[0002] 随着农民生活水平的不断提高，农村地区居民生活用水量日益增大，污水排放量不断增加。如得不到有效治理，将严重恶化农村水环境，并影响农村居民生活质量。目前，常用的农村生活污水处理技术主要有：厌氧沼气池、人工湿地、稳定塘及土地渗滤系统等。其中厌氧沼气池处理农村生活污水，出水水质可达到排放标准，并能产生适于农业生产的肥料。稳定塘是使污水在自然或经人工改造或人工修造的池塘内缓慢流动、贮存，通过微生物的代谢活动，降解污水中的有机污染物，从而使污水得以净化。人工湿地主要通过生态处理系统内的微生物和水生植物的协同作用，实现污染物的去除。土地渗滤系统是将污水施于土地上，利用土壤的净化能力使污水得到净化；土壤的净化作用主要包括物理过程中的过滤、吸附，化学反应与化学沉淀和微生物代谢作用下的有机物降解等。以上技术在处理农村生活污水时，均能取得良好的处理效果；但往往存在占地面积大、处理效率低等缺点，处理后出水达不到回用的标准。而传统的活性污泥法及生物膜法等在处理农村生活污水时，基建及运行成本又高于人工湿地、稳定塘、土地渗滤等工艺，处理后出水也达不到回用的标准。
[0003] 目前，大部分农村污水处理多采用集中式处理，部分采用家庭自处理，但是都存在一些弊端，采用分散式家庭自处理无疑会加重农民的经济负担，集中式处理遍布的管道容易被杂物堵塞，届时清理管道又将是一笔耗时耗力耗财的工程，同时大型集中水处理过程繁杂，占地面积大，现需要一种优化装置来解决以上问题。
[0004] 说明书内容
[0005] 本发明解决的技术问题是提供一种农村分散-集中式人工海绵铁污水处理装置，程序简单，占地面积小，处理效果好。
[0006] 本发明的技术方案为：一种农村分散-集中式人工海绵铁污水处理装置，主要包括家庭预处理单元、集中精处理单元，所述的家庭预处理单元包含粪液池、生活污水池、清水池、过滤层，所述的集中精处理单元包含地上控制室、地下水处理室、多级生物滤塔、太阳能供电模块、杀菌消毒室，所述的家庭预处理单元通过管道与所述集中精处理单元相连接，所述管道中间设有水泵Ⅰ，所述粪液池和所述生活污水池并联隔开，所述过滤层在粪液池和生活污水池的下方，所述清水池在过滤层的下方，所述地上控制室位于所述地下水处理室上方，地上控制室内部含有监控调控器，所述多级生物滤塔在所述地下水处理室内部，所述杀菌消毒室通过水管与多级生物滤塔连接，所述太阳能供电模块在地面上通过电缆为集中精处理单元提供电力。
[0007] 进一步的，所述的家庭预处理单元的底面相对于水平面有一定角度的倾斜，四个侧壁采用砖砌水泥封，所述的粪液池内设有固液分离挡板，粪液池侧面连有粪液管，所述固液分离挡板水平置于粪液池的中间部位，所述的生活污水池内设有过滤盒，所述过滤盒设置在生活污水池的上方一角，过滤盒侧面连有污水管，所述的固液分离挡板能起到缓冲的效果，防止粪液堆积堵塞过滤层。
[0008] 进一步的，所述的过滤层从上之下依次是鹅卵石、细砂、复合介质载体，所述复合介质载体下方与所述清水池中间设有支撑网，所述鹅卵石的长度为1-3cm，所述细砂的粒径为0.1-0.2cm，所述复合介质载体粉煤灰改性沸石、活性炭、蛭石粉以质量比为1:1:1混合制备成粒径为1-3mm的球形颗粒，经由以上过滤层过滤掉固体杂物，防止进入集中管道造成沉积堵塞。
[0009] 进一步的，所述地下水处理室顶部设有门盖、曝气窗、透气窗，侧墙还设有氧浓度传感器、照明灯和摄像头，地下水处理室侧面连接所述管道，所述门盖在所述地上控制室的内部，门盖下方连接有楼梯，所述曝气窗下方连接所述多级生物滤塔，所述水管中设有水泵Ⅱ，多级生物滤塔底部通过水管依次连接所述消毒室和水泵Ⅱ，设置摄像头可通过监控调控器观察地下室内部动态，氧浓度传感器是为了保障人进入地下室的安全。
[0010] 进一步的，所述管道终端依次设有电磁比例计量阀和过滤网头，所述过滤网头为金属或塑料双层网格，所述双层网格内有棉纱，电磁比例计量阀可控制水流大小，配合液位传感器保证微生物降解层有足够空气层，设置的过滤网头是提供二层保障，防止遗漏固体物堵塞滤塔。
[0011] 进一步的，所述的多级生物滤塔从上至下依次是微生物降解层、氨氮吸附层、磷吸附层，各层之间均有网格支撑，所述微生物降解层是利用微生物膜对污水进行氧化分解，所述氨氮吸附层通过多孔介质吸附除去污水中的氨氮，所述磷吸附层主要以人工海绵铁为基体对污水中的磷化合物经行吸附。
[0012] 进一步的，所述氨氮吸附层包括以下质量比的组成物质：30％粒径为5-8mm的斜发沸石，15％粒径为4-6mm的活性炭，10％粒径为4-6mm的页岩，20％粒径为8-10的红砖粒，13％长度为4-6的农作物秸秆，5％的表面活性剂，7％的粘结剂，以上物质组分混合均匀后堆积密度为900-1300g/cm3。
[0013] 进一步的，所述磷吸附层包括以下质量比的组成物质：60％粒径为1-3mm的人工海绵铁，15％粒径为200-300目的玻璃粉，15％粒径为180-220目的动物骨粉，5％表面活性剂，5％粘合剂，以上物质组分混合均匀后堆积密度为850-1250g/cm3。
[0014] 进一步的，所述微生物降解层内部设有沉浮搅拌轮、液位传感器、漏液开关板，所述沉浮搅拌轮通过活动杆连接微生物降解层的侧壁，沉浮搅拌轮直径为25-35cm，数量为1-5个，每个沉浮搅拌轮有六片叶轮均负载有生物膜，所述液位传感器位于距离微生物降解层上方20-30cm处，所述漏液开关板位于微生物降解层底部，采用沉浮搅拌轮负载生物膜，利用活动杆的上下移动达到吸附和氧化降解的效果。
[0015] 进一步的，所述的消毒杀菌室内设有紫外线灯和臭氧滴加液盒，所述臭氧滴加液盒底部设置有重量传感器和微型电磁比例计量阀。
[0016] 进一步的，一种农村分散-集中式人工海绵铁污水处理装置工作方法包含以下步骤：农村各家庭厕所的粪液和生活污水分别从所述粪液管和污水管流入所述粪液池和污水池，经过滤层过滤后的清水流入所述清水池，再经由所述管道上的水泵Ⅰ统一抽送至所述多级生物滤塔的微生物降解层内，由所述监控调控器控制所述液位传感器和电磁比例加量阀控制液位，所述沉浮搅拌轮在自身转动搅拌的同时随所述活动杆上下移动，沉浮搅拌轮上负载的生物膜在水中吸附后再随活动杆升至空气中通过所述曝气窗透气氧化分解，30-60min后所述漏液开关板打开，经氧化分解后的水依次经所述氨氮吸附层和磷吸附层过滤吸附后经所述消毒杀菌室中紫外线灯和臭氧滴加液盒双重杀菌消毒后经由所述水泵Ⅱ抽送排出。
[0017] 与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：本发明采用家庭分散预处理和集中污水精处理的模式来解决农村污水处理的问题，经由各家预处理后的污水几乎不含有大量固体杂物，避免在集中流通中造成管道的堵塞，即避免了疏通管道的麻烦，省事省力，集中水处理区采用的多级生物滤塔位于地下室，占地面积小，微生物降解层中采用沉浮搅拌轮负载生物膜，利用活动杆的上下移动达到吸附和氧化降解的效果。本发明程序简单，易于管理，占地面积小，污水处理效果良好。
