CN105481171B - 一种多户生活污水水解槽与多台处理装置联用的组合设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多户生活污水水解槽与多台处理装置联用的组合设备，包括水解槽和处理装置，所述的水解槽和处理装置均为一个或者多个，水解槽与处理装置相连接；当处理装置是多个时，处理装置采用串联或者并联设置，所述的处理装置为净化槽。本发明是一种设计科学、结构合理、运行可靠的多户生活污水水解槽与多台处理装置联用的组合设备，本设备根据农村家庭生活污水处理现状，对处理装置进行了改进，开发出了本项技术，其最大优点就是原位处理，无须复杂管网，地埋式不受季节温差的影响，无人值守，寿命周期大于30年，出水达到国家排放标准一级，可以用于灌溉、草坪等用水，还可以直接排放自然。

Description

一种多户生活污水水解槽与多台处理装置联用的组合设备

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其是一种多户生活污水水解槽与多台处理装置联用的组合设备。

背景技术

我国农村人口在2012年大于城市人口，约6.4亿人，每人每天向环境排放的BOD负荷量为40g/人·日，每年仅由农业人口向环境排放的BOD负荷总量就超过了一千三百万吨，严重污染着农村的水体质量。开发小型高效生活污水净化槽，解决无法集中处理，实行就地原位处理方式，不仅能从源头解决农村生活污水的污染问题，而且还能促进农村自来水化的有效实施，提高农村生活质量和环境质量。农村生活污水净化工程与自来水化工程是相辅相成的，也是新农村建设的重要内容之一。这里所指出的农村生活污水的概念有别于城市生活污水，可以理解为城市以外的农户、民营企业、边防哨所以及岛屿上人们生活污水，这些生活污水虽然产生的量少，但分散，难以集中，对自然的水体环境危害很大，已成为目前我国重要的环境问题。

家庭生活污水是指家庭排放污水，它包括冲厕水、厨房水、洗澡水以及洗涤水等。对于家庭生活污水的处理应该以国家生活污水排放标准为准则，针对家庭生活污水的特点：不连续性，间隙脉冲，早、中、晚用水集中，而且冲厕水及厨房水带有难降解的固体颗粒物，既要直接处理，又要达到国家排放标准，那么适合于农村生活污水分散处理的设备需要比城市污水处理更高的技术。

另外，由于农村人口密度低，农户居住分散，局部地区污水总量小，而且地势差别大，缺乏污水收集和输送设施，所以生活污水难以集中收集，特别是小城镇对公共下水道设施建设还有财政上的困难，尽管在城市生活污水处理中氧化沟工艺、A/O工艺、A2/O工艺、AB和SBR等工艺效果显著，但是这些集中处理方法需要昂贵的污水收集管网建设费用，不仅投资大，而且运行管理复杂，维护费用较高，在经济发展水平低、技术落后的农村地区难以推广实施。因而集中处理模式在农村地区会因财政上的原因难以实行，分散处理就显得十分重要。

针对这些困难，本发明人曾经开发了农村单户型的生活污水处理装置，并且获得了“家庭用自流式生活污水净化处理装置”(ZL200520130697.0)专利，通过三台净化处理装置的示范工程，完全得到验证，2008年8月23日至今已连续运行七年多，没有出现过故障，即使在夏季的暴雨下被水倒灌，第一节的厌氧区的浮渣被带入到曝气区，也会因曝气中的好氧微生物的作用，几天就被消解，又会重新回复到原来的稳定运行中，出水清澈透明。从这一成功的示范工程中获得了很多的结论，所开发的板式生物滤床具有高效的生物降解能力，不宜堵塞，而且由于采用生物滤床的形式，污泥发生量极为有限，至今还没有因污泥而清理过，尤其是曝气空间与厌氧区空间连通，具有足够的氧气分压，第一级厌氧区的浮渣被好氧的后生动物分解，使整个体系形成了生态链，有效地促进了生活污水的降解与净化。这套生物降解装置具有很强的独立性，一旦启动，几乎无人值守，由于气泵质量的提高，从未因机械故障而停止过曝气，示范工程没有停止过，一直稳定运行。正因为它的可靠性和实用性，“规范化农村生活污水处理技术模型研发与示范推广”于2014年荣获农业部2012-2013年的丰收奖一等奖。

然而，单户型处理装置虽然能够很好地处理家庭生活污水，而且也几乎无人值守，但毕竟装置太贵，在农村实行一户一台，势必财政压力很大，而且受农村住户分散、地势差异大的限制，管网建设不但贵而且非常困难，几乎无法推广，因此开发一种适合于我国国情的处理模式十分重要。

发明内容

本发明的目的在于弥补现有技术的不足之处，提供一种处理效果好且成本低的多户生活污水水解槽与多台处理装置串并联组合设备。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的：

一种多户生活污水水解槽与多台处理装置联用的组合设备，其特征在于：包括水解槽和处理装置，所述的水解槽和处理装置均为一个或者多个，水解槽与处理装置相连接；当处理装置是多个时，处理装置采用串联或者并联设置。

而且，所述的水解槽和处理装置之间连接一个调节池。

而且，所述的水解槽包括槽体，该槽体的一侧安装进口管路，该进口管路的一端位于槽体外侧并连接用户，另一端伸入槽体内部的水中形成液封；槽体的另一侧安装出口管路，该出口管路的一端伸入槽体内部的水中，另一端延伸至槽体外侧并连接处理装置的进水管。

而且，所述的进口管路的进水端高于出口管路的出口端，靠近出口管路的槽体内设置一个阻隔板，该阻隔板的上端高于液面，下端与水解槽底面之间具有间隙。

而且，所述的处理装置为净化槽，该净化槽上安装进水管和出水管，该净化槽的内部通过隔板依次分隔成第一级净化区域、第二级净化区域、第三级净化区域以及沉淀槽，进水管与第一级净化区域相连通，出水管与沉淀槽相连通，每个净化区域内均设置生物滤料，每个净化区域内均安装一个曝气装置；在第三级净化区域内安装一个气提装置；净化槽的进水管连接一个或者多个水解槽。

而且，所述的三个净化区域分别为厌氧槽和好氧槽，该厌氧槽的数量是0-3个，好氧槽的数量是1-3个。

而且，所述的沉淀槽的底部制成倾斜面，且在出水管部位的沉淀槽上设置消毒槽。

而且，所述的曝气装置包括曝气管、气体阀门和气泵，曝气管的底部设置在净化区域的下部，曝气管的上部与气泵连接，且每个曝气管上均安装一个独立的气体阀门。

而且，所述的气提装置包括气管、气提罐和连接管，气管的上端连接气泵，且气管上安装一个控制阀门，气管的下端连接气提罐；连接管的一端连接气提罐，另一端延伸至第一级净化区域内。

而且，所述的生物滤料的滤床为板式填料滤床，该板式填料滤床的表面进行了拉毛处理形成毛刺结构。

本发明的优点和积极效果是：

1、本设备由水解槽和净化槽构成，该水解槽和净化槽均为一个或者多个，且净化槽为多个时采用串并联方式连接。该方式适合于农村生活污水处理的多户联用模式，实现了原位处理。采用本设备后可提高污水处理效果、降低处理成本、提高其在农村广泛推广的可能性。

2、本发明是一体化设计、小型化高效的设备，采用地埋方式、不用人值守，寿命周期可达50年。

3、当净化槽为多个串联时，其形成A-O-A-O的脱氮工艺，再配合净化槽内滤床自身的脱氮功能，从而大幅提高了脱氮效果，实现了高效脱氮，增强了污水处理效果。

4、净化槽的第三级净化区域内增加了一个气提装置，主要用于新型处理装置在启动时，让投入的菌种在整个处理系统中形成循环，增加装置中微生物的平均密度，促进生物滤床的快速形成。一旦生物滤床形成后，这样的气提装置就可停止运行，让更多的气体用于曝气。

5、净化槽的三个净化区域内均连接曝气系统，每个曝气系统分别由独立的气体阀门控制，可以根据要求，形成单个、二个或三个区域内同时曝气，扩大处理能力。因为生物的好氧过程降解能力远比厌氧过程大，只不过是好氧曝气需要能耗，所以优化曝气量极为重要，也是本发明所要优化的内容之一。

6、净化槽中采用板式填料滤床，并且在加工过程中对其表面进行了拉毛处理，使其表面更为粗糙，目的就是为了微生物在表面快速形成生物滤床，因为生物滤床是生活污水降解的主体。

7、平推流厌氧生物反应器和全混流好氧生物反应器一体化技术抑制高浓度污水进入低浓度区，增加抗冲击能力，有利于间隙式生活污水的处理。

8、净化槽整体结构规范化设计和制作，便于标准化和产业化，适合在我国农村地区大面积推广。

9、本发明在使用过程中可以根据处理量合理选取厌氧或者好氧方式，可通过选取不同功率的气泵来调节曝气量，因此本装置使用灵活方便，实用性好。

10、水解槽中的挡板促使污水由上向下,经过底部，在折流向上，进出口管路采用直接伸入水中，进水管形成液封，厌氧过程产生的气味不能返回到屋内；出水管也伸入水中，可以防止可能产生的浮渣进入出水管路，避免下水管的堵塞。

此外，水解槽除了制作简单外，还有另外两个目的。一是让家庭生活中进入水解槽的泥土之类以及微生物不能降解的固体物在此沉降分离，减少后续的新型处理装置的负荷。二是利用厌氧微生物初步处理或降解，让更多的污染物转变成可溶性的污染物，有利于后续新型处理装置的降解。

这两点作用可以实现污水的归一性，出水尽可能不带有微生物不能降解的泥土之类的物质，而是一种水性的污水。每家都以这种污水经过管路流入新型处理装置，所以对管路的要求就可以放低，在多户有限的范围下，可以选择标准的内径为10公分的PVC下水管，可以大大地减少管路费用和施工费用。

11、水解槽中的浮渣可以取出当有机肥料使用，水解槽的出水经稀释后可以用于灌溉农作物(如：浇菜、浇花等)，从而合理利用了资源，实现了废物再利用，尤其是适合农村使用。

12、本发明是一种设计科学、结构合理、运行可靠的多户生活污水水解槽与多台处理装置联用的组合设备，本设备根据农村家庭生活污水处理现状，对处理装置进行了改进，开发出了本项技术，其最大优点就是原位处理，无须复杂管网，地埋式不受季节温差的影响，无人值守，寿命周期大于30年，出水达到国家排放标准一级，可以用于灌溉、草坪等用水，还可以直接排放自然。

附图说明

图1是本发明中净化槽的结构示意图；

图2是本发明中水解槽的结构示意图；

图3是十五户农家联用生活污水处理工艺流程图；

图4是十五户农家联用生活污水处理示范工程采取的水样对比图；

图5是十户楼宇农家生活污水联用处理工艺流程图；

图6是十户楼宇农家生活污水联用处理示范工程采取的水样对比图；

图7是工厂生活污水二台新型净化槽串联工艺流程图；

图8是工厂生活污水二台新型净化槽处理示范工程采取的水样对比图；

图9是多台新型净化槽串并联工艺流程图；

图10是桃花思村家庭生活污水多台新型净化槽船并联处理示范工程采取的水样对比图。

具体实施方式

下面结合附图详细叙述本发明的实施例；需要说明的是，本实施例是叙述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种多户生活污水水解槽与多台处理装置联用的组合设备，包括水解槽20和处理装置，所述的水解槽和处理装置均为一个或者多个，水解槽与处理装置相连接；当处理装置是多个时，处理装置为串联或者并联设置。水解槽和处理装置之间还可连接一个调节池。

水解槽包括槽体22，该槽体的一侧安装进口管路21，该进口管路的一端位于槽体外侧并连接用户，另一端伸入槽体内部的水中形成液封；槽体的另一侧安装出口管路24，该出口管路的一端伸入槽体内部的水中，另一端延伸至槽体外侧并连接净化槽的进水管。所述的进口管路的进水端高于出口管路的出口端，靠近出口管路的槽体内设置一个阻隔板23，该阻隔板的上端高于液面，下端与水解槽底面之间具有间隙。

所述的处理装置为净化槽19，该净化槽上安装进水管1和出水管16，该净化槽的内部通过隔板13依次分隔成第一级净化区域2、第二级净化区域5、第三级净化区域12以及沉淀槽14，三个净化区域分别为厌氧槽和好氧槽，该厌氧槽的数量是0-3个，好氧槽的数量是1-3个，其数量是根据污水量而设定。第一级净化区域通常是厌氧槽。进水管与第一级净化区域相连通，出水管与沉淀槽相连通，沉淀槽的底部制成倾斜面17，且在出水管部位的沉淀槽上设置消毒槽15。

相邻两个净化区域之间、第三级净化区域与沉淀槽之间均采用反水结构8连接，相邻两个净化区域之间的反水结构是在其下端开口的反水槽结构；第三级净化区域与沉淀槽之间的反水结构是其隔板的下端开口形式。

每个净化区域内均安装一个曝气装置，该曝气装置包括曝气管3、气体阀门4和气泵10，曝气管的底部设置在净化区域的下部，曝气管的上部与气泵连接，且每个曝气管上均安装一个独立的气体阀门。

在第三级净化区域内安装一个气提装置，该气提装置包括气管9、气提罐18和连接管6，气管的上端连接气泵，且气管上安装一个控制阀门11，气管的下端连接气提罐；连接管的一端连接气提罐，另一端延伸至第一级净化区域内。

每个净化区域内均设置生物滤料7，生物滤料与净化槽底部之间均具有间隙。该生物滤料的滤床为板式填料滤床，该板式填料滤床的表面进行了拉毛处理形成毛刺结构。

本发明的实施例为：

实施例一：

十五户农家生活污水联用：如图3所示，水解槽(1200X800X1200)十五台，新型净化槽(2100X1500X1700)二台串联，采用一、二、三级区域全部曝气，第一台新型净化槽的气泵功率200W，气体流量为200L/min，第二台功率为150W，气体流量为150L/min，吨水耗电为0.28元。

如图4所示，各区域水样从右到左分别为水解槽、第一新型净化槽一级和三级、第二新型净化槽一级、三级以及消毒槽出水。从图的第一新型净化槽一级区域可以看到进入槽内的污水特别混浊，浓度很高，BOD高达362mg/L。经处理后，各级依次效果明显，消毒槽出水变得清澈透明，无色无味，BOD降至8mg/L。从各区域水样也可以看出，这样的变化，水质一级比一级好，透明度也是一级比一级清晰，效果十分明显。

实施例二：

十户楼宇农家生活污水联用：如图5所示，二台水解槽(2100X1500X1700)分别连接自上而下的五户生活污水，新型净化槽(2100X1500X1700)二台串联，将二台水解槽分别处理污水集中进入串联的新型净化槽。采用一、二、三级区域全部曝气，第一台新型净化槽的气泵功率150W，气体流量为150L/min，第二台功率为120W，气体流量为120L/min，吨水耗电为0.33元。

改变曝气量可以增加处理户数，当新型净化槽完全曝气，气泵功率都为200W的话，处理农户可以增加到20户。在同等条件下，新型净化槽串联使用要比分开单独使用处理效率高。

如图6所示，各区域水样从左到右分别为水解槽第一级和第二级、第一新型净化槽一级和三级、第二新型净化槽三级以及消毒槽出水。从图片的水解槽第一级可以看到，水层的上方存在浮渣，而第二新型净化槽的三级曝气水质很好，从上面可以看到水下的生物滤床。水解槽水质很混浊，BOD在300mg/L到350mg/L之间。经处理后，各级依次效果明显，消毒槽出水变得清澈透明，无色无味，BOD降至9mg/L以内。从各区域水样也可以看出，这样的变化，水质一级比一级好，透明度也是一级比一级清晰，效果十分明显。

实施例三：

如图7所示，山东双一集团有限公司武城分公司250名职员，一个职工食堂，生活污水日排放量18吨，原有一个6立方米的三格水解槽，根据日处理量，将采用二台新型净化槽与化粪池串联工艺，如图所示。采用一、二、三级区域部曝气，第一台新型净化槽的气泵功率200W，气体流量为200L/min，第二台功率为150W，气体流量为150L/min，吨水耗电为0.24元。

如图8所示，各区域水样从右到左为水解槽出水、第一新型净化槽一级和三级、第二新型净化槽三级以及出水。从图片的水解槽出水状态可以看到，出水BOD很高达到280mg/L,进入新型净化槽后，经过好氧微生物的生物降解，依次水质明显变好，透明度也是一级比一级清晰，出水水质BOD为9mg/L,清澈透明。基本做到无人值守，即使在12月底投菌，污水经过生化处理后，来年2月中旬，出水水质BOD也可以达到国家排放标准一级。

实施例四：

如图9所示，天津市蓟县桃花寺村农户89户，人口289人，由于开展旅游农家乐，日排放污水50吨，采一户一台水解槽，依靠山区的地势，收集的生活污水，经过下水道管网，集中进入到调节池，进行酸化水解，然后也靠自流式方式，流入串联的二台净化槽。

如图10所示，新型净化槽都采用一、二、三级区域全部曝气，第一台、第二台新型净化槽的气泵功率200W，气体流量为200L/min，第三台新型净化槽功率为150W，气体流量为150L/min，实行两个并联操作，吨水耗电为0.27元。各区水样从右向左分别表示调节池出水、第一台新型净化槽出水以及第三台新型净化槽出水。

净化槽处理费用对比

吨水处理费用随着用户数的增加而减少，每台净化槽的最大日处理水量为9吨，出水达到国家生活污水处理排放一级标准。净化槽剂可以独立适用，可以与化粪池结合，同时还可以根据水量的大小，将多台净化槽按照串并联方式，增加处理能力，串并联越多，吨水处理费用越低。该项技术集成的最大优点就是原位处理，无须复杂管网，地埋式不受季节温差的影响，无人值守，寿命周期大于30年，出水达到国家排放标准一级，可以用于灌溉、草坪等用水，还可以直接排放自然。

Claims (6)

1.一种多户生活污水水解槽与多台处理装置联用的组合设备，其特征在于：包括水解槽和处理装置，所述的水解槽为一个或者多个，处理装置为多个，水解槽与处理装置相连接，处理装置采用串联或者并联设置；

所述的水解槽包括槽体，该槽体的一侧安装进口管路，该进口管路的一端位于槽体外侧并连接用户，另一端伸入槽体内部的水中形成液封；槽体的另一侧安装出口管路，该出口管路的一端伸入槽体内部的水中，另一端延伸至槽体外侧并连接处理装置的进水管；

所述的进口管路的进水端高于出口管路的出口端，靠近出口管路的槽体内设置一个阻隔板，该阻隔板的上端高于液面，下端与水解槽底面之间具有间隙；

所述的处理装置为净化槽，该净化槽上安装进水管和出水管，该净化槽的内部通过隔板依次分隔成第一级净化区域、第二级净化区域、第三级净化区域以及沉淀槽，进水管与第一级净化区域相连通，出水管与沉淀槽相连通，每个净化区域内均设置生物滤料，每个净化区域内均安装一个曝气装置；在第三级净化区域内安装一个气提装置；净化槽的进水管连接一个或者多个水解槽；

所述的气提装置包括气管、气提罐和连接管，气管的上端连接气泵，且气管上安装一个控制阀门，气管的下端连接气提罐；连接管的一端连接气提罐，另一端延伸至第一级净化区域内。

2.根据权利要求1所述的一种多户生活污水水解槽与多台处理装置联用的组合设备，其特征在于：所述的水解槽和处理装置之间连接一个调节池。

3.根据权利要求1所述的一种多户生活污水水解槽与多台处理装置联用的组合设备，其特征在于：所述的三个净化区域分别为厌氧槽和好氧槽，该厌氧槽的数量是0-3个，好氧槽的数量是1-3个。

4.根据权利要求1所述的一种多户生活污水水解槽与多台处理装置联用的组合设备，其特征在于：所述的沉淀槽的底部制成倾斜面，且在出水管部位的沉淀槽上设置消毒槽。

5.根据权利要求1所述的一种多户生活污水水解槽与多台处理装置联用的组合设备，其特征在于：所述的曝气装置包括曝气管、气体阀门和气泵，曝气管的底部设置在净化区域的下部，曝气管的上部与气泵连接，且每个曝气管上均安装一个独立的气体阀门。

6.根据权利要求1所述的一种多户生活污水水解槽与多台处理装置联用的组合设备，其特征在于：所述的生物滤料的滤床为板式填料滤床，该板式填料滤床的表面进行了拉毛处理形成毛刺结构。