本發(fā)明涉及一種污水處理系統(tǒng)和方法，特別是一種太陽(yáng)能農(nóng)村生活污水滴濾處理系統(tǒng)及其使用方法，屬于農(nóng)村生活生活污水處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)建設(shè)高速發(fā)展，城鎮(zhèn)化水平不斷提高，但農(nóng)村生活污水排放量也隨之增加，水質(zhì)污染情況也逐漸惡化，農(nóng)村水環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越突出。農(nóng)村生活分散式污水的主要特點(diǎn)有具有水量小波動(dòng)大，且污水中氮、磷含量高，易造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化。

目前，常見(jiàn)的農(nóng)村分散型生活污水處理方法主要以厭氧生物處理、生物接觸氧化處理、土地處理、人工濕地等或其中兩者或兩者以上相結(jié)合的處理技術(shù)。但如厭氧+好氧+濕地法，該法存在能耗大，出水水質(zhì)效果不穩(wěn)定，且脫氮除磷效果有限等缺點(diǎn)。另外，MBR/人工濕地工藝以其高污泥濃度，出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，在分散污水處理及回用的領(lǐng)域也具有很好的競(jìng)爭(zhēng)力，但其高昂的運(yùn)行費(fèi)用限制了它的廣泛應(yīng)用。

滴濾池又稱生物濾池，滴濾池中污水凈化過(guò)程包括污水的傳質(zhì)過(guò)程、氧的擴(kuò)散吸收、有機(jī)物的分解和微生物的新陳代謝等各種過(guò)程，其主要原理為污水流經(jīng)滴濾池時(shí)，填料截留水中懸浮物質(zhì)，吸收膠體與溶解性物質(zhì)。同時(shí)微生物利用吸附的有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在填料表明生長(zhǎng)繁殖，污水中的有機(jī)物含量大大減少，水質(zhì)得到凈化。滴濾池一般適用于處理日污水量小于1000m^3，且相對(duì)分散的小城鎮(zhèn)污水或農(nóng)村污水，其主要優(yōu)點(diǎn)為：易于管理，節(jié)省能源，運(yùn)行穩(wěn)定，剩余污泥量少且易于沉降分解等。

人工濕地處理系統(tǒng)，利用物理沉降、植物根系阻截、微生物代謝、土壤及植物表面的吸附吸收作用，去除懸浮物、有機(jī)物質(zhì)，并對(duì)氮和磷有一定去除效果。其優(yōu)點(diǎn)有建造費(fèi)用省，運(yùn)行費(fèi)用低，易于維護(hù)技術(shù)含量低，處理可靠，出水水質(zhì)良好，廣泛應(yīng)用于農(nóng)村污水處理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種低能耗，運(yùn)行管理方便，經(jīng)濟(jì)美觀，同時(shí)污水處理效率高，出水水質(zhì)穩(wěn)定的環(huán)境友好型太陽(yáng)能農(nóng)村生活污水滴濾處理系統(tǒng)及其使用方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種太陽(yáng)能農(nóng)村生活污水滴濾處理系統(tǒng)，包括由水管依次連接的格柵調(diào)節(jié)池、滴濾池、人工濕地；所述格柵調(diào)節(jié)池上設(shè)置有進(jìn)水管，格柵調(diào)節(jié)池內(nèi)靠近進(jìn)水管處設(shè)置有水槽，水槽內(nèi)具有格柵，水槽底部具有預(yù)留孔，所述格柵調(diào)節(jié)池內(nèi)還設(shè)置有提升泵，提升泵的上方設(shè)置有流量計(jì)井，提升泵與流量計(jì)井具有管道連接；所述滴濾池內(nèi)包括自上而下依次設(shè)置高位水箱、布水管道、填料層、承托層和盛水層，盛水層內(nèi)設(shè)置通風(fēng)管，通風(fēng)管分布在滴濾池的池壁上，流量計(jì)井與高位水箱相通；所述人工濕地包括相通的進(jìn)水區(qū)、處理區(qū)和出水區(qū)，進(jìn)水區(qū)內(nèi)上部為進(jìn)水區(qū)陶粒層，下部為進(jìn)水區(qū)礫石層，處理區(qū)內(nèi)從上至下依次為處理區(qū)粗砂層、處理區(qū)礫石層、改性石灰石陶粒層和處理區(qū)底層礫石層，出水區(qū)內(nèi)上部為出水區(qū)上層礫石層，下部為出水區(qū)下層礫石層，盛水層與進(jìn)水區(qū)相通，出水區(qū)設(shè)置有出水管。

作為更進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述處理區(qū)內(nèi)設(shè)置有穿孔花墻，處理區(qū)粗砂層上有植被層。

作為更進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述格柵調(diào)節(jié)池、滴濾池、人工濕地的體積比為1:1.2-1.8:11-11.4。

作為更進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述滴濾池與格柵調(diào)節(jié)池之間還設(shè)置有回流管，所述回流管的一頭連接滴濾池的盛水層。

作為更進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述格柵調(diào)節(jié)池外設(shè)置有為提升泵供電的太陽(yáng)能板，太陽(yáng)能板為單晶硅太陽(yáng)能電板。

作為更進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述填料層為浮石層。

作為更進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述穿孔花墻的孔平均分布，其孔徑為100mmX100mm，相鄰兩個(gè)孔中心間距200mm。

作為更進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述進(jìn)水區(qū)陶粒層的鋪設(shè)厚度為225mm，其中的陶粒粒徑為10-20mm；進(jìn)水區(qū)礫石層的鋪設(shè)厚度為225mm，其中的礫石粒徑為10-30mm；所述處理區(qū)粗砂層的鋪設(shè)厚度為80mm，其中的粗砂粒徑為1-3mm，處理區(qū)礫石層的鋪設(shè)厚度為170mm，其中的礫石粒徑為5-10mm，改性石灰石陶粒層的鋪設(shè)厚度為200mm，其中的陶粒粒徑為10-20mm，處理區(qū)底層礫石層的鋪設(shè)厚度為150mm，其中的礫石粒徑為10-30mm；所述出水區(qū)上層礫石層的鋪設(shè)厚度為225mm，其中的礫石粒徑為5-10mm, 出水區(qū)下層礫石層的鋪設(shè)厚度為225mm，其中的礫石粒徑為10-30mm。

一種太陽(yáng)能農(nóng)村生活污水滴濾處理系統(tǒng)使用方法，包括：

A.初級(jí)處理：農(nóng)村生活污水通過(guò)進(jìn)水管收集排入格柵調(diào)節(jié)池內(nèi)的水槽，污水過(guò)濾后從預(yù)留孔流出水槽，提升泵將污水提升至流量計(jì)井；

B.二級(jí)處理：污水從流量計(jì)井輸送至高位水箱，經(jīng)布水管道將污水均勻分布至填料層，污水過(guò)濾進(jìn)入盛水層；

C.深度處理：污水從盛水層流入進(jìn)水區(qū)、處理區(qū)和出水區(qū)分層過(guò)濾，最后從出水管排出。

有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種太陽(yáng)能農(nóng)村生活污水滴濾處理系統(tǒng)及其使用方法，利用太陽(yáng)能板通過(guò)蓄電池供給能量，節(jié)約能源，降低運(yùn)行成本，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，滴濾池中采用浮石填料，對(duì)氮磷的去除效果較好，處理水質(zhì)效果好，滴濾池采用自然通風(fēng)供氧，無(wú)需曝氣機(jī)，降低了投資費(fèi)用并節(jié)約能源，人工濕地處理區(qū)采用的改性石灰石陶粒，可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化除磷，氮磷吸附效果顯著，整個(gè)工程構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便、運(yùn)行穩(wěn)定、運(yùn)行費(fèi)用低，具體具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.太陽(yáng)能板通過(guò)蓄電池與提升泵連接，供給能量用于提升污水，節(jié)約能源，降低運(yùn)行成本。

2.滴濾池回流管中水體為重力流，無(wú)需外部提供能量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，回流可增大水力負(fù)荷，促進(jìn)生物膜脫落，防止濾池堵塞及孳生蚊蠅，并能稀釋污水，降低有機(jī)負(fù)荷，借以均化穩(wěn)定進(jìn)水水質(zhì)。

3.滴濾池中采用浮石填料，對(duì)COD和氨氮以及總氮總磷的去除率較高，處理水質(zhì)效果好。

4.滴濾池采用自然通風(fēng)供氧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需曝氣機(jī)，降低了投資費(fèi)用并節(jié)約能源。

5.人工濕地處理區(qū)的改性石灰石陶粒，可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化除磷，氮磷吸附效果顯著。

6.在人工濕地出水口定期投加片堿，不僅可調(diào)節(jié)pH值，且有助于重金屬沉降和除磷效果，其出水清澈，使用成本低，效果尤為明顯。

7.處理系統(tǒng)周圍種有綠植，并設(shè)有噴灌自動(dòng)澆灌，人工濕地上種有水生植物，環(huán)保美觀，營(yíng)造良好的生態(tài)環(huán)境。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的俯視圖；

其中，1-格柵調(diào)節(jié)池，2-滴濾池，3-人工濕地，4-進(jìn)水管，5-格柵，6-預(yù)留孔，7-提升泵，8-流量計(jì)井，9-高位水箱，10-布水管道，11-填料層，12-承托層，13-盛水層，14-通風(fēng)管，15-進(jìn)水區(qū)陶粒層，16-進(jìn)水區(qū)礫石層，17-處理區(qū)粗砂層，18-處理區(qū)礫石層，19-改性石灰石陶粒層，20-處理區(qū)底層礫石層，21-出水區(qū)上層礫石層，22-出水區(qū)下層礫石層，23-出水管，24-穿孔花墻，25-回流管，26-太陽(yáng)能板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案。

如圖1所示，本發(fā)明的一種太陽(yáng)能農(nóng)村生活污水滴濾處理系統(tǒng)，包括由水管依次連接的格柵調(diào)節(jié)池1、滴濾池2、人工濕地3；

所述格柵調(diào)節(jié)池1上設(shè)置有進(jìn)水管4，格柵調(diào)節(jié)池1內(nèi)靠近進(jìn)水管4處設(shè)置有水槽，水槽內(nèi)具有格柵5，水槽底部具有預(yù)留孔6，污水經(jīng)過(guò)格柵5的過(guò)濾從預(yù)留孔6流向調(diào)節(jié)池，所述格柵調(diào)節(jié)池1內(nèi)還設(shè)置有提升泵7，提升泵7的上方設(shè)置有流量計(jì)井8，井內(nèi)裝有電磁流量計(jì)，提升泵7與流量計(jì)井8具有管道連接，提升泵7可將污水抽出；

所述滴濾池2內(nèi)包括自上而下依次設(shè)置高位水箱9、布水管道10、填料層11、承托層12和盛水層13，盛水層13內(nèi)設(shè)置通風(fēng)管14，通風(fēng)管14分布在滴濾池2的池壁上以及盛水層13內(nèi)，流量計(jì)井8與高位水箱9相通，布水管道10分布在填料層11上方，污水經(jīng)過(guò)填料層11的過(guò)濾集中在盛水層13，處理后的污水部分通過(guò)回流管25回流至格柵調(diào)節(jié)池1，部分進(jìn)入人工濕地3，承托層12防止濾料流失，填料層11表面具有生物膜；

所述人工濕地3包括相通的進(jìn)水區(qū)、處理區(qū)和出水區(qū)三個(gè)區(qū)域，進(jìn)水區(qū)內(nèi)上部為進(jìn)水區(qū)陶粒層15，下部為進(jìn)水區(qū)礫石層16，用于快速過(guò)濾，處理區(qū)內(nèi)從上至下依次為處理區(qū)粗砂層17、處理區(qū)礫石層18、改性石灰石陶粒層19和處理區(qū)底層礫石層20，用于緩慢過(guò)濾，出水區(qū)內(nèi)上部為出水區(qū)上層礫石層21，下部為出水區(qū)下層礫石層22，用于最后過(guò)濾，盛水層13與進(jìn)水區(qū)相通，出水區(qū)設(shè)置有出水管23，人工濕地3內(nèi)水溫不低于4℃，改性石灰石陶粒19是由石灰石經(jīng)AlCl₃和NaOH溶液改性處理后得到的。

所述處理區(qū)內(nèi)設(shè)置有穿孔花墻24，減少各個(gè)過(guò)濾層之間的流動(dòng)，處理區(qū)粗砂層17上有植被層，植物為水生植物，處理區(qū)上部主要種植馬尼拉，外圍可種植紅葉石楠，種植間距為2m。

所述格柵調(diào)節(jié)池1、滴濾池2、人工濕地3的體積比為1:1.2-1.8:11-11.4。

所述滴濾池2與格柵調(diào)節(jié)池1之間還設(shè)置有回流管25，所述回流管25的一頭連接滴濾池2的盛水層13。

所述格柵調(diào)節(jié)池1外設(shè)置有為提升泵7供電的太陽(yáng)能板26，太陽(yáng)能板26為單晶硅太陽(yáng)能電板。

所述填料層11為浮石層。

所述穿孔花墻24的孔平均分布，其孔徑為100mmX100mm，相鄰兩個(gè)孔中心間距200mm。

所述進(jìn)水區(qū)陶粒層15的鋪設(shè)厚度為225mm，其中的陶粒粒徑為10-20mm；進(jìn)水區(qū)礫石層16的鋪設(shè)厚度為225mm，其中的礫石粒徑為10-30mm；所述處理區(qū)粗砂層17的鋪設(shè)厚度為80mm，其中的粗砂粒徑為1-3mm，處理區(qū)礫石層18的鋪設(shè)厚度為170mm，其中的礫石粒徑為5-10mm，改性石灰石陶粒層19的鋪設(shè)厚度為200mm，其中的陶粒粒徑為10-20mm，處理區(qū)底層礫石層20的鋪設(shè)厚度為150mm，其中的礫石粒徑為10-30mm；所述出水區(qū)上層礫石層21的鋪設(shè)厚度為225mm，其中的礫石粒徑為5-10mm, 出水區(qū)下層礫石層22的鋪設(shè)厚度為225mm，其中的礫石粒徑為10-30mm。

一種太陽(yáng)能農(nóng)村生活污水滴濾處理系統(tǒng)使用方法，包括：初級(jí)處理：農(nóng)村生活污水通過(guò)進(jìn)水管4收集排入格柵調(diào)節(jié)池1內(nèi)的水槽，格柵5攔截去除污水中較大的懸浮和漂浮物，減輕了后序處理工藝的處理負(fù)荷，并起到保護(hù)水泵、管道和儀表等作用，污水過(guò)濾后從預(yù)留孔6流出水槽，提升泵7將污水提升至流量計(jì)井8；二級(jí)處理：污水從流量計(jì)井8輸送至高位水箱9，經(jīng)布水管道10將污水均勻分布至填料層11，用填料層11中物質(zhì)表面生物膜的截留吸附作用使污水得以凈化，池壁和池底設(shè)置的通風(fēng)管利用自然通風(fēng)，保證滴濾池2內(nèi)供氧充足，維持生物膜正常工作，污水流經(jīng)填料表面時(shí)，填料截留了污水中的懸浮物，同時(shí)吸附污水中的膠體和溶解性物質(zhì)。微生物利用吸附的有機(jī)物為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和通風(fēng)管所提供的氧氣，得以生長(zhǎng)繁殖，同時(shí)微生物又進(jìn)一步吸附污水中呈懸浮、膠體和溶解狀態(tài)的物質(zhì)，逐漸形成了生物膜。生物膜成熟后，生物膜上的微生物攝取污水中的有機(jī)物作為營(yíng)養(yǎng)，對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行吸附氧化，從而使污水得以凈化，處理后的水部分重力回流至格柵調(diào)節(jié)池1，增大水力負(fù)荷，促進(jìn)生物膜脫落，防止濾池堵塞或孳生蚊蠅，同時(shí)稀釋污水，降低進(jìn)水有機(jī)污泥濃度，借以均化穩(wěn)定進(jìn)水水質(zhì)，以提高處理效率，保證出水水質(zhì)的穩(wěn)定性，，污水過(guò)濾后進(jìn)入盛水層13；深度處理：污水從盛水層13流入進(jìn)水區(qū)、處理區(qū)和出水區(qū)分層過(guò)濾，懸浮性固體通過(guò)微生物的吸附和濕地填料的表面吸附等機(jī)理去除，污水中含氮污染物在微生物的硝化反硝化作用、植物根莖的吸收攝取及填料吸附作用下被去除。而含磷污染物則主要通過(guò)改性石灰石陶粒的吸附和沉淀降低其濃度，凈化后的水最后從出水管23排出，經(jīng)過(guò)上述處理后的生活污水經(jīng)滴濾池2出水管排入人工濕地3，可利用水生植物的根莖的吸收、填料的阻截吸附和微生物的代謝作用進(jìn)一步去除出水中的污染物，達(dá)到深度凈化的目的。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)進(jìn)水COD_cr濃度為100-200mg/L,BOD₅濃度為80-120mg/L，SS濃度為100-200mg/L，氨氮濃度為10-30mg/L，總磷濃度為3-7mg/L，總氮濃度為25-40mg/L時(shí)，處理系統(tǒng)出水COD_cr≤60mg/L,BOD₅≤20mg/L，SS≤20mg/L，氨氮≤8mg/L，總磷≤1mg/L，總氮≤20mg/L。符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的B標(biāo)準(zhǔn)。