟2、將所述步驟1處理后的的陶粒加入改性溶液，并在進(jìn)行超聲波處理使陶粒與改性溶液充分接觸，然后浸泡處理；其中，所述改性溶液為FeCl3和AlCl3的混合溶液，所述改性溶液的濃度為0.4mol/L～0.8mol/L，所述改性溶液按照摩爾比Fe3+：Al3+＝(1～3)：(1～2)；
步驟3，將所述步驟2處理后的陶粒瀝干放入烘箱烘干；
步驟4，將所述步驟3處理后的陶粒進(jìn)行高溫焙燒，冷卻后取出即得到改性陶粒。
作為本發(fā)明優(yōu)選的方案，所述步驟1中，采用去離子水將陶粒沖洗干凈后，在110℃的烘箱烘干。
作為本發(fā)明優(yōu)選的方案，所述步驟2中，通過超聲波對陶粒與改性溶液處理30min，然后浸泡24h；所述改性溶液的濃度為0.6mol/L；所述改性溶液按照摩爾比Fe3+：Al3+＝1：2。
作為本發(fā)明優(yōu)選的方案，所述步驟3中，烘干溫度為115℃。
作為本發(fā)明優(yōu)選的方案，所述步驟4中，焙燒溫度為350℃～600℃，焙燒時間為3h。
本發(fā)明實(shí)施例一種農(nóng)村污水處理系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于：
本發(fā)明通過過濾池能攔截污水中的固體垃圾，有效降低懸浮污染物濃度，有助于保護(hù)后續(xù)處理工序設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)以及減輕處理負(fù)荷；通過提升泵將過濾池底部的污水送入生物濾池的填料區(qū)的下方，污水自下而上流經(jīng)填料區(qū)，同時曝氣管能為微生物好氧生化反應(yīng)提供氧氣，在生物濾池實(shí)現(xiàn)反硝化脫氮，保證對污水中的有機(jī)污染物及氮磷的去除效果；生態(tài)濾池采用兩棲植物、水生植物、微藻形成的多級生態(tài)系統(tǒng)組合，通過兩棲植物和水生植物及兩者的根系微生物的生化降解作用實(shí)現(xiàn)農(nóng)村污水的脫氮除磷，微藻不僅能吸收氮磷實(shí)現(xiàn)污水凈化，還能吸收污水中的營養(yǎng)物質(zhì)實(shí)現(xiàn)生長，而且對進(jìn)水污染負(fù)荷變化適應(yīng)性強(qiáng)，提高污水處理穩(wěn)定性，并且配合凈化池通過改性陶粒柱能夠強(qiáng)化除磷效果，再通過消毒池內(nèi)的紫外燈能夠有效消毒殺菌，去除病原微生物，保證出水水質(zhì)穩(wěn)定，以達(dá)到回用灌溉標(biāo)準(zhǔn)。
（發(fā)明人：陳壁裕;干仕偉;周文棟;黃睦凱;譚志堅;雒懷慶;謝永新;陳益成;徐波）
