申请日2009.04.07
公开(公告)日2010.04.21
IPC分类号C02F9/14; C02F3/34; C02F3/32; C02F3/28
摘要
本实用新型涉及生活污水处理领域，为一种无动力生活污水处理装置，污水经格栅井后由进水管通入厌氧消化池，厌氧消化池与厌氧过滤池通过自流布水管联通，厌氧过滤池通过湿地进水布水管与人工湿地联通，滤液经过湿地出水集水管收集并排出，其中，进水管的出口设在厌氧消化池的中部;自流布水管的入口设在厌氧消化池的中部，出口通入厌氧过滤池的底部;厌氧过滤池在自流布水管的出口上方设有软性填料;人工湿地底面形成坡度，其上栽种有植物。优点是：本装置的各个分装置具有设计容易、制作简单、投资成本少、运行管理方便、处理效果显著等特点，通过微生物-填料-植物的多重作用，实现生活污水中有机物和氮磷等污染物的去除达90%以上。
权利要求书
1.一种无动力生活污水处理装置，其特征在于：所述的处理装置包括相互联通的厌氧消化池、厌氧过滤池和人工湿地，所述的生活污水处理装置为全地埋形式，污水经格栅井后由进水管通入厌氧消化池，厌氧消化池与厌氧过滤池通过自流布水管联通，厌氧过滤池通过湿地进水布水管与人工湿地联通，污水的滤液经过湿地出水集水管收集并排出，其中，所述进水管的出口设在厌氧消化池的中部;所述自流布水管的入口设在厌氧消化池的中部，出口通入厌氧过滤池的底部，厌氧过滤池内的水面略低于厌氧消化池的水面，通过虹吸作用将厌氧消化池中的污水吸入厌氧过滤池中;所述的厌氧过滤池在自流布水管的出口上方设有供微生物附着的软性填料;所述的人工湿地的底面形成有坡度，人工湿地的填料床上栽种有植物，填料床处设有湿地进水布水管和湿地出水集水管。
2.根据权利要求1所述的无动力生活污水处理装置，其特征在于：所述进水管的出口及自流布水管的入口均设在厌氧消化池有效水深的1/2处。
3.根据权利要求1所述的无动力生活污水处理装置，其特征在于：所述的自流布水管通入厌氧过滤池底部并横向布置，且该横向布置段距池底150～250mm，其上设有多数个通孔，通孔的孔径为15～25mm，孔间距为120～150mm，且通孔垂直向下设置。
4.根据权利要求1或3所述的无动力生活污水处理装置，其特征在于：所述的厌氧过滤池分为连续的两格或三格，相邻的两格通过自流布水管联通，该自流布水管的入口设在前一厌氧过滤池的水面处，出口通入后一厌氧过滤池的底部。
5.根据权利要求4所述的无动力生活污水处理装置，其特征在于：在所述厌氧过滤池中，软性填料的上缘距水面300～400mm，下缘距池底500～600mm。
6.根据权利要求1所述的无动力生活污水处理装置，其特征在于：所述人工湿地的底面坡度为1%。
7.根据权利要求6所述的无动力生活污水处理装置，其特征在于：所述人工湿地的填料床由四层填充物构成，从下至上依次为粒径50～80mm的砾石层，层厚为360mm;粒径10～30mm的砾石层，层厚为270mm;粒径1～5mm的砾石层，层厚为240mm;泥土层，层厚为30mm。
8.根据权利要求7所述的无动力生活污水处理装置，其特征在于：所述的湿地进水布水管及湿地出水集水管均为支状穿孔管，均由主管和均布在主管侧面的支管构成，支管上布有通孔，湿地进水布水管与湿地出水集水管分别设在人工湿地的两侧并相距4～6m，且布置方向呈90°夹角。
9.根据权利要求8所述的无动力生活污水处理装置，其特征在于：所述的湿地进水布水管设在距填料床上缘下方200～300mm处，湿地出水集水管设在距填料床下缘上方150～250mm处。
说明书
无动力生活污水处理装置
技术领域
本实用新型涉及生活污水处理领域，尤其涉及一种适合新农村建设中农民居住地无动力生活污水处理装置。
背景技术
随着全国各地社会主义新农村建设步伐的加快，大量农民新村和小型农民集中居住地逐渐建立起来。农民的生活污水成为一种新的点污染源，正危害着原本清新宜人、生态良好的自然水体，特别是河岸出水口附近逐渐变成了臭水塘，成了蚊蝇孳生地，严重污染了生态环境，威胁居民身体健康。因此，有必要针对新农村建设特点，开发引入污水处理新技术、新方法，实现减少环境污染、无能耗低成本运行、可持续发展、提高农村居民生活品质的目的。
发明内容
本实用新型针对新农村建设中农民居住相对集中、污水排放相对集中等特点，提供一种无动力生活污水处理装置，采用虹吸原理实现无动力的功能。
本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种无动力生活污水处理装置，包括相互联通的厌氧消化池、厌氧过滤池和人工湿地，所述的生活污水处理装置为全地埋形式，污水经格栅井后由进水管通入厌氧消化池，厌氧消化池与厌氧过滤池通过自流布水管联通，厌氧过滤池通过湿地进水布水管与人工湿地联通，污水的滤液经过湿地出水集水管收集并排出，其中，所述进水管的出口设在厌氧消化池的中部;所述自流布水管的入口设在厌氧消化池的中部，出口通入厌氧过滤池的底部;所述的厌氧过滤池在自流布水管的出口上方设有供微生物附着的软性填料;所述的人工湿地的底面形成有坡度，人工湿地的填料床上栽种有植物。
本实用新型主要包含厌氧消化池、厌氧过滤池、人工湿地等具有良好净化功能的多级复合生态污水处理装置，利用微生物技术将生物反应槽体、微生物菌群、生物载体、水生植物等进行有机组合。污水进入装置后不需任何动力能耗，仅利用流体本身的推流虹吸作用，逐次流过厌氧消化池、厌氧过滤池和人工湿地等单元。
运作方式为：在厌氧过滤池中一次性投加微生物菌剂，经过简单培养后便可长期正常运行。污水中的有机物和氮磷等污染物质，在装置的微生物-填料-植物的多重作用下得到有效降解，出水完全符合国家《综合污水排放标准》和《农田水质灌溉标准》要求，可排入附近水系或用于农田灌溉。
本实用新型的处理装置不但能有效去除有机污染物，对氮磷的去除也相当显著，可有效避免受纳水体富营氧化。该处理系统流程简单，无需曝气、污泥回流、混合搅拌等设备，投资少，维护方便，不需训练有素的操作管理人员，可以半永久使用。该处理系统效果稳定，出水满足国家污水综合排放标准要求，可回收用于农田灌溉，实现循环利用和可持续发展，具有显著的环境效益和社会效益，符合我国新农村建设中对污水处理经济、高效、节能、可靠的要求。
在上述方案的基础上，所述的格栅井内设有格栅，格栅的网目为20～40mm。
在上述方案的基础上，所述进水管的出口及自流布水管的入口均设在厌氧消化池有效水深的1/2处，目的在于最大程度地减少进水对厌氧消化池水层的扰动并使该池最佳水质层的水通过自流布水管进入后续的厌氧过滤池。
在上述方案的基础上，所述的自流布水管通入厌氧过滤池底部并横向布置，且该横向布置段距池底150～250mm，其上设有多数个通孔，可以为单排孔，通孔的孔径为15～25mm，孔间距为120～150mm，且通孔垂直向下设置。
在上述方案的基础上，所述的厌氧消化池，可以是各种结构形式的池体。来自于居住小区的生活污水，经过格栅拦截分离部分大颗粒固体杂质后进入该池，在该池中污水水流流速大大放缓，污水中能通过自然沉降沉淀下来的有机污染物沉入池底，在厌氧微生物作用下自然发酵，降解产物可成为农民喜欢的生态肥，该厌氧消化池的水力停留时间为18～24小时。
所述的厌氧过滤池根据处理规模可布置成连续的两格或三格，相邻的两格通过自流布水管联通，自流布水管的入口设在前一厌氧过滤池的水面处，出口通入后一厌氧过滤池的底部。
在上述方案的基础上，在所述厌氧过滤池中，软性填料的上缘距水面300～400mm，下缘距池底500～600mm，以100～120mm的间隔网格密集布置而成。此软性填料非常适合微生物的附着，仅仅几天即可使大量繁殖的微生物菌附着其上，形成致密浓厚的生物膜。在前道厌氧消化池基础上，软性填料及其附着生长的生物膜充分发挥生物代谢作用、物理过滤作用、生物膜和填料的物理吸附作用及生物食物链分级捕食作用，使污水中的污染物得到进一步去除，该厌氧过滤池的水力停留时间为16～22小时。
在上述方案的基础上，所述人工湿地的底面坡度为1%(坡向出水口)。
在上述方案的基础上，所述人工湿地的填料床由四层填充物构成，从下至上依次为粒径50～80mm的砾石层，层厚为360mm;粒径10～30mm的砾石层，层厚为270mm;粒径1～5mm的砾石层，层厚为240mm;泥土层，层厚为30mm。
在上述方案的基础上，所述的湿地进水布水管及湿地出水集水管均为支状穿孔管，均由主管和均布在主管侧面的支管构成，支管上布有通孔，湿地进水布水管与湿地出水集水管分别设在人工湿地的两侧并相距4～6m，且布置方向呈90°夹角。
在上述方案的基础上，所述的湿地进水布水管设在距填料床上缘下方200～300mm处，湿地出水集水管设在距填料床下缘上方150～250mm处。
所述的人工湿地是利用生态系统中物理、化学、生物的三重协调作用，通过过滤、吸附、沉淀、植物吸收、微生物降解来实现对污染物的高效分解与净化，具有涵养水源、净化水质的显著功效。该人工湿地具有一定长宽比和底面坡度，用土壤和碎石作填料床，填料床表面种植具有性能良好、成活率高、抗水性强、生长周期长、有一定观赏价值或经济价值的水生植物。
填料床基质和植物根系表面因生长有大量微生物而形成生物膜，污水流经时，大量悬浮固体被填料及植物根系阻挡截留，有机质通过生物膜的生物降解与植物的吸附吸收而去除。人工湿地填料床中，植物根系具有较强的输氧作用，可使根系周围的微环境中保持较高的溶解氧，并依次形成好氧、缺氧及厌氧环境，从而保证了水中的氮、磷不仅能被植物及微生物作为营养成分直接吸收，还可以通过硝化和反硝化作用及微生物的聚磷作用而去除。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型的无动力生活污水处理装置是一套组合式多级复合生态处理装置，通过微生物-填料-植物的多重作用，实现生活污水中有机物和氮磷等污染物的去除达90%以上，系统出水符合国家《综合污水排放标准》和《农田水质灌溉标准》要求，有助于地区的可持续发展;
2、本装置的各个分装置具有设计容易、制作简单、投资成本少、运行管理方便、处理效果显著等特点，满足新农村建设中对污水处理经济、高效、节能、可靠的要求;
3、本装置的工艺流程简单，出水水质好，抗冲击能力强，无需采用人工曝气、污泥回流、混合搅拌等措施，不存在大型的处理机械和复杂的操作控制系统，不需训练有素的管理人员，基本实现无能耗免维护运行;
4、在降解生活污水的同时，污水中容易沉降的有机污染物经厌氧菌发酵后的产物可作农家生态肥加以应用，人工湿地上也可以种植多种经济作物，由此带来一定经济效益，深受农村居民欢迎。
