申請(qǐng)日2014.10.22

　　公開(公告)日2015.01.28

　　IPC分類號(hào)C02F9/14; C02F3/32; C02F3/02

　　摘要

　　本發(fā)明涉及跌水充氧-高縱深復(fù)合潛流人工濕地技術(shù)在農(nóng)村生活污水處理中的應(yīng)用方法，可有效解決農(nóng)村生活污水的處理，減少環(huán)境污染的問題，方法是，將農(nóng)村生活原水經(jīng)格柵處理后，送入調(diào)節(jié)池，經(jīng)調(diào)節(jié)池處理后，污泥進(jìn)入污泥池，并經(jīng)處理后外運(yùn)處置，經(jīng)調(diào)節(jié)池后的污水進(jìn)入跌水景觀設(shè)施，經(jīng)跌水景觀設(shè)施處理后，進(jìn)入跌水充氧-高縱深復(fù)合潛流人工濕地系統(tǒng)，處理后的污水達(dá)到排放要求，被排放或回收利用;本發(fā)明方法新穎獨(dú)特，其設(shè)備易制備，處理效率高，質(zhì)量好，不但減少了土地占用面積，提高了污水處理負(fù)荷，有效用于污水的處理，包括農(nóng)村生活污水和工業(yè)廢水，投資低，管理維護(hù)簡(jiǎn)單，廢水處理效果好，能耗低，大大減少了廢水對(duì)環(huán)境的污染。

　　權(quán)利要求書

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

　�、佟⒏駯盘幚恚涸�水進(jìn)入格柵，經(jīng)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(jìn)水面前，并及時(shí)清除，避免堵塞后續(xù)構(gòu)筑物管道;

　　所述的格柵，當(dāng)柵渣量小，采用人工格柵定期清理，當(dāng)柵渣量超過0.2m3/d時(shí)，采用格柵間隙10mm的機(jī)械回轉(zhuǎn)式格柵;

　�、凇⒄{(diào)節(jié)池處理：經(jīng)格柵隔置處理好的污水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，因生活污水根據(jù)生活習(xí)慣的不同，在24小時(shí)內(nèi)呈現(xiàn)波動(dòng)性，造成水量和水質(zhì)的不穩(wěn)定，影響處理效果的穩(wěn)定性，因此要設(shè)置調(diào)節(jié)池對(duì)水質(zhì)水量進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高對(duì)有機(jī)物負(fù)荷的緩沖能力，調(diào)節(jié)池采用地下式鋼筋混凝土建造，平面形狀為方形，內(nèi)部根據(jù)水質(zhì)情況設(shè)置多曲面攪拌器，攪拌器可按5w/m3選取，材質(zhì)為不銹鋼或玻璃鋼，污水在調(diào)節(jié)池內(nèi)停留時(shí)間為6-8小時(shí)，有效水深3-4米，超高0.3米，經(jīng)調(diào)節(jié)池處理后，沉淀在調(diào)節(jié)池下部的污泥排至污泥池，經(jīng)板框壓濾機(jī)進(jìn)行脫水處理后，定期被外運(yùn)，除去污泥后的污水進(jìn)入跌水景觀設(shè)施，進(jìn)行進(jìn)一步處理;

　�、�、跌水景觀設(shè)施處理：所述的跌水景觀設(shè)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(gòu)成的假山結(jié)構(gòu)，在斜面的底部建有集水池(13)，用作集水、消除水錘效應(yīng)，垂直的山體面是由下部的砼體(14)及上部的山石(11)砌筑構(gòu)成，多層階梯設(shè)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(shè)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(shè)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(jìn)入液膜的量，從而提高原水復(fù)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;

　　④、人工濕地處理：盡管經(jīng)跌水景觀設(shè)施處理后的污水進(jìn)入集水池后，通過排水口進(jìn)入人工濕地進(jìn)行處理，所述的人工濕地為磚混結(jié)構(gòu)，人工濕地結(jié)構(gòu)是，在由邊界(9)構(gòu)成的濕地面中裝有橫向的進(jìn)水干管(2)，進(jìn)水干管上靠邊界(9)的一端裝有進(jìn)水閥(1)，并由進(jìn)水閥與外水源相連，用于給濕地供水，進(jìn)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(jìn)水干管(2)相對(duì)應(yīng)的另一邊的濕地底部?jī)?nèi)的防滲層(8)上面裝有與防滲層平行的出水管(6)，濕地面內(nèi)設(shè)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(shè)置有一級(jí)大青石填料層(7-1)、二級(jí)中礫石填料層(7-2)、三級(jí)細(xì)礫石填料層(7-3)、四級(jí)風(fēng)化砂填料層(7-4)、五級(jí)中砂填料層(7-5)構(gòu)成的組合級(jí)配填料結(jié)構(gòu)(7)，構(gòu)成均勻布水結(jié)構(gòu)和處理系統(tǒng)，并與跌水景觀設(shè)施構(gòu)成跌水充氧-高縱深復(fù)合潛流人工濕地處理系統(tǒng)，當(dāng)?shù)�水景觀設(shè)施處理后的污水由集水池(13)經(jīng)進(jìn)水干管(2)進(jìn)入人工濕地，經(jīng)支管(3)、配水管(4)均勻分布于人工濕地內(nèi)，以出水支管孔流速1.5m/s-2.5m/s進(jìn)入濕地，并經(jīng)組合級(jí)配填料結(jié)構(gòu)(7)處理，污水通過OHSFS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物理沉淀、過濾、化學(xué)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(zhì)，使污水達(dá)到排放要求。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跌水充氧-高縱深復(fù)合潛流人工濕地技術(shù)在農(nóng)村生活污水處理中的應(yīng)用方法，其特征在于，所述的五級(jí)中砂填料層(7-5)下方設(shè)有污水管(10)。

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

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跌水充氧-高縱深復(fù)合潛流人工濕地技術(shù)在農(nóng)村生活污水處理中的應(yīng)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(gòu)成一布一膜或兩布一膜的夾層結(jié)構(gòu)，保證防滲材料的質(zhì)量和防滲性能，防止地下水污染。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跌水充氧-高縱深復(fù)合潛流人工濕地技術(shù)在農(nóng)村生活污水處理中的應(yīng)用方法，其特征在于，所述的人工濕地內(nèi)設(shè)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(jù)權(quán)利要求1所述的跌水充氧-高縱深復(fù)合潛流人工濕地技術(shù)在農(nóng)村生活污水處理中的應(yīng)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(duì)污水的生化處理。

　　說明書

　　跌水充氧-高縱深復(fù)合潛流人工濕地技術(shù)在農(nóng)村生活污水處理中的應(yīng)用方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

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

　　背景技術(shù)

　　隨著農(nóng)村建設(shè)的發(fā)展和生活的提高，相應(yīng)也產(chǎn)生了越來越多的生活廢水，這些生活廢水嚴(yán)重影響著農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境，既影響人們的健康，又影響農(nóng)田的土質(zhì)及植物的良好生長(zhǎng)，因此，對(duì)農(nóng)村生活廢水的處理越來越引起人們的高度關(guān)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(xué)和生物3者協(xié)同作用以達(dá)到對(duì)污水的凈化。此種濕地系統(tǒng)是在一定長(zhǎng)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(dòng)，并在床體表面種植具有處理性能好、成活率高、抗水性強(qiáng)、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、美觀及具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水生植物，形成一個(gè)獨(dú)特的動(dòng)、植物生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)廢水進(jìn)行處理。實(shí)際設(shè)計(jì)中，往往是將濕地進(jìn)行多級(jí)串聯(lián)或附加必要的預(yù)處理、后處理設(shè)施構(gòu)成。

　　傳統(tǒng)人工濕地技術(shù)按污水在其中的流動(dòng)方式分為表面流人工濕地(簡(jiǎn)稱FWS)和潛流人工濕地(簡(jiǎn)稱SFS)。SFS系統(tǒng)污水在濕地床表面下流動(dòng)，一方面充分利用填料表面生長(zhǎng)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(dòng)，保溫性好，處理效果受氣候影響較小。本項(xiàng)目中的OHSFS系統(tǒng)通過水力計(jì)算合理均勻布水，在濕地部分位置設(shè)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(shí)獨(dú)有的高縱深設(shè)計(jì)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(fù)合潛流人工濕地。與傳統(tǒng)農(nóng)村污水處理常用的生化法相比，具有投資低，管理維護(hù)簡(jiǎn)單，出水效果優(yōu)等優(yōu)點(diǎn)。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(jìn)水氨氮低濃度條件下仍有較高的去除率，對(duì)于氨氮指標(biāo)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(duì)外排去向水體的富營(yíng)養(yǎng)化問題。那么能否將人工濕地技術(shù)應(yīng)用于解決農(nóng)村生活廢水處理的問題，一直是技術(shù)人員在努力解決的技術(shù)問題。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種跌水充氧-高縱深復(fù)合潛流人工濕地技術(shù)在農(nóng)村生活污水處理中的應(yīng)用方法，可有效解決農(nóng)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(shù)方案是，將農(nóng)村生活原水經(jīng)格柵處理后，送入調(diào)節(jié)池，經(jīng)調(diào)節(jié)池處理后，污泥進(jìn)入污泥池，并經(jīng)處理后外運(yùn)處置，經(jīng)調(diào)節(jié)池后的污水進(jìn)入跌水景觀設(shè)施，經(jīng)跌水景觀設(shè)施處理后，進(jìn)入跌水充氧-高縱深復(fù)合潛流人工濕地系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱濕地，OHSFS)，處理后的污水達(dá)到排放要求，被排放或回收利用;

　　所述的原水為經(jīng)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(jī)械回轉(zhuǎn)式格柵;所述的調(diào)節(jié)池為地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);

　　所述的跌水景觀設(shè)施是假山式構(gòu)成多層階梯狀;

　　人工濕地為磚砌成的邊界，及邊界內(nèi)由級(jí)配構(gòu)成的處理結(jié)構(gòu)。

　　本發(fā)明方法新穎獨(dú)特，其設(shè)備易制備，處理效率高，質(zhì)量好，不但減少了土地占用面積，提高了污水處理負(fù)荷，有效用于污水的處理，包括農(nóng)村生活污水和工業(yè)廢水，投資低，管理維護(hù)簡(jiǎn)單，廢水處理效果好，能耗低，大大減少了廢水對(duì)環(huán)境的污染，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益巨大。