一种适用于农村污水处理的处理装置及处理方法

1.本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种适用于农村污水处理的处理装置及处理方法。


背景技术：

2.目前，随着农村经济的快速发展，农村居民生活水平显著提高，农村家庭总用水量及污水产量也逐年增加，但是在农村地区与之相匹配的污染治理设施尚不到位，由农村污水所产生的水污染问题也逐渐引起人们的重视。
3.农村污水具有分布广泛、管网收集系统不健全、处理设施缺乏、水质水量波动大等特点，污水中总氮、氨氮、磷、有机物等污染物浓度差异大，农村污水缺乏完善的收集、处理系统，未经处理的农村污水大部分直接排入附近河流，增加了环境负荷，在超过水域自净能力时会对水环境产生显著影响。
4.目前农村污水处理设备主要集中在一体化接触氧化床等设施，其特征在于将初沉池、接触氧化池和二沉池结合为一体，设备集成化程度较高，具有一定的水处理效果。但其同时存在污泥去除率低、缺乏专门的排泥设施等缺点，一体化接触氧化床工艺条件单一，难以高效去除水中难降解的油脂类等其它有机物成分，容易出现出水中n、p、codcr含量过高等问题。
5.鉴于以往农村水污染处理设备存在水处理效率低、自动化程度低、排泥效率低等方面问题。本发明提出了一种适用于农村污水的处理工艺及设备，通过该设备可推动农村地区污水处理系统的发展，出水水质能够满足《生活杂用水水质标准》，出水可用于农村家用洗车、灌溉、排放水体等用途。


技术实现要素：

6.本发明提供一种适用于农村污水处理的处理装置及处理方法，以实现农村污水的处理及充分的资源化利用。
7.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于农村污水处理的处理装置，包括沿水流流向依次布置的斜板隔油沉淀池、生化反应池、二次泥水分离机构以及清水池，其中：所述斜板隔油沉淀池进口端连接生活污水，出口端与所述生化反应池连接；所述生化反应池包括反应池本体、淹没深度调节机构、球形微生物附着单元以及澄清单元；所述反应池本体底面呈向其内部环境方向凹陷的弧形，弧形底面两个最低位置处均布置有用于排泥的第二排泥管；所述淹没深度调节机构包括隔板和调节部，所述隔板将所述反应池本体内部空间分隔为，上下依次分布的所述球形微生物附着单元和所述澄清单元两部分；所述调节部设置于所述反应池本体外部并与所述隔板连接，所述调节部能够带动所述隔板沿所述反应池本体高度方向上下移动；
所述球形微生物附着单元为对所述斜板隔油沉淀池排出的污水进行处理的区域；所述澄清单元为对经过所述球形微生物附着单元微生物处理的污水进行处理的区域；所述二次泥水分离机构呈漏斗状，其设置于所述生化反应池出口端，所述二次泥水分离机构其开口上一点的母线与水平线之间的夹角为α，所述二次泥水分离机构开口上距离此点最远距离的一点的母线与水平线之间的夹角为β，α《β；所述清水池承接所述二次泥水分离机构排出的水。
8.作为本发明的进一步优选，所述斜板隔油沉淀池包括进水单元、斜板除油沉淀单元、污泥单元和出水单元，其中：所述进水单元接收生活污水；所述斜板除油沉淀单元包括斜板，所述斜板位于所述进水单元下方，所述斜板将从所述进水单元进入的污水进行泥水分离，分离出的水位于所述斜板上方，分离出的淤泥进入所述斜板下方的所述污泥单元；所述污泥单元包括若干呈三角状的排泥斗和若干第一排泥管，所述排泥斗均匀布置于所述斜板隔油沉淀池底面，所述第一排泥管布置于所述排泥斗底部，经过所述斜板分离出的淤泥落入所述排泥斗进入所述第一排泥管；所述出水单元将所述斜板上方经过斜板分离后的水排入所述生化反应池。
9.作为本发明的进一步优选，所述反应池本体包括第一进水口、第二进水口、第三进水口、第一导流板、第二导流板、第一调节阀、第二调节阀以及排放口，其中：所述第一进水口、所述第二进水口、所述第三进水口等距间隔依次布置在所述生化反应池池壁上，且所述第一进水口、所述第二进水口、所述第三进水口均与所述出水单元连接；所述第一导流板沿水流流动方向布置，且设置于所述第一进水口和所述第二进水口之间，所述第一导流板与其相对的所述生化反应池的一个池壁之间形成第一过水廊道；所述第二导流板板沿水流流动方向布置，且设置于所述第二进水口和所述第三进水口之间，所述第二导流板与所述第一导流板之间形成第二过水廊道，且所述第二导流板与其相对的所述生化反应池的一个池壁之间形成第三过水廊道；所述第一导流板远离所述第一进水口的一端具有开口，使得所述第一过水廊道与所述第二过水廊道始终连通；所述第二导流板靠近所述第二进水口的一端安装有所述第一调节阀，所述第一调节阀控制所述第二过水廊道与所述第三过水廊道之间的连通；所述第二导流板远离所述第二进水口的一端安装有所述第二调节阀，所述第二调节阀控制所述第二过水廊道与所述排放口之间的连通；所述排放口开设在所述隔板上，开设位置为所述第三过水廊道远离所述第三进水口的一侧，所述排放口与所述澄清单元连通。
10.作为本发明的进一步优选，所述球形微生物附着单元包括三个转轴和若干球形微生物附着体组件，其中：所述第一过水廊道、所述第二过水廊道以及所述第三过水廊道中均设置有一个转轴；
各所述转轴上均间隔布置有若干个所述球形微生物附着体组件。
11.作为本发明的进一步优选，所述调节部包括导轨、可移动平台、三电动机以及三减速机，其中：所述导轨沿所述生化反应池高度方向布置；所述可移动平台与所述隔板固接，所述可移动平台沿所述导轨进行上下移动；每个所述转轴远离所述斜板隔油沉淀池的一端均与一个所述电动机连接；所述减速机与所述转轴之间安装有一个所述减速机。
12.作为本发明的进一步优选，所述球形微生物附着体组件呈球形，其中心设置有用于将所述球形微生物附着体组件串在所述转轴上的中心孔，所述球形微生物附着体组件内部具有若干呈椭圆状的填料。
13.作为本发明的进一步优选，还包括呈圆柱状的储泥部，所述储泥部设置于所述二次泥水分离机构底部。
14.还提供了一种适用于农村污水处理的处理方法，包括除油勺，所述处理方法包括以下步骤：s1、一次处理：生活污水进入所述斜板隔油沉淀池，所述斜板将污水进行一次处理，实现泥水分离，分离后的泥进入所述污泥单元，通过所述污泥单元排出，分离后的水经过所述除油勺除油后进入所述生化反应池；s2、微生物处理：经过一次处理后的水，进入所述生化反应池，所述淹没深度调节机构通过调节所述球形微生物附着体组件在所述生化反应池内的淹没深度，从而对一次处理后的水进行微生物处理，经过微生物处理后的水从所述排放口进入所述澄清单元；s3、二次处理：进入所述澄清单元内经过微生物处理后的水，经过弧形底面进行二次处理，实现泥水分离，分离出的泥从弧形底面中部向最低位置处流入所述第二排泥管，所述第二排泥管将泥排出，分离出的水从所述反应池本体出口端进入所述二次泥水分离机构；s4、三次处理：经过二次处理后的水，进入所述二次泥水分离机构，所述二次泥水分离机构经过水力停留积蓄来水后，无需外加动力，在积蓄的水流重力作用下自动旋转，出水进入所述清水池内，出泥进入所述储泥部。
15.作为本发明的进一步优选，在步骤s2中，具有水量大和水量小两种特殊工况，两种工况下所述球形微生物附着体组件具体分布如下：水量大工况下，所述第一过水廊道内的所述转轴上的若干所述球形微生物附着体组件，是沿着所述第一进水口向所述生化反应池内部环境方向由疏到密间隔布置；所述第二过水廊道内的所述转轴上的若干所述球形微生物附着体组件，是沿着所述生化反应池内部环境向所述第二进水口方向由由疏到密间隔布置；所述第三过水廊道内的所述转轴上的若干所述球形微生物附着体组件，是沿着所述第三进水口向所述生化反应池内部环境方向由疏到密间隔布置；水量小工况下，所述第一过水廊道、所述第二过水廊道、所述第三过水廊道内的所述转轴上的若干所述球形微生物附着体组件，均是沿着所述第一进水口向所述生化反应池内部环境方向由疏到密间隔布置。
16.作为本发明的进一步优选，水量大工况下，所述第一调节阀打开，所述第二调节阀
关闭；水量小工况下，所述第一调节阀关闭，所述第二调节阀打开。
17.通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：1、本发明结构相对简单，运行方便，占地面积小，对水质水量的波动具有很好的适应性。
18.2、本发明聚乙烯材质的球形微生物附着体组件，轻质耐腐蚀，内部椭圆状填料深化了传质效果。
19.3、本发明球形微生物附着单元的淹没深度可调、球形微生物附着单元中生物膜的厚度可调、球形微生物附着单元的运行方式可调，根据处理水质的需要创造厌氧、缺氧以及好氧条件，高效的处理污水及应对水质水量的波动。
20.4、本发明生化反应池底面呈弧形使得排泥顺畅，在生化反应池底部设置的二次泥水分离机构可以进一步将污水澄清达到高效去除污泥的功效。
附图说明
21.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
22.图1为一种适用于农村污水处理的处理装置的工艺流程简图。
23.图2为生化反应池内的聚乙烯材质的球形微生物附着体组件的内部结构示意图。
24.图3为生化反应池上部球形微生物附着单元水量大时并联运行示意图。
25.图4为生化反应池上部球形微生物附着单元水量小时串联运行示意图。
26.图中：1、进水口；2、出水口；3、除油勺；4、斜板；5、排泥斗；6、第一排泥管；7、斜板隔油沉淀池；8、球形微生物附着体组件；9、转轴；10、导轨；11、减速机；12、电动机；13、可移动平台；14、密封舱；15、第二排泥管；16、生化反应池；17、出水管；18、二次泥水分离机构；19、储泥部；20、清水池；21、第一调节阀；22、第二调节阀；23、排放口；24、第一导流板；25、第二导流板；26、第一进水口；27、第二进水口；28、第三进水口；29、第一过水廊道；30、第二过水廊道；31、第三过水廊道；32、隔板；33、中心孔；34、填料。
具体实施方式
27.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
28.本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。
29.实施例1本实施例提供一种优选实施方案，如图1所示，一种适用于农村污水处理的处理装置，包括沿水流流向依次布置的斜板隔油沉淀池7、生化反应池16、二次泥水分离机构以及清水池20，其中：上述斜板隔油沉淀池7进口端连接生活污水，出口端与所述生化反应池16连接。进一步地，所述斜板隔油沉淀池7包括进水单元、斜板除油沉淀单元、污泥单元和出水单元，所
述进水单元具体为，在所述斜板隔油沉淀池7池壁上开设进水口1，所述进水口1通过管道接收生活污水。
30.所述斜板除油沉淀单元包括斜板4，所述斜板4位于所述进水口1下方，所述斜板4将从所述进水单元进入的污水进行泥水分离，分离出的水位于所述斜板4上方，分离出的淤泥进入所述斜板4下方的所述污泥单元。从所述进水口1进入所述斜板除油沉淀单元，进水通过所述斜板4隔油并分离浮渣、清油、重油及杂质，进水中的油脂，因其密度较小，会漂浮在斜板隔油沉淀池7表面，通过除油勺3撇除即可，进水中的悬浮物在重力作用下下沉所述污泥单元。
31.所述污泥单元包括若干呈三角状的排泥斗5和若干第一排泥管6，所述排泥斗5均匀布置于所述斜板隔油沉淀池7底面，所述第一排泥管6布置于所述排泥斗5底部，经过所述斜板4分离出的淤泥（即进水中的悬浮物）落入所述排泥斗5进入所述第一排泥管6，所述第一排泥管6将管内的污泥排出本处理装置外部。
32.所述出水单元将所述斜板4上方经过所述斜板4分离后的水排入所述生化反应池16；具体地，所述出水单元为开设在所述斜板隔油沉淀池7池壁上的出水口2，所述出水口2开设位置高于所述斜板4设置位置。
33.上述生化反应池16包括反应池本体、淹没深度调节机构、球形微生物附着单元以及澄清单元。进一步地，所述反应池本体底面呈向其内部环境方向凹陷的弧形，弧形底面两个最低位置处均布置有用于排泥的第二排泥管15。污水经过弧形底面，因重力作用污泥会向弧形底面两处最低位置流动，从而进入所述第二排泥管15，然后所述第二排泥管15再将管内污泥排出本处理装置外部。优选地，通过设置plc控制系统，定期对所述第二排泥管15管内污泥进行排泥。
34.具体地，所述反应池本体包括第一进水口26、第二进水口27、第三进水口28、第一导流板24、第二导流板25、第一调节阀21、第二调节阀22以及排放口23，所述第一进水口26、所述第二进水口27、所述第三进水口28等距间隔依次布置在所述生化反应池16池壁上，且所述第一进水口26、所述第二进水口27、所述第三进水口28均通过管道与所述出水口2连接。所述第一导流板24沿水流流动方向布置，且设置于所述第一进水口26和所述第二进水口27之间，所述第一导流板24与其相对的所述生化反应池16的一个池壁之间形成第一过水廊道29。所述第二导流板25板沿水流流动方向布置，且设置于所述第二进水口27和所述第三进水口28之间，所述第二导流板25与所述第一导流板24之间形成第二过水廊道30，且所述第二导流板25与其相对的所述生化反应池16的一个池壁之间形成第三过水廊道31；所述第一导流板24远离所述第一进水口26的一端具有开口，使得所述第一过水廊道29与所述第二过水廊道30始终连通；所述第二导流板25靠近所述第二进水口27的一端安装有所述第一调节阀21，所述第一调节阀21控制所述第二过水廊道30与所述第三过水廊道31之间的连通；所述第二导流板25远离所述第二进水口27的一端安装有所述第二调节阀22，所述第二调节阀22控制所述第二过水廊道30与所述排放口23之间的连通；所述排放口23开设在所述隔板32上，开设位置为所述第三过水廊道31远离所述第三进水口28的一侧，所述排放口32与所述澄清单元连通。所述反应池本体上还设置有一个通向所述第二泥水分离机构18的出水管17。
35.进一步地，上述淹没深度调节机构包括隔板32和调节部，所述隔板32将所述反应
池本体内部空间分隔为，上下依次分布的所述球形微生物附着单元和所述澄清单元两部分；上述球形微生物附着单元为对所述斜板隔油沉淀池排出的污水进行处理的区域；上述澄清单元为对经过所述球形微生物附着单元微生物处理的污水进行处理的区域。上述调节部设置于所述反应池本体外部并与所述隔板32连接，所述调节部能够带动所述隔板32沿所述反应池本体高度方向上下移动，以实现平台的上升和下降来调整所述球形微生物附着体组件8的淹没深度，根据处理水质的需要创造合适的厌氧、缺氧以及好氧条件以适应污水水质的变化。
36.具体地，所述调节部包括导轨10、可移动平台13、三电动机12以及三减速机11，所述导轨10沿所述生化反应池16高度方向布置；所述可移动平台13与所述隔板32固接，所述可移动平台13沿所述导轨10进行上下移动。所述电动机12用于带动所述转轴9转动，所述减速机11用于调节所述转轴9转动的速度。
37.进一步地，上述球形微生物附着单元包括三个转轴9和若干球形微生物附着体组件8，所述第一过水廊道29、所述第二过水廊道30以及所述第三过水廊道31中均设置有一个转轴9；各所述转轴9上均间隔布置有若干个所述球形微生物附着体组件8。每个所述转轴9远离所述斜板隔油沉淀池7的一端均与一个所述电动机12连接；所述减速机11与所述转轴9之间安装有一个所述减速机11。若干所述球形微生物附着体组件8间的安装位置可以调整，若干所述球形微生物附着体组件8间距顺水流方向前疏后密逐个串联排列；若干所述球形微生物附着体组件8通过固定卡固定在所述转轴9上，通过调整固定卡的固定位置调整若干所述球形微生物附着体组件8在所述转轴9上的位置。
38.具体地，所述球形微生物附着体组件8呈球形，其中心设置有用于将所述球形微生物附着体组件串在所述转轴上的中心孔33，所述球形微生物附着体组件8内部具有若干呈椭圆状的填料34。如图2所示，图2中各填料34间的线条示意为水流，所述球形微生物附着体组件8采用聚乙烯材质，轻质耐腐蚀，内部若干呈椭圆状的填料34使得空间利用最大化。
39.上述二次泥水分离机构18呈漏斗状，其设置于所述生化反应池16出口端，所述二次泥水分离机构18其开口上一点的母线与水平线之间的夹角为α，所述二次泥水分离机构18开口上距离此点最远距离的一点的母线与水平线之间的夹角为β，α《β。进一步地，在所述二次泥水分离机构18底部设置储泥部19，所述储泥部19呈圆柱状。优选地，通过设置plc控制系统，实现每次在所述二次泥水分离机构18旋转排水之前完成储泥部19内的排泥工作。
40.上述清水池20承接所述二次泥水分离机构18排出的水。
41.为了减少所述可移动平台13上下移动的阻力，所述隔板32内部设置为中空形成密封舱14，密封舱14产生的浮力近似于所述可移动平台13上所有设备的重量。
42.本实施例还提供了一种适用于农村污水处理的处理方法，所述处理方法具体包括以下步骤：s1、一次处理：生活污水进入所述斜板隔油沉淀池7，所述斜板4将污水进行一次处理，实现泥水分离，分离后的泥进入所述污泥单元，通过所述污泥单元排出，分离后的水经过所述除油勺3除油后进入所述生化反应池16。
43.s2、微生物处理：经过一次处理后的水，进入所述生化反应池16，所述淹没深度调节机构通过调节所述球形微生物附着体组件8在所述生化反应池16内的淹没深度，从而对一次处理后的水进行微生物处理，经过微生物处理后的水从所述排放口23进入所述澄清单
元。
44.其中，微生物处理时，具有水量大和水量小两种特殊工况，两种工况下所述球形微生物附着体组件8分布情况不同，具体如下：如图3所示，水量大工况下，满足所述第一调节阀21打开，所述第二调节阀22关闭；所述球形微生物附着单元为并联形式。具体为，所述第一过水廊道29内的所述转轴9上的若干所述球形微生物附着体组件8，是沿着所述第一进水口26向所述生化反应池16内部环境方向由疏到密间隔布置；所述第二过水廊道30内的所述转轴9上的若干所述球形微生物附着体组件8，是沿着所述生化反应池16内部环境向所述第二进水口27方向由由疏到密间隔布置；所述第三过水廊道30内的所述转轴9上的若干所述球形微生物附着体组件8，是沿着所述第三进水口28向所述生化反应池16内部环境方向由疏到密间隔布置。
45.如图4所示，水量小工况下，所述第一调节阀关闭，所述第二调节阀打开；所述球形微生物附着单元为串联形式。具体为所述第一过水廊道、所述第二过水廊道、所述第三过水廊道内的所述转轴上的若干所述球形微生物附着体组件，均是沿着所述第一进水口向所述生化反应池内部环境方向由疏到密间隔布置。
46.s3、二次处理：进入所述澄清单元内经过微生物处理后的水，经过弧形底面进行二次处理，实现泥水分离，分离出的泥从弧形底面中部向最低位置处流入所述第二排泥管15，所述第二排泥管15将泥排出，分离出的水从所述反应池本体出口端进入所述二次泥水分离机构18。
47.s4、三次处理：经过二次处理后的水，进入所述二次泥水分离机构18，所述二次泥水分离机构18经过水力停留积蓄来水后，无需外加动力，在积蓄的水流重力作用下自动旋转，出水进入所述清水池20内，出泥进入所述储泥部19。
48.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
49.本技术中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
50.本技术中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
51.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。