專(zhuān)利名稱(chēng)：一種保溫式農(nóng)村生活污水人工濕地處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種保溫式農(nóng)村生活污水人工濕地處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)民生活方式的轉(zhuǎn)變，農(nóng)村生活污水產(chǎn)生量逐年增多，其造成的環(huán)境污染問(wèn)題日益突出，加之缺少污水處理設(shè)施，使農(nóng)村的水污染問(wèn)題更加嚴(yán)重。農(nóng)村大部分地區(qū)的河、湖等水體普遍受到污染，飲用水水質(zhì)安全受到嚴(yán)重威脅，直接危害農(nóng)民的身體健康，嚴(yán)重影響農(nóng)村地區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生，極易導(dǎo)致一些流行性疾病的發(fā)生與傳播。農(nóng)村生活污水具有與城市污水不同的特點(diǎn)，農(nóng)村生活污水主要是洗滌、沐浴和部分衛(wèi)生潔具排水，水量因地區(qū)經(jīng)濟(jì)程度的差異而不同。農(nóng)村生活污水一般具有排量少、所含有機(jī)物濃度相對(duì)偏高、日變化系數(shù)大(一般在3. O 5. O之間)、間歇排放等特點(diǎn)。農(nóng)村污水主要有以下四個(gè)方面的特征(1)農(nóng)村人口分布較為分散，污水一般間歇排放且排放量較少；(2)污水管網(wǎng)收集系統(tǒng)不健全，污水處理率低；(3)污水中污染物濃度相對(duì)較高，可生化性強(qiáng)；(4)水質(zhì)及水量隨季節(jié)、晝夜變化較大，日變化系數(shù)大。針對(duì)農(nóng)村生活污水的上述特點(diǎn)，農(nóng)村生活污水的處理有如下要求(I)農(nóng)村(鎮(zhèn))人口較少，分布廣而且分散，生活污水水質(zhì)、水量波動(dòng)性大，排水管網(wǎng)很不健全，因此所選污水處理工藝應(yīng)抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，且宜就近單獨(dú)處理；(2)村鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)力量薄弱，因此污水處理應(yīng)充分考慮造價(jià)低、運(yùn)行費(fèi)用少、低能耗或無(wú)能耗的工藝；(3)村鎮(zhèn)缺乏污水處理專(zhuān)業(yè)人員，所選工藝應(yīng)運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。目前，在農(nóng)村生活污水處理 上，生化法由于處理效果好、運(yùn)行費(fèi)用低、運(yùn)行效果穩(wěn)定而成為主導(dǎo)工藝，其中，人工濕地污水處理技術(shù)是符合生態(tài)學(xué)觀(guān)點(diǎn)和可持續(xù)發(fā)展理論的一種方法，其針對(duì)農(nóng)村分散居住的特點(diǎn)，以人工濕地分散處理農(nóng)村污水且在各戶(hù)或各村就近單獨(dú)處理是比較優(yōu)秀的方案。生活污水中的有機(jī)物和氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽，是人工濕地中微生物和水生植物養(yǎng)分，水生植物在生長(zhǎng)的同時(shí)凈化了污水；該種方式動(dòng)力消耗少，投資小，而且操作簡(jiǎn)單、容易維護(hù)；選用有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水生植物，在凈化污水的同時(shí)還可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。但是，現(xiàn)有的農(nóng)村生活污水人工濕地處理系統(tǒng)存在以下問(wèn)題(I)由于農(nóng)村生活污水有機(jī)物濃度較高且存在較多的懸浮物質(zhì)，采用單一人工濕地處理污水時(shí)，濕地出水水質(zhì)不能得到保證，特別是由于有機(jī)負(fù)荷較高導(dǎo)致微生物在濕地中大量生長(zhǎng)繁殖，再加上濕地填料對(duì)污水中懸浮物質(zhì)的截留和過(guò)濾作用，所以隨著濕地系統(tǒng)的運(yùn)行，濕地系統(tǒng)孔隙率降低，造成濕地系統(tǒng)堵塞，污水不能正常通過(guò)濕地，濕地系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。堵塞后濕地系統(tǒng)不能處理污水，自身難以恢復(fù)；只有通過(guò)更換填料和重新配置植物解決，這會(huì)加大濕地的投資和運(yùn)行成本。(2)人工濕地處理農(nóng)村生活污水的效果受溫度條件的影響較大一方面，低溫條件下濕地植物不能正常生長(zhǎng)，無(wú)法依靠濕地植物吸收污水中氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽，濕地出水氮磷指標(biāo)不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)；另一方面，低溫條件下濕地填料和植物根系中微生物數(shù)量少、活性低，不能有效去除污水中的污染物。因此在低溫條件下，人工濕地處理農(nóng)村生活污水時(shí)效果較差，無(wú)法達(dá)到預(yù)期目的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種保溫式農(nóng)村生活污水人工濕地處理系統(tǒng)，解決了單一人工濕地技術(shù)濕地容易堵塞、填料和植物更換費(fèi)用高的問(wèn)題，同時(shí)保證了北方冬季低溫條件下的正常運(yùn)行。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種保溫式農(nóng)村生活污水人工濕地處理系統(tǒng)，包括串聯(lián)在一起的預(yù)處理部分和人工濕地部分，所述的預(yù)處理部分由依次連接的格柵池、調(diào)節(jié)池、污水提升系統(tǒng)、接觸氧化池和沉淀池構(gòu)成，人工濕地部分由水平潛流濕地和垂直流濕地串聯(lián)構(gòu)成，其中，接觸氧化池、沉淀池以及人工濕地部分設(shè)置在溫室或保溫大棚內(nèi)。而且，所述的調(diào)節(jié)池為鋼筋混凝結(jié)構(gòu)，或采用聚乙烯標(biāo)準(zhǔn)罐體，該調(diào)節(jié)池采用地下埋設(shè)并在調(diào)節(jié)池上面覆1 1. 5m的土層。而且，所述的污水提升系統(tǒng)由兩臺(tái)主備機(jī)工作方式的不銹鋼潛污泵構(gòu)成，用于將調(diào)節(jié)池穩(wěn)定后的農(nóng)村生活污水提升至接觸氧化池中。而且，所述的接觸氧化池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，或由玻璃鋼制成，該接觸氧化池采用半地下埋設(shè)。而且，所述的接觸氧化池池底設(shè)置穿孔管并安裝多個(gè)與鼓風(fēng)機(jī)連接的曝氣頭。而且，在接觸氧化池內(nèi)設(shè)有填料層，填料上附著生長(zhǎng)的生物膜。而且，所述的沉淀池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，或由玻璃鋼制成，該沉淀池池采用半地下埋設(shè)。而且，所述的水平潛流濕地設(shè)有填料層，該填料層為粒徑為30_50mm的碎石，該填料層的厚度為1.0m。而且，所述的垂直流濕地設(shè)有三層填料層，該填料層為碎石和粗砂，該填料層總厚度1. 0m，其中底層粒徑16-32mm，厚O. 25m,中間粒徑8_16mm，厚O. 5m,上層粒徑4_8mm，厚
O.25m。而且，所述的格柵池與調(diào)節(jié)池之間、接觸氧化池與沉淀池以及沉淀池與人工濕地之間通過(guò)管道相連接并采用自流方式傳輸。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是1、本實(shí)用新型將接觸氧化池和沉淀池以及人工濕地部分建設(shè)在溫室或保溫大棚內(nèi)，保證了室外低溫條件下濕地植物可以在溫室或保溫大棚中正常生長(zhǎng)而發(fā)揮作用，微生物的活性可以保證，因此在冬季條件下可以正常運(yùn)行；濕地前采用接觸氧化進(jìn)行預(yù)處理，降低了進(jìn)入濕地污水的負(fù)荷，保證了出水水質(zhì)，避免了濕地的堵塞，節(jié)省了濕地填料的更換費(fèi)用，降低了成本。2、本實(shí)用新型能夠?qū)r(nóng)村生活污水的C0D&、BOD5, SS、氨氮、TN和TP有較好的去除效果，其去除率分別達(dá)到90%、97%、95%、90%、70%和95%以上，處理出水C0D&、BOD5,SS、氨氮、TN 和 TP 的濃度分別小于 50mg/L、10mg/L、10、15mg/L、5mg/L 和 O. 5mg/L,達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)和《城市污水再生利用標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T18920/18921-2002)中的生活雜用和景觀(guān)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。3、本實(shí)用新型具有處理效果好、運(yùn)行成本低、易于維護(hù)管理等多方面的優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)帶預(yù)處理的保溫式組合人工濕地處理，農(nóng)村生活污水得到凈化，可以減少農(nóng)村地區(qū)的環(huán)境污染；凈化后的出水能夠回用于農(nóng)田灌溉、生活雜用等，可以減少自來(lái)水或其他水源的使用，同時(shí)溫室中的濕地上可以種植花卉等經(jīng)濟(jì)植物，具有良好社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)連接示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳述。一種保溫式農(nóng)村生活污水人工濕地處理系統(tǒng)，如圖1所示，包括串聯(lián)在一起的預(yù)處理部分、人工濕地部分。預(yù)處理部分由依次連接的格柵池、調(diào)節(jié)池、污水提升系統(tǒng)、接觸氧化池和沉淀池構(gòu)成，農(nóng)村生活污水通過(guò)污水總管經(jīng)格柵池進(jìn)入到調(diào)節(jié)池以穩(wěn)定水量水質(zhì)，然后通過(guò)污水提升系統(tǒng)經(jīng)接觸氧化池進(jìn)入到沉淀池；人工濕地部分由水平潛流濕地和垂直流濕地串聯(lián)構(gòu)成，其中，預(yù)處理部分的接觸氧化池和沉淀池以及人工濕地部分設(shè)置在溫室或保溫大棚內(nèi)。下面對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分分別進(jìn)行說(shuō)明調(diào)節(jié)池用于穩(wěn)定農(nóng)村生活污水的水量水質(zhì)。由于農(nóng)村生活污水的排放具有間歇性，有時(shí)水量大，有時(shí)可能斷流，因此通過(guò)調(diào)節(jié)池是將間歇排放到其內(nèi)部的(水量變化)、污染物濃度(水質(zhì)變化)的農(nóng)村生活污水在調(diào)節(jié)池中進(jìn)行混合以穩(wěn)定農(nóng)村生活污水的水量水質(zhì)。調(diào)節(jié)池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，也可以是聚乙烯(PE)材料的標(biāo)準(zhǔn)罐體，并采用地埋式結(jié)構(gòu)以利于保溫，通過(guò)在其上面覆I 1. 5m的土層來(lái)達(dá)到保溫及不影響土地使用功能的目的。當(dāng)使用標(biāo)準(zhǔn)罐體作為調(diào)節(jié)池時(shí)，應(yīng)考慮罐體的抗壓強(qiáng)度，在地下水位較高的地區(qū)還應(yīng)采用防罐體上浮措施。
污水提升系統(tǒng)采用兩臺(tái)不銹鋼潛污泵通過(guò)管道將調(diào)節(jié)池穩(wěn)定后的農(nóng)村生活污水提升至接觸氧化池中，此后污水在后續(xù)系統(tǒng)中完全自流，降低了污水處理的運(yùn)行費(fèi)用。污水提升系統(tǒng)采用一臺(tái)不銹鋼潛污泵做主機(jī)，另一臺(tái)不銹鋼潛污泵做備機(jī)的主備機(jī)工作方式，能夠保證系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。接觸氧化池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，或由玻璃鋼制成，接觸氧化池采用半地下埋設(shè)，并建設(shè)在溫室或保溫大棚內(nèi)以利于保溫。接觸氧化池中內(nèi)設(shè)有填料，填料淹沒(méi)在污水中，填料上長(zhǎng)有生物膜，污水在與生物膜的接觸過(guò)程中，水中的有機(jī)物被微生物吸附、氧化分解和轉(zhuǎn)化為新的生物膜。在接觸氧化池池底設(shè)置穿孔管并安裝多個(gè)曝氣頭，曝氣頭采用變微孔曝氣器，通過(guò)羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行鼓風(fēng)曝氣，以提供微生物所需要的氧氣，在曝氣的作用下生物膜對(duì)污水中污染物進(jìn)行吸附、降解，污水得到凈化，同時(shí)生物膜得到增殖，老化的生物膜脫落，從填料上脫落的生物膜，隨水自流到沉淀池被除去。接觸氧化池與沉淀池通過(guò)管道相連接，接觸氧化池出水通過(guò)管道自流至沉淀池。沉淀池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，或由玻璃鋼制成，該沉淀池采用半地下埋設(shè)，并建設(shè)在溫室或保溫大棚內(nèi)以利于保溫。接觸氧化池出水通過(guò)管道自流到沉淀池后進(jìn)行沉淀處理，經(jīng)過(guò)重力沉降作用去除污水中老化的生物膜。沉淀池與人工濕地通過(guò)管道相連接，沉淀池出水通過(guò)管道自流至人工濕地。人工濕地由水平潛流和垂直流濕地串聯(lián)組合構(gòu)成，并建設(shè)在溫室或保溫大棚內(nèi)以利于保溫。其中，水平潛流濕地設(shè)有厚度為1. Om的填料層，該填料層為粒徑為30-50mm的碎石；垂直流濕地設(shè)有三層填料層，該填料層為碎石和粗砂，填料層總厚度1.0m，其中底層粒徑16-32mm，厚O. 25m，中間粒徑8_16mm，厚O. 5m,上層粒徑4_8臟，厚O. 25m ;通過(guò)水平潛流濕地的大小控制投配負(fù)荷為O. 2m/d、停留時(shí)間為5d，通過(guò)垂直流潛流濕地的大小控制投配負(fù)荷為O. 5m/d、停留時(shí)間為2d，濕地填料中的微生物對(duì)污水中殘留的有機(jī)污染物進(jìn)行進(jìn)一步的降解，同時(shí)濕地中種植的水生植物也可以吸收污水中的氮磷污染物。本系統(tǒng)將接觸氧化池、沉淀池、人工濕地建在溫室或保溫大棚內(nèi)以利于保溫，適用于冬季比較寒冷的地區(qū)。溫室或保溫大棚，可以采用普通溫室、二代日光溫室或塑料拱棚等，具體選用何種由建設(shè)地的朝向和建設(shè)者的經(jīng)濟(jì)情況來(lái)選擇。人工濕地中種植水生植物，如蘆葦、菖蒲、水芹等，或者種植水生花卉等觀(guān)賞植物以增加效益，人工濕地采用水平潛流和垂直流串聯(lián)的組合形式，具有較好的B0D5、C0Dra、SS凈化效果，還可以去除氮、磷等富營(yíng)養(yǎng)化物質(zhì)。經(jīng)過(guò)濕地處理后的出水可以達(dá)標(biāo)排放，運(yùn)行良好的濕地出水還可以作為回用水源使用。需要強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)用新型所述的實(shí)施例是說(shuō)明性的，而不是限定性的，因此本實(shí)用新型包括并不限于具體實(shí)施方式
中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案得出的 其他實(shí)施方式，同樣屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種保溫式農(nóng)村生活污水人工濕地處理系統(tǒng)，包括串聯(lián)在一起的預(yù)處理部分和人工濕地部分，其特征在于所述的預(yù)處理部分由依次連接的格柵池、調(diào)節(jié)池、污水提升系統(tǒng)、接觸氧化池和沉淀池構(gòu)成，人工濕地部分由水平潛流濕地和垂直流濕地串聯(lián)構(gòu)成，其中，接觸氧化池、沉淀池以及人工濕地部分設(shè)置在溫室或保溫大棚內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保溫式農(nóng)村生活污水人工濕地處理系統(tǒng)，其特征在于所述的調(diào)節(jié)池為鋼筋混凝結(jié)構(gòu)，或采用聚乙烯標(biāo)準(zhǔn)罐體，該調(diào)節(jié)池采用地下埋設(shè)并在調(diào)節(jié)池上面覆I 1. 5m的土層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保溫式農(nóng)村生活污水人工濕地處理系統(tǒng)，其特征在于所述的污水提升系統(tǒng)由兩臺(tái)主備機(jī)工作方式的不銹鋼潛污泵構(gòu)成，用于將調(diào)節(jié)池穩(wěn)定后的農(nóng)村生活污水提升至接觸氧化池中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保溫式農(nóng)村生活污水人工濕地處理系統(tǒng)，其特征在于所述的接觸氧化池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，或由玻璃鋼制成，該接觸氧化池采用半地下埋設(shè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種保溫式農(nóng)村生活污水人工濕地處理系統(tǒng)，其特征在于所述的接觸氧化池池底設(shè)置穿孔管并安裝多個(gè)與鼓風(fēng)機(jī)連接的曝氣頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種保溫式農(nóng)村生活污水人工濕地處理系統(tǒng)，其特征在于在接觸氧化池內(nèi)設(shè)有填料層，填料上附著生長(zhǎng)的生物膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保溫式農(nóng)村生活污水人工濕地處理系統(tǒng)，其特征在于所述的沉淀池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，或由玻璃鋼制成，該沉淀池池采用半地下埋設(shè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保溫式農(nóng)村生活污水人工濕地處理系統(tǒng)，其特征在于所述的水平潛流濕地設(shè)有填料層，該填料層為粒徑為30-50_的碎石，該填料層的厚度為1.Om0
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保溫式農(nóng)村生活污水人工濕地處理系統(tǒng)，其特征在于所述的垂直流濕地設(shè)有三層填料層，該填料層總厚度1.0m，其中底層粒徑16-32mm，厚O.25m,中間粒徑8-16mm，厚O. 5m,上層粒徑4_8mm，厚O. 25m。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的一種保溫式農(nóng)村生活污水人工濕地處理系統(tǒng)，其特征在于所述的格柵池與調(diào)節(jié)池之間、接觸氧化池與沉淀池以及沉淀池與人工濕地之間均通過(guò)管道相連接并采用自流方式傳輸。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種保溫式農(nóng)村生活污水人工濕地處理系統(tǒng)，包括串聯(lián)在一起的預(yù)處理部分和人工濕地部分，其主要技術(shù)特點(diǎn)是所述的預(yù)處理部分由依次連接的格柵池、調(diào)節(jié)池、污水提升系統(tǒng)、接觸氧化池和沉淀池構(gòu)成，人工濕地部分由水平潛流濕地和垂直流濕地串聯(lián)構(gòu)成，其中，接觸氧化池、沉淀池以及人工濕地部分設(shè)置在溫室或保溫大棚內(nèi)。本實(shí)用新型將接觸氧化池和沉淀池以及人工濕地部分建設(shè)在溫室或保溫大棚內(nèi)，保證了室外低溫條件下濕地植物可以在溫室或保溫大棚中正常生長(zhǎng)而發(fā)揮作用，保證了冬季條件下的正常運(yùn)行；采用接觸氧化進(jìn)行預(yù)處理，降低了進(jìn)入濕地污水的負(fù)荷，保證了出水水質(zhì)，避免了濕地的堵塞，節(jié)省了濕地填料的更換費(fèi)用，降低了成本。
文檔編號(hào)C02F3/32GK202898113SQ20122052110
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月12日
發(fā)明者張偉玉, 石利軍, 董晉峰 申請(qǐng)人:天津農(nóng)學(xué)院