一種太陽能農村生活汙水處理裝置及其工藝的製作方法

2023-09-17 23:05:30 1

專利名稱：一種太陽能農村生活汙水處理裝置及其工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及水處理裝置，尤其涉及一種太陽能農村生活汙水處理裝置及其工藝。
背景技術：
農村生活汙水是量大面廣的一類汙水，近年來，隨著我國鄉鎮、農村的發展 和廣大農村人民生活水平的迅速提高，農村生活汙水的排放量不斷增加，使得農 村面源汙染日益加重，呈現出汙染從城市向農村轉移的態勢。
現有農村分散式生活汙水處理的方法中，主要以無動力厭氧生物處理、土地 處理、人工溼地等工藝為主。這一系列方法大多存在著停留時間長、冬季處理效 果差、廢水中氮磷的去除效果不佳的特點。因此，現有農村生活汙水處理技術的 不足、氮磷的大量排放是導致國內目前水體富營養嚴重的直接誘因。
針對現有農村生活汙水處理技術的不足，本發明擬開發以太陽能為能源的兼 氧、好氧生物處理系統以及汙泥回流系統。該系統以厭氧水解對生活汙水進行初 步處理，在折流板厭氧反應器中設置填料以持留高活性厭氧汙泥；以兼氧+好氧 作為核心處理單元，對氮磷進行深度處理；沉澱後汙泥由蓄電池提供能量，採用 汙泥回流泵進行汙泥回流，以使反應器汙泥持留並確保出水水質穩定達標排放。 這種新型的農村生活汙水處理技術，不僅可以利用太陽能為能量進行微動力曝氣 和汙泥回流，而且可以有效地去除汙水中氮磷等汙染物。試驗證明，據此開發的 新技術對農村生活汙水具有良好的處理效果。

發明內容
本發明的目的是在於克服現有的不足，提供一種經濟、實用、處理效果好的 太陽能農村生活汙水處理裝置及其工藝。
太陽能農村生活汙水處理裝置包括厭氧池、兼氧池、好氧池、二沉池、太陽 能電板、蓄電池、回流泵、曝氣機、進水口、出水口、曝氣管、折流板、排泥管、 汙泥回流管、中心管、反射板、二沉池進水管，沉泥鬥、填料，裝置本體內設置 厭氧池、兼氧池、好氧池、二沉池，裝置本體分隔成前後兩部分，後面部分為厭 氧池，前面部分為依次設置的兼氧池、好氧池、二沉池，厭氧池與兼氧池之間以 及兼氧池與好氧池之間通過池壁開口連接，好氧池通過二沉池進水管連接二沉池 的中心管，厭氧池內設有進水口、折流板，厭氧池、兼氧池和好氧池內分別掛有 填料，在兼氧池和好氧池底部分別設有曝氣管，兼氧池的曝氣管下設有汙泥回流管，二沉池為豎流式沉澱池，二沉池底部設有沉泥鬥，沉泥鬥裡設有排泥管，二 沉池中心設有中心管，中心管的下方設有反射板，沉泥鬥中的排泥管與回流泵連 接，回流泵連接汙泥回流管；太陽能電板與蓄電池連接，蓄電池再分別連接鼓風 機和回流泵，鼓風機與曝氣管連接，二沉池設有出水口。
所述的厭氧池與兼氧池、好氧池、二沉池的體積比為12 14: 2 4: 4 6:
1 3，厭氧池、兼氧池、好氧池和二沉池的高均為3.5 4.5m，其有效水深均為 3.0 4.0m。所述的折流板的高度與厭氧池液位高度相等，折流板開孔方式為上下 交替開孔，使水流以上下折流形式流動，開孔孔徑為0.3 0.5m。所述的填料為 彈性填料。所述的太陽能電板為太陽能光伏板。所述的蓄電池為太陽能專用鉛酸 蓄電池。
太陽能農村生活汙水處理工藝(CSE-AO工藝)是:待處理汙水從進水口流入厭 氧生物處理池內，進水受折流板的作用在厭氧池內以上下折流形式流動，池內掛 有填料，填料有助於厭氧汙泥的持留，同時使汙水和汙泥充分接觸，汙水中有機 物在厭氧菌作用下，被初步分解和去除，在汙水在厭氧池內停留20 24小時後， 自流進入兼氧池和好氧池，分別停留4 6小時和8 10小時，兼氧池和好氧池 設有曝氣管和填料，以使均勻曝氣和促進微生物的代謝和生長；好氧處理出水最 後排入豎流沉澱池，沉澱時間為2 3小時，表面負荷負荷為1.0 2.0m3/m2-h， 豎流沉澱池的汙泥一部分通過回流泵和汙泥回流管回流至兼氧池，另一部分汙泥 則排出系統，豎流沉澱池每天排泥2 3次，每次排泥時間為15 30min。
本發明與現有技術相比具有的有益效果在於(D通過太陽能發電與兼氧+好 氧生物處理技術相結合，使太陽能成為汙水處理曝氣系統的最初能量來源，節省 運行費用和能源。0通過太陽能發電與汙泥回流系統相結合，使太陽能成為汙水 回流系統系統的最初能量來源，節省運行費用和能源。③該裝置將汙水厭氧生物 處理池、兼氧+好氧生物處理池、二沉池共壁建設，節省佔地。級該裝置設有汙 水厭氧生物處理池和兼氧+好氧生物處理池，可有效去除廢水中氮磷，提高汙水 處理程度。


圖1為本汙水處理裝置的平面結構示意圖。 圖2為本汙水處理裝置前部剖面結構示意圖。
具體實施例方式
如圖l、 2所示，太陽能農村生活汙水處理裝置包括厭氧池l、兼氧池2、好 氧池3、 二沉池4、太陽能電板5、蓄電池6、回流泵7、曝氣機8、進水口9、出
5水口 10、曝氣管11、折流板12、排泥管13、汙泥回流管14、中心管15、反射板 16、 二沉池進水管17，沉泥鬥18、填料19，裝置本體內設置厭氧池1、兼氧池2、 好氧池3、 二沉池4，裝置本體分隔成前後兩部分，後面部分為厭氧池l，前面部 分為依次設置的兼氧池2、好氧池3、 二沉池4，厭氧池1與兼氧池2之間以及兼 氧池2與好氧池3之間通過池壁開口連接，好氧池3通過二沉池進水管17連接 二沉池4的中心管15，厭氧池1內設有進水口9、折流板12，厭氧池l、兼氧池 2和好氧池3內分別掛有填料19，在兼氧池2和好氧池3底部分別設有曝氣管11， 兼氧池2的曝氣管11下設有汙泥回流管14， 二沉池4為豎流式沉澱池，二沉池4 底部設有沉泥鬥18，沉泥鬥裡設有排泥管13， 二沉池4中心設有中心管15，中 心管15的下方設有反射板16，沉泥鬥18中的排泥管13與回流泵7連接，回流 泵7連接汙泥回流管14;太陽能電板5與蓄電池6連接，蓄電池6再分別連接鼓 風機8和回流泵7，鼓風機8與曝氣管11連接，二沉池4設有出水口10。
所述的厭氧池1與兼氧池2、好氧池3、 二沉池4的體積比為12 14: 2 4: 4 6: 1 3，厭氧池l、兼氧池2、好氧池3和二沉池4的高均為3.5 4.5m，其 有效水深均為3.0 4.0m。所述的折流板12的高度與厭氧池1液位高度相等，折 流板12開孔方式為上下交替開孔，使水流以上下折流形式流動，開孔孔徑為0.3 0.5m。所述的填料19為彈性填料。所述的太陽能電板5為太陽能光伏板。所述 的蓄電池6為太陽能專用鉛酸蓄電池。
太陽能農村生活汙水處理工藝(CSE-AO工藝)是待處理汙水從進水口 9流入 厭氧生物處理池內l，進水受折流板12的作用在厭氧池內1以上下折流形式流動， 池內掛有填料19，填料19有助於厭氧汙泥的持留，同時使汙水和汙泥充分接觸， 汙水中有機物在厭氧菌作用下，被初步分解和去除，在汙水在厭氧池1內停留20 24小時後，自流進入兼氧池2和好氧池3，分別停留4 6小時和8 10小時， 兼氧池2和好氧池3設有曝氣管11和填料19，以使均勻曝氣和促進微生物的代 謝和生長；好氧處理出水最後排入豎流沉澱池4，沉澱時間為2 3小時，表面負 荷負荷為1.0 2.0m3/m2'h，豎流沉澱池4的汙泥一部分通過回流泵7和汙泥回流 管14回流至兼氧池2，另一部分汙泥則排出系統，豎流沉澱池4每天排泥2 3 次，每次排泥時間為15 30min。實驗結果表明，當進水CODc/濃度為250 400mg/L，氨氮濃度為10 30mg/L，總磷濃度為3 7mg/L時，反應裝置出水 CODc《60mg/L，氨氮^15mg/L，總磷Slmg/L。
權利要求
1.一種太陽能農村生活汙水處理裝置，其特徵在於包括厭氧池(1)、兼氧池(2)、好氧池(3)、二沉池(4)、太陽能電板(5)、蓄電池(6)、回流泵(7)、曝氣機(8)、進水口(9)、出水口(10)、曝氣管(11)、折流板(12)、排泥管(13)、汙泥回流管(14)、中心管(15)、反射板(16)、二沉池進水管(17)，沉泥鬥(18)、填料(19)，裝置本體內設置厭氧池(1)、兼氧池(2)、好氧池(3)、二沉池(4)，裝置本體分隔成前後兩部分，後面部分為厭氧池(1)，前面部分為依次設置的兼氧池(2)、好氧池(3)、二沉池(4)，厭氧池(1)與兼氧池(2)之間以及兼氧池(2)與好氧池(3)之間通過池壁開口連接，好氧池(3)通過二沉池進水管(17)連接二沉池(4)的中心管(15)，厭氧池(1)內設有進水口(9)、折流板(12)，厭氧池(1)、兼氧池(2)和好氧池(3)內分別掛有填料(19)，在兼氧池(2)和好氧池(3)底部分別設有曝氣管(11)，兼氧池(2)的曝氣管(11)下設有汙泥回流管(14)，二沉池(4)為豎流式沉澱池，二沉池(4)底部設有沉泥鬥(18)，沉泥鬥裡設有排泥管(13)，二沉池(4)中心設有中心管(15)，中心管(15)的下方設有反射板(16)，沉泥鬥(18)中的排泥管(13)與回流泵(7)連接，回流泵(7)連接汙泥回流管(14)；太陽能電板(5)與蓄電池(6)連接，蓄電池(6)再分別連接鼓風機(8)和回流泵(7)，鼓風機(8)與曝氣管(11)連接，二沉池(4)設有出水口(10)。
2. 根據權利要求1所述的一種太陽能農村生活汙水處理裝置，其特徵在於 所述的厭氧池(1)與兼氧池(2)、好氧池(3)、 二沉池(4)的體積比為12 14: 2 4: 4 6: 1 3，厭氧池(1)、兼氧池(2)、好氧池(3)和二沉池(4)的高 均為3.5 4.5m，其有效水深均為3.0 4.0m。
3. 根據權利要求1所述的一種太陽能農村生活汙水處理裝置，其特徵在於 所述的折流板(12)的高度與厭氧池1液位高度相等，折流板(12)開孔方式為 上下交替開孔，使水流以上下折流形式流動，開孔孔徑為0.3 0.5m。
4.根據權利要求1所述的一種太陽能農村生活汙水處理裝置，其特徵在於 所述的填料(19)為彈性填料。
5. 根據權利要求1所述的一種太陽能農村生活汙水處理裝置，其特徵在於所 述的太陽能電板(5)為太陽能光伏板。
6. 根據權利要求l所述的一種太陽能農村生活汙水處理裝置，其特徵在於 所述的蓄電池(6)為太陽能專用鉛酸蓄電池。
7. —種使用如權利要求1所述裝置的太陽能農村生活汙水處理工藝，其特徵在於待處理汙水從進水口 (9)流入厭氧生物處理池內(1)，進水受折流板(12) 的作用在厭氧池內(1)以上下折流形式流動，池內掛有填料(19)，填料(19) 有助於厭氧汙泥的持留，同時使汙水和汙泥充分接觸，汙水中有機物在厭氧菌作 用下，被初步分解和去除，在汙水在厭氧池(1)內停留20 24小時後，自流進 入兼氧池(2)和好氧池(3),分別停留4 6小時和8 10小時，兼氧池(2) 和好氧池(3)設有曝氣管(11)和填料(19)，以使均勻曝氣和促進微生物的代 謝和生長；好氧處理出水最後排入豎流沉澱池4，沉澱時間為2 3小時，表面負 荷負荷為1.0 2.0m3/m2'h，豎流沉澱池(4)的汙泥一部分通過回流泵(7)和汙 泥回流管(14)回流至兼氧池(2)，另一部分汙泥則排出系統，豎流沉澱池(4) 每天排泥2 3次，每次排泥時間為15 30min。
全文摘要
本發明公開了一種太陽能農村生活汙水處理裝置及其工藝。該裝置包括汙水厭氧生物處理池，兼氧+好氧生物處理池，太陽能曝氣系統和汙泥回流系統，其中太陽能曝氣系統由太陽能電板、蓄電池、曝氣機和曝氣管組成。待處理汙水由進水口自流進入掛有填料的厭氧處理池，經處理後出水再進入裝配有太陽能曝氣管的兼氧+好氧池，處理後出水由二沉池沉澱後排放。太陽能電板收集太陽能轉化為電能儲存於蓄電池內，通過蓄電池帶動曝氣機為兼氧+好氧池曝氣，同時，二沉池汙泥回流泵由蓄電池提供能量，進行汙泥回流。這樣，既有效利用自然界能源，也降低了運行費用，提高了農村生活汙水處理程度，提供了一種新型的農村生活汙水處理技術。
文檔編號H02N6/00GK101671093SQ20091015352
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月30日 優先權日2009年9月30日
發明者吳東雷, 楊治中, 羅彥章, 冶 鄧 申請人:浙江大學;浙江浙大水業有限公司