一种高寒山区农村分散污水处理自适应系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种高寒山区农村分散污水处理自适应系统和方法，包括畜禽粪便集料仓、污泥发酵罐、储气罐、燃烧喷头、板式换热器、蓄热水箱、用于对高寒山区农村产生的生活污水进行净化，所述生物接触氧化池内设置盘管，所述盘管的入口端与蓄热水箱的出水端连接以便对所述生物接触氧化池进行加热的生物接触氧化池、引水管等，本发明专利技术通过使用生物接触氧化池对高寒山区农村产生的生活污水进行处理，生活污水处理过程中，生物接触氧化池内部产生的污泥输送至污泥发酵罐内发酵产甲烷，甲烷经燃烧处置后，间接为生物接触氧化池加热污水的自适应系统，同时收集山区畜禽粪便为污泥发酵作补给，实现自产自用。实现自产自用。实现自产自用。

【技术实现步骤摘要】
一种高寒山区农村分散污水处理自适应系统和方法


[0001]本专利技术涉及污水处理
，尤其涉及一种高寒山区农村分散污水处理自适应系统和方法。

技术介绍

[0002]随着我国环保事业快速发展，污水处理任务日益增多，人们开始关注污水处理效率和能耗问题。而高寒山地分散农村地区，污水分散不集中，难处理。
[0003]高寒高海拔地区年平均气温在
‑
1.6℃至10℃之间，最低气温在
‑
45℃至
‑
10℃之间:常规能源较匮乏，集中供暖不普及，冬季生活污水水温极低，不超过6℃，属超低温污水。在超低温环境下，传统活性污泥法工艺及生物膜法工艺没有了“用武之地”。此外，高寒高海拔地区畜禽养殖污染问题也越来越严重；畜禽粪便污染物造成的污染，包括对大气的污染，对水体、土壤等的污染。
[0004]在现有技术在中，为保证生物接触氧化池中正常生物活性，需对其提供外部热源。在国内外，针对高寒高海拔地区的污水处理技术，还没有积累形成成熟、成体系的技术手段。目前市面上投入使用的保温的热源主要是太阳能风能发电转化的热能或通过燃烧煤、石油、天然气等加热的蒸汽传热。这些都是外部引入的能源，有不稳定性或难以实现物质能量循环。且污水处理产生的污泥是典型的有机污泥，污泥是一种由有机残片、细菌体、无机颗粒和胶体等组成的非均质体，其特性是有机物含量高、总量大、难处理，很难通过沉降进行彻底的固液分离。
[0005]因此有必要探索一种高寒山区农村分散污水处理自适应系统和方法以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种高寒山区农村分散污水处理自适应系统和方法，旨在解决我国高纬度高海拔山地分散农村地区因冬季温度限制导致污水处理系统难以稳定运行的问题和畜禽粪便堆积严重造成环境污染的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一方面，本专利技术提供一种高寒山区农村分散污水处理自适应系统，所述自适应系统用于对高寒山区农村的畜禽粪便和生活污水进行处理，包括：
[0009]畜禽粪便集料仓，用于收集高寒山区农村的畜禽粪便；
[0010]污泥发酵罐，与所述畜禽粪便集料仓的出口端连接，用于进行厌氧发酵生产甲烷气体；
[0011]储气罐，与所述污泥发酵罐的甲烷气体出口端连接，用于储存甲烷气体；
[0012]燃烧喷头，与所述储气罐的出气端连接，用于燃烧所述储气罐输出的气体并将产生的热烟气通过板式换热器转换供热；
[0013]蓄热水箱，板式换热器产生的热量供给所述蓄热水箱，使所述蓄热水箱内的水升
温；
[0014]生物接触氧化池，用于对高寒山区农村产生的生活污水进行净化，所述生物接触氧化池内设置盘管，所述盘管的入口端与蓄热水箱的出水端连接以便对所述生物接触氧化池进行加热；
[0015]引水管，所述引水管的入口端与所述盘管的出口端连接，所述引水管盘踞在所述污泥发酵罐的底部，引水管将其内热水余热供给所述污泥发酵罐后将水流回流至蓄热水箱中。
[0016]优选地，还包括用于沉淀高寒山区农村产生的生活污水的沉砂池，所述沉砂池的出水端与生物接触氧化池连通；所述生物接触氧化池将高寒山区农村产生的生活污水进行净化后产生污泥及净化后的污水，产生的污泥输至污泥发酵罐中进行发酵产生甲烷，产生的净化后的污水经过滤池过滤后排出。
[0017]优选地，所述污泥发酵罐与储气罐之间依次设置有气体控制阀和流量监测仪。
[0018]优选地，所述板式换热器的转换供热还供给高寒山区农村的家庭能源管网。
[0019]优选地，所述蓄热水箱的出水端与所述生物接触氧化池之间依次设置温度监测仪和流量控制阀；所述生物接触氧化池内设置温度传感器。
[0020]当生物接触氧化池内的温度传感器检测到其内的温度低于20℃时，控制器接收温度传感器的数据并控制气体控制阀和流量控制阀的启闭；当温度监测仪检测到蓄热水箱输出的热水温度低于20℃时，控制器接收温度监测仪的数据并控制流量控制阀的流量大小；由此，使生物接触氧化池内的温度维持在20℃，这样既确保了反应池污泥的活性，使其正常运行，又可避免能源的浪费。当夏季生物接触氧化池内的温度高于预设温度时，板式换热器的转换供热还可供给高寒山区农村的家庭能源管网。
[0021]优选地，还包括格栅，所述格栅用于将高寒山区农村产生的生活污水过滤后流入所述沉砂池。
[0022]优选地，还包括控制器，所述控制器用于接收生物接触氧化池内的温度传感器、流量监测仪和温度监测仪的数据并对流量控制阀和气体控制阀进行控制。
[0023]另一方面，本专利技术通过一种高寒山区农村分散污水处理方法，使用第一方面所述的高寒山区农村分散污水处理自适应系统进行处理，包括以下步骤：
[0024]当对高寒山区农村产生的生活污水进行处理时，生活污水经格栅过滤后进入沉砂池内进行沉砂，生活污水经沉淀后输至生物接触氧化池内进行水质净化，水质净化过程中产生污泥及净化后的污水，产生的污泥输至污泥发酵罐中进行发酵产生甲烷，产生的净化后的污水经过滤池过滤后排出；
[0025]当对高寒山区农村的畜禽粪便进行处理时，高寒山区农村的畜禽粪便收集至畜禽粪便集料仓内，将畜禽粪便集料仓内的畜禽粪便补给至污泥发酵罐内进行发酵产生甲烷气体，产生的甲烷气体储存至储气罐中；将储气罐中的气体输送至燃烧喷头进行燃烧，燃烧产生的热烟气通过板式换热器转换供热至高寒山区农村的家庭能源管网或供热至蓄热水箱使蓄热水箱内的水升温产生热水；蓄热水箱内的热水输至生物接触氧化池的盘管内；
[0026]当蓄热水箱内的热水输至生物接触氧化池的盘管内时，盘管内的热水使生物接触氧化池内的生活污水进行升温后流入引水管内，引水管将其内的热水余热供给污泥发酵罐后将水流回流至蓄热水箱中完成热水循环。
[0027]本专利技术的有益效果在于：
[0028]1、本专利技术通过使用生物接触氧化池对高寒山区农村产生的生活污水进行处理，生活污水处理过程中，生物接触氧化池内部产生的污泥输送至污泥发酵罐内发酵产甲烷，甲烷经燃烧处置后，间接为生物接触氧化池加热污水的自适应系统，同时收集山区畜禽粪便为污泥发酵作补给，实现自产自用。
[0029]2、本专利技术直接利用污水处理过程中的污泥，变废为资源，既减少了污染又减少了能源的浪费，实现了物质与能量在污水处理过程中的内部循环。污泥发酵产生的甲烷不仅可以做直接点燃的热源还可以作为农户夏天的能源补给，冬天给生物接触氧化池提供热源；产生的甲烷燃烧环保无污染、热值高、效率高，符合节能减排要求。
[0030]3、本专利技术利用污泥发酵产生的甲烷作为保温燃料，可实现在高寒农村地区生物接触氧化池正常运行，适用于我国高纬度和高海拔太阳能风能不稳定地区。同时，利用畜禽粪便作为补充原料，使其资源化，是推进农业绿色发展、治理农村生态环境突出问题的重点内容。
附图说明
[0031]图1为本专利技术高寒山区农村分散污水处理自适本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高寒山区农村分散污水处理自适应系统，所述自适应系统用于对高寒山区农村的畜禽粪便和生活污水进行处理，其特征在于，包括：畜禽粪便集料仓(1)，用于收集高寒山区农村的畜禽粪便；污泥发酵罐(2)，与所述畜禽粪便集料仓(1)的出口端连接，用于进行厌氧发酵生产甲烷气体；储气罐(5)，与所述污泥发酵罐(2)的甲烷气体出口端连接，用于储存甲烷气体；燃烧喷头(6)，与所述储气罐(5)的出气端连接，用于燃烧所述储气罐(5)输出的气体并将产生的热烟气通过板式换热器(7)转换供热；蓄热水箱(8)，板式换热器(7)产生的热量供给所述蓄热水箱(8)，使所述蓄热水箱(8)内的水升温；生物接触氧化池(11)，用于对高寒山区农村产生的生活污水进行净化，所述生物接触氧化池(11)内设置盘管，所述盘管的入口端与蓄热水箱(8)的出水端连接以便对所述生物接触氧化池(11)进行加热；引水管(12)，所述引水管(12)的入口端与所述盘管的出口端连接，所述引水管(12)盘踞在所述污泥发酵罐(2)的底部，引水管(12)将其内热水余热供给所述污泥发酵罐(2)后将水流回流至蓄热水箱(8)中。2.如权利要求1所述的一种高寒山区农村分散污水处理自适应系统，其特征在于，还包括用于沉淀高寒山区农村产生的生活污水的沉砂池(14)，所述沉砂池(14)的出水端与生物接触氧化池(11)连通；所述生物接触氧化池(11)将高寒山区农村产生的生活污水进行净化后产生污泥及净化后的污水，产生的污泥输至污泥发酵罐(2)中进行发酵产生甲烷，产生的净化后的污水经过滤池(15)过滤后排出。3.如权利要求2所述的一种高寒山区农村分散污水处理自适应系统，其特征在于，所述污泥发酵罐(2)与储气罐(5)之间依次设置有气体控制阀(3)和流量监测仪(4)。4.如权利要求1所述的一种高寒山区农村分散污水处理自适应系统，其特征在于，所述板式换热器(7)的转换供热还供给高寒山区农村的家庭能源管网。5.如权利要求3所述的一种高寒山区农村分散污水处理自适应系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭俊辰，李彬，郭想春，许艾娇，仝朝，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：