申請日2014.10.22

　　公開(公告)日2015.01.28

　　IPC分類號C02F9/14; C02F3/32; C02F3/02

　　摘要

　　本發(fā)明涉及跌水充氧-高縱深復合潛流人工濕地技術在農村生活污水處理中的應用方法，可有效解決農村生活污水的處理，減少環(huán)境污染的問題，方法是，將農村生活原水經格柵處理后，送入調節(jié)池，經調節(jié)池處理后，污泥進入污泥池，并經處理后外運處置，經調節(jié)池后的污水進入跌水景觀設施，經跌水景觀設施處理后，進入跌水充氧-高縱深復合潛流人工濕地系統(tǒng)，處理后的污水達到排放要求，被排放或回收利用;本發(fā)明方法新穎獨特，其設備易制備，處理效率高，質量好，不但減少了土地占用面積，提高了污水處理負荷，有效用于污水的處理，包括農村生活污水和工業(yè)廢水，投資低，管理維護簡單，廢水處理效果好，能耗低，大大減少了廢水對環(huán)境的污染。

　　權利要求書

　　1.一種跌水充氧-高縱深復合潛流人工濕地技術在農村生活污水處理中的應用方法，其特征在于，由以下方式給出：

　　①、格柵處理：原水進入格柵，經格柵隔離，將原水中體積較大的懸浮物或漂浮物置于格柵的進水面前，并及時清除，避免堵塞后續(xù)構筑物管道;

　　所述的格柵，當柵渣量小，采用人工格柵定期清理，當柵渣量超過0.2m3/d時，采用格柵間隙10mm的機械回轉式格柵;

　　②、調節(jié)池處理：經格柵隔置處理好的污水進入調節(jié)池，因生活污水根據生活習慣的不同，在24小時內呈現波動性，造成水量和水質的不穩(wěn)定，影響處理效果的穩(wěn)定性，因此要設置調節(jié)池對水質水量進行調節(jié)，提高對有機物負荷的緩沖能力，調節(jié)池采用地下式鋼筋混凝土建造，平面形狀為方形，內部根據水質情況設置多曲面攪拌器，攪拌器可按5w/m3選取，材質為不銹鋼或玻璃鋼，污水在調節(jié)池內停留時間為6-8小時，有效水深3-4米，超高0.3米，經調節(jié)池處理后，沉淀在調節(jié)池下部的污泥排至污泥池，經板框壓濾機進行脫水處理后，定期被外運，除去污泥后的污水進入跌水景觀設施，進行進一步處理;

　�、�、跌水景觀設施處理：所述的跌水景觀設施是由人工做成的多層階梯狀的假山，由地面(15)上垂直的山體面和多層階梯狀的斜面(12)構成的假山結構，在斜面的底部建有集水池(13)，用作集水、消除水錘效應，垂直的山體面是由下部的砼體(14)及上部的山石(11)砌筑構成，多層階梯設置為5-8層，每層跌水高度為0.1-0.15米，靠垂直的山體面設置有污水提升管道(10)，污水提升管道(10)的上口置于多層階梯狀的斜面上頂部，污水提升管道(10)的下口接污水提升泵的出水口，將污水提升至跌水景觀設施高處，通過多層跌水階梯，增大液氣接觸面積，提高氧分子從氣膜進入液膜的量，從而提高原水復氧能力，增加原水中氧含量，提高后續(xù)濕地中生化處理效率;

　�、�、人工濕地處理：盡管經跌水景觀設施處理后的污水進入集水池后，通過排水口進入人工濕地進行處理，所述的人工濕地為磚混結構，人工濕地結構是，在由邊界(9)構成的濕地面中裝有橫向的進水干管(2)，進水干管上靠邊界(9)的一端裝有進水閥(1)，并由進水閥與外水源相連，用于給濕地供水，進水干管(2)上裝有處于同一平面的支管(3)，支管(3)上裝有與支管在同一平面、并與支管(3)垂直的配水管(4)，與進水干管(2)相對應的另一邊的濕地底部內的防滲層(8)上面裝有與防滲層平行的出水管(6)，濕地面內設置有垂直伸出濕地面上部的空氣支管(5)，防滲層(8)上面依次設置有一級大青石填料層(7-1)、二級中礫石填料層(7-2)、三級細礫石填料層(7-3)、四級風化砂填料層(7-4)、五級中砂填料層(7-5)構成的組合級配填料結構(7)，構成均勻布水結構和處理系統(tǒng)，并與跌水景觀設施構成跌水充氧-高縱深復合潛流人工濕地處理系統(tǒng)，當跌水景觀設施處理后的污水由集水池(13)經進水干管(2)進入人工濕地，經支管(3)、配水管(4)均勻分布于人工濕地內，以出水支管孔流速1.5m/s-2.5m/s進入濕地，并經組合級配填料結構(7)處理，污水通過OHSFS系統(tǒng)，實現物理沉淀、過濾、化學沉淀、吸附、微生物降解和植物吸收，除去污水中的BOD、SS、N、P、金屬、油脂和病原體多種污染物質，使污水達到排放要求。

　　2.根據權利要求1所述的跌水充氧-高縱深復合潛流人工濕地技術在農村生活污水處理中的應用方法，其特征在于，所述的五級中砂填料層(7-5)下方設有污水管(10)。

　　3.根據權利要求1所述的跌水充氧-高縱深復合潛流人工濕地技術在農村生活污水處理中的應用方法，其特征在于，所述的進水干管(2)、支管(3)、配水管(4)、空氣支管(5)外面均敷設有用于防凍的保溫材料層。

　　4.根據權利要求1所述的跌水充氧-高縱深復合潛流人工濕地技術在農村生活污水處理中的應用方法，其特征在于，所述的防滲層(8)是由1.5mm厚的HDPE膜和1-2層土工布構成一布一膜或兩布一膜的夾層結構，保證防滲材料的質量和防滲性能，防止地下水污染。

　　5.根據權利要求1所述的跌水充氧-高縱深復合潛流人工濕地技術在農村生活污水處理中的應用方法，其特征在于，所述的人工濕地內設置有垂直于人工濕地底面的高低不一的縱向擋墻，以更好的提高污水處理效果。

　　6.根據權利要求1所述的跌水充氧-高縱深復合潛流人工濕地技術在農村生活污水處理中的應用方法，其特征在于，所述的人工濕地上種植植物，或施入有益的微生物，以利于對污水的生化處理。

　　說明書

　　跌水充氧-高縱深復合潛流人工濕地技術在農村生活污水處理中的應用方法

　　技術領域

　　本發(fā)明涉及污水處理，特別是一種跌水充氧-高縱深復合潛流人工濕地技術在農村生活污水處理中的應用方法。

　　背景技術

　　隨著農村建設的發(fā)展和生活的提高，相應也產生了越來越多的生活廢水，這些生活廢水嚴重影響著農村的生態(tài)環(huán)境，既影響人們的健康，又影響農田的土質及植物的良好生長，因此，對農村生活廢水的處理越來越引起人們的高度關注。

　　人工濕地系以人工建造和監(jiān)督控制的、與沼澤地相類似的地面，通過自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學和生物3者協(xié)同作用以達到對污水的凈化。此種濕地系統(tǒng)是在一定長寬比及底面坡度洼地中，由土壤和填料混合組成填料床，廢水在床體的填料縫隙或在床體表面流動，并在床體表面種植具有處理性能好、成活率高、抗水性強、生長周期長、美觀及具有經濟價值的水生植物，形成一個獨特的動、植物生態(tài)系統(tǒng)，對廢水進行處理。實際設計中，往往是將濕地進行多級串聯(lián)或附加必要的預處理、后處理設施構成。

　　傳統(tǒng)人工濕地技術按污水在其中的流動方式分為表面流人工濕地(簡稱FWS)和潛流人工濕地(簡稱SFS)。SFS系統(tǒng)污水在濕地床表面下流動，一方面充分利用填料表面生長的生物膜、豐富的植物根系及表層土和填料截留等作用，提高處理效果和處理能力;另一方面由于水流在地表下流動，保溫性好，處理效果受氣候影響較小。本項目中的OHSFS系統(tǒng)通過水力計算合理均勻布水，在濕地部分位置設置高度不一的擋墻，水流情況綜合了表流濕地和潛流濕地特性，同時獨有的高縱深設計利用上部區(qū)間的硝化，下部區(qū)間的反硝化作用可以使氮的去除效率較高，故稱之為復合潛流人工濕地。與傳統(tǒng)農村污水處理常用的生化法相比，具有投資低，管理維護簡單，出水效果優(yōu)等優(yōu)點。與常規(guī)人工濕地系統(tǒng)相比，濕地占用面積大大減少，能耗低，衛(wèi)生條件好，出水效果尤其是在進水氨氮低濃度條件下仍有較高的去除率，對于氨氮指標的總量控制和濃度控制均有較好的協(xié)助作用，從源頭上解決了對外排去向水體的富營養(yǎng)化問題。那么能否將人工濕地技術應用于解決農村生活廢水處理的問題，一直是技術人員在努力解決的技術問題。

　　發(fā)明內容

　　針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種跌水充氧-高縱深復合潛流人工濕地技術在農村生活污水處理中的應用方法，可有效解決農村生活污水的處理，減少環(huán)境污染的問題。

　　本發(fā)明解決的技術方案是，將農村生活原水經格柵處理后，送入調節(jié)池，經調節(jié)池處理后，污泥進入污泥池，并經處理后外運處置，經調節(jié)池后的污水進入跌水景觀設施，經跌水景觀設施處理后，進入跌水充氧-高縱深復合潛流人工濕地系統(tǒng)(簡稱濕地，OHSFS)，處理后的污水達到排放要求，被排放或回收利用;

　　所述的原水為經生化處理后的生活污水或工業(yè)廢水，或化糞池出水;所述的格柵為人工格柵或機械回轉式格柵;所述的調節(jié)池為地下式鋼筋混凝土結構;

　　所述的跌水景觀設施是假山式構成多層階梯狀;

　　人工濕地為磚砌成的邊界，及邊界內由級配構成的處理結構。

　　本發(fā)明方法新穎獨特，其設備易制備，處理效率高，質量好，不但減少了土地占用面積，提高了污水處理負荷，有效用于污水的處理，包括農村生活污水和工業(yè)廢水，投資低，管理維護簡單，廢水處理效果好，能耗低，大大減少了廢水對環(huán)境的污染，經濟和社會效益巨大。