[發(fā)明專利]一種農(nóng)村生活污水生態(tài)治理的方法及系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107500486A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖潤林;吳金水;齊蘭貴;劉鋒;肖天齊;戴岳洋;李裕元
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所;江門市環(huán)粵環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所42001
• 代理人: 王敏鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域，更具體涉及一種農(nóng)村生活污水生態(tài)治理方法，同時還涉及一種農(nóng)村生活污水生態(tài)治理的系統(tǒng)，尤其適用于亞熱帶農(nóng)村自然村落、集水區(qū)或小流域，利用村莊邊角閑置地(荒地)處理日常生活污水，實現(xiàn)農(nóng)村小水塘、小溪流的水質(zhì)改善。

背景技術(shù)

隨著農(nóng)村生活水平提高和居住環(huán)境改善，農(nóng)村衛(wèi)生間、淋浴房、洗衣機等生活設(shè)施的普及應用，農(nóng)村生活污水的隨意排放致使農(nóng)村的池塘、溝渠、溪流等水體中COD、氨氮、總氮、總磷污染物超標嚴重，導致農(nóng)村水環(huán)境問題日漸突出。村鎮(zhèn)生活污水、零散養(yǎng)殖廢水和農(nóng)產(chǎn)品加工排污已成為重要的農(nóng)業(yè)環(huán)境污染源。根據(jù)環(huán)保部調(diào)查數(shù)據(jù)，按中國村鎮(zhèn)居民人均生活污水排放90升/人·天，生活污水中COD、總氮和總磷含量分別為205mg/L、50mg/L和5.5mg/L計，目前中國有6.4億村鎮(zhèn)人口，每年排放的COD、總氮和總磷分別高達431.0、105.1和11.6萬噸。由于農(nóng)村水環(huán)境污染來源復雜、分布面廣、治理難度大，與城市污水處理相比，難于集中收集，不適合采用過于集中的處理模式(農(nóng)戶居住分散，管網(wǎng)收集污水的成本太高)。農(nóng)村污水處理模式和技術(shù)一般可分為集中處理、分散處理和就地處理模式。(1)集中處理模式：集中處理模式適合于人口多、人口密度大和污水產(chǎn)生量大的村鎮(zhèn)；采用管網(wǎng)收集污水，建立污水處理廠，處理后污水可達標排放或回用。通常采用的污水處理技術(shù)有活性污泥法和SBR等方法。(2)分散處理模式：國內(nèi)外分散式處理生活污水的主要技術(shù)有濕地處理系統(tǒng)、高效藻類塘技術(shù)、人工濕地處理系統(tǒng)和厭氧沼氣池技術(shù)等。(3)傳統(tǒng)的原位污水處理系統(tǒng)(化糞池)在去除氮、磷化合物和致病生物方面效果較差，只作為預處理設(shè)備為進一步治理做準備。現(xiàn)在推廣農(nóng)村污水處理工藝包括曝氣池、生物濾池、活性污泥法(SBR)反應器、穩(wěn)定塘、人工濕地等，使用頻率最高的三種污水處理技術(shù)為：接觸氧化、氧化溝和快速滲濾系統(tǒng)。接觸氧化法是生物膜法的一種，氧化溝是應用成熟的人工系統(tǒng)，快速滲濾是成本很低的土地處理系統(tǒng)。可以看到，基于自然系統(tǒng)的快速滲濾和氧化塘技術(shù)建設(shè)、運行成本較低，其次是基于生物膜法的接觸氧化和曝氣生物濾池，而基于人工系統(tǒng)的SBR、氧化溝和傳統(tǒng)的活性污泥法的建設(shè)費都較高，要消耗一定電能和絮凝劑等化學藥劑，要安排專人管理維護，運行費用也比較高。從處理效果、抗沖擊性能、運行管理、是否節(jié)能、占地面積等方面進行分析，可以看到，上述技術(shù)都存在一定技術(shù)問題，并且工程和運行經(jīng)濟投入負擔仍超過用戶承受能力。

中國農(nóng)村生活污水治理必須從源頭上減少污染的產(chǎn)生量，吸收國外先進經(jīng)驗，將農(nóng)村生活污水治理與循環(huán)化、資源化利用相結(jié)合，在小流域(集水區(qū))源頭就地開展生態(tài)治理。需要研發(fā)建設(shè)成本投入少、維護管理簡單、低運行成本的分散型、生態(tài)型農(nóng)村生活污水處理新技術(shù)和新模式。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在于提供了一種農(nóng)村生活污水治理方法，該方法建設(shè)投入少、維護成本低，運行過程不使用任何化學絮凝劑(如聚合氯化鋁等)，處理系統(tǒng)各級之間的水流依靠地形的落差自然流動、不需要電力，維護管理簡單方便，治理效果好，有效的減控農(nóng)村生活污水中COD、氮、磷等污染物(穩(wěn)定達到國家生活污水治理一級A標準)，適宜在中國廣大亞熱帶丘陵地區(qū)應用，生態(tài)濕地中綠狐尾藻收割后可生產(chǎn)飼料喂食雞、鴨、鵝、豬等，濕地維護過程能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益。

本發(fā)明的另一個目的是在于提供了一種農(nóng)村生活污水治理的系統(tǒng)，該系統(tǒng)盡量利用村莊邊角荒地(閑置地)的自然高度差，生活污水在前端調(diào)節(jié)與生物基質(zhì)處理池、生態(tài)濕地和潛流濕地之間自然流動過程，氮磷等污染物被綠狐尾藻等植物吸收，被硝化反硝化微生物和厭氧氨氧化微生物等凈化，被黏土、膨潤土等吸附，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單(建設(shè)成本只有現(xiàn)行污水處理設(shè)施的三分之一左右)，維護管理方便，處理效果穩(wěn)定，運行過程不需要消耗電力和絮凝劑等，維護運行費用低(只有現(xiàn)行污水處理設(shè)施的十分之一左右)。

為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)措施：