公布日：2024.05.14
申請日：2024.03.25
分類號：C02F3/02(2023.01)I;C02F3/10(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發明提供一種無動力農村生活污水處理裝置，包括無動力通風系統、污水處理系統以及實時監測系統。無動力通風系統采用自然通風和煙囪效應的方式，在進風管道和出風管道的相互作用下為污水處理系統充氧，保證其好氧狀態。污水處理系統采用填料層層和過濾層相互疊加的方式布設，采用ABF生物膜作為原材料，在氧氣的流動作用下完成對污水污染物的生物處理。實時監測系統保證了整個設備的正常運行，主要包括空氣監測以及出水監測。本發明提供的污水處理設施具有占地面積小、收集方便、出水水質好等優點，同時，相比其他同類技術，本發明采用的無動力通風設施降低了設備運行成本，為分散式農村生活污水的處理處置提供了一種全新的思路。
權利要求書
1.一種無動力農村生活污水處理裝置，其特征在于，包括設在裝置底座(17)上的容器，容器上設有無動力通風系統、污水處理系統以及實時監測系統；無動力通風系統采用了自然通風和煙囪效應的方式，在進風管道(8)和出風管道(11)的相互作用下為污水處理系統充氧，保證其好氧狀態；污水處理系統采用填料層(13)和過濾層(14)相互疊加的方式布設，采用ABF生物膜作為原材料，在氧氣的流動作用下完成對污水污染物的生物處理；實時監測系統保證了整個設備的正常運行，包括空氣監測以及出水監測。
2.根據權利要求1所述的一種無動力農村生活污水處理裝置，其特征在于，所述的無動力通風系統包括進風管道(8)和出風管道(11)；進風管道(8)的上半部的進風口(7)設在容器的外部，下半部設在容器內部，進風管道(8)的下半部側壁上開設有多個通風小孔，作為通風孔道(9)；出風管道(11)的上半部的出風口(12)設在容器的外部，下半部設在容器內部，出風管道(11)的下半部側壁上開設有多個通風小孔；進風管道(8)的通風孔道(9)與填料層(13)相接，以便填料能夠均勻接觸到空氣；進風管道(8)和出風管道(11)形成一個空氣環形。
3.根據權利要求1所述的一種無動力農村生活污水處理裝置，其特征在于，所述的污水處理系統包括填料層(13)，容器上部設有進水口(1)，下半部設有出水口，進水口(1)連接多根布水管(3)，布水管(3)上開有布水孔(4)，多個布水管(3)設在填料層(13)內；進水口(1)、出水口(6)有高差；填料層(13)由ABF生物膜組成，從上到下共分為四層，每層填料層(13)中間設有過濾層(14)；填料層(13)和過濾層(14)組成的污水處理系統與進風管道(8)、出風管道(11)以及布水管(3)緊密相連。
4.根據權利要求1所述的一種無動力農村生活污水處理裝置，其特征在于，所述的實時監測系統，包括容器上部的空氣監測系統(15)，對設備運行過程中的參數進行實時監測，還包括出水口(6)設定的出水監測系統(5)。
5.根據權利要求1所述的一種無動力農村生活污水處理裝置，其特征在于，所述的容器上還設有觀測口(16)。
發明內容
針對上述技術問題，本發明的目的在于設計了一種新型的農村無動力污水處理設備。該技術模擬研究區域農村生活污水的基本特性，通過無動力污水處理設備，使得農村生活污水在設備中可在水平和垂直兩個方向同時遷移，結合對實驗運行時間的調控，可以模擬出污染物在該設備中的變化規律。同時，通過對設備運行過程中水質參數的實時監控，考察通氣量、溶解氧、生物膜量等工藝參數對該無動力生活污水處理設備處理水污染物(COD、NH3-H、TN、TP)效果的影響。最后，通過選用新材料、改變傳統材料存在的問題，優化處理過程，降低研發設計投資少、效率高的設備裝置。
具體技術方案為：
一種無動力農村生活污水處理裝置，包括設在裝置底座上的容器，容器上設有無動力通風系統、污水處理系統以及實時監測系統；
無動力通風系統采用了自然通風和煙囪效應的方式，在進風管道和出風管道的相互作用下為污水處理系統充氧，保證其好氧狀態；
污水處理系統采用填料層和過濾層相互疊加的方式布設，采用ABF生物膜作為原材料，在氧氣的流動作用下完成對污水污染物的生物處理；
實時監測系統保證了整個設備的正常運行，包括空氣監測以及出水監測。
無動力通風系統包括進風管道和出風管道。
進風管道的上半部的進風口設在容器的外部，下半部設在容器內部，進風管道的下半部側壁上開設有多個通風小孔，作為通風孔道；
出風管道的上半部的出風口設在容器的外部，下半部設在容器內部，出風管道的下半部側壁上開設有多個通風小孔。
進風管道的通風孔道與填料層相接，以便填料能夠均勻接觸到空氣。進風管道和出風管道形成一個空氣環形。
污水處理系統包括填料層，容器上部設有進水口，下半部設有出水口，進水口連接多根布水管，布水管上開有布水孔，多個布水管設在填料層內；進水口、出水口有高差；填料層由ABF生物膜組成，從上到下共分為四層，每層填料層中間設有過濾層。填料層和過濾層組成的污水處理系統與進風管道、出風管道以及布水管緊密相連。
實時監測系統，包括容器上部的空氣監測系統，對設備運行過程中的參數進行實時監測，還包括出水口設定的出水監測系統。
容器上還設有觀測口。
本發明與現有技術相比所具有的有益效果：
(1)利用無動力風機和煙囪效應自然通風的方式進行充氧，不需要消耗額外的動力，減少設備運行費用，解決供能問題。
(2)選用無動力一體化工藝，無需另外建立反應池，占地面積較小，且處理效率高。
(3)填料層載體采用ABF負載菌膜片，表面的多種生物膜中含有大量功能微生物，啟動快、污水處理能力更強，對環境具有更強的適應性，且抗沖擊負荷強。
(4)如果系統短期內沒有水，ABF生物膜內的生態環境可以讓功能菌進入休眠，而不會失活。只要再次引入污水，即可迅速恢復活性，并高效處理污水，適合污水排放量變化大、不均勻的農村地區。
(5)無動力一體化工藝基本不排泥，剩余污泥產量低，適合農村環境。
(6)通過設備內部結構設計，改變溶解氧環境，可有效保障氮磷達標排放。
(7)根據實際環境情況及出水要求，后續可靈活增設植物系統，實現污水的資源化利用，滿足景觀需求，改善農村人居環境。
（發明人：陳春壇;王雙超;張桃）
