一种农村污水组合式处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种农村污水组合式处理系统，属于污水处理技术领域。


背景技术：

2.农村污水主要产生于粪便及其冲洗水、洗浴污水和厨房污水，还混有垃圾堆放产生的污水和高浊度的雨水径流等，汇集的污水水质成分复杂，主要污染物为化学需氧量、总氮和总磷等，其浓度为夏季较低、冬季较高。
3.由于经济条件限制及环境保护意识缺乏，我国农村地区污水收集设施简陋，缺乏污水处理设施，农村生活污水露天排放和下渗不但使村民的居住环境恶化，而且易造成地表及地下水污染，尤其是喀斯特岩溶地区。大部分农村地区仅采用了化粪池处理的方式，出水不能达到排放标准，部分地区采用了一体化污水处理设备，但由于运行过程缺乏专业技术人员，且会产生较高的运行费用，导致农村一体化污水处理设备没有正常运行。人工湿地处理技术属于生态处理的一种，具有无动力、运行维护简单等特点，得到了农村地区的广泛认可，但现有的人工湿地在设计参数和基质配置方面不能完全适用于农村地区，且化粪池出水直接进入人工湿地的方式，会导致人工湿地出现堵塞、恶臭等问题。综上所述，急需研发出适用于农村地区的无动力、免维护的污水处理系统。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于：提出一种污水效果好、全程无动力、运行维护简单、适用范围广的农村污水组合式处理系统，以克服现有技术中的不足。
5.本实用新型的技术方案：一种农村污水组合式处理系统，包括化粪池、深度厌氧反应器以及强化生态系统，所述化粪池的出水口通过连接水管与深度厌氧反应器连接，深度厌氧反应器的出水口通过跌水阶梯与强化生态系统连接。
6.进一步，所述深度厌氧反应器为地埋式厌氧折流板反应器，其内部分为四个相互连通的空腔，在每个空腔内均填充有厌氧生物填料，填充率为45
‑
80％。
7.更进一步，所述厌氧生物填料采用直径为8
‑
10cm的多孔悬浮球形填料或组合填料。
8.进一步，所述强化生态系统为人工湿地，且人工湿地分为两级，第一级为垂直流人工湿地，第二级为水平潜流人工湿地，且垂直流人工湿地通过跌水阶梯与水平潜流人工湿地连接。
9.进一步，所述垂直流人工湿地的底部为5
‑
10cm厚的卵石垫层，在卵石垫层上装填有复合基质ⅰ；所述水平潜流人工湿地的进水区和出水区均铺设有5
‑
10cm厚的卵石层，在水平潜流人工湿地的内部装填有复合基质ⅱ。
10.进一步，所述强化生态系统为生态沟渠，所述生态沟渠的底部为夯实土壤，在夯实土壤上沿水流方向依次填充复合基质ⅰ和复合基质ⅱ，所述生态沟渠的宽为30
‑
50cm，深25
‑
60cm，总长度为10
‑
50m。
11.更进一步，所述复合基质ⅰ为陶粒和火山岩的混合物，其配比1： 1，粒径为2
‑
5cm，所述复合基质ⅱ为砾石和石英砂的混合物，其配比1：1，粒径为0.8
‑
2cm。
12.更进一步，所述复合基质ⅰ和复合基质ⅱ的表面上均栽种有水生植物。
13.更进一步，所述水生植物为美人蕉、菖蒲或风车草，其种植密度为0.04
‑
0.1m2/棵，幼苗高度为15
‑
30cm。
14.由于采用上述技术方案，本实用新型的优点在于：
15.1.本实用新型全程无动力，处理工艺简单，成本低，便于运行管理；
16.2.考虑农村地形地貌多样、排放分散、水质复杂的特征，根据农村地区实际情况采用强化生态处理方式，其中深度厌氧反应器具有良好的抗冲击负荷和抗水力负荷的能力，同时具有良好的生物固体截留能力，能实现功能微生物的分区，对有机物的去除效果好；强化生态处理是基于植物、基质和微生物三要素的协同作用，能够通过截留、吸附、植物吸收、生物降解等一系列作用，促进污染物的去除。
17.3.本实用新型处理后的出水达到排放标准，可用于农田灌溉、绿化或排放至自然环境。
18.因此，本实用新型采用深度厌氧与生态处理相结合的方式，能有效控制农村地区有机物、氮和磷等污染物的排放，农村污水经过该系统处理后，出水达到排放标准，可用于回用或排放，具有全程无动力、运行维护简单、适用范围广等优点，有利于改善农村生活环境，具有显著的经济效益和环境效益。
附图说明
19.图1是本实用新型实施例1的结构示意图；
20.图2是本实用新型实施例2的结构示意图。
21.附图标记说明：1
‑
连接水管、2
‑
化粪池、3
‑
深度厌氧反应器、4
ꢀ‑
厌氧填料、5
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跌水阶梯、6
‑
水生植物、7
‑
复合基质ⅰ、8
‑
卵石垫层、 9
‑
复合基质ⅱ、10
‑
垂直流人工湿地、11
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水平潜流人工湿地、12
‑
出水管、13
‑
生态沟渠、14
‑
沟渠出水口、15
‑
夯实土壤。
具体实施方式
22.为了使本实用新型目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
23.实施例1
24.对贵州某小型农村污水进行处理，处理水量为0.5m3/d，采用“化粪池2
→
深度厌氧反应器3
→
跌水阶梯5
→
垂直流人工湿地10
→
水平潜流人工湿地11”的农村污水组合式处理系统，化粪池2体积为 1.50m3，深度厌氧反应器3体积为1.12m3，跌水阶梯5高度20cm，垂直流人工湿地10体积为0.95m3，水平潜流人工湿地11体积为 0.49m3，处理后的出水由水平潜流人工湿地11底部的出水管12排出，出水清澈，可用于农田灌溉。
25.上述农村污水组合式处理系统的结构示意图如图1所示，包括化粪池2、深度厌氧反应器3以及强化生态系统，所述化粪池2的出水口通过连接水管1与深度厌氧反应器3连接，深度厌氧反应器3的出水口通过跌水阶梯5与强化生态系统连接。所述深度厌氧反应器3为地埋式厌氧折流板反应器abr，其内部分为四个相互连通的空腔，在每个空腔内均填充有
厌氧生物填料4，填充率为60％。所述厌氧生物填料4采用直径为8cm的多孔悬浮球形填料，接种污泥为经过驯化后的厌氧污泥，接种浓度为3g/l。所述强化生态系统为人工湿地，且人工湿地分为两级，第一级为垂直流人工湿地10，第二级为水平潜流人工湿地11，且垂直流人工湿地10通过跌水阶梯5与水平潜流人工湿地11连接。所述垂直流人工湿地10的底部为6cm厚的卵石垫层8，在卵石垫层8上装填有复合基质ⅰ7；所述水平潜流人工湿地11的进水区和出水区均铺设有8cm厚的卵石层8，在水平潜流人工湿地11 的内部装填有复合基质ⅱ9。所述复合基质ⅰ7为陶粒和火山岩的混合物，其配比1：1，粒径为3cm，所述复合基质ⅱ9为砾石和石英砂的混合物，其配比1：1，粒径为1cm。所述复合基质ⅰ7和复合基质ⅱ9的表面上均栽种有水生植物6。所述水生植物6为美人蕉，其种植密度为0.06m2/棵，幼苗高度为15cm。
26.实施例2
27.对贵州某小型农村污水进行处理，处理水量为0.5m3/d，采用“化粪池2
→
深度厌氧反应器3
→
跌水阶梯5
→
生态沟渠13”系统，化粪池2体积为1.50m3，深度厌氧反应器3体积为1.12m3，跌水阶梯5 高度20cm，生态沟渠13底部采用夯实土壤15，沟渠宽30cm，深40cm，长25m，处理后的出水从生态沟渠13上的沟渠出水口14排入周边林地。
28.上述农村污水组合式处理系统的结构示意图如图2所示，包括化粪池2、深度厌氧反应器3以及强化生态系统，所述化粪池2的出水口通过连接水管1与深度厌氧反应器3连接，深度厌氧反应器3的出水口通过跌水阶梯5与强化生态系统连接。所述深度厌氧反应器3为地埋式厌氧折流板反应器abr，其内部分为四个相互连通的空腔，在每个空腔内均填充有厌氧生物填料4，填充率为80％。所述厌氧生物填料4采用直径为10cm的多孔悬浮球形填料或组合填料，接种污泥为经过驯化后的厌氧污泥，接种浓度为6g/l。所述强化生态系统为生态沟渠13，所述生态沟渠13的底部为夯实土壤15，在夯实土壤15 上沿水流方向依次填充复合基质ⅰ7和复合基质ⅱ9，所述生态沟渠 13的宽为30
‑
50cm，深25
‑
60cm，总长度为10
‑
50m。所述复合基质
ⅰꢀ
7为陶粒和火山岩的混合物，其配比1：1，粒径为2
‑
5cm，所述复合基质ⅱ9为砾石和石英砂的混合物，其配比1：1，粒径为0.8
‑
2cm。所述复合基质ⅰ7和复合基质ⅱ9的表面上均栽种有水生植物6。所述水生植物6为美人蕉、菖蒲或风车草，其种植密度为0.04
‑
0.1m2/ 棵，幼苗高度为15
‑
30cm。
29.上述农村污水组合式处理系统的操作流程如下：向深度厌氧反应器3投加接种污泥，投加浓度为3g/l，静置3d，进行厌氧微生物挂膜。挂膜阶段结束后，污水正常从连接水管1进入化粪池2，经过化粪池2进行预处理后的污水通过管道进入深度厌氧反应器3。污水依次从下向上经过深度厌氧反应器3内部的四格区域，污水与反应器内部填充的厌氧生物填料4接触时，通过填料上附着的厌氧微生物对污水中的污染物进行分解代谢。污水经过深度厌氧反应器3处理后，通过跌水阶梯5进入强化生态处理系统，跌水阶梯5可使污水进行自然复氧，为微生物提供一定的氧气。污水进入强化生态处理系统后，依次经过复合基质ⅰ7和复合基质ⅱ9，在植物、基质和微生物的共同作用下，实现污染物的有效去除。系统运行过程中需定期检查系统连接水管1、出水管12以及沟渠出水口14的情况，待系统运行稳定后，出水达到排放标准，可用于农田灌溉、绿化或排放至自然环境。此外，还需观察水生植物6生长情况，定期对植物进行修整，防治植物掉落，影响出水水质。