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CN114644430A - 一种山地农村生活污水无能耗处理系统及方法 - Google Patents

一种山地农村生活污水无能耗处理系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种山地农村生活污水无能耗处理系统及方法，包括通过依次连通的高位调节池、好氧池、沉淀池和人工湿地；高位调节池上设置有收集污水的污水管，高位调节池与好氧池之间设置有可将高位调节池内污水抽入好氧池内的虹吸管，虹吸管位于好氧池内的端部连接有水射器，水射器的顶部连接有顶端位于好氧池上方的进气管，高位调节池和好氧池内均悬挂有组合填料。本发明解决了现有技术中存在的山地农村生活污水处理系统的成本高的问题，产生了无能耗的有效的处理生活污水的效果。

Description

一种山地农村生活污水无能耗处理系统及方法
技术领域
本发明涉及生活污水处理系统技术领域，尤其涉及一种山地农村生活污水无能耗处理系统及方法。
背景技术
污水处理是指为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求而对其进行净化的过程，污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗和餐饮等各个领域。
山地农村交通不便，对其生活用水处理难度大。常用的农村生活污水处理技术包括厌氧沼气池处理、人工湿地处理和土地渗滤；厌氧朝气池在建造成本上较高，且存在渗水的情况，容易造成环境的破坏；人工湿地的去除能力较差，对环境影响较大；土地渗滤存在运行不稳定、土壤空隙容易堵塞的问题。
而在山地农村建设大型的生活污水处理厂、布置相应的输送管道以及维持污水厂的正常运行的成本过高；因此现急需一款低成本、且对于生活污水处理能力强的生活污水处理系统。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种山地农村生活污水无能耗处理系统及方法，其解决了现有技术中存在的山地农村生活污水处理系统的成本高的问题。
根据本发明的实施例，一种山地农村生活污水无能耗处理系统，包括通过依次连通的高位调节池、好氧池、沉淀池和人工湿地；高位调节池上设置有收集污水的污水管，高位调节池与好氧池之间设置有可将高位调节池内污水抽入好氧池内的虹吸管，虹吸管位于好氧池内的端部连接有水射器，水射器的顶部连接有顶端位于好氧池上方的进气管，高位调节池和好氧池内均悬挂有组合填料。
进一步的，所述高位调节池的内顶部固定设置有格栅，所述组合填料悬挂于格栅的底部，所述污水管位于格栅的上方。
进一步的，所述格栅为向上凸起的弧形。
进一步的，所述好氧池成圆柱状，所述好氧池内底部同轴转动安装有转轴，转轴上固定连接有叶轮和网板，叶轮位于网板的下方，所述水射器与叶轮处于同一高度且所述水射器的输出端朝向叶轮。
进一步的，所述好氧池的底部中部向上凸起。
进一步的，所述水射器的轴线与所述叶轮的轴线不在同一平面上。
进一步的，所述沉淀池内竖直设置有隔板，所述沉淀池内设置有通过拉绳连接并提升的清淤块，清淤块的侧壁与所述沉淀池的内壁和隔板的侧壁贴合，所述好氧池与沉淀池的连通管道位于清淤块的上方，隔板上均匀开设有滤孔。
进一步的，所述清淤块的顶部设置斜面，所述清淤块的最高端为与所述隔板贴合的一端。
一种山地农村生活污水无能耗处理方法，利用所述的一种山地农村生活污水无能耗处理系统，处理步骤如下：
S1、在所述高位调节池内的污水到达高液位后，通过所述虹吸管将污水吸入所述好氧池内，在所述高位调节池内的污水到达低液位时，虹吸被破除；
S2、在虹吸过程中，所述高位调节池的水位逐渐降低，直至成为空池，进而实现对所述高位调节池内的组合填料的赋氧；
S3、在虹吸过程中，由于所述高位调节池与好氧池之间的液位差，通过所述水射器工作，利用所述进气管吸入空气至所述好氧池内，进行污水的无能耗曝气；
S4、随着所述好氧池内水位的升高，所述好氧池顶部的经过所述好氧池处理的污水通过管道流入所述沉淀池中，在所述沉淀池内进行污泥沉淀后，将水排入人工湿地中。
进一步的，对所述虹吸管的端口位置进行设置，以使得所述高位调节池的最低液位与所述好氧池的最高液位的液位差在10米至25米之间。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
通过高位调节池收集生活污水，在高位调节池的水位达到虹吸水位后，高位调节池内的污水通过虹吸管进入好氧池内，在污水经虹吸管自水射器流出的过程中，水射器上的进气管自动吸气，进行对好氧池的增氧，提高好氧池内微生物的活性，减少污泥的产生量，当好氧池内液位达到一定高度后，好氧池内顶部的污水通过管道流入沉淀池中，最终经过沉淀的污水通过管道排入人工湿地中，实现生活污水的处理；生活污水中的富营养物质和杂质能够被有效的清除，且整个处理过程不涉及到能源的投入，系统的结构也较为简单，制造成本低，综上，实现了山地农村生活污水的无能耗的有效清理。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
上述附图中：1、高位调节池；11、污水管；12、格栅；2、好氧池；21、虹吸管；22、水射器；23、进气管；24、转轴；25、叶轮；26、网板；3、沉淀池；31、隔板；32、清淤块；33、拉绳；4、人工湿地。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
如图1所示，本发明实施例提出了一种山地农村生活污水无能耗处理系统，包括通过依次连通的高位调节池1、好氧池2、沉淀池3和人工湿地4；高位调节池1上设置有收集污水的污水管11，高位调节池1与好氧池2之间设置有可将高位调节池1内污水抽入好氧池2内的虹吸管21，虹吸管21位于好氧池2内的端部连接有水射器22，水射器22的顶部连接有顶端位于好氧池2上方的进气管23，高位调节池1和好氧池2内均悬挂有组合填料。
通过管道或者污水槽与污水管11连接，进而将污水收集并排入高位调节池1中，在高位调节池1内水位增高后，当高位调节池1内水位达到虹吸水位后，高位调节池1内的污水通过虹吸管21流入好氧池2内，在污水流出水射器22的过程中，通过现有的水射器22的功能，通过进气管23吸入空气，空气经过水射器22排出，实现对好氧池2内的增氧，增加好氧池2内微生物的浓度，对污水中的有机物进行分解，减少污水中污泥的产生量，随着虹吸过程的进行，好氧池2内的水位不断升高，当好氧池2内的水位到达好氧池2与沉淀池3连接管道的管口的高度后，好氧池2顶部的污水通过该管道流入沉淀池3中进行杂质的沉淀，最后，在沉淀池3的水位增高后，沉淀池3顶部的经过沉淀分离的污水从沉淀池3顶部的管道流入人工湿地4中，经过人工湿地4的进一步净化的水即可直接进行还田，即完成了山地农村生活污水的无能耗处理。
在高位调节池1和好氧池2内悬挂组合填料，组合填料选用现有的，通过组合填料增加高位调节池1和好氧池2内的微生物浓度，进而进一步的减少污泥的产生量。
如图1所示，为避免虹吸管21的堵塞，所述高位调节池1的内顶部固定设置有格栅12，所述组合填料悬挂于格栅12的底部，所述污水管11位于格栅12的上方。通过格栅12对污水管11中流出的大体积污物进行过滤，避免大体积污物堵塞虹吸管21的同时，减少高位调节池1底部的沉淀，维护高位调节池1的容积；同时格栅12便于对高位调节池1内的组合填料进行安装。
如图1所示，为便于清理被格栅12滤出的大体积污物，所述格栅12为向上凸起的弧形。大体积污物被格栅12滤出后，大体积污物在污水的冲刷下自动滚落在格栅12较低的边缘，便于后续对大体积污物进行收集和处理。
如图1所示，为减少好氧池2内的污泥沉淀，所述好氧池2成圆柱状，所述好氧池2内底部同轴转动安装有转轴24，转轴24上固定连接有叶轮25和网板26，叶轮25位于网板26的下方，所述水射器22与叶轮25处于同一高度且所述水射器22的输出端朝向叶轮25。由进气管23进入的空气从水射器22的输出端排出，从水射器22输出端排出的污水和空气冲击叶轮25，使得叶轮25转动，叶轮25通过转轴24转动，同时带动网板26转动，叶轮25的转动使得好氧池2内底部的污水均匀的流动，减少好氧池2底部的污泥沉淀；同时进入好氧池2内的空气向上流动，空气经过转动的网板26时，网板26对大的气团进行分隔，增加空气的表面积，使得悬挂在好氧池2侧壁的组合填料充分与空气接触，全面提升好氧池2内微生物的浓度，减少好氧池2内污泥的产生量。
如图1所示，为减少因污泥沉淀对转轴24转动的灵活性的影响，所述好氧池2的底部中部向上凸起。在好氧池2的底部中部向上凸起后，在叶轮25的转动下，可使得好氧池2底部的沉淀向好氧池2的底部边缘堆积，避免污泥沉淀堆积在转轴24的安装座上。
作为本发明的优选实施例，为保证水射器22内输出的污水能够有效的推动叶轮25转动，所述水射器22的轴线与所述叶轮25的轴线不在同一平面上。避免水射器22对叶轮25的轴线输出，进而使得叶轮25受力平衡而无法转动。
如图1所示，为高效的回收沉淀池3内的污泥沉淀，所述沉淀池3内竖直设置有隔板31，所述沉淀池3内设置有通过拉绳33连接并提升的清淤块32，清淤块32的侧壁与所述沉淀池3的内壁和隔板31的侧壁贴合，所述好氧池2与沉淀池3的连通管道位于清淤块32的上方，隔板31上均匀开设有滤孔。污水进入沉淀池3后，经过隔板31上开设的滤孔，污水中的污泥沉淀无法闯过隔板31上的滤孔，进而使得沉淀堆积在隔板31的一侧；在隔板31的防堵上，只需人工定期通过拉绳33上拉清淤块32，清淤块32的侧壁与隔板31的侧壁贴合，进而经堵塞在隔板31侧壁上的污泥沉淀刮去；同时，在将清淤块32拉绳至顶面与沉淀池3顶面平齐后，即可将沉淀池3中的污泥沉淀刮除，保持沉淀池3的蓄水量和过滤效率。
如图1所示，为进一步的方便清理在清淤块32上的污泥沉淀，所述清淤块32的顶部设置斜面，所述清淤块32的最高端为与所述隔板31贴合的一端。在清淤块32被拉升后，由于清淤块32顶部斜面的设置，便于污泥从清淤块32上流出沉淀池3。
如图1所示，为实现无能耗的生活污水处理，本发明提出一种山地农村生活污水无能耗处理方法，利用所述的一种山地农村生活污水无能耗处理系统，处理步骤如下：
S1、在所述高位调节池1内的污水到达高液位后，通过所述虹吸管21将污水吸入所述好氧池2内，在所述高位调节池1内的污水到达低液位时，虹吸被破除；
S2、在虹吸过程中，所述高位调节池1的水位逐渐降低，直至成为空池，进而实现对所述高位调节池1内的组合填料的赋氧；
S3、在虹吸过程中，由于所述高位调节池1与好氧池2之间的液位差，通过所述水射器22工作，利用所述进气管23吸入空气至所述好氧池2内，进行污水的无能耗曝气；
S4、随着所述好氧池2内水位的升高，所述好氧池2顶部的经过所述好氧池2处理的污水通过管道流入所述沉淀池3中，在所述沉淀池3内进行污泥沉淀后，将水排入人工湿地4中。
利用虹吸原理，将高位调节池1中的污水无动力的转运至好氧池2中，在污水转运的过程中，通过水射器22对好氧池2内进行曝气，增加好氧池2内的微生物浓度，减少污泥产生量，随好氧池2内水位的升高，将好氧池2顶部的污水通过管道导入沉淀池3中进行污泥的沉淀，最后将沉淀池3中的上层清液导入人工湿地中，完成生活污水的无能耗处理。
优选的，为保证高位调节池1内的污水能够被虹吸至好氧池2中，对所述虹吸管21的端口位置进行设置，以使得所述高位调节池1的最低液位与所述好氧池2的最高液位的液位差在10米至25米之间。通过对虹吸管21端口的设置，配合现有的水射器22，可吸入3-5倍污水体积的空气，使得汽水比3-5：1，进而充分的增加好氧池2内微生物的浓度，提升对有机物分解的能力。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种山地农村生活污水无能耗处理系统，其特征在于：包括通过依次连通的高位调节池(1)、好氧池(2)、沉淀池(3)和人工湿地(4)；高位调节池(1)上设置有收集污水的污水管(11)，高位调节池(1)与好氧池(2)之间设置有可将高位调节池(1)内污水抽入好氧池(2)内的虹吸管(21)，虹吸管(21)位于好氧池(2)内的端部连接有水射器(22)，水射器(22)的顶部连接有顶端位于好氧池(2)上方的进气管(23)，高位调节池(1)和好氧池(2)内均悬挂有组合填料。
2.如权利要求1所述的一种山地农村生活污水无能耗处理系统，其特征在于：所述高位调节池(1)的内顶部固定设置有格栅(12)，所述组合填料悬挂于格栅(12)的底部，所述污水管(11)位于格栅(12)的上方。
3.如权利要求2所述的一种山地农村生活污水无能耗处理系统，其特征在于：所述格栅(12)为向上凸起的弧形。
4.如权利要求1所述的一种山地农村生活污水无能耗处理系统，其特征在于：所述好氧池(2)成圆柱状，所述好氧池(2)内底部同轴转动安装有转轴(24)，转轴(24)上固定连接有叶轮(25)和网板(26)，叶轮(25)位于网板(26)的下方，所述水射器(22)与叶轮(25)处于同一高度且所述水射器(22)的输出端朝向叶轮(25)。
5.如权利要求4所述的一种山地农村生活污水无能耗处理系统，其特征在于：所述好氧池(2)的底部中部向上凸起。
6.如权利要求4所述的一种山地农村生活污水无能耗处理系统，其特征在于：所述水射器(22)的轴线与所述叶轮(25)的轴线不在同一平面上。
7.如权利要求1所述的一种山地农村生活污水无能耗处理系统，其特征在于：所述沉淀池(3)内竖直设置有隔板(31)，所述沉淀池(3)内设置有通过拉绳(33)连接并提升的清淤块(32)，清淤块(32)的侧壁与所述沉淀池(3)的内壁和隔板(31)的侧壁贴合，所述好氧池(2)与沉淀池(3)的连通管道位于清淤块(32)的上方，隔板(31)上均匀开设有滤孔。
8.如权利要求7所述的一种山地农村生活污水无能耗处理系统，其特征在于：所述清淤块(32)的顶部设置斜面，所述清淤块(32)的最高端为与所述隔板(31)贴合的一端。
9.一种山地农村生活污水无能耗处理方法，其特征在于：利用如权利要求1所述的一种山地农村生活污水无能耗处理系统，处理步骤如下：
S1、在所述高位调节池(1)内的污水到达高液位后，通过所述虹吸管(21)将污水吸入所述好氧池(2)内，在所述高位调节池(1)内的污水到达低液位时，虹吸被破除；
S2、在虹吸过程中，所述高位调节池(1)的水位逐渐降低，直至成为空池，进而实现对所述高位调节池(1)内的组合填料的赋氧；
S3、在虹吸过程中，由于所述高位调节池(1)与好氧池(2)之间的液位差，通过所述水射器(22)工作，利用所述进气管(23)吸入空气至所述好氧池(2)内，进行污水的无能耗曝气；
S4、随着所述好氧池(2)内水位的升高，所述好氧池(2)顶部的经过所述好氧池(2)处理的污水通过管道流入所述沉淀池(3)中，在所述沉淀池(3)内进行污泥沉淀后，将水排入人工湿地(4)中。
10.如权利要求9所述的一种山地农村生活污水无能耗处理方法，其特征在于：对所述虹吸管(21)的端口位置进行设置，以使得所述高位调节池(1)的最低液位与所述好氧池(2)的最高液位的液位差在10米至25米之间。
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