一种农村生活污水的一体化处理系统及其工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及污水处理的技术领域，尤其涉及一种农村生活污水的一体化处理系统及其工艺。
【背景技术】
[0002]近几年，城市生活污水的处理越来越趋于规范化，纳入集中式城市污水处理厂进行统一处理，一般城市污水处理厂多采用活性污泥法、生物膜法、接触氧化法等工艺。农村地区的生活污水一般具有水量小但波动大的特点，若采用城市污水处理厂的传统污水处理工艺，其投资成本高、工艺流程长、容易造成二次污染。
[0003]据调研资料显示，浙江省农村地区大多分布相对比较分散，有些处于山区和半山区的农村居民，其距离附近城镇较远，直接纳入城镇污水处理厂十分不便，所以研宄投资省、处理效率高、适用于分散式小水量的农村生活污水处理工艺则是一个十分迫切的技术冋题。
[0004]由于其地形地势原因，农村地区多宜采用自然处理系统，如土地渗滤系统、人工湿地污水处理系统、生态沟渠生态塘等。但是其占地面积大、处理效率低、运行管理不便等问题一直存在。
[0005]公开号为CN103880252A的中国专利文献公开了一种农村生活污水一体化处理设备，包括水解酸化池、接触氧化池、MBR膜生物反应器和消毒池，各处理单元按照工艺顺序串联，污水由水解酸化池接入，经水解酸化、接触氧化、生物膜过滤和消毒处理后，由消毒池出水口出水。运用该处理设备处理农村生活污水，具有噪声低、臭气污染低等特点，但是其采用传统的污水处理工艺，体积相对较大，占地面积大，设置的污泥回流装置需耗费大量电能，农村地区一般能够被利用建设污水处理设施的土地十分有限，污水中氮磷含量较高，该设备的脱氮除磷功能有限。
[0006]人工湿地是20世纪50年代后发展起来的一种污水处理技术，并在70年代后在全世界范围内进行了广泛的研宄。在人工湿地污水处理系统中，供氧不足是影响净化效果的限制性因子，特别是对氮素的去除。在常见的几种复合人工湿地中，垂直流-水平潜流复合湿地不需设置回流且能充分利用垂直流湿地复氧能力强、对耗氧有机物去除效果好、硝化能力强以及水平潜流湿地反硝化能力强的特点，促进了微生物的硝化-反硝化脱氮，形成对氮素去除具有独特优势的复合湿地系统。但传统的垂直流-水平潜流复合湿地污水处理技术也存在缺点，主要表现在以下方面:
[0007]1、复氧能力有限，人工湿地主要依靠自然复氧和湿地植物根际的氧化机制，氧化能力有限，当污染负荷较高时，即使采用垂直流-水平潜流复合湿地仍存在氧量难以达到充分降解有机物并将氨氮转化的目的，不能产生大量的硝酸盐作为反硝化的底物，导致复合湿地系统中硝化-反硝化途径不畅通。
[0008]2、易堵塞，当进水污染负荷较高时，容易造成湿地中污染物积累，致使填料渗透系数下降，污水流通不畅，导致在湿地表面形成积水层，阻碍了空气中氧气进入，降低好氧微生物的活性。
【发明内容】
[0009]本发明提供了一种农村生活污水的一体化处理系统，通过将厌氧水解酸化处理与层叠式生态滤池处理工艺进行集成，同时在生态滤池处理工艺中采用了特殊结构的布水及集水散气系统，提高了人工湿地土壤渗流系统的复氧能力，为好氧/缺氧反应的进行创造了有利条件，其处理效率高，占地面积小，一体化结构模式便于搬运和安装，具有较高的环境效益和经济效益。
[0010]一种农村生活污水的一体化处理系统，包括罐体，罐体内设有依次连通的进水调节单元、处理单元和出水调节单元，所述的处理单元包括:
[0011]厌氧水解酸化处理室，内设迂回的污水通道，污水通道入口与进水调节单元相通，污水通道内设有填料；
[0012]层叠式生态滤池处理室，包括相互隔离的上下两层生态滤池；
[0013]上层生态滤池的顶部设有与所述污水通道的出口相通的布水管，上层生态滤池内设有带通孔的集水散气管，集水散气管顶部延伸至上层生态滤池上方，集水散气管的底部连通至下层生态滤池；
[0014]所述下层生态滤池与出水调节单元相通。
[0015]作为优选，所述厌氧水解酸化处理室和层叠式生态滤池处理室之间设有隔板，该隔板的顶部设有污水通道出口的溢流孔。
[0016]作为优选，所述污水通道是由多块竖直挡板隔成的上下折返通道，相邻竖直挡板之间的距离为20?25cm。设置成上下折返的污水通道，并设置不同数量的竖直挡板和填料固定架，可以调控污水在厌氧水解酸化处理室内的停留时间，进而控制溢流孔流出污水中BOD5/CODra的比值。
[0017]厌氧水解酸化处理室还具有释磷(释放磷)功能，是除磷的首要步骤，经厌氧释磷后再在层叠式生态滤池处理室内进行好氧除磷，配合钙基填料，在好氧阶段将磷形成磷盐，随着层叠式生态滤池中填料上新陈代谢脱落的生物膜的一起变成“污泥”，或沉积于填料层，或随水流流出。经前、后两处理室的协同处理，促进了生活污水中磷的高效去除。
[0018]作为优选，相邻竖直挡板或竖直挡板与相邻隔板/墙板间均设有填料固定架，用于固定比表面积大且易于微生物附着并生长的弹性填料。
[0019]作为优选，所述布水管包括与溢流孔连通的主管以及并排连通至主管上的多根水平支管，各水平支管上均设有出水孔。
[0020]作为优选，所述集水散气管包括并排铺设在上层生态滤池底部的多根总管，每根总管上连通有多根向上延伸的竖直支管，各竖直支管顶端延伸至上层生态滤池上方，各总管上连通有延伸至下层生态滤池的过渡管。进一步优选，所述各总管以及各竖直支管上均排布有通孔，相邻通孔的距离为3?10mm，孔径小于上层生态滤池内填料的最小粒径。
[0021]集水散气管的总管和向上延伸的竖直支管的开口处于不同的高度，当上层生态滤床内部的空气由于生态滤床内部的保温、传热作用而与外界空气产生温度差时，生态滤床内部的空气受热密度变小，从向上延伸的竖直支管中上升排出，外界空气将由于生态滤床内部气体排出形成的负压通过多根总管进入滤床内部，从而形成由于温差导致的空气对流；另一方面，空气进入上层生态滤床内部后，由于生化作用，空气中的氧气被微生物消耗，导致空气密度变小(氧气的密度大于空气的密度)，而从竖直支管上升排出，外界空气将由于生态滤床内部气体排出形成的负压通过总管进入生态滤床内部，从而形成由于生态滤床内部生化作用导致的空气对流。通过该无动力(通风)充氧系统结构的创新设计，在污水向下垂直流动的过程中，在温差、密度差、负压、不同高度进出气口设置的共同作用下，就能在各总管和各竖直支管间形成明显的气体流动，并能通过集水散气管上的多孔结构进入生态滤床内部从而实现对上层生态滤床的无动力(通风)充氧，污水在好氧微生物菌群的生物降解作用下，有机污染物得到生物降解，氨氮则在好氧环境中通过硝化菌的硝化作用转化为硝态氮而得到去除。
[0022]作为优选，所述上层生态滤池和下层生态滤池内分别设有粒径30?50mm的级配填料。进一步优选，每层生态滤池中的级配填料粒径由下向上逐渐减小。
[0023]所述上层生态滤池中的级配填料为石料、砂、陶粒的混合物，所述石料为沸石、卵石、砾石中的至少一种。
[0024]所述下层生态滤池中的级配填料为火山岩、牡蛎壳、蚌壳的混合物，