专利名称：一种强化生物前处理的农村分散型污水处理设备的制作方法
技术领域：
本发明属于环境保护技术领域，涉及农村分散型污水处理技术，具体来说就是一 种强化生物前处理的农村分散型污水处理设备。
背景技术：
近年来，我国污水处理厂不断兴建，污水的处理率不断提高，但主要集中在城市， 全国大部分农村的污水得不到处理。而我国农村人口众多，绝大部分农村没有建设污水管 网，公共设施跟不上发展的需要，大量生活废水未经处理排入各种水体，农村污水排放量在 污水总排放量中的比例越来越大。目前全国给村民的生活环境和卫生状况造成很大的影 响，长期下去，必然会危害村民的身体健康。但农村地区地广人稀，无法照搬城市集中污水处理系统，必须发展分散式污水处 理系统。考虑到农村地区经济基础薄弱、技术人才稀缺，因此，要处理农村分散型污水，污水 处理设备必须满足低成本包括建造和运行成本、少维护、集成化程度高等要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用农村地区现有地形条件，运行稳定、成本低廉，可 广泛应用于不同地域的强化生物前处理的农村分散型污水处理设备。本发明提出的强化生物前处理的农村分散型污水处理设备，包括前处理单元和土 明沟湿地处理系统，前处理单元包括前处理装置壳体11、进水管12、隔板13、曝气器14、生 物填料15和出水管16，隔板13垂直位于前处理单元内，将前处理单元分隔成左、右两个反 应区，两个反应区内均设有曝气器14和生物填料15，进水管12位于前处理装置壳体11上 部一侧，出水管16位于胶处理装置壳体11上部另一侧，出水管16另一端插入土明沟湿地 处理系统底部，且位于湿地系统前区域填料21底部；土明沟湿地处理系统包括湿地系统前 区域填料21、穿孔板22、后区域填料23、植被24和受纳水体25，穿孔板22垂直位于土明沟 湿地处理系统内，将土明沟湿地处理系统分隔成前、后两个区域，前区内设有湿地系统前区 域填料21，后区内设有后区域填料23，后区域填料23顶部种植有植被24，后区一侧设有受 纳水体25。本发明中，土明沟湿地处理系统的沟底与水平面呈1-3°倾角，使污水可依靠重力 流动。本发明中，土明沟湿地处理系统的底部和侧面敷设防渗薄膜。本发明中，所述湿地系统前区域填料21采用砾石。本发明中，所述后区域填料23由自然土壤和煤渣复配而成，煤渣所占体积比为 30-50%ο本发明中，所述植被24为散发量较大的耐涝植物，主要以观赏型多年生花卉灌木 为主，避免一般湿地植物冬季凋零造成处理能力下降，也避免湿地植物进入食物链带来的 风险。
在生态处理前强化了前处理单元，所述的前处理单元设备整体由一个已商品化生 产的200L铁筒构成，设备内由隔板分隔成两个独立的处理单元，两个单元各设置生物填料 和曝气器，形成两级生物接触氧化处理单元。前处理单元主要去除污水中的有机污染物， 一般对各种污染物的去除率分别为60%C0D、2(T50%TN，90%SS，为后续生态处理单元减轻负 荷。主体生态处理单元是利用农村中常见的土明沟改造而成的湿地处理系统，其进水 是前处理装置的出水，在土明沟的底部和侧面敷设防渗薄膜。系统由穿孔板分割为前区和 后区。在前区中，经前处理的污水由前处理单元出水管引入沟底进入系统，前区中装填砾 石，污水经过砾石层时，其中的悬浮物质被过滤，从而降低了后续湿地系统堵塞的可能性。 同时砾石间隙形成的微生物膜可以进一步降解水中的污染物。污水经过穿孔板进入后区。后区也装填填料，该区的填料是由天然土壤和煤渣复 配而成的，煤渣所占体积比约为30-50%，可在其中种植蒸发量较大的耐涝植物，主要以观赏 型多年生花卉灌木为主，避免一般湿地植物冬季凋零造成处理能力下降，也避免湿地植物 进入食物链带来的风险。该区域主要通过土壤中的微生物和所种植的植物来可以去除污水 中的含N、P的营养物质和有机污染物。本发明强化了生态处理的前处理，有效减轻了生态处理的污染负荷，有效地保障 了生态处理单元长期稳定地运行。生态处理单元直接利用农村现有的土明沟，建设费用少， 无需另外征用土地，节约了农村土地资源，并且由于湿地系统的填料是由煤渣和土壤复配 而成，间隙率大，复氧效果比一般湿地系统更好。生态处理本身具有成本低廉、处理稳定的 特点，适合农村地区的污水处理。
图1是本发明的结构示意图。图中标号11为前处理装置壳体，12为进水管，13为隔板，14为曝气器，15为生物 填料，16为出水管，21为湿地系统前区域填料，22为穿孔板，23后区域填料，24为植被，25 为受纳水体。
具体实施例方式下面结合附图及实例对本发明作进一步的说明。实施例1 本发明包括前处理单元和土明沟湿地处理系统。前处理单元的装置壳 体11采用已经商品化生产的200L标准铁桶，其内部由隔板13分隔成两个独立的反应区， 两个反应区内均设有曝气器14和生物填料15，形成两级生物接触氧化反应。污水经过前处 理单元的生物接触氧化过程处理后，其中的有机污染物被大部分去除，一般对各种污染物 的去除率分别为60%C0D、2(T50%TN，90%SS，为后续的生态处理过程减少了污染负荷，保证 了生态处理能长期稳定运行。土明沟湿地处理系统是由农村常见的土质明沟改造而成，这样一方面降低了工艺 的建设费用，另一方面利用现有的土地条件，减少了额外的土地需求。土明沟沟底大约有 Γ3°倾角，污水可以依靠重力流动。在土明沟的底部和侧面敷设防渗薄膜，以防止污水渗 入土地造成土壤和地下水污染。土明沟湿地处理系统总长度大约为4、米，深50厘米左右，宽3(Γ50厘米。整个土明沟湿地处理系统由穿孔板22分隔成两个区域，前区长约lm，前 处理的出水由出水管16底部进入前区，前区内装有湿地系统前区域填料21，湿地系统前区 域填料21采用砾石，污水由底部经由砾石层经过穿孔板22进入后区。前区利用砾石层的 过滤作用去除了前处理出水中的悬浮物质，避免后续湿地处理系统的堵塞，同时填料间的 缝隙生长的微生物膜起到了进一步降解污水中有机污染物的作用。后区内装有后区域填料 23，后区域填料23主要由自然土壤和煤渣复配而成，煤渣所占体积比约为30-50%。后区内 种植蒸发量较大的耐涝植物24，主要以观赏型多年生花卉灌木为主，避免一般湿地植物冬 季凋零造成处理能力下降，也避免湿地植物进入食物链带来的风险。同时若种植花卉等经 济作物可以为农户创造一定的收入。湿地处理系统利用土壤中的微生物和所种植的植物， 主要去除污水中的含有N、P的污染物，同时进一步降解有机污染物。由于本发明的湿地系 统较浅，且内部填料是由煤渣和土壤复配而成，间隙率大，复氧效果比一般湿地系统更好。
本系统强化了生态处理的前处理，为生态处理的长期稳定运行提供了可靠保障。 后续生态处理本身具有运行稳定、成本低廉、环境友好等特点，本发明在这些特点的基础 上，创新地利用农村现有的一些地形条件开发成简易的生态处理系统，减少了基建费用，尽 可能维持了农村本来的风貌，湿地处理系统还起到了一定的景观效果，美化了农村的环境， 同时还可以为农民创造额外的收入。
权利要求
一种强化生物前处理的农村分散型污水处理设备，包括前处理单元和土明沟湿地处理系统，其特征在于前处理单元包括前处理装置壳体(11)、进水管(12)、隔板(13)、曝气器(14)、生物填料(15)和出水管(16)，隔板(13)垂直位于前处理单元内，将前处理单元分隔成左、右两个反应区，两个反应区内均设有曝气器(14)和生物填料(15)，进水管(12)位于前处理装置壳体(11)上部一侧，出水管(16)位于胶处理装置壳体(11)上部另一侧，出水管(16)另一端插入土明沟湿地处理系统底部，且位于湿地系统前区域填料(21)底部；土明沟湿地处理系统包括湿地系统前区域填料(21)、穿孔板(22)、后区域填料(23)、植被(24)和受纳水体(25)，穿孔板(22)垂直位于土明沟湿地处理系统内，将土明沟湿地处理系统分隔成前、后两个区域，前区内设有湿地系统前区域填料(21)，后区内设有后区域填料(23)，后区域填料(23)顶部种植有植被(24)，后区一侧设有受纳水体(25)。
2.根据权利要求1所述的强化生物前处理的农村分散型污水处理设备，其特征在于土 明沟湿地处理系统的沟底与水平面呈1-3°倾角，使污水可依靠重力流动。
3.根据权利要求1所述的强化生物前处理的农村分散型污水处理设备，其特征在于土 明沟湿地处理系统的底部和侧面敷设防渗薄膜。
4.根据权利要求1所述的强化生物前处理的农村分散型污水处理设备，其特征在于所 述湿地系统前区域填料(21)采用砾石。
5.根据权利要求1所述的强化生物前处理的农村分散型污水处理设备，其特征在于所 述后区域填料(23)由自然土壤和煤渣复配而成，煤渣所占体积比为30-50%。
6.根据权利要求1所述的强化生物前处理的农村分散型污水处理设备，其特征在于所 述植被(24)为散发量较大的耐涝植物，主要以观赏型多年生花卉灌木为主。
全文摘要
本发明涉及一种强化生物前处理的农村分散型污水处理设备，包括前处理单元和土明沟湿地处理系统，前处理单元包括前处理装置壳体、进水管、隔板、曝气器、生物填料和出水管，土明沟湿地处理系统包括湿地系统前区域填料、穿孔板、后区域填料、植被和受纳水体，穿孔板垂直位于土明沟湿地处理系统内，将土明沟湿地处理系统分隔成前、后两个区域，前区内设有湿地系统前区域填料，后区内设有后区域填料，后区域填料顶部种植有植被，后区一侧设有受纳水体。本发明在生态处理单元前用一种农村分散型污水生物强化处理设备对污水进行前处理，大大减轻后续生态处理的负荷，保证了生态处理单元长期稳定的运行。生态处理单元利用农村常见的排水土明沟，改造成湿地处理系统，本发明因地制宜、经济方便，非常适合经济基础相对薄弱的广大农村地区分散型污水的处理。
文档编号C02F3/34GK101955304SQ20101050902
公开日2011年1月26日 申请日期2010年10月18日 优先权日2010年10月18日
发明者杨海真, 潘琦, 王峰, 罗助强, 胡鸿 申请人:同济大学