一種汙水處理系統的製作方法
2023-12-04 18:39:11
一種汙水處理系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種汙水處理系統，包括依次連接的進料池、沼氣池、固液分離器、曝氣池、沉澱池、沉澱配水池、人工溼地以及出水池，所述進料池中設置有細格柵，所述曝氣池內設置有曝氣裝置，所述沉澱池與沉澱配水池相鄰設置，中間通過溢流口相連通；所述曝氣池通過排水管連接至沉澱池，所述沼氣池包括池體以及沼氣袋組，所述池體從下到上依次設置有整平層、防水層、保溫層以及厚沙層，所述厚沙層內埋設有複數地熱管；溼地池的池底從下到上依次設置有防滲層、排水層、過渡層、過濾層以及覆蓋層。本實用新型用於畜禽養殖、糞便排屑物等汙水處理，處理效果好，生產效率高，運行成本低，能耗低，處理後廢水的排放水質達到國家及當地有關排放標準。
【專利說明】一種汙水處理系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種畜禽養殖的汙水處理系統。
【背景技術】
[0002]我國擁有龐大的畜牧業產業鏈，為促進國家發展以及提高農民收入做出了重大的貢獻。但是，鑑於我國現階段農業科技水平的限制，在生產的同時，大量的汙水被直接排入江河，造成嚴重的汙染。
[0003]目前，養殖汙水中含有大量環鏈有機化合物(高濃度C0D)、疊氮類無機化合物(尿酸)和氨氮、懸浮物等，這些物質無論是進入水體(如排入地面水體或滲入地下水體)，還是其中的一些物質釋放進入大氣，他們都會直接的或間接地對動、植物產生嚴重的危害，破壞生態環境。養殖汙水中無機物一般以銨鹽等形式存在，如NH4+、NH3> SCN_、CN_、SO42' TP等。有機物除C0Dcr、B0D5、SS等外，還包括脂肪族化合物、雜環類化合物和多環芳香烴等，同時還包括石油類、動植物油類物質。汙水中含有大量的有毒有害物質，其中某些酚類化合物能使細胞蛋白質發生變性和沉澱，對各種細胞都有直接毒害作用，還可以引起聞鐵血紅蛋白症；其中氰化物屬劇毒物質，進入有機體後，可與高鐵型細胞色素氧化酶結合，變成氰化高鐵型細胞色素氧化酶，使其失去傳遞氧的作用，從而引起組織缺氧而致中毒；其中大量的多環芳烴和雜環類化合物，不少被疑為致癌和致突變物質，其中大量的有機物排入水體後，還將消耗水中大量的溶解氧，造成水體缺氧，危害水生生物。
[0004]由於汙水對自然生態的破壞極其嚴重，對人類的威脅巨大，因此，不僅要對其進行治理，而且要進行徹底的治理，並且要防止汙染的轉移和產生二次汙染，同時要進行對有限的水資源進行循環利用。
[0005]儘管廢水處理可以用焚燒、溼式氧化、超聲波分解、臭氧氧化、液氯氧化、二氧化氯氧化、離子交換、蒸吹脫除、萃取回收、生物分解等多種物理的、化學的、物理化學的或生物化學的方法，單獨或聯合使用得到一定程度的處理。但多數物理和化學的工藝方法對廢水處理都不十分有效，有的處理不徹底，有的會導致汙染轉移或產生二次汙染，特別是利用物理或化學的方法處理廢水，其運行成本極其高昂，一般企業很難接受。
[0006]因此，借鑑國內外的發展經驗，我國開始大力發展綠色農業和建設生態環保養殖。例如，將人類以及動物的排洩物或汙水收集發酵後，得到沼氣並圍繞沼氣設置各種能源利用裝置的汙水處理系統。現階段，這種汙水處理系統仍停留在小規模和小範圍的應用，大部分沼氣池只是片面地對汙水進行再生利用，得到沼氣後，剩下的沼液和沼渣作為廢料拋棄。另外，沼渣和沼液常沉積在沼氣池底部，沼液和沼渣混合在一起難以分離，需要人工定期打撈清理後分離方能進一步利用。汙水的利用率依然很低，工程建設成本高，經濟效益低，難以大規模推廣。同時，處理後的汙水往往難以達到排放標準，造成嚴重汙染。
【發明內容】
[0007]本實用新型要解決的技術問題，在於提供一種汙水處理系統，用於畜禽養殖、糞便排屑物等汙水處理，處理效果好，生產效率高，運行成本低，能耗低，處理後廢水的排放水質達到國家及當地有關排放標準。
[0008]本實用新型是這樣實現上述技術問題的:
[0009]一種汙水處理系統，所述汙水處理系統包括依次連接的進料池、沼氣池、固液分離器、曝氣池、沉澱池、沉澱配水池、人工溼地以及出水池，所述進料池中設置有細格柵，所述曝氣池內設置有曝氣裝置，所述沉澱池與沉澱配水池相鄰設置，中間通過溢流口相連通；所述曝氣池通過排水管連接至沉澱池，所述排水管的出口與溢流口處於同一水平高度；
[0010]所述沼氣池包括池體以及沼氣袋組，所述池體從下到上依次設置有整平層、防水層、保溫層以及厚沙層，所述厚沙層內埋設有複數地熱管；所述沼氣袋組包括第一沼氣袋單元和第二沼氣袋單元，所述第一沼氣袋單元和第二沼氣袋單元均設置在厚沙層上方，所述第一沼氣袋單元和第二沼氣袋單元之間通過連接管路相連；
[0011]所述第一沼氣袋單元設置有一汙水入口，所述汙水入口與第一輸送泵相連；所述第二沼氣袋單元設置有一汙水出口，所述汙水出口與第二輸送泵的進口相連，所述第二輸送泵的出口與固液分離器相連，所述第一沼氣袋單元和第二沼氣袋單元的頂端均設有一沼氣孔，各所述沼氣孔均連接至一沼氣收集器，所述第一沼氣袋單元和第二沼氣袋單元的內底部均鋪設有曝氣管；
[0012]所述人工溼地包括一溼地池，所述溼地池的池底從下到上依次設置有防滲層、排水層、過渡層、過濾層以及覆蓋層，所述溼地池的池壁也設有防滲層，所述排水層中埋設有複數的收集管道，各收集管道的側壁均勻設置有複數收集槽孔，所述覆蓋層上設置有複數輸水管道，各所述輸水管道上設置有複數輸水孔；所述排水層由粒徑為16?20_的礫石組成，所述過渡層由粒徑為8?16mm的礫石組成，所述過濾層粒徑為0.2飛mm的汙泥粗砂組成，所述覆蓋層由粒徑為8?16_的礫石，各所述收集管道均連接至出水池。
[0013]進一步地，所述沉澱配水池遠離溢流口的池壁一側圍設有豎直的擋板，所述擋板的高度與溢流口高度一致，所述擋板內設置有潛水泵，所述潛水泵還與人工溼地的輸水管道相連。
[0014]進一步地，所述溢流口分別與排水管出口以及擋板呈對角線設置。
[0015]進一步地，所述沼氣池的連接管路包括依次相連的第一管道、檢查井以及第二管道，所述第一管道與第一沼氣袋單元的底端相連，所述第二管道與第二沼氣袋單元的底端相連，所述檢查井的底部高於第一沼氣袋單元和第二沼氣袋單元的底部。
[0016]進一步地，所述第一管道伸入檢查井底部的一端設置有一可伸縮活動彎頭。
[0017]進一步地，所述沼氣池的地熱管的水入口與一加熱爐的水出口相連，所述地熱管的水出口與加熱爐的水入口相連，所述沼氣孔或沼氣收集器連接至所述加熱爐。
[0018]進一步地，所述人工溼地的所述排水層的厚度為18?22cm，所述過渡層的厚度為8?12cm，所述過濾層的厚度為75?85cm，所述覆蓋層的厚度為8?12cm。。
[0019]進一步地，所述收集管道上設置的收集槽孔直徑小於排水層礫石的直徑。
[0020]進一步地，所述防滲層為土工布防滲層。
[0021]進一步地，所述出水池的底部低於溼地池底部。
[0022]本實用新型具有如下優點:
[0023]本實用新型能夠高效簡潔地對畜禽養殖汙水實施了淨化處理，有效降低了汙水淨化處理工業的生產成本，提高了生產效率、以及處理效果。本實用新型的汙水處理系統運行成本低，基建投資少，能耗低，整個過程綠色環保，不產生二次汙染，且經本實用新型汙水處理系統處理後廢水的排放水質達到國家及當地有關排放標準。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]下面參照附圖結合實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0025]圖1為本實用新型一種汙水處理系統的結構示意圖。
[0026]圖2為本實用新型一種汙水處理系統的沼氣池主視圖。
[0027]圖3為本實用新型一種汙水處理系統的沼氣池左視圖。
[0028]圖4為圖3中A的局部放大示意圖。
[0029]圖5為圖3中B的局部放大示意圖。
[0030]圖6為本實用新型一種汙水處理系統的曝氣管示意圖。
[0031]圖7為本實用新型一種汙水處理系統的地熱管示意圖。
[0032]圖8為本實用新型一種汙水處理系統的沉澱池與沉澱配水池的主視圖。
[0033]圖9為本實用新型一種汙水處理系統的沉澱池與沉澱配水池的側視圖。
[0034]圖10為本實用新型一種汙水處理系統的人工溼地剖示圖。
[0035]附圖標識說明:
[0036]1、進料池2、沼氣池
[0037]3、固液分離器4、曝氣池
[0038]5、沉澱池6、沉澱配水池
[0039]7、人工溼地8、出水池
[0040]21、池體22、沼氣袋組
[0041]23、所述曝氣管24、風機
[0042]25、可伸縮活動彎頭211、整平層
[0043]212、防水層213、保溫層
[0044]214、厚沙層215、地熱管
[0045]221、第一沼氣袋單元222、第二沼氣袋單元
[0046]223、連接管路2211、所述汙水入口
[0047]2212、第一輸送泵2221、汙水出口
[0048]2222、第二輸送泵2231、第一管道
[0049]2232、檢查井2233、第二管道
[0050]41、排水管51、溢流口
[0051]61、擋板62、潛水泵
[0052]71、溼地池72、防滲層
[0053]73、排水層74、過渡層
[0054]75、過濾層76、覆蓋層
[0055]77、收集管道78、輸水管道。
【具體實施方式】
[0056]請參閱圖f 10所示，對本實用新型的實施例進行詳細的說明。
[0057]重點參閱圖1、圖8以及圖9，本實用新型涉及一種汙水處理系統，所述汙水處理系統包括依次連接的進料池1、沼氣池2、固液分離器3、曝氣池4、沉澱池5、沉澱配水池6、人工溼地7以及出水池8，所述進料池I中設置有細格柵，所述曝氣池4內設置有曝氣裝置，所述沉澱池5與沉澱配水池6相鄰設置，中間通過溢流口 51相連通；所述曝氣池4通過排水管41連接至沉澱池5，所述排水管41的出口與溢流口 51處於同一水平高度；
[0058]重點參閱圖疒5，所述沼氣池2包括池體21以及沼氣袋組22，所述池體21從下到上依次設置有整平層211、防水層212、保溫層213以及厚沙層214，所述厚沙層214內埋設有複數地熱管215 ;所述沼氣袋組22包括第一沼氣袋單元221和第二沼氣袋單元222，所述第一沼氣袋單元221和第二沼氣袋單元222均設置在厚沙層214上方，所述第一沼氣袋單元221和第二沼氣袋單元222之間通過連接管路223相連；
[0059]所述第一沼氣袋單元221設置有一汙水入口 2211，所述汙水入口 2211與第一輸送泵2212相連；所述第二沼氣袋單元222設置有一汙水出口 2221，所述汙水出口 2221與第二輸送泵2222的進口相連，所述第二輸送泵2222的出口與固液分離器3相連，所述第一沼氣袋單元221和第二沼氣袋單元222的頂端均設有一沼氣孔(圖未示)，各所述沼氣孔均連接至一沼氣收集器(圖未示)，所述第一沼氣袋單元221和第二沼氣袋單元222的內底部均鋪設有曝氣管23，所述曝氣管23與風機24相連；
[0060]重點參閱圖10，所述人工溼地7包括一溼地池71，所述溼地池71的池底從下到上依次設置有防滲層72、排水層73、過渡層74、過濾層75以及覆蓋層76，所述溼地池71的池壁也設有防滲層72，所述排水層73中埋設有複數的收集管道77，各收集管道77的側壁均勻設置有複數收集槽孔(圖未示)，所述覆蓋層76上設置有複數輸水管道78，各所述輸水管道78上設置有複數輸水孔(圖未示);所述排水層73由粒徑為16?20_的礫石組成，所述過渡層74由粒徑為8?16_的礫石組成，所述過濾層75粒徑為0.2飛_的汙泥粗砂組成，所述覆蓋層76由粒徑為8?16_的礫石，各所述收集管道77均連接至出水池8。
[0061 ] 重點參閱圖8和圖9，所述沉澱配水池6遠離溢流口 51的池壁一側圍設有豎直的擋板61，所述擋板61的高度與溢流口 51高度一致，所述擋板61內設置有潛水泵62，所述潛水泵62還與人工溼地7的輸水管道78相連。所述溢流口 51分別與排水管41出口以及擋板61呈對角線設置。
[0062]重點參閱圖5，所述沼氣池2的連接管路223包括依次相連的第一管道2231、檢查井2232以及第二管道2233，所述第一管道2231與第一沼氣袋單元221的底端相連，所述第二管道2233與第二沼氣袋單元222的底端相連，所述檢查井2232的底部高於第一沼氣袋單元221和第二沼氣袋單元222的底部。所述第一管道2231伸入檢查井底2232部的一端設置有一可伸縮活動彎頭25。所述可伸縮活動彎頭25可根據實際需求調整高度，以此來控制檢查井2232中液位的高低。
[0063]所述沼氣池2的地熱管215的水入口與一加熱爐(圖未示)的水出口相連，所述地熱管215的水出口與加熱爐的水入口相連，所述沼氣孔或沼氣收集器連接至所述加熱爐。
[0064]所述人工溼地7的所述排水層73的厚度為If 22cm，所述過渡層74的厚度為8?12cm，所述過濾層75的厚度為75?85cm，所述覆蓋層的76厚度為8?12cm。所述收集管道77上設置的收集槽孔直徑小於排水層73礫石的直徑。所述防滲層72為土工布防滲層。所述出水池8的底部低於溼地池71底部。
[0065]運行方式如下:
[0066]家禽或牲畜的養殖汙水(糞便汙水)先經過進料池I進行調節，利用細格柵過濾除去大塊的懸浮顆粒物質；
[0067]然後通過第一輸送泵2212不斷的將養殖汙水從汙水入口 2211輸送至第一沼氣袋單元221，然後通過連接管路223推送至第二沼氣袋單元222，整個過程發酵分解21天以上，最後由第二輸送泵2221輸送至固液分離器3進行沼渣和沼液的分離，第一沼氣袋單元221和第二沼氣袋單元222中產生的沼氣經由沼氣孔進入沼氣收集器，分離後的沼渣可作為農業的肥料，沼液則進入曝氣池4進行二次曝氣分解；
[0068]埋設在沼氣池2底厚沙層214中的地熱管215對第一沼氣袋單元221和第二沼氣袋單元222中的養殖汙水進行加熱，促進加快其分解，地熱管215中是流動的熱水，加熱爐中的熱水流入地熱管215的水入口，而從地熱管215的水出口出來的冷水再流入加熱爐繼續加入，形成了一個循環的加熱系統；另外加熱爐是通過沼氣池2所產生的部分沼氣進行加熱，無需額外的熱能；
[0069]接著曝氣池4內的沼液再通過排水管41送入沉澱池5，沼液經過沉澱池5沉澱後，上層清液由溢流口 51流入沉澱配水池6，沉澱配水池6中的上層清液在通過擋板61流入擋板61與池壁所圍成的空間內，再由潛水泵62輸送至輸水管道78進入人工溼地7，最後經由人工溼地7的過濾，以及種植在人工溼地7上的水生植物的吸附，最後滲入排水層73中，由收集管道77收集進入出水池8 ;且出水池8中的水質已經到達到國家及當地有關排放標準。
[0070]本實用新型沼氣池2採用的是池體加沼氣袋的組合，造價低、建造過程簡單耗時短，並且易於清理，池體的底部設置的防水層212能夠防止地底下的水汽上來或者沼氣池內的汙水滲到地底下產生汙染，地熱管215埋設在厚沙層214內，使得地熱管215的熱量能夠均勻的分散到厚沙層214中，防止局部過熱，而部分區域熱量不夠的現象產生；地熱管對沼氣袋進行加熱促，促進加快沼氣袋內的養殖汙水的發酵速度，同時使其發酵分解的更徹底，厚沙層214下的保溫層213能夠防止熱量下傳到地下而產生損失，提高熱能的利用率；沼氣袋單元的內底部均鋪設有曝氣管23，在提供足夠的氧氣的同時，還能對沼氣袋內的養殖汙水進行攪拌，加快其發酵分解。第一沼氣袋單元221和第二沼氣袋單元222之間的檢查井2232，能夠觀察到沼氣袋內的養殖汙水流動情況，一旦發生管道堵塞，可及時發現並處理，可大大防止堵塞所產生的安全隱患和生產問題。
[0071]所述沉澱池5與沉澱配水池6之間的溢流口 51分別與排水管41出口以及擋板61呈對角線設置，因此沼液在流動過程中的直線距離最長，有助於沼液中的固體物質沉澱，並且排水管41出口、溢流口 51以及擋板61的高度是一樣的，因此流動的均是上層的清水，而固體物質則沉澱到了池底。
[0072]人工溼地7的各填料層具有以下功能:防滲層72，防止汙水滲透汙染地下水體；排水層73，匯集已過濾處理汙水，並通過收集管道77排出；過渡層74，用於防止上層過濾層75的礫石堵塞下排水層；過濾層75，用於過濾汙水；覆蓋層76，採用粒徑為8?16mm的礫石，能夠避免粒徑較小的過濾層被輸水管中流出的汙水直接衝刷，而導致的過濾層75不平整影響過濾效果。為了確保人工溼地填料即濾砂、礫石內部的淨化過程順利的進行，主要是為了確保濾砂、礫石材料長期具有良好的滲水性能，一般會種植些根系發達的水生植物，如蘆葦、香蒲、美人蕉、香根草等。
[0073]本實用新型通過對溼地各填料層厚度和砂礫粒徑的篩選，解決了現有的人工溼地因填料選配粒徑不合理、填料結構布置不合理、管道開孔方式不合理等而導致的管道堵塞問題，大大降低了管道堵塞的機率；本實用新型的人工溼地是垂直流型，不需要任何汙泥處理設備，汙水自表層向下垂直滲濾，在向下流的過程中依次經過不同的介質層，達到淨化的目的，其對廢水中的好氧有機物的處理能力和硝化能力較強。人工溼地採用礫石和粗砂構成基質層，能夠為微生物提供良好的載體，為汙水滲流提供良好的水力條件，提供水生植物生長所需的基質，粗砂和礫石混合的填料透水性能好，處理汙水的效率高。
[0074]總之，本實用新型能夠高效簡潔地對畜禽養殖汙水實施了淨化處理，有效降低了汙水淨化處理工業的生產成本，提高了生產效率、以及處理效果。本實用新型的汙水處理系統運行成本低，基建投資少，能耗低，整個過程綠色環保，不產生二次汙染，且經本實用新型汙水處理系統處理後廢水的排放水質達到國家及當地有關排放標準。
[0075]雖然以上描述了本實用新型的【具體實施方式】，但是熟悉本【技術領域】的技術人員應當理解，我們所描述的具體的實施例只是說明性的，而不是用於對本實用新型的範圍的限定，熟悉本領域的技術人員在依照本實用新型的精神所作的等效的修飾以及變化，都應當涵蓋在本實用新型的權利要求所保護的範圍內。
【權利要求】
1.一種汙水處理系統，其特徵在於:所述汙水處理系統包括依次連接的進料池、沼氣池、固液分離器、曝氣池、沉澱池、沉澱配水池、人工溼地以及出水池，所述進料池中設置有細格柵，所述曝氣池內設置有曝氣裝置，所述沉澱池與沉澱配水池相鄰設置，中間通過溢流口相連通；所述曝氣池通過排水管連接至沉澱池，所述排水管的出口與溢流口處於同一水平高度； 所述沼氣池包括池體以及沼氣袋組，所述池體從下到上依次設置有整平層、防水層、保溫層以及厚沙層，所述厚沙層內埋設有複數地熱管；所述沼氣袋組包括第一沼氣袋單元和第二沼氣袋單元，所述第一沼氣袋單元和第二沼氣袋單元均設置在厚沙層上方，所述第一沼氣袋單元和第二沼氣袋單元之間通過連接管路相連； 所述第一沼氣袋單元設置有一汙水入口，所述汙水入口與第一輸送泵相連；所述第二沼氣袋單元設置有一汙水出口，所述汙水出口與第二輸送泵的進口相連，所述第二輸送泵的出口與固液分離器相連，所述第一沼氣袋單元和第二沼氣袋單元的頂端均設有一沼氣孔，各所述沼氣孔均連接至一沼氣收集器，所述第一沼氣袋單元和第二沼氣袋單元的內底部均鋪設有曝氣管； 所述人工溼地包括一溼地池，所述溼地池的池底從下到上依次設置有防滲層、排水層、過渡層、過濾層以及覆蓋層，所述溼地池的池壁也設有防滲層，所述排水層中埋設有複數的收集管道，各收集管道的側壁均勻設置有複數收集槽孔，所述覆蓋層上設置有複數輸水管道，各所述輸水管道上設置有複數輸水孔；所述排水層由粒徑為16?20_的礫石組成，所述過渡層由粒徑為8?16mm的礫石組成，所述過濾層粒徑為0.2飛mm的汙泥粗砂組成，所述覆蓋層由粒徑為8?16_的礫石，各所述收集管道均連接至出水池。
2.如權利要求1所述的一種汙水處理系統，其特徵在於:所述沉澱配水池遠離溢流口的池壁一側圍設有豎直的擋板，所述擋板的高度與溢流口高度一致，所述擋板內設置有潛水泵，所述潛水泵還與人工溼地的輸水管道相連。
3.如權利要求2所述的一種汙水處理系統，其特徵在於:所述溢流口分別與排水管出口以及擋板呈對角線設置。
4.如權利要求1所述的一種汙水處理系統，其特徵在於:所述沼氣池的連接管路包括依次相連的第一管道、檢查井以及第二管道，所述第一管道與第一沼氣袋單元的底端相連，所述第二管道與第二沼氣袋單元的底端相連，所述檢查井的底部高於第一沼氣袋單元和第二沼氣袋單元的底部。
5.如權利要求4所述的一種汙水處理系統，其特徵在於:所述第一管道伸入檢查井底部的一端設置有一可伸縮活動彎頭。
6.如權利要求1或4所述的一種汙水處理系統，其特徵在於:所述沼氣池的地熱管的水入口與一加熱爐的水出口相連，所述地熱管的水出口與加熱爐的水入口相連，所述沼氣孔或沼氣收集器連接至所述加熱爐。
7.如權利要求1所述的一種汙水處理系統，其特徵在於:所述人工溼地的所述排水層的厚度為1812cm，所述過渡層的厚度為8?12cm，所述過濾層的厚度為75?85cm，所述覆蓋層的厚度為8?12cm。
8.如權利要求1或7所述的一種汙水處理系統，其特徵在於:所述收集管道上設置的收集槽孔直徑小於排水層礫石的直徑。
9.如權利要求1所述的一種汙水處理系統，其特徵在於:所述防滲層為土工布防滲層。
10.如權利要求1所述的一種汙水處理系統，其特徵在於:所述出水池的底部低於溼地池底部。
【文檔編號】C02F9/14GK204058166SQ201420292740
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年6月4日 優先權日:2014年6月4日
【發明者】林國忠 申請人:廈門國壽種豬開發有限公司