公布日：2023.12.15
申请日：2023.08.11
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/58(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F3/12(2023.01)N;C02F3/34(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N;
C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本发明旨在解决现有技术仅通过氧化塘进行农村面源污水处理，占地面积大、出水水质不稳定的问题，本发明公开了一种农村面源污水处理系统及处理工艺，本发明通过控制系统、监测单元、提升单元、一体化处理设备以及加药装置，实现氧化塘的氨氮、总氮、总磷实时监测，并根据监测信号进行水处理补偿，从而防止由于进水量的波动导致的氧化塘处理负荷超出上限，且本发明的提升单元在动作时，造成水面振荡，能够增加水体的含氧量，从而保证氧化塘内微生物的代谢稳定性，进而保证出水水质。还通过生物滤池强化出水时的氨氮、总磷、总氮的去除，从而增加了氧化塘的处理效率，通过水处理补偿以及生物滤池，处理相同的污水体量，能够减小氧化塘的占地面积。
权利要求书
1.一种农村面源污水处理系统，其特征在于：包括：氧化塘(1)，其一侧连通于面源污染水源，另一侧连通于受纳水体(2)，所述氧化塘(1)被配置为对面源污染水源进行生物降解；监测单元(3)，其设置在氧化塘(1)的出水端，被配置为实时监测氧化塘(1)内的出水水质是否达标；一体化处理设备(4)，其进水端连接于氧化塘(1)，被配置为辅助氧化塘(1)进行水处理；提升单元(6)，其设置于一体化处理设备(4)与氧化塘(1)之间，所述提升单元(6)被配置为接受监测单元(3)的信号并从氧化塘(1)抽取污水至一体化处理设备(4)内；加药装置(5)，用于向一体化处理设备(4)内的对应处理池投放药剂；控制系统(9)，其信号连接于提升单元(6)、加药装置(5)、监测单元(3)以及一体化处理设备(4)；所述氧化塘(1)与受纳水体(2)连通一侧还设置生物滤池(7)及水生植物(8)。
2.如权利要求1所述的一种农村面源污水处理系统，其特征在于：所述氧化塘(1)与一体化处理设备(4)之间采用立体式架构搭建，所述一体化处理设备(4)布置于氧化塘(1)的空间上空，所述生物滤池(7)及水生植物(8)集成在氧化塘(1)的出水侧。
3.如权利要求1所述的一种农村面源污水处理系统，其特征在于：所述氧化塘(1)与一体化处理设备(4)之间采用平铺式架构搭建，所述一体化处理设备(4)布置在的一侧地面，所述生物滤池(7)以及水生植物(8)布置在氧化塘(1)与受纳水体(2)之间的地面。
4.如权利要求2或3所述的一种农村面源污水处理系统，其特征在于：所述一体化处理设备(4)包括脱氮池(41)、除磷池(42)以及碳滤池(43)。
5.如权利要求2或3所述的一种农村面源污水处理系统，其特征在于：所述提升单元(6)为至少一个提升水泵。
6.如权利要求2或3所述的一种农村面源污水处理系统，其特征在于：所述加药装置(5)包括脱氮药剂(51)以及除磷药剂(52)。
7.如权利要求4所述的一种农村面源污水处理系统，其特征在于：还包括污泥池(44)，所述污泥池(44)通过排泥管连通于所述除磷池(42)。
8.如权利要求2或3所述的一种农村面源污水处理系统，其特征在于：所述生物滤池(7)内填充生物质滤料，所述生物质滤料的上层布置水生植物(8)。
9.一种用于权利要求1-8任意一项所述农村面源污染污水处理系统的农村面源污染污水处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：S1：农村面源污水进水至氧化塘(1)；S2：监测单元(3)对氧化塘(1)的出水水质实时监测；S3：若S2中监测结果达标，外排至受纳水体(2)；S4：若S2中监测结果不达标，监测单元(3)向提升单元(6)、加药装置(5)、一体化处理设备(4)发出动作信号；S5：S4动作后，提升单元(6)动作；S6：S5动作后，加药装置(5)动作；S7：S6动作后，一体化处理设备(4)动作；S8：S7动作后，一体化处理设备(4)处理后的污水回流至氧化塘(1)，氧化塘(1)内的水外排至受纳水体(2)。
发明内容
本申请针对上述现有技术中的缺点，提供一种农村面源污水处理系统及处理工艺，以氧化塘处理总量相同的污水量时，能够显著减小氧化塘的占地面积，且相较于单一氧化塘水处理，本发明的出水水质更稳定，水处理工艺更智能化。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
一种农村面源污水处理系统，其包括：
氧化塘，其一侧连通于面源污染水源，另一侧连通于受纳水体，所述氧化塘被配置为对面源污染水源进行生物降解；
监测单元，其设置在氧化塘的出水端，被配置为实时监测氧化塘内的出水水质是否达标；
一体化处理设备，其进水端连接于氧化塘，被配置为辅助氧化塘进行水处理；
提升单元，其设置于一体化处理设备与氧化塘之间，所述提升单元被配置为接受监测单元的信号并从氧化塘抽取污水至一体化处理设备内；
加药装置，用于向一体化处理设备内的对应处理池投放药剂；
控制系统，其信号连接于提升单元、加药装置、监测单元以及一体化处理设备；
所述氧化塘与受纳水体连通一侧还设置生物滤池及水生植物。
进一步地，所述氧化塘与一体化处理设备之间采用立体式架构搭建，所述一体化处理设备布置于氧化塘的空间上空，所述生物滤池及水生植物集成在氧化塘的出水侧。
进一步地，所述氧化塘与一体化处理设备之间采用平铺式架构搭建，所述一体化处理设备布置在的一侧地面，所述生物滤池以及水生植物布置在氧化塘与受纳水体之间的地面。
进一步地，所述一体化处理设备包括脱氮池、除磷池以及碳滤池。
进一步地，所述提升单元为至少一个提升水泵。
进一步地，所述加药装置包括脱氮药剂以及除磷药剂。
进一步地，还包括污泥池，所述污泥池通过排泥管连通于所述除磷池。
进一步地，所述生物滤池内填充生物质滤料，所述水生植物布置在生物质滤料的上层。
一种农村面源污染污水处理工艺，其包括如下步骤：
S1：农村面源污水进水至氧化塘；
S2：监测单元对氧化塘的出水水质实时监测；
S3：若S2中监测结果达标，外排至受纳水体；
S4：若S2中监测结果不达标，监测单元向提升单元、加药装置、一体化处理设备发出动作信号；
S5：S4动作后，提升单元动作；
S6：S5动作后，加药装置动作；
S7：S6动作后，一体化处理设备动作；
S8：S7动作后，一体化处理设备处理后的污水回流至氧化塘，氧化塘内的水外排至受纳水体。
本发明的有益效果如下：
1)相比现有技术仅通过氧化塘处理农村水污染，本发明能够显著降低氧化塘工程的占地面积；本发明中的一体化处理设备以及监测单元能够对氧化塘的氨氮、总磷、总氮指标实时监测，超出氧化塘的处理负荷时，由一体化设备进行补偿水处理，从而降低氧化塘的处理负荷；在氧化塘的出水末端还设置生物滤池，增加的生物滤池以及水生植物能够提高污水处理的效率，降低氧化塘的处理负荷，补偿水处理以及生物滤池均提高了农村面源污染的处理效率，从而能够减小了同环境、同体量污水工况下的氧化塘建设面积。
2)相比现有技术，大面积的氧化塘污水处理项目选址困难，选址苛刻。本发明提供的污水处理系统以及工艺，能够改善氧化塘选址的便捷性。基于1)中的技术效果，在农村面源污水处对缩减面积后的氧化塘选址更加便捷，受地理限制的可能性更小。且本发明污水处理系统的建设能根据农村实地的地理面貌以立体架构或平铺式架构两种方式搭建，其中以立体式架构搭建污水处理系统效果最优，即在减小占地面积后的氧化塘的上空搭建设备平台，且生物滤池、水生植物集中设置在氧化塘内的出水末端，即在减小的氧化塘内部和上空搭建系统，无需占用氧化塘之外的面积，从而使得项目施工占地面积小、受地理限制因素少。
3)相比现有技术仅通过氧化塘对农村面源污水处理的出水水质不稳定问题；本发明的污水处理系统和工艺通过一体化处理设备，在监测单元的实时监控下，能够对氧化塘内的氨氮、总磷、总氮指标实时监测，当超标时，进行水处理补偿，即由提升单元抽取塘内污水至一体化处理设备进行强化处理，由脱氮池、除磷池、碳滤池并对应投入药剂进行三级强化处理，强化去除污水中的氨氮、总磷、总氮以及重金属等污染物，直至水质达标，从而确保氧化塘内的指标不超标，氧化塘处理负荷不超上限。
同时，水泵等提升单元在作业时，会造成氧化塘内水体高速流动以及水体振荡，从而增加了水与空气的接触面，增加了氧化塘内的含氧量，含氧量的稳定保证了氧化塘内微生物群落的代谢稳定性。综上，本发明污水处理系统中的氧化塘相比现有技术的氧化塘，微生物群落代谢更稳定，氧化塘的自净能力更稳定，超出自净负荷时能够水处理补偿，出水末端还设置生物滤池强化处理，从而使得最终的出水水质更稳定。
4)相比现有技术，本发明污水处理系统更智能化；一体化处理设备配套控制系统，可以实时了解设备运行状况，随时掌握氧化塘的水质情况，通过远程监控，调整设备运行工况。
（发明人：徐卫东;刘健;程杨;李维璐;华振宇;孙卫星;徐铁成）
