申请日2009.09.25
公开(公告)日2010.11.17
IPC分类号C02F9/14; F03D9/00; C02F3/34; C02F3/30; C02F3/32; H02J7/00
摘要
一种太阳能及风能供能的村落生活污水生物处理设备涉及环保领域，具体地说是环境工程学科中一种对农村小型村落生活污水的生物净化设备，本实用新型由调蓄池(1)、初沉池(2)、厌氧发酵池(3)、好氧生化池(4)、兼性厌氧池(5)、二沉池(6)、人工潜流湿地(7)构成，好氧生化池(4)连接有直流曝气机(11)，太阳能发明装置或/和风能发电装置通过蓄电池与直流曝气机(11)连接。本实用新型解决了其他村落污水处理方法中的占地较大、投资和维护费用高等问题，设备完全使用清洁能源，一次性投资适中，管理维护运行费用较低，可分散多套组合使用，出水水质好，又能节约土地和资金，具有明显的环境效益和经济效益。
权利要求书
1.一种太阳能及风能供能的村落生活污水生物处理设备，由调蓄池(1)、初沉池(2)、厌氧发酵池(3)、好氧生化池(4)、兼性厌氧池(5)、二沉池(6)、人工潜流湿地(7)构成，其特征在于，好氧生化池(4)连接有直流曝气机(11)，太阳能发明装置或/和风能发电装置通过蓄电池与直流曝气机(11)连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能及风能供能的村落生活污水生物处理设备，其特征在于，所述的厌氧发酵池和好氧生化池中挂有网状填料。
3.根据权利要求1所述的太阳能及风能供能的村落生活污水生物处理设备，其特征在于，所述的兼性厌氧池中装有粒径8～15cm的人造火山石填料。
4.根据权利要求1所述的太阳能及风能供能的村落生活污水生物处理设备，其特征在于，所述的人工潜流湿地中选用的填料为：下层为粒径3～5cm碎石，中层为粒径1～2mm人造高效填料，上层为粒径1～2cm碎石。
5.根据权利要求1所述的太阳能及风能供能的村落生活污水生物处理设备，其特征在于，所述的直流曝气机为使用12V/24V/36V直流电源的曝气机。
说明书
一种太阳能及风能供能的村落生活污水生物处理设备
技术领域
本实用新型涉及环保领域，具体地说是环境工程学科中一种对农村小型村落生活污水的生物净化设备。
背景技术
农村生活污水与城市污水有不同的特点。农村生活污水主要是洗涤、沐浴、部分卫生洁具及部分畜禽养殖排水等，主要污染为有机物和氮、磷等营养物质，一般不含有有毒物质，pH值没有较大变动。其主要特点是量少、面广、分散、水质水量波动大等特点。目前全国大部分农村的污水仍得不到有效处理，农村污水的散乱排放不仅破坏了当地的生态环境.同时也是地表水污染的主要贡献者。
目前，污水的分散处理技术已经成为国内外小型生活污水处理的一种新概念，对于分散式农村生活污水面源污染治理，我国生产及使用的分散型污水处理装置及工艺，绝大部分是以去除有机物为主要目的，且都存在一些缺陷，例如：占地面积大、投资大、能耗高、维护费用高、技术要求高等缺点，不利于其在经济相对欠发达的农村地区的推广使用。近年来为了改善这些不足，开展了很多研究，技术不断进步，弥补了以前很多的不足之处。李先宁等于2006年提出的厌氧水解-跌水充氧接触氧化-折板潜流式人工湿地组合技术，处理效果较好，但跌水充氧之前需用泵将污水提升，耗能较大，且占地面积较大，不易管理。2007年孙培德、郭茂新申请的发明专利(专利号：200710071518.4)，它设计了一套农村污水处理装置，主要组件包括：兼氧接触氧化系统、泥水分离装置和毛细管渗滤沟组合系统，水质净化效果有很大提高，但仍没有解决耗能过多，管理困难的问题。冉全等(2008年)设计出一套由厌氧沼气池、接触氧化池和潜流式人工湿地组成的处理系统，维护管理简便，占地较小，但在氧化曝气阶段仍是耗能较大。2009年张毅(专利号：20910008888.2)设计出一套智能农村污水处理装置，主要组件包括：高能物理预氧化系统、生物反应器和高能物理深度氧化系统，出水水质很好，达到了GB18918-2002一级A标，但系统造价较高，技术要求较高，维护困难。2009周家正等(专利号：200910011165)设计出一套单元式膜与生物分解的农村污水处理站，主要组件包括：地埋式污水沉淀池和再生水室的生物处理池，膜生物反应器，风机、抽水泵、电控箱等。其结构较紧凑，污水处理效率高，出水品质好，不产生活性污泥，操作自动化，占地面积小，但缺点仍是耗能较高，造价较高。
本研究从农村地区实际情况出发，充分考虑经济因素、污水分散处理、和管理人员素质问题，力求系统简单、小型化，造价投资低、运行费用低、维护简便，同时达到很好的处理效果。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有村落生活污水治理技术的不足，设计、研究一种好氧过程采用太阳能与风能为曝气设备提供能源的以厌氧为主、好氧为辅的低耗能厌氧-好氧-人工湿地复合污水生物处理的一种太阳能及风能供能的村落生活污水生物处理设备。
本实用新型所述的太阳能及风能供能的村落生活污水生物处理设备，由调蓄池1、初沉池2、厌氧发酵池3、好氧生化池4、兼性厌氧池5、二沉池6、人工潜流湿地7构成，好氧生化池4连接有直流曝气机11，太阳能发明装置或/和风能发电装置通过蓄电池与直流曝气机连接。
本实用新型所述的厌氧发酵池和好氧生化池中挂有网状填料，以便微生物生长，材料根据实际情况选用。
本实用新型所述的兼性厌氧池中装有粒径8～15cm的人造火山石填料，起到过滤和进一步除磷的作用。
本实用新型所述的人工潜流湿地中选用的填料为：下层为粒径3～5cm碎石，中层为粒径1～2mm人造高效填料，上层为粒径1～2cm碎石。
所述的太阳能及风能供能的村落生活污水生物处理设备，所述的直流曝气机为使用12V/24V/36V直流电源的曝气机。
本实用新型的处理流程是：
a.村落生活污水统一收集到调蓄池，进行水质水量的调节;
b.调节后的污水进入初沉池沉淀，去除较大的悬浮杂质;
c.沉淀后的污水流入厌氧发酵池，进行厌氧发酵;
d.厌氧发酵后的污水流入好氧池，进行氧化分解;
e.经好氧分解后的污水进入兼性厌氧池，继续分解处理;
f.污水经降解后流入二沉池进一步沉淀去除悬浮态污染物;
g.最后流入人工潜流湿地，污染物进一步降解。
h.太阳能和风能发电装置提供的电能储存在蓄电池中，由蓄电池为曝气系统提供稳定的直流电，对好氧生化池中污水进行曝气。
本实用新型中所述的太阳能发电设备，采用普通太阳能电池板，产生的电量储存在蓄电池中，提供稳定的12V/24V/36V直流电压，为曝气机供电。
本实用新型中所述的风能能发电设备，采用一般的小型风力发电机，其起动风速为3m/s，额定风速为8m/s，产生的电量储存在蓄电池中，提供稳定的12V/24V/36V直流电压，为曝气机供电。
本实用新型中所述的曝气系统是采用直流电源，低能耗、微曝气的曝气系统，具有气液传质快的优点。本实用新型解决了其他村落污水处理方法中的占地较大、投资和维护费用高等问题，设备完全使用清洁能源，一次性投资适中，管理维护运行费用较低，可分散多套组合使用，出水水质好，又能节约土地和资金，具有明显的环境效益和经济效益。
