一種人工濕地和滲濾系統(tǒng)組合深度處理農(nóng)村污水方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)村污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種人工濕地和滲濾系統(tǒng)組合深度處理農(nóng)村污水方法，同時(shí)還涉及一種人工濕地和滲濾系統(tǒng)組合深度處理農(nóng)村污水的裝置，適合于農(nóng)村分散式生活和養(yǎng)殖污水處理，本污水處理工藝成本低、運(yùn)行簡(jiǎn)單，系統(tǒng)內(nèi)前后處理單元依次設(shè)置高程差，實(shí)現(xiàn)整個(gè)處理裝置零動(dòng)力運(yùn)行，能有效改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，適合農(nóng)村推廣應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，我國(guó)農(nóng)村污水排放量不斷增加，正成為很多流域的主要氮磷污染來(lái)源，導(dǎo)致了接納水體以及下游河口和湖泊的水體污染和富營(yíng)養(yǎng)化，嚴(yán)重破壞水生態(tài)環(huán)境。農(nóng)村污水中氮磷營(yíng)養(yǎng)物含量高，水質(zhì)和水量變化系數(shù)大，且由于人們居住分散，排水管網(wǎng)不健全，收集困難，城市污水處理的技術(shù)手段工序復(fù)雜，運(yùn)行管理成本高等原因不適于我國(guó)農(nóng)村地區(qū)推廣應(yīng)用。因此針對(duì)我國(guó)大部分農(nóng)村地區(qū)的污水處理系統(tǒng)嚴(yán)重缺乏的嚴(yán)峻現(xiàn)狀，研究適合農(nóng)村污水特質(zhì)且經(jīng)濟(jì)有效的污水處理技術(shù)迫在眉睫。人工濕地、人工滲漏處理工藝、氧化塘、生物濾池等技術(shù)是構(gòu)建污水生態(tài)處理模式中常用的處理工藝。根據(jù)水流方式，人工濕地可分為表面流人工濕地和潛流人工濕地。現(xiàn)有研究表明，人工濕地作為一種污水處理新技術(shù)還存在一些問(wèn)題:常見(jiàn)的濕地植物生長(zhǎng)同化吸收的氮磷占污水總氮磷比例不高，同時(shí)，植物泌氧不能滿(mǎn)足濕地中微生物好氧需求。因此，人工濕地還可以進(jìn)一步改良、發(fā)展。鑒于單一的人工濕地進(jìn)行污水的深度處理可能會(huì)存在用地面積需求大、出水水質(zhì)變化大及不穩(wěn)定等問(wèn)題。人工滲濾處理技術(shù)能去除有機(jī)污染物，同時(shí)能去除一定程度的氮、磷污染，能有效解決傳統(tǒng)生物處理工藝不能深度脫氮除磷的問(wèn)題。因此，組合具有建設(shè)費(fèi)用低、易管理等優(yōu)點(diǎn)的人工濕地和滲濾系統(tǒng)這兩類(lèi)處理工藝，能獲得更好的污水處理效果，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)村污水有效控制的重要方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是在于提供了一種人工濕地和滲濾系統(tǒng)組合深度處理農(nóng)村污水方法，該方法針對(duì)當(dāng)前農(nóng)村分散式污水處理水平低下、農(nóng)業(yè)面源污染日益嚴(yán)峻等環(huán)境問(wèn)題，探索利用管網(wǎng)集中、格柵池、調(diào)節(jié)池、人工濕地和滲濾系統(tǒng)形成農(nóng)村分散式污水的生態(tài)組合處理工藝，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村分散式生活和養(yǎng)殖污水的有效處理，達(dá)到污水凈化及安全排放。
[0004]本發(fā)明的另一個(gè)目的是在于提供了一種人工濕地和滲濾系統(tǒng)組合深度處理農(nóng)村污水的裝置，該裝置建設(shè)與運(yùn)行費(fèi)用低、操作與維護(hù)簡(jiǎn)便，同時(shí)在人工濕地中種植綠狐尾藻，可作飼料和有機(jī)綠肥，實(shí)現(xiàn)污水中氮磷養(yǎng)分的資源化再利用。另外，在水質(zhì)污染低的人工濕地中可放養(yǎng)魚(yú)、泥鰍、螺絲等，也可獲取經(jīng)濟(jì)收益，提高本技術(shù)在農(nóng)村地區(qū)的可推廣性。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)措施:
農(nóng)村分散式生活和養(yǎng)豬污水通過(guò)管網(wǎng)系統(tǒng)集中，在低地勢(shì)處依次布設(shè)格柵設(shè)備、調(diào)節(jié)池，然后重點(diǎn)構(gòu)建人工濕地和滲濾系統(tǒng)等處理單元。上述處理單元有機(jī)結(jié)合，形成一套完整的分散式農(nóng)村污水深度處理工藝。
[0006]一種人工濕地和滲濾系統(tǒng)組合深度處理農(nóng)村污水方法，其步驟是:
1、農(nóng)村污水收集與前處理:根據(jù)處理區(qū)內(nèi)農(nóng)村分散式生活和養(yǎng)殖污水的排放量，采用不同規(guī)格的PVC管連接，建立污水收集管網(wǎng)。污水匯集后通過(guò)總匯水管道集中引入格柵池。格柵池用于過(guò)濾、截留大于2 cm的懸浮物或漂浮物。通過(guò)柵格設(shè)備出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池用于沉降污水中固體顆粒、厭氧降解污水中部分有機(jī)物。調(diào)節(jié)池出水通過(guò)3 mm孔徑的網(wǎng)篩。
[0007]2、人工濕地處理:調(diào)節(jié)池出水經(jīng)“丄”型開(kāi)孔的布水管道進(jìn)入第一級(jí)表面流人工濕地，濕地植物是綠狐尾藻。綠狐尾藻具有耐污染、生物量大、生長(zhǎng)期長(zhǎng)等特點(diǎn)。第一級(jí)表面流人工濕地水深0.8m，有利于進(jìn)一步沉淀污水中懸浮顆粒物，種植綠狐尾藻完全覆蓋第一級(jí)表面流人工濕地的水表面(即植物覆蓋度為100%)，綠狐尾藻生長(zhǎng)的莖根交錯(cuò)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，能有效攔截懸浮物質(zhì)，降低污水的濁度，同時(shí)，綠狐尾藻生長(zhǎng)同化吸收能去除污水中相當(dāng)部分的氮、磷污染；特別地是，綠狐尾藻的根有很強(qiáng)的泌氧能力，在第一級(jí)人工濕地系統(tǒng)根區(qū)微環(huán)境形成好氧、厭氧條件，有利于污水中氮去除。第二級(jí)表面流人工濕地水深0.3-0.4 m，綠狐尾藻全覆蓋濕地的表面，由于綠狐尾藻的根系可以到達(dá)第二級(jí)表面流人工濕地的底泥層，同時(shí)綠狐尾藻根系有很強(qiáng)的泌氧作用，因此，第二級(jí)綠狐尾藻濕地系統(tǒng)是有較強(qiáng)的好氧環(huán)境，有利于促進(jìn)好氧微生物分解有機(jī)污染物，同時(shí)強(qiáng)化微生物硝化-反硝化作用脫氮，綠狐尾藻生長(zhǎng)的根、莖網(wǎng)絡(luò)能機(jī)械性攔截懸浮物質(zhì)，進(jìn)一步增加水體的清澈度。第三級(jí)表面流人工濕地水深在0.8-1.0m，在該級(jí)濕地種植綠狐尾藻覆蓋度為100%，第三級(jí)表面流人工濕地能對(duì)水體氮磷污染進(jìn)行進(jìn)一步凈化處理，從第三級(jí)人工濕地排出的凈化水體中含氮磷物質(zhì)為第四級(jí)表面流人工濕地發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖提供養(yǎng)分。第四級(jí)表面流人工濕地水深1.2-1.5m，通過(guò)固定浮框種植綠狐尾藻，種植綠狐尾藻覆蓋度為30%_50%，通過(guò)種植綠狐尾藻可以增加水體中含氧量，便于發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖，同時(shí)也有利于進(jìn)一步凈化水質(zhì)。第一、二、三、四級(jí)人工濕地都設(shè)為表面流濕地，分兩層，上層是水，下層為底泥層(材料是泥土)。第一、二、三、四級(jí)人工濕地之間分別通過(guò)第一、第二、第三溢流堰(寬1.0-1.5m)連接，各級(jí)溢流堰高度差0.1-0.3m。溢流堰能增加水體中溶解氧含量，提高水體中C0D和氮去除效果。人工濕地中綠狐尾藻能快速生長(zhǎng)，通過(guò)收割綠狐尾藻帶走其吸收的氮磷營(yíng)養(yǎng)元素，同時(shí)避免水體二次污染。
[0008]3、滲濾系統(tǒng)處理:第四級(jí)人工濕地出水通過(guò)“ L ”型溢流排水管進(jìn)入滲濾系統(tǒng)，滲濾系統(tǒng)水流方式為水平潛流，沿水流方向分別設(shè)置前段為防堵塞的進(jìn)水布水鵝卵石段(內(nèi)設(shè)進(jìn)水和布水管)，中段為混合填料滲濾吸附段，后段為防堵塞的集水排水鵝卵石段(內(nèi)設(shè)集水、出水管)。前段進(jìn)水處鵝卵石中安裝進(jìn)水和布水管道系統(tǒng)，布水管設(shè)計(jì)為“Π”型并排穿孔(孔徑為3mm)PVC管。中段混合填料滲濾吸附段從下往上由河沙層、混合濾料層和土壤層構(gòu)成。底部河沙層的厚度為0.2m。中間的混合濾料層厚度為0.8-1.0m，選用紅壤、膨潤(rùn)土、活性炭、爐渣混合而成的混合濾料，四者質(zhì)量干重比為6:1:1:2，最上面的土壤層厚度為0.2-0.3m。后段集水排水鵝卵石段中安裝集水、出水管道系統(tǒng)，設(shè)計(jì)為“ΠΙ”型并排穿孔(孔徑為4.5mm) PVC管，集水管匯總后出口與PCV排水管連接。滲濾系統(tǒng)的出水口比進(jìn)水口低0.4m，保證系統(tǒng)中處理后的水能自流排出。滲濾系統(tǒng)中填料具有較好的孔隙度和透水能力，同時(shí)紅壤、膨潤(rùn)土、活性炭、爐渣等填料具有大表面積，能有效吸附水中色素、有機(jī)碳、氮、磷等污染物，進(jìn)一步深度處理污水，經(jīng)滲濾系統(tǒng)處理后出水達(dá)到國(guó)家城鎮(zhèn)污水處理排放一級(jí)B類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。滲濾系統(tǒng)出水達(dá)到安全排放水質(zhì)要求，通過(guò)“一”型直流排水管直接排到周邊自然水體。
[0009]一種人工濕地和滲濾系統(tǒng)組合深度處理農(nóng)村污水的裝置，包括總進(jìn)水管、格柵池、調(diào)節(jié)池、“