專利名稱：無動(dòng)力生活污水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及生活污水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種適合新農(nóng)村建設(shè)中農(nóng)民居住地
無動(dòng)力生活污水處理裝置。
背景技術(shù)：
隨著全國各地社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)步伐的加快，大量農(nóng)民新村和小型農(nóng)民集中居 住地逐漸建立起來。農(nóng)民的生活污水成為一種新的點(diǎn)污染源，正危害著原本清新宜人、生態(tài) 良好的自然水體，特別是河岸出水口附近逐漸變成了臭水塘，成了蚊蠅孳生地，嚴(yán)重污染了 生態(tài)環(huán)境，威脅居民身體健康。因此，有必要針對(duì)新農(nóng)村建設(shè)特點(diǎn)，開發(fā)引入污水處理新技 術(shù)、新方法，實(shí)現(xiàn)減少環(huán)境污染、無能耗低成本運(yùn)行、可持續(xù)發(fā)展、提高農(nóng)村居民生活品質(zhì)的 目的。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)新農(nóng)村建設(shè)中農(nóng)民居住相對(duì)集中、污水排放相對(duì)集中等特點(diǎn)，提 供一種無動(dòng)力生活污水處理裝置，采用虹吸原理實(shí)現(xiàn)無動(dòng)力的功能。 本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種無動(dòng)力生活污水處理裝 置，包括相互聯(lián)通的厭氧消化池、厭氧過濾池和人工濕地，所述的生活污水處理裝置為全地 埋形式，污水經(jīng)格柵井后由進(jìn)水管通入?yún)捬跸?，厭氧消化池與厭氧過濾池通過自流布 水管聯(lián)通，厭氧過濾池通過濕地進(jìn)水布水管與人工濕地聯(lián)通，污水的濾液經(jīng)過濕地出水集 水管收集并排出，其中，所述進(jìn)水管的出口設(shè)在厭氧消化池的中部；所述自流布水管的入口 設(shè)在厭氧消化池的中部，出口通入?yún)捬踹^濾池的底部；所述的厭氧過濾池在自流布水管的 出口上方設(shè)有供微生物附著的軟性填料；所述的人工濕地的底面形成有坡度，人工濕地的 填料床上栽種有植物。 本實(shí)用新型主要包含厭氧消化池、厭氧過濾池、人工濕地等具有良好凈化功能的 多級(jí)復(fù)合生態(tài)污水處理裝置，利用微生物技術(shù)將生物反應(yīng)槽體、微生物菌群、生物載體、水 生植物等進(jìn)行有機(jī)組合。污水進(jìn)入裝置后不需任何動(dòng)力能耗，僅利用流體本身的推流虹吸 作用，逐次流過厭氧消化池、厭氧過濾池和人工濕地等單元。 運(yùn)作方式為在厭氧過濾池中一次性投加微生物菌劑，經(jīng)過簡單培養(yǎng)后便可長期 正常運(yùn)行。污水中的有機(jī)物和氮磷等污染物質(zhì)，在裝置的微生物_填料_植物的多重作用 下得到有效降解，出水完全符合國家《綜合污水排放標(biāo)準(zhǔn)》和《農(nóng)田水質(zhì)灌溉標(biāo)準(zhǔn)》要求，可 排入附近水系或用于農(nóng)田灌溉。 本實(shí)用新型的處理裝置不但能有效去除有機(jī)污染物，對(duì)氮磷的去除也相當(dāng)顯著， 可有效避免受納水體富營氧化。該處理系統(tǒng)流程簡單，無需曝氣、污泥回流、混合攪拌等設(shè) 備，投資少，維護(hù)方便，不需訓(xùn)練有素的操作管理人員，可以半永久使用。該處理系統(tǒng)效果穩(wěn) 定，出水滿足國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)要求，可回收用于農(nóng)田灌溉，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用和可持續(xù)發(fā) 展，具有顯著的環(huán)境效益和社會(huì)效益，符合我國新農(nóng)村建設(shè)中對(duì)污水處理經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能、可靠的要求。 在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的格柵井內(nèi)設(shè)有格柵，格柵的網(wǎng)目為20 40mm。 在上述方案的基礎(chǔ)上，所述進(jìn)水管的出口及自流布水管的入口均設(shè)在厭氧消化池 有效水深的1/2處，目的在于最大程度地減少進(jìn)水對(duì)厭氧消化池水層的擾動(dòng)并使該池最佳 水質(zhì)層的水通過自流布水管進(jìn)入后續(xù)的厭氧過濾池。 在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的自流布水管通入?yún)捬踹^濾池底部并橫向布置，且該 橫向布置段距池底150 250mm，其上設(shè)有多數(shù)個(gè)通孔，可以為單排孔，通孔的孔徑為15 25mm，孔間距為120 150mm，且通孔垂直向下設(shè)置。 在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的厭氧消化池，可以是各種結(jié)構(gòu)形式的池體。來自于 居住小區(qū)的生活污水，經(jīng)過格柵攔截分離部分大顆粒固體雜質(zhì)后進(jìn)入該池，在該池中污水 水流流速大大放緩，污水中能通過自然沉降沉淀下來的有機(jī)污染物沉入池底，在厭氧微生 物作用下自然發(fā)酵，降解產(chǎn)物可成為農(nóng)民喜歡的生態(tài)肥，該厭氧消化池的水力停留時(shí)間為 18 24小時(shí)。 所述的厭氧過濾池根據(jù)處理規(guī)?？刹贾贸蛇B續(xù)的兩格或三格，相鄰的兩格通過自 流布水管聯(lián)通，自流布水管的入口設(shè)在前一厭氧過濾池的水面處，出口通入后一厭氧過濾 池的底部。 在上述方案的基礎(chǔ)上，在所述厭氧過濾池中，軟性填料的上緣距水面300
400mm，下緣距池底500 600mm，以100 120mm的間隔網(wǎng)格密集布置而成。此軟性填料
非常適合微生物的附著，僅僅幾天即可使大量繁殖的微生物菌附著其上，形成致密濃厚的
生物膜。在前道厭氧消化池基礎(chǔ)上，軟性填料及其附著生長的生物膜充分發(fā)揮生物代謝作
用、物理過濾作用、生物膜和填料的物理吸附作用及生物食物鏈分級(jí)捕食作用，使污水中的
污染物得到進(jìn)一步去除，該厭氧過濾池的水力停留時(shí)間為16 22小時(shí)。 在上述方案的基礎(chǔ)上，所述人工濕地的底面坡度為1% (坡向出水口 )。 在上述方案的基礎(chǔ)上，所述人工濕地的填料床由四層填充物構(gòu)成，從下至上依次
為粒徑50 80mm的礫石層，層厚為360mm ;粒徑10 30mm的礫石層，層厚為270mm ;粒徑
1 5mm的礫石層，層厚為240mm ;泥土層，層厚為30mm。 在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的濕地進(jìn)水布水管及濕地出水集水管均為支狀穿孔
管，均由主管和均布在主管側(cè)面的支管構(gòu)成，支管上布有通孔，濕地進(jìn)水布水管與濕地出水
集水管分別設(shè)在人工濕地的兩側(cè)并相距4 6m，且布置方向呈90°夾角。 在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的濕地進(jìn)水布水管設(shè)在距填料床上緣下方200
300mm處，濕地出水集水管設(shè)在距填料床下緣上方150 250mm處。 所述的人工濕地是利用生態(tài)系統(tǒng)中物理、化學(xué)、生物的三重協(xié)調(diào)作用，通過過濾、 吸附、沉淀、植物吸收、微生物降解來實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的高效分解與凈化，具有涵養(yǎng)水源、凈化 水質(zhì)的顯著功效。該人工濕地具有一定長寬比和底面坡度，用土壤和碎石作填料床，填料床 表面種植具有性能良好、成活率高、抗水性強(qiáng)、生長周期長、有一定觀賞價(jià)值或經(jīng)濟(jì)價(jià)值的 水生植物。 填料床基質(zhì)和植物根系表面因生長有大量微生物而形成生物膜，污水流經(jīng)時(shí)，大 量懸浮固體被填料及植物根系阻擋截留，有機(jī)質(zhì)通過生物膜的生物降解與植物的吸附吸收 而去除。人工濕地填料床中，植物根系具有較強(qiáng)的輸氧作用，可使根系周圍的微環(huán)境中保持較高的溶解氧，并依次形成好氧、缺氧及厭氧環(huán)境，從而保證了水中的氮、磷不僅能被植物 及微生物作為營養(yǎng)成分直接吸收，還可以通過硝化和反硝化作用及微生物的聚磷作用而去 除。 本實(shí)用新型的有益效果是 1、本實(shí)用新型的無動(dòng)力生活污水處理裝置是一套組合式多級(jí)復(fù)合生態(tài)處理裝置， 通過微生物_填料_植物的多重作用，實(shí)現(xiàn)生活污水中有機(jī)物和氮磷等污染物的去除達(dá) 90%以上，系統(tǒng)出水符合國家《綜合污水排放標(biāo)準(zhǔn)》和《農(nóng)田水質(zhì)灌溉標(biāo)準(zhǔn)》要求，有助于地 區(qū)的可持續(xù)發(fā)展； 2、本裝置的各個(gè)分裝置具有設(shè)計(jì)容易、制作簡單、投資成本少、運(yùn)行管理方便、處
理效果顯著等特點(diǎn)，滿足新農(nóng)村建設(shè)中對(duì)污水處理經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能、可靠的要求； 3、本裝置的工藝流程簡單，出水水質(zhì)好，抗沖擊能力強(qiáng)，無需采用人工曝氣、污泥
回流、混合攪拌等措施，不存在大型的處理機(jī)械和復(fù)雜的操作控制系統(tǒng)，不需訓(xùn)練有素的管
理人員，基本實(shí)現(xiàn)無能耗免維護(hù)運(yùn)行； 4、在降解生活污水的同時(shí)，污水中容易沉降的有機(jī)污染物經(jīng)厭氧菌發(fā)酵后的產(chǎn)物 可作農(nóng)家生態(tài)肥加以應(yīng)用，人工濕地上也可以種植多種經(jīng)濟(jì)作物，由此帶來一定經(jīng)濟(jì)效益， 深受農(nóng)村居民歡迎。

圖1為本實(shí)用新型的展開狀態(tài)的側(cè)剖結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本實(shí)用新型的俯剖結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖中標(biāo)號(hào)說明 1-格柵井 2-厭氧消化池 3-厭氧過濾池 4-中間井 5-人工濕地 6-進(jìn)水管 7-格柵 8-自流布水管 9-軟性填料 10-中間閥 11-濕地進(jìn)水布水管 12-填料床 13-植物 14-濕地出水集水管 15-出水井 16-出水管 17-觀察孔 18-人孔 19-安全溢流孔
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步說明。 請(qǐng)參閱圖1 3所示， 一種無動(dòng)力生活污水處理裝置，包括相互聯(lián)通的厭氧消化池 2、厭氧過濾池3和人工濕地5，所述的生活污水處理裝置為全地埋形式，污水經(jīng)格柵井1后 由進(jìn)水管6通入?yún)捬跸?，厭氧消化池2與厭氧過濾池3通過自流布水管8聯(lián)通，厭氧 過濾池3通過濕地進(jìn)水布水管11經(jīng)中間井4后與人工濕地5聯(lián)通，人工濕地5通過濕地出 水集水管14經(jīng)過出水井15后由出水管16排出。 在格柵井1中設(shè)有格柵7，格柵7的網(wǎng)目為20 40mm，通過進(jìn)水管6流入的污水， 經(jīng)格柵7攔截大顆粒固體雜質(zhì)后，由進(jìn)水管6通入后續(xù)的厭氧消化池2中，進(jìn)水管6的出口設(shè)在厭氧消化池2有效水深的1/2處。 在厭氧消化池2中，污水的流速大大放緩，污水中能通過自然沉降沉淀下來的有 機(jī)污染物沉入池底，在厭氧微生物作用下自然發(fā)酵，降解產(chǎn)物可成為農(nóng)民喜歡的生態(tài)肥。 所述自流布水管8的入口設(shè)在厭氧消化池3有效水深的1/2處，出口通入?yún)捬踹^ 濾池3的底部，通過虹吸作用將厭氧消化池2中的污水吸入?yún)捬踹^濾池3中，因此厭氧過濾 池3內(nèi)的水面略低于厭氧消化池的水面。所述的厭氧過濾池3分為連續(xù)的兩格，兩格之間 通過自流布水管8聯(lián)通，該自流布水管8的入口設(shè)在前一厭氧過濾池的水面處，出口通入后 一厭氧過濾池的底部，同樣通過虹吸作用將前一厭氧過濾池內(nèi)的污水吸入后一厭氧過濾池 中，因此前一厭氧過濾池內(nèi)的水面略低于后一厭氧過濾池的水面； 所述的厭氧過濾池3在自流布水管8的出口上方設(shè)有供微生物附著的軟性填料9， 該軟性填料9以100 120mm的間隔網(wǎng)格密集布置，軟性填料9的上緣距厭氧過濾池3的 水面300 400mm，下緣距池底500 600mm。 所述的自流布水管8通入?yún)捬踹^濾池3底部并橫向布置，且該橫向布置段距池底 200mm，其上設(shè)有單排的多數(shù)個(gè)通孔，通孔的孔徑為20mm，孔間距為120 150mm，且通孔垂
直向下設(shè)置。 在調(diào)試階段，厭氧過濾池3內(nèi)一次性投加特效微生物菌劑，經(jīng)適當(dāng)培養(yǎng)，大量繁殖 的微生物菌附著在軟性填料9上，形成致密濃厚的生物膜后，即可正常運(yùn)行。來自于厭氧消 化池2的污水從厭氧過濾池3池底進(jìn)入，均勻穩(wěn)定地自下而上通過軟性填料9，過濾清液由 濕地進(jìn)水布水管11經(jīng)中間井4后進(jìn)入人工濕地5。 所述的人工濕地5的長寬比為5 1.5 : 1，底面形成有1%的坡度，所述人工濕地 5的填料床12由四層填充物構(gòu)成，從下至上依次為粒徑50 80mm的礫石層，層厚為360mm ; 粒徑10 30mm的礫石層，層厚為270mm ;粒徑1 5mm的礫石層，層厚為240mm ;泥土層，層 厚為30mm。填料床12上栽種有植物13，如麥冬草、美人蕉、石菖蒲等觀賞植物或其它經(jīng)濟(jì) 作物。 所述的濕地進(jìn)水布水管11及濕地出水集水管14均為支狀穿孔管，均由主管和均 布在主管側(cè)面的支管構(gòu)成，支管上布有通孔，為雙排孔，兩排通孔圓心角為45° ，通孔間距 為200mm，且通孔向下設(shè)置， 一般情況下，直徑160mm的水管開20mm大小的孔，直徑110mm的 水管開15mm大小的孔。濕地進(jìn)水布水管11上設(shè)有中間閥10。 濕地進(jìn)水布水管11與濕地出水集水管14分別設(shè)在人工濕地5的兩側(cè)并相距4 6m，且布置方向呈90。夾角。濕地進(jìn)水布水管ll設(shè)在距填料床12上緣下方280mm處，濕地 出水集水管14設(shè)在距填料床12下緣上方200mm處。 來自厭氧過濾池3的過濾清液，通過濕地進(jìn)水布水管11進(jìn)入填料床12，在填料基 質(zhì)和植物根系的雙重作用下，污水得到精細(xì)過濾，濾液經(jīng)濕地出水集水管14收集后，經(jīng)出 水井15、出水管16排入附近水體或用作農(nóng)田灌溉。被填料床12及濕地植物13根系阻擋下 的截留物，通過生物降解與植物吸收而被去除。 為方便觀察、維護(hù)和管理，厭氧消化池2和厭氧過濾池3的池頂上設(shè)有觀察孔17 和人孔18，池壁頂部還設(shè)有安全溢流孔19。
權(quán)利要求一種無動(dòng)力生活污水處理裝置，其特征在于所述的處理裝置包括相互聯(lián)通的厭氧消化池、厭氧過濾池和人工濕地，所述的生活污水處理裝置為全地埋形式，污水經(jīng)格柵井后由進(jìn)水管通入?yún)捬跸兀瑓捬跸嘏c厭氧過濾池通過自流布水管聯(lián)通，厭氧過濾池通過濕地進(jìn)水布水管與人工濕地聯(lián)通，污水的濾液經(jīng)過濕地出水集水管收集并排出，其中，所述進(jìn)水管的出口設(shè)在厭氧消化池的中部；所述自流布水管的入口設(shè)在厭氧消化池的中部，出口通入?yún)捬踹^濾池的底部，厭氧過濾池內(nèi)的水面略低于厭氧消化池的水面，通過虹吸作用將厭氧消化池中的污水吸入?yún)捬踹^濾池中；所述的厭氧過濾池在自流布水管的出口上方設(shè)有供微生物附著的軟性填料；所述的人工濕地的底面形成有坡度，人工濕地的填料床上栽種有植物，填料床處設(shè)有濕地進(jìn)水布水管和濕地出水集水管。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無動(dòng)力生活污水處理裝置，其特征在于所述進(jìn)水管的出口 及自流布水管的入口均設(shè)在厭氧消化池有效水深的1/2處。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無動(dòng)力生活污水處理裝置，其特征在于所述的自流布水管 通入?yún)捬踹^濾池底部并橫向布置，且該橫向布置段距池底150 250mm，其上設(shè)有多數(shù)個(gè)通 孔，通孔的孔徑為15 25mm，孔間距為120 150mm，且通孔垂直向下設(shè)置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的無動(dòng)力生活污水處理裝置，其特征在于所述的厭氧過 濾池分為連續(xù)的兩格或三格，相鄰的兩格通過自流布水管聯(lián)通，該自流布水管的入口設(shè)在 前一厭氧過濾池的水面處，出口通入后一厭氧過濾池的底部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無動(dòng)力生活污水處理裝置，其特征在于在所述厭氧過濾池 中，軟性填料的上緣距水面300 400mm，下緣距池底500 600mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無動(dòng)力生活污水處理裝置，其特征在于所述人工濕地的底 面坡度為1%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的無動(dòng)力生活污水處理裝置，其特征在于所述人工濕地的 填料床由四層填充物構(gòu)成，從下至上依次為粒徑50 80mm的礫石層，層厚為360mm ;粒徑 10 30mm的礫石層，層厚為270mm ;粒徑1 5mm的礫石層，層厚為240mm ;泥土層，層厚為 30mm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的無動(dòng)力生活污水處理裝置，其特征在于所述的濕地進(jìn)水布水管及濕地出水集水管均為支狀穿孔管，均由主管和均布在主管側(cè)面的支管構(gòu)成，支管上布有通孔，濕地進(jìn)水布水管與濕地出水集水管分別設(shè)在人工濕地的兩側(cè)并相距4 6m，且 布置方向呈90。夾角。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的無動(dòng)力生活污水處理裝置，其特征在于所述的濕地進(jìn)水 布水管設(shè)在距填料床上緣下方200 300mm處，濕地出水集水管設(shè)在距填料床下緣上方 150 250mm處。
專利摘要本實(shí)用新型涉及生活污水處理領(lǐng)域，為一種無動(dòng)力生活污水處理裝置，污水經(jīng)格柵井后由進(jìn)水管通入?yún)捬跸兀瑓捬跸嘏c厭氧過濾池通過自流布水管聯(lián)通，厭氧過濾池通過濕地進(jìn)水布水管與人工濕地聯(lián)通，濾液經(jīng)過濕地出水集水管收集并排出，其中，進(jìn)水管的出口設(shè)在厭氧消化池的中部；自流布水管的入口設(shè)在厭氧消化池的中部，出口通入?yún)捬踹^濾池的底部；厭氧過濾池在自流布水管的出口上方設(shè)有軟性填料；人工濕地底面形成坡度，其上栽種有植物。優(yōu)點(diǎn)是本裝置的各個(gè)分裝置具有設(shè)計(jì)容易、制作簡單、投資成本少、運(yùn)行管理方便、處理效果顯著等特點(diǎn)，通過微生物-填料-植物的多重作用，實(shí)現(xiàn)生活污水中有機(jī)物和氮磷等污染物的去除達(dá)90％以上。
文檔編號(hào)C02F3/28GK201439504SQ20092006998
公開日2010年4月21日 申請(qǐng)日期2009年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日
發(fā)明者李宏俊 申請(qǐng)人:上海智泓環(huán)保工程有限公司