專利名稱：一種臺階式潛流人工濕地生活污水處理裝置的制作方法
一種臺階式潛流人工濕地生活污水處理裝置技術領域
本發(fā)明屬于生活污水循環(huán)利用技術領域，涉及一種臺階式潛流人工濕地生活污水處理裝置。
背景技術：
農業(yè)面源污染是最主要的一類非點源污染，主要是指在農業(yè)生產活動中產生的各種污染物質，在降水或灌溉過程中通過農田地表徑流、農田排水和地下滲漏，使大量污染物質進入水體而造成的污染。農村生活污水是農業(yè)面源污染中最主要的污染來源之一。農村生活污水主要成分有氮、磷、有機質、LAS、病原菌等，其中有些物質，如氮、磷是對植物有益的營養(yǎng)元素，能為植物生長提供重要的養(yǎng)分，有機質可以提高土壤肥力和生產力水平。然而，過量的養(yǎng)分、有機質，還有些其他物質可能會對土壤環(huán)境和作物生長產生影響。因此，將農村生活污水進行一定程度的處理是非常必要的。當前循環(huán)經濟型農村建設是農村社會經濟可持續(xù)發(fā)展的一個重要發(fā)展趨勢，基于農村循環(huán)經濟視角，生活污水處理后的再生水可以作為沖廁、洗車、灌溉等回用。
隨著淡水資源供需矛盾的日益突出，增辟灌溉水源也成為各國解決水資源危機普遍關注的問題。再生水灌溉一方面能避免利用污水直接灌溉所引起的嚴重的面源污染問題，并為植物生長提供重要的養(yǎng)分，增加土壤有機質從而提高土壤肥力和生產力水平。另一方面，再生水中過量養(yǎng)分、有毒化學物質和病原體同時輸入環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)，也會造成一定程度的環(huán)境污染，有可能危害環(huán)境和人類健康。利用農村生活污水再生利用灌溉可以提高再生水中的氮、磷等養(yǎng)分物質的利用效率，節(jié)肥、節(jié)水、增產的同時又減少了多余污染物輸入環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)，對于水資源危機的緩解、農業(yè)面源污染防治和促進農村循環(huán)經濟發(fā)展有重要意義。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種臺階式潛流人工濕地生活污水處理裝置，對生活污水進行處理和回用，簡單易行、成本低、能耗低。
本發(fā)明采用的技術方案是，一種臺階式潛流人工濕地生活污水處理裝置，包括在混凝土池一端連通有進水管，另一端連通有出水管，在混凝土池底板上依次設置有進水蓄水池隔板、進水沉淀池隔板、出水沉淀池隔板、出水蓄水池隔板，將混凝土池依次分隔為污水沉淀池、進水通道、多層填料區(qū)、出水沉淀池及出水蓄水池。
本發(fā)明的裝置，提出用一種簡易臺階式潛流人工濕地生活污水處理裝置處理并回用生活污水，用途多、流程短、速度快、水質好、富集比大、成本低、能耗低，污水處理完的再生水進行灌溉也可以節(jié)省化肥和淡水資源，具有廣闊的應用前景。


圖1是本發(fā)明裝置的結構示意圖。
圖中，1.進水管；2.混凝土池；3.進水蓄水池隔板；4.進水沉淀池隔板；5.出水沉淀池隔板；6.水生植物；7. 土壤層；8.煤粉灰-爐渣混合層；9.小礫石層；10.大礫石層； 11.出水蓄水池隔板；12.出水管；13.進水通道；14.出水沉淀池，15.污水沉淀池，16.出水蓄水池。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細說明。
如圖1，本發(fā)明的臺階式潛流人工濕地生活污水處理裝置結構是，包括在一個混凝土池2 —端連通有進水管1，另一端連通有出水管12，在混凝土池2底板上依次設置有進水蓄水池隔板3、進水沉淀池隔板4、出水沉淀池隔板5、出水蓄水池隔板11，將混凝土池2依次分隔為污水沉淀池15、進水通道13、多層填料區(qū)、出水沉淀池14及出水蓄水池16。
混凝土池2可以設置為梯形或矩形截面；進水蓄水池隔板3、進水沉淀池隔板4、出水沉淀池隔板5、出水蓄水池隔板11的上沿高度依次從高到低設置，使得污水能夠逐級流過。
多層填料區(qū)從下到上依次包括大礫石層10、小礫石層9、煤粉灰-爐渣混合層8、土壤層7，土壤層7上可以種植蘆葦、美人蕉等水生植物6，充分利用植物的自身吸收能力。進水蓄水池隔板3下端立于池底，進水沉淀池隔板4下端位于大礫石層10上表面，并且進水蓄水池隔板3和進水沉淀池隔板4之間的進水通道13下端與大礫石層10聯通。
污水來水量很大時，污水從進水通道13下端來不及滲透到大礫石層10內，進水通道13中就會淤積很多污水，多余的污水就從進水通道13的上沿進入多層填料區(qū)，也能實現滲透的目的；如果污水來水量很少，就從進水通道13的下端滲透進入多層填料區(qū)。
土壤層7中的土壤選用壤土或者粘土。煤粉灰-爐渣混合層8中的煤粉灰與爐渣的混合體積比例為1 3-3 1，煤粉灰-爐渣的使用都屬于廢物利用，有較大的比表面積， 可以很好的吸附污染物和微生物。煤粉灰-爐渣可以吸附粒徑小的有機物和部分氮磷，也是微生物繁殖的溫床，可以更好的去除氮磷。大礫石層10中的大礫石主要是用來去除大顆粒的污染物和大粒徑的有機物，小礫石層9中的小礫石是過渡的作用，可以支撐上層煤粉灰-爐渣混合層8，也可以作為微生物生長的溫床，更有效的去除有機物和過量的氮磷。礫石價格便宜、易獲得且間隙比較大，也有利于長時間使用后的清洗和更換。
實施例混凝土池2高度為160cm，大礫石層10、小礫石層9、煤粉灰-爐渣混合層 8、土壤層7厚度分別為20-30cm、20-40cm、20-40cm、20-50cm，填料厚度共120cm。進水蓄水池隔板3高度為120-140cm、進水沉淀池隔板4高度為110-130cm，進水沉淀池隔板4下方立于大礫石層10上，且進水通道13與大礫石層10的一部分連通，出水沉淀池隔板5高度為100-120cm、出水蓄水池隔板11高度為80_100cm。大礫石顆粒直徑為1. 9-3. 6cm,小礫石顆粒直徑為0. 7-1. 8cm。
本發(fā)明裝置的工作原理為，生活污水通過進水管1進入混凝土池2后先進入污水沉淀池15沉淀，后從進水蓄水池隔板3溢出通過進水通道13滲透進入多層填料區(qū)，即從進水沉淀池隔板4下面滲入填料區(qū)，自下而上依次經過大礫石層10、小礫石層9、煤粉灰-爐渣混合層8、土壤層7過濾處理后，溢出出水沉淀池隔板5后流入出水沉淀池14，蓄滿后再溢入出水蓄水池16，出水有機物去除率達70-85%，全氮去除率達55-75%，全磷去除率達60-85%，出水水質達到農田灌溉水質標準(GB5084-2005)。
本發(fā)明的裝置，采用簡易臺階式潛流人工濕地生活污水處理裝置處理并回用生活污水，用途多、流程短、速度快、水質好、富集比大、成本低、能耗低，污水處理完的再生水進行灌溉也可以節(jié)省化肥和淡水資源，適合每家每戶單獨使用，或一套裝置供3-5戶使用，具有廣闊的應用前景。
權利要求
1.一種臺階式潛流人工濕地生活污水處理裝置，其特點在于包括在一個混凝土池 (2) —端連通有進水管(1)，另一端連通有出水管(12)，在混凝土池( 底板上依次設置有進水蓄水池隔板(3)、進水沉淀池隔板G)、出水沉淀池隔板(5)、出水蓄水池隔板(11)，將混凝土池( 依次分隔為污水沉淀池(15)、進水通道(13)、多層填料區(qū)、出水沉淀池(14) 及出水蓄水池(16)。
2.根據權利要求1所述的臺階式潛流人工濕地生活污水處理裝置，其特點在于所述的進水蓄水池隔板C3)、進水沉淀池隔板、出水沉淀池隔板(5)、出水蓄水池隔板(11)的上沿高度依次從高到低設置。
3.根據權利要求1所述的臺階式潛流人工濕地生活污水處理裝置，其特點在于所述的多層填料區(qū)從下到上依次包括大礫石層(10)、小礫石層(9)、煤粉灰-爐渣混合層(8)、土壤層(7)。
4.根據權利要求3所述的臺階式潛流人工濕地生活污水處理裝置，其特點在于所述的進水沉淀池隔板(4)下端位于大礫石層(10)上表面，并且進水蓄水池隔板( 和進水沉淀池隔板(4)之間的進水通道(1 下端與大礫石層(10)聯通。
5.根據權利要求3所述的臺階式潛流人工濕地生活污水處理裝置，其特點在于所述的煤粉灰-爐渣混合層(8)中的煤粉灰與爐渣的混合體積比例為1 3-3 1。
6.根據權利要求3所述的臺階式潛流人工濕地生活污水處理裝置，其特點在于所述的土壤層(7)中的土壤選用壤土或者粘土。
7.根據權利要求3所述的臺階式潛流人工濕地生活污水處理裝置，其特點在于 所述的大礫石層(10)的大礫石顆粒直徑1.9-3. 6cm，小礫石層(9)的小礫石顆粒直徑 0. 7-1. 8cm。
全文摘要
本發(fā)明的一種臺階式潛流人工濕地生活污水處理裝置，包括在混凝土池一端連通有進水管，另一端連通有出水管，在混凝土池底板上依次設置有進水蓄水池隔板、進水沉淀池隔板、出水沉淀池隔板、出水蓄水池隔板，將混凝土池依次分隔為污水沉淀池、進水通道、多層填料區(qū)、出水沉淀池及出水蓄水池；所述的進水蓄水池隔板、進水沉淀池隔板、出水沉淀池隔板、出水蓄水池隔板的上沿高度依次從高到低設置；所述的多層填料區(qū)包括大礫石層、小礫石層、煤粉灰-爐渣混合層、土壤層。本發(fā)明的裝置，采用簡易裝置處理并回用生活污水，用途多、流程短、速度快、水質好、富集比大、成本低、能耗低，處理完的再生水用于進行灌溉可節(jié)省化肥和淡水資源。
文檔編號C02F3/32GK102502970SQ20111038932
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權日2011年11月30日
發(fā)明者于國強, 劉榮豪, 王理明, 裴亮, 顏明 申請人:中國科學院地理科學與資源研究所, 西安理工大學