[發明專利]農村生活污水中氮磷資源化安全利用裝置及其應用

有效

• 申請號: 201710269859.6
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN107140738B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 朱光燦;劉亞群;陸圓;邵袁;陳桂頂
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/00;A01G31/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

一種農村生活污水中氮磷資源化安全利用裝置及其應用，屬于環境工程污水處理技術領域。所述裝置從左到右依次包括生物濾池、前置潛流人工濕地、水培蔬菜系統和后置潛流人工濕地，所述生物濾池的底端左側設有生活污水進水口，所述前置潛流人工濕地從上到下依次包括植物、細砂層、粗砂層和礫石層；所述水培蔬菜系統包括水培床、水生植物和定植板；所述后置潛流人工濕地從上到下依次設有蔬菜或景觀植物、土壤層、細砂層、粗砂層和礫石與破碎加氣混凝土砌塊混合層，底端設有排水口。本發明將生物濾出技術、潛流人工濕地技術與水培蔬菜種植技術有機結合，在保證出水達標排放的同時對污水中氮磷等營養元素有效利用，大量產出水芹菜和空心菜。

技術領域

本發明屬于環境工程污水處理技術領域，具體涉及一種農村生活污水中氮磷資源化安全利用裝置及其應用。

背景技術

目前，我國城鎮生活污水的污染已基本得到控制，但隨著人民生活水平的提高及城鄉一體化的發展，農村地區的水污染情況越來越嚴重。同時，由于我國農村傳統上對水污染治理的認知度較低，長期形成的排水習慣及治理經費不足、配套管網建設缺失、運行管理水平相對較低等原因，使得農村生活污水治理難度很大，大量未經處理的農村生活污水隨意排放，成為我國河流、湖泊的主要污染源之一，如太湖地區主要入湖污染物中，25.1%的氮、60%的磷源于農村生活污水。生活污水的排放破壞了農村生態環境，阻礙了農村經濟社會的持續發展，因此迫切需要對農村生活污水進行處理。

另一方面，經生物處理后的農村生活污水尾水中氮磷濃度仍然較高，如江浙地區TN濃度為10~30 mg/L，TP濃度為2~5 mg/L，尾水直接排入水體，仍將污染水體。每年經污水排放而流失的大量氮磷是農業生產所必須的營養物質，因此應進行農村生活污水的資源化利用，以促進農村污水的可持續治理。

此外，由于生活污水中可能含有殘留的抗生素等藥品及其降解中間產物、微量消毒副產物、化妝品等有害微量有機污染物，甚至在排水過程中可能受到重金屬等污染，如將生活污水，或經生物處理后的生活污水直接用于蔬菜灌溉，水中的微量有機污染物、重金屬等將在蔬菜內富集，從而導致蔬菜質量不符合相關標準。因此，在對農村污水進行資源化利用的過程中，應采用合理的利用方式，預先去除污水中可能存在的微量有機物、重金屬等污染物，實現污水中氮磷資源的安全利用。

發明內容

解決的技術問題：針對上述因污水排放而造成大量氮磷元素流失的現象，本發明提供一種農村生活污水中氮磷資源化安全利用裝置及其應用，能夠在實現污水有效凈化的同時實現氮磷的資源化利用，并獲得一定的經濟收益。

技術方案：一種農村生活污水中氮磷資源化安全利用裝置，所述裝置從左到右依次包括生物濾池、前置潛流人工濕地、水培蔬菜系統和后置潛流人工濕地，所述生物濾池的底端一側設有生活污水進水口，所述生物濾池的底端另一側與所述前置潛流人工濕地的底端相接，所述前置潛流人工濕地從上到下依次包括植物、細砂層、粗砂層和礫石層；所述水培蔬菜系統的頂端一側與前置潛流人工濕地的頂端相接，所述水培蔬菜系統包括水培床、水生植物和定植板，所述定植板設于水培床頂端，水生植物的根部穿過定植板進入水培床；所述后置潛流人工濕地的頂端與水培蔬菜系統的頂端另一側相接，所述后置潛流人工濕地從上到下依次設有蔬菜或景觀植物、土壤層、細砂層、粗砂層和礫石與破碎加氣混凝土砌塊混合層，所述后置潛流人工濕地還設有排水口，所述排水口設于礫石與破碎加氣混凝土砌塊混合層的底端、后置潛流人工濕地的右側。

作為優選，所述細砂層的厚度為15~20 cm，細砂粒徑為2~4 mm；所述粗砂層的厚度為15~20 cm，粒徑為4~8 mm；礫石層的厚度為20~25 cm，粒徑為8~12 mm。

作為優選，所述植物為西伯利亞鳶尾、美人蕉、鳳眼蓮和茭白中的一種或者多種。

作為優選，所述水培蔬菜系統中水培床的有效水深為10~15 cm，超高（池壁高與水面高的差值）為5~10 cm，不填充任何基質。