專利名稱：一種微動力污水處理系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種微動力的污水處理系統，屬于有機廢水處理技術領域。
背景技術：
隨著中國新農村建設的發展，農村居民的住宿條件與養殖模式發生了巨大改變， 許多農村居民都集中住上了樓房，而養殖模式也由分散養殖轉變成規模化養殖，在居民住 宿條件改善與養殖模式改變的同時，農村生活污水與養殖污水由面源排放向點源排放模式 轉變，由于農村缺乏集中的污水處理管網與處理設施，農村污水橫溢，溝、河遍布污水，許多 污水沒經處理就直接流進農田，嚴重破壞了居民的生活環境，影響飲食安全。常規的污水處 理技術，需要建設污水處理廠來統一處理，由于農村村莊與養殖場相對比較分散，采取污水 處理廠的方式進行處理，集中管網無法通達，即使能夠隨主要道路延伸，接管費用和長途污 水泵站輸送、運行費用都非常高，單位污水處理成本也大大高于城市污水處理的費用。如公 告號為CN201037128的中國專利，公開了一種可調式潛流人工濕地污水處理系統，屬于市 政與環保工程領域，該系統由依次相連構成一體的配水子系統、濕地子系統和集水子系統 組成；所述配水子系統包括配水渠、可調堰板、第一粗碎石區和第一不銹鋼絲網；所述濕地 子系統包括防滲層、級配礫石區和植物；所述集水子系統包括第二不銹鋼絲網、第二粗碎石 區、穿孔集水管、內側集水渠、可調堰板、外側集水渠和放空管。該污水處理系統雖然可以大 量處理污水，但該處理系統占地面積大，建設成本高，且維護成本高，不適于農村的小規 污水處理的需求。因此，雖然國內有些比較發達鄉鎮籌資幾百萬建設了污水處理廠，來集中 處理鄉鎮附近的農村與養殖污水，但由于污水處理運轉費用太高，大部分都已經停止運轉， 導致建設資金無法收回，土地被閑置，嚴重挫傷了農民對治理污水的積極性，影響了構建和 諧農村、綠色農村的步伐。
發明內容本實用新型針對現有技術的不足，提供了一種低成本高效率的有機污水處理系 統，通過在沙生物濾池中調節污水的量，依靠沙生物濾池中微生物來降解污水中的有機成 分，建設成本及維護成本遠遠低于常規污水處理廠的費用。一種微動力污水處理系統，它包括污水匯集池、沉淀池、調節池和鼓風機，其特征 在于，還包括沙生物濾池，污水匯集池、沉淀池、調節池和沙生物濾池依次連通；所述的沙生 物濾池由池底部的下鵝卵石層、下鵝卵石層上的黃砂層、黃砂層上的上鵝卵石層及上鵝卵 石層上的厚土層組成，下鵝卵石層內鋪設有曝氣管，曝氣管連接有鼓風機和出水口，上鵝卵 石層內鋪設有污水管，污水管與調節池相連通。羅茨鼓風機給沙生物濾池鼓風，既防止沙生 物濾池堵塞又保證沙生物濾池中有足夠的氧氣，保證沙中微生物正常工作，鼓風機的風力、 壓力、功率等參數根據沙生物濾池的尺寸而定。所述調節池和沙生物濾池之間的污水管上設置有污水潛水泵。調節池主要用于調 節生活污水的PH值與污水量，該污水潛水泵可配有一個自控系統，根據污水的量來選取該泵的功率、泵的流量、泵的揚程、運轉時間等參數。所述的下鵝卵石層厚度為100-150mm，鵝卵石粒徑為3-6cm，不均勻系數不大于3。所述的黃砂層的厚度為50-70mm，粒徑范圍在0. 5-3. 5mm，不均勻系數不大于4。所述的上鵝卵石層的厚度為100-150mm，鵝卵石粒徑為2-5cm，不均勻系數不大于3。所述的厚土層厚度為15-30cm，厚土層與上鵝卵石層之間設置有隔離層。該隔離層 的材料要有較高的透水性，但土壤顆粒不能滲透過去。厚土層可進行綠化或種植景觀作物， 根據作物需要確定土壤厚度，以達到充分利用土地資源的目的。所述污水匯集池的容量為每天污水處理量的30-50%，沉淀池的容量為每天污 水處理量的15 - 2 5 %，調節池的容量為每天污水處理量的45-5 5 %，沙生物濾池深度為 950-1200mm,占地面積為污水處理量數值的10-15倍；優選的，沉淀池底部為錐形，該結構 便于污水中的污泥顆粒下沉。優選的，沉淀池與調節池之間設置有格柵濾網，濾網的孔徑 2. 0-2. 5mm，該格柵濾網對污水進行二次過濾，防止污水中大粒徑的顆粒堵塞沙生物濾池中 的污水管。所述的曝氣管的直徑為30-40mm，管側面交錯開孔，孔的直徑3. 5-4. 5mm,開孔間 距35-45cm，污水管的直徑為30_35mm，在側面交錯打孔，開孔的直徑3. 5-4. 5mm。所述的污水匯集池與沉淀池之間設置有格柵，豎向柵隙10_20mm，橫向柵隙 50-200mm。豎向格柵可防止大粒徑懸浮物進入沉淀池，大粒徑懸浮物采取手工定期清除，橫 向格柵主要起到骨架作用，格柵的尺寸依據水量的大小而定。污水匯集池、沉淀池、調節池和沙生物濾池的尺寸選取根據實際地形與污水量的 情況而定，池體根據自身尺寸與承載力要求，可以采用磚混結構或鋼筋混凝土結構，設計尺 寸滿足國標承載要求即可。利用上述微動力污水處理系統處理污水的方法，步驟如下污水通過污水管網匯集進入污水匯集池，經過濾后進入沉淀池；經過沉淀池沉淀 后，經二次過濾后，進入調節池；經調節池調節pH值6-8后，通過污水管流入沙生物濾池的 上鵝卵石層，經過上鵝卵石層、黃砂層和下鵝卵石層的過濾及微生物的凈化，處理后的水通 過曝氣管集中并經出水口流出；處理過程中需根據污水處理量、水質定期開啟鼓風機，通過 曝氣管進行曝氣。本實用新型技術的主要優點如下(1)運轉成本低、效率高運轉期間僅需一臺污水泵、一臺鼓風機，污水泵每天運轉時間不超1小時，鼓風機 僅需1-2周運轉1次，1次不超0. 5小時；并且泵的管理可通過增加自控系統達到自動運行， 可大量減少維護中的人力，且耗能大幅降低，因此運行成本極低。(2)建設成本低、適應性強基本建設費用主要為土建費和水泵、鼓風機的費用，匯集池、調節池、沉淀池等設 施容積遠遠小于常規污水處理系統，沙生物濾池中主要是鵝卵石、黃沙等材料，因此建設成 本低，并且該系統選址靈活，不受地形、地下水位等條件限制。(3)污水處理效率高污水即時處理，采用鼓風機定時向沙生物濾池鼓風，即防止沙生物濾池堵塞又保證沙生物濾池中有足夠的氧氣，連續不間斷工作，處理完的污水能達到農田灌溉水田水質 標準GB5084-92要求與國家二級排放標準，處理后的污水可以回收利用。(4)占地面積小，節約土地資源由于一般污水處理系統占地面積巨大，造成大量土地資源被占用，在農村，如果每 個村莊都建立污水處理系統，將會導致大量的農業用地被占用，不僅不符合土地政策，而且 會加劇我國人口多，耕地少的矛盾，本系統由于占地面積最大的部分——沙生物濾池上附 有厚土層，可以種植作物，不僅有利于充分利用土地資源，并且，經上鵝卵石層過濾出的有 機物的位置正好處于厚土層種植的作物的根部，可以促進上部作物的生長，達到有機物還 田的目的。
圖1是污水處理系統的結構示意圖；圖2是圖2的A-A剖面的結構示意圖；圖3是污水管、曝氣管的管路結構示意圖；其中1、污水匯集池，2、沉淀池，3、調節池，4、沙生物濾池，5、混凝土底板，6、下鵝 卵石層，7、黃砂層，8、污水管，9、厚土層，10、上鵝卵石層，11、鼓風機，12、污水潛水泵，13、隔 離層，14、格柵，15、格柵濾網，16、曝氣管。
具體實施方式
下面通過實施例并參照附圖對本實用新型作詳細描述。有必要指出的是實施例只 用于對本實用新型進行進一步說明，不能理解為對本實用新型保護范圍的限制，該領域的 技術熟練人員可以根據上述本實用新型內容對本實用新型做出一些非本質的改進和調整。實施例1 處理1000人口農村社區的生活污水一種微動力污水處理系統，它包括污水匯集池1、沉淀池2、調節池3和鼓風機11， 還包括沙生物濾池4，污水匯集池1、沉淀池2、調節池3和沙生物濾池4依次連通；沙生物 濾池4由池底部的下鵝卵石層6、下鵝卵石層6上的黃砂層7、黃砂層7上的上鵝卵石層10 及上鵝卵石層10上的厚土層9組成，下鵝卵石層6厚度為150mm，鵝卵石粒徑為3-6cm，不 均勻系數3，其內鋪設有曝氣管16，曝氣管16連接有鼓風機11和出水口，上鵝卵石層10厚 度為150mm，鵝卵石粒徑為2-5cm，不均勻系數3，其內鋪設有污水管8，污水管8與調節池3 相連通。調節池3和沙生物濾池4之間的污水管8上設置有污水潛水泵12。所述的黃砂 層7的厚度為70mm，粒徑范圍在0. 5-3. 5mm，不均勻系數4。所述的厚土層9厚度為20cm， 厚土層9與上鵝卵石層10之間設置有隔離層13。沉淀池2底部為錐形。沉淀池2與調節 池3之間設置有格柵濾網15，濾網的孔徑2. 5mm。所述的曝氣管16的直徑為30mm，管側面 交錯開孔，孔的直徑3. 5mm,開孔間距35cm，污水管8的直徑為30mm，在側面交錯打孔，開孔 的直徑3. 5mm。所述的污水匯集池1與沉淀池2之間設置有格柵14，豎向柵隙10mm，橫向柵 隙50mm。在山東微山島荷香社區總共六棟居民樓，總人口 1000人，日均生產生活污水40m3， 現場檢測污水的COD為500mg/L，在小區污水管網的末端建設了污水處理系統，設計污水匯 集池15m3，地下磚混結構，沉淀池8m3，地下磚混結構，調節池20m3，磚混結構，沙生物濾池的 平面尺寸30mX 16m,磚混結構，底部澆注IOOmm厚的混凝土，在底板上面鋪設IOOmm厚的鵝
5卵石，粒徑范圍3-5cm，鵝卵石上面鋪設60cm的干凈黃沙，粒徑范圍0. 8-2. 5mm,黃沙上面鋪 設布水管，布水管的布置見圖1與圖2，接著鋪設IOcm厚的鵝卵石，粒徑范圍3-5cm，在鵝卵 石上面鋪設一層濾布，要求透水性但土壤顆粒透不過即可，在濾布上面鋪設15cm的土層， 種植景觀作物，進行綠化。采用南京污水泵廠生產的WQ30-22-5. 5污水潛水泵，泵的性能參 數出水口徑80mm，流量30m3/h，揚程22m，功率5. 5kw。鼓風機采用章丘市羅茨鼓風機ZG系 列三葉羅茨鼓風機，鼓風機型號ZG-65。污水的pH值調節為7. 0左右，采用自控系統，污水 分成8次均勻進入沙生物濾池，每隔3小時進水一次，每次進生活污水5m3。鼓風機每周定 期向沙生物濾池中鼓風一次，鼓風時間15分鐘。處理效率進水污水的參數C0D為500mg/ L，濁度600NTU ；出水的參數C0D為150mg/L，濁度8NTU。出水可以進行收集灌溉利用或直 接排放。實施例2 處理8000只鴨子的養殖廢水山東微山朝陽種鴨場，為避免污染湖水，采取離湖養殖，在圈舍跟前修建了小的池 塘供鴨子戲水，每天平均排放污水15m3。采用如實施例1所述的微動力污水處理系統，不 同之處在于，污水匯集池6m3，沉淀池3m3，調節池7m3，沙生物濾池平面尺寸20m*7m，采用南 京污水泵廠生產的WQ8-12-0. 75污水潛水泵，鼓風機采用章丘市羅茨鼓風機ZG系列三葉羅 茨鼓風機，鼓風機型號ZG-50，進水分6次均勻進入沙生物濾池，其他做法與例1相同，處理 效率進水污水的參數C0D為1200mg/L，濁度700NTU ；出水的參數C0D為200mg/L，濁度 IONTU0實施例3 處理奶牛場沼氣發酵后的沼液廢水山東農科院奶牛中心擠奶廳廢水經沼氣工程發酵后，廢水的COD仍為800mg/L，由 于地理位置原因，沼液沒有土地進行消納，靠近小清河不允許直接排放，每天沼液10m3。采 用如實施例1所述的微動力污水處理系統，不同之處在于，污水匯集池4m3，沉淀池2m3，調節 池5m3，沙生物濾池平面尺寸20m*6m，采用南京污水泵廠生產的WQ8-12-0. 75污水潛水泵， 鼓風機采用章丘市羅茨鼓風機ZG系列三葉羅茨鼓風機，鼓風機型號ZG-50，進水分5次均勻 進入沙生物濾池，其他做法與例1相同，處理效率進水污水的參數C0D為800mg/L，濁度 650NTU ；出水的參數C0D為160mg/L，濁度7NTU。
權利要求一種微動力污水處理系統，它包括污水匯集池、沉淀池、調節池和鼓風機，其特征在于，還包括沙生物濾池，污水匯集池、沉淀池、調節池和沙生物濾池依次連通；所述的沙生物濾池由池底部的下鵝卵石層、下鵝卵石層上的黃砂層、黃砂層上的上鵝卵石層及上鵝卵石層上的厚土層組成，下鵝卵石層內鋪設有曝氣管，曝氣管連接有鼓風機和出水口，上鵝卵石層內鋪設有污水管，污水管與調節池相連通。
2.如權利要求1所述的微動力污水處理系統，其特征在于，調節池和沙生物濾池之間 的污水管上設置有污水潛水泵。
3.如權利要求1或2所述的微動力污水處理系統，其特征在于，所述的下鵝卵石層厚度 為100-150mm，鵝卵石粒徑為3_6cm，不均勻系數不大于3。
4.如權利要求1或2所述的微動力污水處理系統，其特征在于，所述的黃砂層的厚度為 50-70mm，粒徑范圍在0. 5-3. 5mm，不均勻系數不大于4。
5.如權利要求1或2所述的微動力污水處理系統，其特征在于，所述的上鵝卵石層的厚 度為100-150mm，鵝卵石粒徑為2-5cm，不均勻系數不大于3。
6.如權利要求1或2所述的微動力污水處理系統，其特征在于，所述的厚土層厚度為 15-30cm，厚土層與上鵝卵石層之間設置有隔離層。
7.如權利要求1所述的微動力污水處理系統，其特征在于，所述污水匯集池的容量為 每天污水處理量的30-50%，沉淀池的容量為每天污水處理量的15-25%，調節池的容量為 每天污水處理量的45-55%，沙生物濾池深度為950-1200mm，占地面積為污水處理量數值 的10-15倍。
8.如權利要求1所述的微動力污水處理系統，其特征在于，沉淀池底部為錐形；優選 的，沉淀池與調節池之間設置有格柵濾網，濾網的孔徑2. 0-2. 5mm。
9.如權利要求1所述的微動力污水處理系統，其特征在于，所述的曝氣管的直徑 為30-40mm，管側面交錯開孔，孔的直徑3. 5-4. 5mm,開孔間距35-45cm，污水管的直徑為 30-35mm，在側面交錯打孔，開孔的直徑3. 5-4. 5mm。
10.如權利要求1所述的微動力污水處理系統，其特征在于，所述的污水匯集池與沉淀 池之間設置有格柵，豎向柵隙10-20mm，橫向柵隙50-200mm。
專利摘要本實用新型涉及一種微動力的污水處理系統，屬于有機廢水處理技術領域。一種微動力污水處理系統，它包括污水匯集池、沉淀池、調節池和鼓風機，其特征在于，還包括沙生物濾池，污水匯集池、沉淀池、調節池和沙生物濾池依次連通；所述的沙生物濾池由池底部的下鵝卵石層、下鵝卵石層上的黃砂層、黃砂層上的上鵝卵石層及上鵝卵石層上的厚土層組成，下鵝卵石層內鋪設有曝氣管，曝氣管連接有鼓風機和出水口，上鵝卵石層內鋪設有污水管，污水管與調節池相連通。本實用新型具有運轉成本低、效率高；建設成本低、適應性強；污水處理效率高；占地面積小，節約土地資源的優點。
文檔編號C02F3/12GK201660526SQ20102010296
公開日2010年12月1日 申請日期2010年1月28日 優先權日2010年1月28日
發明者劉 英, 姚利, 張昌愛, 曹德賓, 李國生, 李彥, 王艷芹, 袁長波, 邊文范 申請人:山東省農業科學院土壤肥料研究所