專利名稱：一種太陽能及風能供能的村落生活污水生物處理設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及環保領域，具體地說是環境工程學科中一種對農村小型村落生活 污水的生物凈化設備。
背景技術：
農村生活污水與城市污水有不同的特點。農村生活污水主要是洗滌、沐浴、部分 衛生潔具及部分畜禽養殖排水等，主要污染為有機物和氮、磷等營養物質，一般不含有有毒 物質，PH值沒有較大變動。其主要特點是量少、面廣、分散、水質水量波動大等特點。目前 全國大部分農村的污水仍得不到有效處理，農村污水的散亂排放不僅破壞了當地的生態環 境.同時也是地表水污染的主要貢獻者。目前，污水的分散處理技術已經成為國內外小型生活污水處理的一種新概念，對 于分散式農村生活污水面源污染治理，我國生產及使用的分散型污水處理裝置及工藝，絕 大部分是以去除有機物為主要目的，且都存在一些缺陷，例如占地面積大、投資大、能耗 高、維護費用高、技術要求高等缺點，不利于其在經濟相對欠發達的農村地區的推廣使用。 近年來為了改善這些不足，開展了很多研究，技術不斷進步，彌補了以前很多的不足之處。 李先寧等于2006年提出的厭氧水解-跌水充氧接觸氧化_折板潛流式人工濕地組合技術， 處理效果較好，但跌水充氧之前需用泵將污水提升，耗能較大，且占地面積較大，不易管理。 2007年孫培德、郭茂新申請的發明專利(專利號200710071518.4)，它設計了一套農村污 水處理裝置，主要組件包括兼氧接觸氧化系統、泥水分離裝置和毛細管滲濾溝組合系統， 水質凈化效果有很大提高，但仍沒有解決耗能過多，管理困難的問題。冉全等(2008年)設 計出一套由厭氧沼氣池、接觸氧化池和潛流式人工濕地組成的處理系統，維護管理簡便，占 地較小，但在氧化曝氣階段仍是耗能較大。2009年張毅(專利號=20910008888. 2)設計出 一套智能農村污水處理裝置，主要組件包括高能物理預氧化系統、生物反應器和高能物理 深度氧化系統，出水水質很好，達到了 GB18918-2002 —級A標，但系統造價較高，技術要求 較高，維護困難。2009周家正等(專利號200910011165)設計出一套單元式膜與生物分解 的農村污水處理站，主要組件包括地埋式污水沉淀池和再生水室的生物處理池，膜生物反 應器，風機、抽水泵、電控箱等。其結構較緊湊，污水處理效率高，出水品質好，不產生活性污 泥，操作自動化，占地面積小，但缺點仍是耗能較高，造價較高。本研究從農村地區實際情況出發，充分考慮經濟因素、污水分散處理、和管理人員 素質問題，力求系統簡單、小型化，造價投資低、運行費用低、維護簡便，同時達到很好的處
理效果。
發明內容本實用新型的目的是針對現有村落生活污水治理技術的不足，設計、研究一種好 氧過程采用太陽能與風能為曝氣設備提供能源的以厭氧為主、好氧為輔的低耗能厭氧-好 氧_人工濕地復合污水生物處理的一種太陽能及風能供能的村落生活污水生物處理設備。[0006]本實用新型所述的太陽能及風能供能的村落生活污水生物處理設備，由調蓄池1、 初沉池2、厭氧發酵池3、好氧生化池4、兼性厭氧池5、二沉池6、人工潛流濕地7構成，好氧 生化池4連接有直流曝氣機11，太陽能發明裝置或/和風能發電裝置通過蓄電池與直流曝 氣機連接。本實用新型所述的厭氧發酵池和好氧生化池中掛有網狀填料，以便微生物生長， 材料根據實際情況選用。本實用新型所述的兼性厭氧池中裝有粒徑8 15cm的人造火山石填料，起到過濾 和進一步除磷的作用。本實用新型所述的人工潛流濕地中選用的填料為下層為粒徑3 5cm碎石，中層 為粒徑1 2mm人造高效填料，上層為粒徑1 2cm碎石。所述的太陽能及風能供能的村落生活污水生物處理設備，所述的直流曝氣機為使 用12V/24V/36V直流電源的曝氣機。本實用新型的處理流程是[0012]a.村落生活污水統一收集到調蓄池，進行水質水量的調節；[0013]b.調節后的污水進入初沉池沉淀，去除較大的懸浮雜質；[0014]c.沉淀后的污水流入厭氧發酵池，進行厭氧發酵；[0015]d.厭氧發酵后的污水流入好氧池，進行氧化分解；[0016]e.經好氧分解后的污水進入兼性厭氧池，繼續分解處理；[0017]f.污水經降解后流入二沉池進一步沉淀去除懸浮態污染物；[0018]g-最后流入人工潛流濕地，污染物進一步降解。[0019]h.太陽能和風能發電裝置提供的電能儲存在蓄電池中，由蓄電池為曝氣系統提供
穩定的直流電，對好氧生化池中污水進行曝氣。本實用新型中所述的太陽能發電設備，采用普通太陽能電池板，產生的電量儲存 在蓄電池中，提供穩定的12V/24V/36V直流電壓，為曝氣機供電。本實用新型中所述的風能能發電設備，采用一般的小型風力發電機，其起動風速 為3m/s，額定風速為8m/s，產生的電量儲存在蓄電池中，提供穩定的12V/24V/36V直流電 壓，為曝氣機供電。本實用新型中所述的曝氣系統是采用直流電源，低能耗、微曝氣的曝氣系統，具有 氣液傳質快的優點。本實用新型解決了其他村落污水處理方法中的占地較大、投資和維護 費用高等問題，設備完全使用清潔能源，一次性投資適中，管理維護運行費用較低，可分散 多套組合使用，出水水質好，又能節約土地和資金，具有明顯的環境效益和經濟效益。
圖1技術方案流程圖。圖2裝置平面圖。圖3人工潛流濕地截面圖。圖中，1-調蓄池，2-初沉池，3-厭氧發酵池，4-好氧生化池，5-兼性厭氧池，6_ 二 沉池，7-人工潛流濕地，8-太陽能發電裝置，9-風能發電裝置，10-蓄電池，11-直流曝氣機， 12-進水口，13-出水口，14-布水渠，15-出水明渠。[0027]具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明，但不限于實施例。實施例1生活污水從進水口 12首先進入調蓄池1內，進行水質和水量的調節；然后根據每 天的處理量和污水在系統內的水力停留時間，定量將污水放入初沉池2 ；經沉淀后流出進 入厭氧發酵池3，厭氧發酵池3內均勻懸掛的絮狀填料上生長有厭氧菌，使污染物得到初步 降解；污水繼而進入好氧生化池4，好氧生化池4內同樣懸掛有絮狀填料，生長的好氧菌使 污水得到進一步降解；此后進入兼性厭氧池5，兼性厭氧池5內裝填的8 15cm的人造火 山石填料同時可以起到一定的過濾和除磷作用；處理后的污水進入二沉池6進行沉淀，進 一步去除懸浮雜質；最后流入人工潛流濕地7進行深度生物降解，出水口 13排出的出水即 可排放進入河湖，好氧生化池4連接有12V/24V/36V直流電源的直流曝氣機11，太陽能發電 裝置8和風能發電裝置9產生的電量儲存在蓄電池10內，轉化成12V/24V/36V的直流電輸 出，供直流曝氣機11使用。實施例2本工程用于莊子村村落污水凈化工程，對象是云南省江川縣莊子村，總人口數為 362人，生活污水排放量為5 10t/d，主要為洗滌用水，水質比較穩定，有機物和氮、磷等營 養物含量較高，一般不含有有毒物質，PH值沒有較大變動，污水中還含有合成洗滌劑以及細 菌、病毒、寄生蟲卵等，不同時段的水質也不同。安裝本處理系統后，C0D&去除率>80%， B0D5去除率> 90%，NH3-N去除率> 80%，TP去除率> 90%，由于系統依據地勢設置，完全 依靠自流完成，無需使用水泵，所以耗能極低，曝氣機每天耗電僅為1.32度，可完全由太陽 能提供。處理后水質可達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002) —級A標， 部分指標優于A標。
權利要求一種太陽能及風能供能的村落生活污水生物處理設備，由調蓄池(1)、初沉池(2)、厭氧發酵池(3)、好氧生化池(4)、兼性厭氧池(5)、二沉池(6)、人工潛流濕地(7)構成，其特征在于，好氧生化池(4)連接有直流曝氣機(11)，太陽能發明裝置或/和風能發電裝置通過蓄電池與直流曝氣機(11)連接。
2.根據權利要求1所述的太陽能及風能供能的村落生活污水生物處理設備，其特征在 于，所述的厭氧發酵池和好氧生化池中掛有網狀填料。
3.根據權利要求1所述的太陽能及風能供能的村落生活污水生物處理設備，其特征在 于，所述的兼性厭氧池中裝有粒徑8 15cm的人造火山石填料。
4.根據權利要求1所述的太陽能及風能供能的村落生活污水生物處理設備，其特征在 于，所述的人工潛流濕地中選用的填料為下層為粒徑3 5cm碎石，中層為粒徑1 2mm 人造高效填料，上層為粒徑1 2cm碎石。
5.根據權利要求1所述的太陽能及風能供能的村落生活污水生物處理設備，其特征在 于，所述的直流曝氣機為使用12V/24V/36V直流電源的曝氣機。
專利摘要一種太陽能及風能供能的村落生活污水生物處理設備涉及環保領域，具體地說是環境工程學科中一種對農村小型村落生活污水的生物凈化設備，本實用新型由調蓄池(1)、初沉池(2)、厭氧發酵池(3)、好氧生化池(4)、兼性厭氧池(5)、二沉池(6)、人工潛流濕地(7)構成，好氧生化池(4)連接有直流曝氣機(11)，太陽能發明裝置或/和風能發電裝置通過蓄電池與直流曝氣機(11)連接。本實用新型解決了其他村落污水處理方法中的占地較大、投資和維護費用高等問題，設備完全使用清潔能源，一次性投資適中，管理維護運行費用較低，可分散多套組合使用，出水水質好，又能節約土地和資金，具有明顯的環境效益和經濟效益。
文檔編號H02J7/00GK201634541SQ20092011199
公開日2010年11月17日 申請日期2009年9月25日 優先權日2009年9月25日
發明者李文卿, 李立雄, 楊逢樂, 賀彬, 金竹靜 申請人:云南省環境科學研究院