[發明專利]一種農村分散式污水的生態組合處理方法及裝置

有效

• 申請號: 201410148248.2
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN103880257A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 劉鋒;吳金水;肖潤林;李紅芳;王毅;張樹楠
• 申請（專利權）人: 中國科學院亞熱帶農業生態研究所
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏鋒

技術領域

本發明屬于污水生態處理技術領域。更具體涉及一種農村分散式污水的生態組合處理方法，同時還涉及一種農村分散式污水的生態組合處理的裝置，適合于農村分散式生活和養殖污水處理，可改善農村生態環境。特別是在南方丘陵區可利用地形的自然高程差，整個污水處理裝置實現零動力運行，便于農村推廣應用。

背景技術

近年來，隨著我國農村經濟的迅速發展和城鎮化的不斷推進，農村分散式生活和養殖污水排放量不斷增加，已對周邊自然水體、土壤造成嚴重污染。同時，農村分散式污水排放正成為流域的主要污染來源，也日益成為下游河口和湖泊的主要氮磷來源，引起水體富營養化。因此，有效處理農村污水正成為亟待解決的問題。而城市污水處理處理廠基建和運行費用高，管理復雜，這種高投入的污水處理方式難以在我國廣大農村地區推廣。生態處理模式包括人工濕地、土地滲漏處理工藝、氧化塘、生物濾池等多種技術，具有建設費用低、易管理、污水處理效果好等優點，為農村污水處理提供了新的出路。但單一的生態處理技術可能存在處理效果不穩定、占地面積大等缺點。因此，基于農村經濟條件和當地自然環境，因地制宜研發一種具有低投資、低能耗及操作管理方便、運行費用低的穩定高效生態組合式處理工藝是實現農村污水有效控制的重要保障。

發明內容

本發明的目的是在于提供了一種農村分散式污水的生態組合處理方法，該方法針對當前農村分散式污水處理水平低下、農業面源污染日益嚴峻等環境問題，探索利用管網集中、柵格池、調節池、水平流生物濾池、垂直流生物濾池和兩級表面流人工濕地、穩定塘構建農村分散式污水的生態組合處理系統，實現農村分散式生活和養殖污水的有效處理，實現污水凈化及安全排放。該方法無需動力能耗、操作與維護簡便，同時還具有一定的景觀效果和經濟收益。

本發明的另一個目的是在于提供了一種農村分散式污水的生態組合處理的裝置，該裝置結構簡單、投資省、零動力運行、管理方便，可實現對農村分散式生活和養殖污水的高效凈化，經處理污水氮磷和COD等去除率都在80%以上，同時在第二級人工濕地中種植水生經濟蔬菜，實現污水中氮磷養分的再利用、資源化，產出水生經濟蔬菜，穩定塘中養魚，均可獲取經濟收益，進而提高農民采用該技術的積極性。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術措施：

本發明利用南方丘陵區地形的自然高程差，通過管網系統集中農村分散式生活和養豬污水，在地勢低處構建污水生態組合處理裝置，包括柵格池、調節池、水平流生物濾池、垂直流生物濾池、第一級表面流人工濕地和第二級表面流人工濕地、穩定塘，上述處理單元有機結合，形成一套完整的農村污水處理工藝。

一種農村分散式污水的生態組合處理方法，其步驟是：

1、農村污水收集與前處理：用PVC管將農村分散式生活和養殖污水收集，建立農村污水收集管網，再通過總匯水管道將污水集中引入到柵格池。柵格池用于過濾、截留大于2厘米的懸浮物或漂浮物，并對污水進行初次沉淀。在南方丘陵區，分布在山腳或山邊的農戶居民點的生活或養殖污水可通過各級管道由重力自流匯入建于低處的，柵格池。柵格池出水進入調節池，調節池進一步沉降污水中固體顆粒、微生物厭氧降解污水中部分有機物。然后經并行多管道（3個以上）布水系統溢流進入水平流生物濾池。

2、生物濾池處理：調節池出水進入水平流生物濾池，水平流生物濾池填入稻草、上層栽培狐尾藻，組成稻草-狐尾藻生物濾池系統。水平流生物濾池通過稻草表明附著的大量厭氧-兼性厭氧微生物和狐尾藻植物根際好氧微生物降解作用，以及狐尾藻自身快速生長吸收養分，可去除污水中高負荷氮磷、COD及重金屬等，也能覆蓋、吸收除掉污水中臭味。

水平流生物濾池出水通過單通道布水管進入垂直流生物濾池表層。垂直流生物濾池系統從下往上由碎木塊層、稻谷殼層、稻草層和旱地紅壤層構成，同時，土壤層種植美人蕉、鳶尾、水竹水生植物。垂直流生物濾池處理工程單元中生物質材料（稻草、稻谷殼、碎木、刨花）具有較好的空隙率和透水能力，同時碎木塊（大小0.5-10?cm）、稻谷殼、稻草這些生物質材料為微生物的生長提供了有利環境，生物質材料表面豐富的微生物能有效降解污染物、凈化水質，土壤層和美人蕉、鳶尾、水竹植物可分別吸附和吸收氮、磷和重金屬等，垂直流生物濾池中同時設置四個不同材料層可大大減少了占地面積。在垂直流生物濾池底部用碎木塊（大小0.5-10?cm）填充的碎木塊層設置水平穿孔管集水，該集水管用10~30?mm粒徑的礫石堆包裹防堵塞，同時與斜向上方引水管連接，垂直流生物濾池通過該出水系統把水排出進入第一級表面流人工濕地。