公布日：2024.04.02
申请日：2024.01.12
分类号：C02F9/00(2023.01)I;B01J20/10(2006.01)I;B01J20/28(2006.01)I;B01J20/30(2006.01)I;C02F1/28(2023.01)I;C02F3/32(2023.01)N;C02F1/32(2023.01)N;C02F1/
00(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N
摘要
本发明涉及污水处理技术领域，公开了一种农村污水处理系统，包括过滤池、生物滤池、生态滤池、净化池和消毒池，过滤池内设有格栅装置；生物滤池内设有填料区和曝气管，处理腔的污水通过提升泵输送至生物滤池；生态滤池包括两栖植物区、水生植物区和微藻区，两栖植物区包括第一池体和种植的两栖植物；水生植物区包括第二池体和种植的水生植物；微藻区包括第三池体和种植的微藻，净化池的上部设有出水口，净化池内均匀布置有多个改性陶粒柱，消毒池内的内池壁设有多个紫外灯。本发明对进水污染负荷变化适应性强，提高污水处理稳定性，提升出水水质，以达到回用灌溉标准。
权利要求书
1.一种农村污水处理系统，其特征在于，包括依次连接的过滤池、生物滤池、生态滤池、净化池和消毒池，所述过滤池的上方设有污水进水口，所述过滤池内设有将池腔分隔成污水腔与处理腔的格栅装置；所述生物滤池内设有填料区，所述填料区的下方设有曝气管，所述处理腔的底部的污水通过提升泵输送至所述曝气管的下方；所述生态滤池包括呈台阶状向下依次设置的两栖植物区、水生植物区和微藻区，所述两栖植物区包括第一池体和设置在所述第一池体的上方的第一种植层，所述第一种植层种植有两栖植物，所述第一种植层的顶面略低于所述第一池体的顶面，所述生物滤池的上部的出水口与所述第一种植层的上部连接；所述水生植物区包括第二池体和设置在所述第二池体的上方的第二种植层，所述第二种植层种植有水生植物，所述第二种植层的顶面低于所述第二池体的顶面，所述第一种植层的顶面与所述第一池体的顶面之间的间距小于所述第二种植层的顶面与所述第二池体的顶面之间的间距，所述第一池体的下部的出水口与所述第二种植层的上部连接；所述微藻区包括第三池体，所述第三池体内种植有微藻，所述第二池体的下部的出水口与所述第三池体的上部的进水口连接，所述第三池体的下部的出水口与所述净化池的底部的进水口连接，所述净化池内均匀布置有多个改性陶粒柱，所述净化池的上部的出水口与所述消毒池的上部的进水口连接，所述消毒池内的内池壁均匀设有多个竖向设置的紫外灯，所述消毒池的下部设有出水口。
2.如权利要求1所述的农村污水处理系统，其特征在于，所述生物滤池内设有回流区、沉淀区和过流区，所述填料区与所述回流区并排设置，且所述回流区靠近所述过滤池的一侧，所述过流区位于所述填料区与所述回流区的上方，所述沉淀区位于所述填料区与所述回流区的下方，所述填料区与所述回流区之间设有竖直设置的隔板，所述隔板向下延伸设置所述沉淀区的顶部，所述回流区填充有缓释碳源生物填料。
3.如权利要求2所述的农村污水处理系统，其特征在于，所述填料区内填充有沸石填料，所述沸石填料的粒径为10mm～30mm，所述填料区的高度0.8m～1.2m；所述缓释碳源生物填料包括玉米芯、椰壳与牡蛎壳中的至少一种，所述回流区的高度为0.5m～0.7m。
4.如权利要求1所述的农村污水处理系统，其特征在于，所述两栖植物为铜钱草、鸢尾中的至少一种，所述水生植物为金鱼藻、美人蕉中的至少一种，所述微藻为小球藻；所述第一种植层和所述第二种植层均包括上层的第一碎石层和下层的第二碎石层，所述第二种植层的下方设有供气管，所述第一碎石层上的粒径为10cm～15cm，所述第二碎石层上的粒径为30cm～40cm。
5.如权利要求1所述的农村污水处理系统，其特征在于，所述过滤池的中部水平设置有定位挡板，所述格栅装置自下而上朝向远离所述污水进水口的一侧倾斜放置所述定位挡板上，所述格栅装置的顶部与所述过滤池的顶壁连接，所述定位挡板的末端与所述过滤池的侧壁之间形成过水口，所述过滤池内设有与所述定位挡板水平交错的挡水板，所述挡水板位于所述过水口的下方，所述挡水板的面积大于所述过水口的面积；所述格栅装置的上侧设有机械格栅，所述格栅装置的下侧设有膜格栅；所述消毒池内自上而下设有多个水平交错排列的折流板。
6.如权利要求1所述的农村污水处理系统，其特征在于，所述改性陶粒柱内的改性陶粒的制备方法包括以下步骤：步骤1、将陶粒清洗干净后放入烘箱烘干；步骤2、将所述步骤1处理后的的陶粒加入改性溶液，并在进行超声波处理使陶粒与改性溶液充分接触，然后浸泡处理；其中，所述改性溶液为FeCl3和AlCl3的混合溶液，所述改性溶液的浓度为0.4mol/L～0.8mol/L，所述改性溶液按照摩尔比Fe3+：Al3+＝(1～3)：(1～2)；步骤3，将所述步骤2处理后的陶粒沥干放入烘箱烘干；步骤4，将所述步骤3处理后的陶粒进行高温焙烧，冷却后取出即得到改性陶粒。
7.如权利要求6所述的农村污水处理系统，其特征在于，所述步骤1中，采用去离子水将陶粒冲洗干净后，在110℃的烘箱烘干。
8.如权利要求6所述的农村污水处理系统，其特征在于，所述步骤2中，通过超声波对陶粒与改性溶液处理30min，然后浸泡24h；所述改性溶液的浓度为0.6mol/L；所述改性溶液按照摩尔比Fe3+：Al3+＝1：2。
9.如权利要求6所述的农村污水处理系统，其特征在于，所述步骤3中，烘干温度为115℃。
10.如权利要求6所述的农村污水处理系统，其特征在于，所述步骤4中，焙烧温度为350℃～600℃，焙烧时间为3h。
发明内容
本发明的目的是提供一种农村污水处理系统，对进水污染负荷变化适应性强，提高污水处理稳定性，提升出水水质，以达到回用灌溉标准。
为了实现上述目的，本发明提供了一种农村污水处理系统，包括依次连接的过滤池、生物滤池、生态滤池、净化池和消毒池，所述过滤池的上方设有污水进水口，所述过滤池内设有将池腔分隔成污水腔与处理腔的格栅装置；所述生物滤池内设有填料区，所述填料区的下方设有曝气管，所述处理腔的底部的污水通过提升泵输送至所述曝气管的下方；所述生态滤池包括呈台阶状向下依次设置的两栖植物区、水生植物区和微藻区，所述两栖植物区包括第一池体和设置在所述第一池体的上方的第一种植层，所述第一种植层种植有两栖植物，所述第一种植层的顶面略低于所述第一池体的顶面，所述生物滤池的上部的出水口与所述第一种植层的上部连接；所述水生植物区包括第二池体和设置在所述第二池体的上方的第二种植层，所述第二种植层种植有水生植物，所述第二种植层的顶面低于所述第二池体的顶面，所述第一种植层的顶面与所述第一池体的顶面之间的间距小于所述第二种植层的顶面与所述第二池体的顶面之间的间距，所述第一池体的下部的出水口与所述第二种植层的上部连接；所述微藻区包括第三池体，所述第三池体内种植有微藻，所述第二池体的下部的出水口与所述第三池体的上部的进水口连接，所述第三池体的下部的出水口与所述净化池的底部的进水口连接，所述净化池内均匀布置有多个改性陶粒柱，所述净化池的上部的出水口与所述消毒池的上部的进水口连接，所述消毒池内的内池壁均匀设有多个竖向设置的紫外灯，所述消毒池的下部设有出水口。
作为本发明优选的方案，所述生物滤池内设有回流区、沉淀区和过流区，所述填料区与所述回流区并排设置，且所述回流区靠近所述过滤池的一侧，所述过流区位于所述填料区与所述回流区的上方，所述沉淀区位于所述填料区与所述回流区的下方，所述填料区与所述回流区之间设有竖直设置的隔板，所述隔板向下延伸设置所述沉淀区的顶部，所述回流区填充有缓释碳源生物填料。
作为本发明优选的方案，所述填料区内填充有沸石填料，所述沸石填料的粒径为10mm～30mm，所述填料区的高度0.8m～1.2m；所述缓释碳源生物填料包括玉米芯、椰壳与牡蛎壳中的至少一种，所述回流区的高度为0.5m～0.7m。
作为本发明优选的方案，所述两栖植物为铜钱草、鸢尾中的至少一种，所述水生植物为金鱼藻、美人蕉中的至少一种，所述微藻为小球藻；所述第一种植层和所述第二种植层均包括上层的第一碎石层和下层的第二碎石层，所述第二种植层的下方设有供气管，所述第一碎石层上的粒径为10cm～15cm，所述第二碎石层上的粒径为30cm～40cm。
作为本发明优选的方案，所述过滤池的中部水平设置有定位挡板，所述格栅装置自下而上朝向远离所述污水进水口的一侧倾斜放置所述定位挡板上，所述格栅装置的顶部与所述过滤池的顶壁连接，所述定位挡板的末端与所述过滤池的侧壁之间形成过水口，所述过滤池内设有与所述定位挡板水平交错的挡水板，所述挡水板位于所述过水口的下方，所述挡水板的面积大于所述过水口的面积；所述格栅装置的上侧设有机械格栅，所述格栅装置的下侧设有膜格栅；所述消毒池内自上而下设有多个水平交错排列的折流板。
作为本发明优选的方案，所述改性陶粒柱内的改性陶粒的制备方法包括以下步骤：
步骤1、将陶粒清洗干净后放入烘箱烘干；
步骤2、将所述步骤1处理后的的陶粒加入改性溶液，并在进行超声波处理使陶粒与改性溶液充分接触，然后浸泡处理；其中，所述改性溶液为FeCl3和AlCl3的混合溶液，所述改性溶液的浓度为0.4mol/L～0.8mol/L，所述改性溶液按照摩尔比Fe3+：Al3+＝(1～3)：(1～2)；
步骤3，将所述步骤2处理后的陶粒沥干放入烘箱烘干；
步骤4，将所述步骤3处理后的陶粒进行高温焙烧，冷却后取出即得到改性陶粒。
作为本发明优选的方案，所述步骤1中，采用去离子水将陶粒冲洗干净后，在110℃的烘箱烘干。
作为本发明优选的方案，所述步骤2中，通过超声波对陶粒与改性溶液处理30min，然后浸泡24h；所述改性溶液的浓度为0.6mol/L；所述改性溶液按照摩尔比Fe3+：Al3+＝1：2。
作为本发明优选的方案，所述步骤3中，烘干温度为115℃。
作为本发明优选的方案，所述步骤4中，焙烧温度为350℃～600℃，焙烧时间为3h。
本发明实施例一种农村污水处理系统与现有技术相比，其有益效果在于：
本发明通过过滤池能拦截污水中的固体垃圾，有效降低悬浮污染物浓度，有助于保护后续处理工序设备正常运转以及减轻处理负荷；通过提升泵将过滤池底部的污水送入生物滤池的填料区的下方，污水自下而上流经填料区，同时曝气管能为微生物好氧生化反应提供氧气，在生物滤池实现反硝化脱氮，保证对污水中的有机污染物及氮磷的去除效果；生态滤池采用两栖植物、水生植物、微藻形成的多级生态系统组合，通过两栖植物和水生植物及两者的根系微生物的生化降解作用实现农村污水的脱氮除磷，微藻不仅能吸收氮磷实现污水净化，还能吸收污水中的营养物质实现生长，而且对进水污染负荷变化适应性强，提高污水处理稳定性，并且配合净化池通过改性陶粒柱能够强化除磷效果，再通过消毒池内的紫外灯能够有效消毒杀菌，去除病原微生物，保证出水水质稳定，以达到回用灌溉标准。
（发明人：陈壁裕;干仕伟;周文栋;黄睦凯;谭志坚;雒怀庆;谢永新;陈益成;徐波）
