半地埋景觀式新農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及環(huán)?！炯夹g領域】，尤其是半地埋景觀式新農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，包括集水管網(wǎng)、混合池、水泵和處理單元，集水管網(wǎng)收集生活污水后，經(jīng)混合池、水泵進入處理單元，處理單元采用可獨立拆卸的預制特型板組裝為復合層凈化單元，從上到下依次為濕地景觀植物栽培層、人工濕地基質(zhì)層和過水渠，濕地景觀植物栽培層上栽植濕地景觀植物，人工濕地基質(zhì)層與生活廢水進行物質(zhì)交換，過水渠內(nèi)設有用于凈化污水的折流板和彈性生物繩。本發(fā)明以農(nóng)村原有排水溝渠為基礎，組合為立體復合凈化水渠，實現(xiàn)廢水達標排放的目的，同時美觀、經(jīng)濟，投資少，對COD、氨氮、TN、TP、農(nóng)藥、大腸菌群、沙門氏菌等均有良好的去除效果，尤其適用于農(nóng)村污水溝渠的排放改造。
【專利說明】半地埋景觀式新農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)?！炯夹g領域】，尤其是半地埋景觀式新農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)。
【背景技術】 [0002]隨著人們生活水平的提高，對生活環(huán)境的安全指標也提高了更高的要求，根據(jù)國家農(nóng)村發(fā)展計劃綱要，我國已經(jīng)普遍開始在農(nóng)村興建合宜的排水溝渠，對生活污水進行凈化，達標后的水體才能排放入自然環(huán)境。眾所周知，要完成對水體的凈化，尤其是生活污水中富含的各種C0D、氨氮、TN、TP、農(nóng)藥、大腸菌群、沙門氏菌，單靠水渠自身的沉淀凈化能力是完全不可能的，這些富含營養(yǎng)元素和菌群的污水直接排入大自然，一方面存在傳播疾病的危險，給衛(wèi)生防控工作帶來巨大壓力，另一方面，富營養(yǎng)化的水體會嚴重影響自然植物的生長環(huán)境，造成環(huán)境災難。
[0003]現(xiàn)有的農(nóng)村溝渠，其結(jié)構(gòu)非常簡單，一般是入地式排水溝，用石塊、砌磚或水泥壘成，上面加蓋水泥板。如按照城市地下排水系統(tǒng)的標準進行改造，成本高昂，受限于農(nóng)村的經(jīng)濟條件，難以施行，同時龐大的污水處理系統(tǒng)也不符合農(nóng)村的群落式聚居所需。而研發(fā)專門用于農(nóng)村污水處理的管道系統(tǒng)，成本極其高昂，投入運行后的管理維護也需要專門的人員參與，同樣不具備可行性。而在現(xiàn)有溝渠設施基礎上進行簡單的消毒、凈化，又達不到凈化處理指標。以上問題種種，均證明我國農(nóng)村急需一種建設在現(xiàn)有溝渠設施上、能夠完成凈化處理程序、達標排放的污水凈化處理系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服上述技術缺點提供半地埋景觀式新農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，利用現(xiàn)有農(nóng)村排水溝渠，實現(xiàn)達標排放、同時美化環(huán)境之目的。
[0005]本發(fā)明解決技術問題采用的技術方案為:半地埋景觀式新農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，包括集水管網(wǎng)、混合池、水泵和處理單元，其中:
[0006]集水管網(wǎng)遍布農(nóng)村生活區(qū)，收集生活污水并輸送至混合池；生活污水在混合池內(nèi)自然沉淀，經(jīng)水泵加壓后，由溝渠輸送至處理單元；水泵與處理單元之間的溝渠內(nèi)設有流量計，流量計用于測定流速、流量；處理單元為預制特型板材搭建成的多層建筑結(jié)構(gòu)，從上到下依次為濕地景觀植物栽培層、人工濕地基質(zhì)層和過水渠，濕地景觀植物栽培層外露于地面，其上端栽植景觀植物，過水渠埋于地下，生活污水在過水渠內(nèi)凈化處理；所述預制特型板包括濕地景觀植物栽培層頂板、濕地景觀植物栽培層底板、人工濕地基質(zhì)層底板和過水渠預制板，各預制特型板為大小相同、可獨立拆卸的板材，且兩端均設有用于相互鉚接的榫頭和榫槽，濕地景觀植物栽培層底板與人工濕地基質(zhì)層底板之間設有立板；濕地景觀植物栽培層頂板、濕地景觀植物栽培層底板之間為濕地景觀植物栽培層，濕地景觀植物栽培層內(nèi)填充有濕地植物栽培基質(zhì)；濕地景觀植物栽培層底板、人工濕地基質(zhì)層底板之間為人工濕地基質(zhì)層，人工濕地基質(zhì)層內(nèi)填充有人工濕地基質(zhì)；人工濕地基質(zhì)層底板、過水渠預制板之間為過水渠。[0007]其中，預制特型板一般采用水泥、混凝土澆鑄的預制板，此種材料的結(jié)構(gòu)強度高，在水流長期侵蝕下不易損毀、塌陷，壽命長，生產(chǎn)成本相對低廉。
[0008]所述濕地景觀栽培層頂板上均勻開有多個孔徑為8~12cm、孔間距為2~3cm的固定孔，用于穩(wěn)固濕地植物植株。濕地植物植株一般因地制宜，選取生命周期長、根系發(fā)達的濕地親水植物為宜，如鳳眼蓮、美人蕉、黃草蒲、再力花、荇菜、富貴竹、傘草、香根草等，在栽植過程中，可以按處理單元分段輪植，也可以在同一處理單元中搭配混栽。濕地植物的株身較細，適于栽植于8~12cm的孔徑內(nèi)，植株的根系穿過濕地植物栽培基質(zhì)層(濕地植物栽培基質(zhì)層起到對植株的固定作用)后扎入人工濕地基質(zhì)層，汲取人工濕地基質(zhì)內(nèi)的養(yǎng)分。 [0009]所述濕地景觀栽培層底板上均勻開有多個孔徑為I~2cm、孔間距為4~6cm的透水孔，濕地景觀栽培層底板用于承載濕地植物栽培基質(zhì)。濕地景觀栽培層底板上的透水孔一方面便于濕地景觀植物根系的穿過，同時也利于水分的上行，保持濕地景觀栽培基質(zhì)的的濕度。
[0010]所述人工濕地基質(zhì)層底板上均勻開有多個孔徑為I~2mm,孔間距為3~5cm的圓孔，人工濕地基質(zhì)層底板用于承載人工濕地基質(zhì)，提供人工濕地基質(zhì)與廢水物質(zhì)交換的通道。人工濕地基質(zhì)層底板上的圓孔的孔徑與濕地景觀栽培層底板上的透水孔的孔徑相同，孔間距略小，其目的是控制植株根系的散布范圍，避免根系在地下過分擴展，影響管理維護時對各預制特型板的拆卸、安裝。
[0011]所述過水渠預制板為凹槽狀板材，底部與邊壁一體成型，槽底設有折流板和鉚接扣，相對的兩個鉚接扣之間系有彈性生物繩，過水渠預制板高度< 5cm。過水渠預制板上不設孔洞，底部與邊壁圍成的凹槽內(nèi)設置折流板，折流板一方面起到延長廢水在處理單元中停留時間的作用；由于生物繩具有彈性，需用鉚接扣用于系掛固定。
[0012]所述人工濕地基質(zhì)為礫石、海泡石、陶粒、沸石均勻混配的混合料，人工濕地基質(zhì)厚度≥30cm。礫石宜選取粒徑為2~3cm的小顆粒，海泡石和陶粒宜選取粒徑為0.5~Icm的顆粒，沸石選用粒徑為I~2cm的顆粒，上述礫石、海泡石、陶粒、沸石不僅具有良好的吸水性和保水性，同時能夠?qū)U水中的污染物進行吸附、為微生物的生長繁殖提供場所，促進廢水中有機物的降解和污染物的去除。
[0013]所述彈性生物繩為聚丙烯材料制成的彈性繩，彈性生物繩的布設方向與水流方向垂直。聚丙烯具有很強的彈性和較大的比表面積，同時耐腐蝕、不易老化、使用壽命長，為生活污水內(nèi)的微生物提供良好的生存繁殖環(huán)境，加快廢物降解過程，提高污水凈化效率。
[0014]所述折流板的高度與過水渠預制板的邊壁高度相同。折流板在過水渠預制板內(nèi)設有缺口，相鄰兩塊折流板的缺口位于不同的一側(cè)，以延長水路，其高度與過水渠預制板邊壁高度相同，起到對人工濕地基質(zhì)層底板的支撐作用。
[0015]所述立板上均勻設有多個孔徑為5~8mm、孔間距為5cm的圓孔。立板設于濕地景觀栽培層底板與人工濕地基質(zhì)層底板之間，作為承載構(gòu)件，濕地景觀栽培層底板、人工濕地基質(zhì)層底板與相領的兩塊立板之間填充人工濕地基質(zhì)，立板上的圓孔用于相領兩個處理單元之間的水路、養(yǎng)分交換，避免某個處理單元通路意外堵塞后濕地植物的枯萎、死亡。
[0016]生活污水處理的流程包括如下步驟:
[0017]I)遍布農(nóng)村生活區(qū)的集水管網(wǎng)收集生活污水，輸送至混合池；
[0018]2)生活污水在混合池內(nèi)自然沉淀后，經(jīng)水泵加壓進入溝渠；[0019]3)溝渠內(nèi)的生活污水流經(jīng)流量計后，進入污水處理單元；
[0020]4)生活污水在過水渠內(nèi)凈化，達標后排放。
[0021]本發(fā)明所具有的有益效果是:本發(fā)明以農(nóng)村原有排水溝渠為基礎，組合為立體復合凈化水渠，實現(xiàn)廢水達標排放的目的，同時美觀、經(jīng)濟，投資少，對C0D、氨氮、TN、TP、農(nóng)藥、大腸菌群、沙門氏菌等均有良好的去除效果，尤其適用于農(nóng)村污水溝渠的排放改造。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]附圖1為本發(fā)明的處理流程示意圖。
[0023]附圖2為本發(fā)明所述處理單元的縱剖面示意圖。
[0024]附圖3為本發(fā)明所述處理單元的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 附圖4為本發(fā)明所述濕地景觀植物栽培層頂板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]附圖5為本發(fā)明所述濕地景觀植物栽培層底板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]附圖6為本發(fā)明所述人工濕地基質(zhì)層底板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]附圖7為本發(fā)明所述過水渠預制板的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖1~附圖7對本發(fā)明做以下詳細說明。
[0030]如圖1~圖7所示，本發(fā)明包括集水管網(wǎng)1、混合池2、水泵4和處理單元，其中，集水管網(wǎng)I遍布農(nóng)村生活區(qū)，收集生活污水并輸送至混合池2 ;生活污水在混合池2內(nèi)自然沉淀，經(jīng)水泵4加壓后，由溝渠3輸送至處理單元；水泵4與處理單元之間的溝渠3內(nèi)設有流量計5，流量計5用于測定流速、流量；處理單元為預制特型板材搭建成的多層建筑結(jié)構(gòu)，從上到下依次為濕地景觀植物栽培層14、人工濕地基質(zhì)層15和過水渠16，濕地景觀植物栽培層14外露于地面，其上端栽植景觀植物13，過水渠16埋于地下，生活污水在過水渠16內(nèi)凈化處理；所述預制特型板包括濕地景觀植物栽培層頂板6、濕地景觀植物栽培層底板7、人工濕地基質(zhì)層底板8和過水渠預制板9，各預制特型板為大小相同、可獨立拆卸的板材，且兩端均設有用于相互鉚接的榫頭11和榫槽12，濕地景觀植物栽培層底板7與人工濕地基質(zhì)層底板8之間設有立板10 ;濕地景觀植物栽培層頂板6、濕地景觀植物栽培層底板7之間為濕地景觀植物栽培層14，濕地景觀植物栽培層14內(nèi)填充有濕地植物栽培基質(zhì)；濕地景觀植物栽培層底板7、人工濕地基質(zhì)層底板8之間為人工濕地基質(zhì)層15，人工濕地基質(zhì)層15內(nèi)填充有人工濕地基質(zhì)；人工濕地基質(zhì)層底板8、過水渠預制板9之間為過水渠16。
[0031]其中，預制特型板一般采用水泥、混凝土澆鑄的預制板，此種材料的結(jié)構(gòu)強度高，在水流長期侵蝕下不易損毀、塌陷，壽命長，生產(chǎn)成本相對低廉。
[0032]所述濕地景觀栽培層頂板6上均勻開有多個孔徑為8~12cm、孔間距為2~3cm的固定孔，用于穩(wěn)固濕地植物植株。濕地植物植株一般因地制宜，選取生命周期長、根系發(fā)達的濕地親水植物為宜，如鳳眼蓮、美人蕉、黃草蒲、再力花、荇菜、富貴竹、傘草、香根草等，在栽植過程中，可以按處理單元分段輪植，也可以在同一處理單元中搭配混栽。濕地植物的株身較細，適于栽植于8~12cm的孔徑內(nèi)，植株的根系穿過濕地植物栽培基質(zhì)層14 (濕地植物栽培基質(zhì)層起到對植株的固定作用)后扎入人工濕地基質(zhì)層15，汲取人工濕地基質(zhì)的養(yǎng)分。[0033]所述濕地景觀栽培層底板7上均勻開有多個孔徑為I~2cm、孔間距為4~6cm的透水孔，濕地景觀栽培層底板7用于承載濕地植物栽培基質(zhì)。濕地景觀栽培層底板7上的透水孔一方面便于濕地景觀植物根系的穿過，同時也利于水分的上行，保持濕地景觀栽培基質(zhì)的的濕度。
[0034]所述人工濕地基質(zhì)層底板8上均勻開有多個孔徑為I~2mm，孔間距為3~5cm的圓孔，人工濕地基質(zhì)層底板8用于承載人工濕地基質(zhì)，提供人工濕地基質(zhì)與廢水物質(zhì)交換的通道。人工濕地基質(zhì)層底板8上的圓孔的孔徑與濕地景觀栽培層底板7上的透水孔的孔徑相同，孔間距略小，其目的是控制植株根系的散布范圍，避免根系在地下過分擴展，影響管理維護時對各預制特型板的拆卸、安裝。
[0035]所述過水渠預制板為9凹槽狀板材，底部與邊壁一體成型，槽底設有折流板91和鉚接扣92，相對的兩個鉚接扣92之間系有彈性生物繩93，過水渠預制板9高度≤ 5cm。過水渠預制板9上不設孔洞，底部與邊壁圍成的凹槽內(nèi)設置折流板91，折流板91 一方面起到延長廢水在處理單元中停留時間的作用；由于生物繩具有彈性，需用鉚接扣92用于系掛固定。
[0036]所述人工濕地基質(zhì)為礫石、海泡石、陶粒、沸石均勻混配的混合料，人工濕地基質(zhì)厚度≥30cm。礫石宜選取粒徑為2~3cm的小顆粒，海泡石和陶粒宜選取粒徑為0.5~Icm的顆粒，沸石選用粒徑為I~2cm的顆粒，上述礫石、海泡石、陶粒、沸石不僅具有良好的吸水性和保水性，同時能夠?qū)U水中的污染物進行吸附、為微生物的生長繁殖提供場所，促進廢水中有機物的降解和污染物的去除。
[0037]所述彈性生物繩93為聚丙烯材料制成的彈性繩，彈性生物繩93的布設方向與水流方向垂直。聚丙烯具有很強的彈性和較大的比表面積，同時耐腐蝕、不易老化、使用壽命長，為生活污水內(nèi)的微生物提供良好的生存繁殖環(huán)境，加快廢物降解過程，提高污水凈化效率。
[0038]所述折流板91的高度與過水渠預制板9的邊壁高度相同。折流板91在過水渠預制板9的凹槽內(nèi)設有缺口，相鄰兩塊折流板91的缺口位于不同的一側(cè)，以延長水路，其聞度與過水渠預制板9邊壁高度相同，起到對人工濕地基質(zhì)層底板8的支撐作用。
[0039]所述立板10上均勻設有多個孔徑為5~8mm、孔間距為5cm的圓孔。立板10設于濕地景觀栽培層底板7與人工濕地基質(zhì)層底板8之間，作為承載構(gòu)件，濕地景觀栽培層底板
7、人工濕地基質(zhì)層底板8與相鄰的兩塊立板10之間填充人工濕地基質(zhì)，立板10上的圓孔用于相鄰兩個處理單元之間的水路、養(yǎng)分交換，避免某個處理單元通路意外堵塞后濕地植物的枯萎、死亡。
[0040]如圖1所示，生活污水處理的流程包括如下步驟:
[0041]I)遍布農(nóng)村生活區(qū)的集水管網(wǎng)I收集生活污水，輸送至混合池2 ；
[0042]2)生活污水在混合池2內(nèi)自然沉淀后，經(jīng)水泵4加壓進入溝渠5 ；
[0043]3)溝渠3內(nèi)的生活污水流經(jīng)流量計5后，進入處理單元；
[0044]4)生活污水在過水渠16內(nèi)凈化，達標后排放。
[0045]本發(fā)明通過預制特型板材，搭建在農(nóng)村現(xiàn)有排水溝渠設施的基礎上，對農(nóng)村生活污水中富含的各種有機污染物、致病菌群進行凈化處理，同時提供了對濕地環(huán)境栽植綠化植株的支持，雙管齊下，對水體處理、空氣環(huán)保處理均有很好的效果，且施工成本少，處理效率高，尤其 適用于新農(nóng)村生活污水凈化處理的需求，具有極佳的推廣應用價值。
【權利要求】
1.半地埋景觀式新農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，包括集水管網(wǎng)、混合池、水泵和處理單元，其特征在于，其中: 集水管網(wǎng)遍布農(nóng)村生活區(qū)，收集生活污水并輸送至混合池； 生活污水在混合池內(nèi)自然沉淀，經(jīng)水泵加壓后，由溝渠輸送至處理單元； 水泵與處理單元之間的溝渠內(nèi)設有流量計，流量計用于測定流速、流量； 處理單元為預制特型板材搭建成的多層建筑結(jié)構(gòu)，從上到下依次為濕地景觀植物栽培層、人工濕地基質(zhì)層和過水渠，濕地景觀植物栽培層外露于地面，其上端栽植景觀植物，過水渠埋于地下，生活污水在過水渠內(nèi)凈化處理； 所述預制特型板包括濕地景觀植物栽培層頂板、濕地景觀植物栽培層底板、人工濕地基質(zhì)層底板和過水渠預制板，各預制特型板為大小相同、可獨立拆卸的板材，且兩端均設有用于相互鉚接的榫頭和榫槽，濕地景觀植物栽培層底板與人工濕地基質(zhì)層底板之間設有立板； 濕地景觀植物栽培層頂板、濕地景觀植物栽培層底板之間為濕地景觀植物栽培層，濕地景觀植物栽培層內(nèi)填充有濕地植物栽培基質(zhì)； 濕地景觀植物栽培層底板、人工濕地基質(zhì)層底板之間為人工濕地基質(zhì)層，人工濕地基質(zhì)層內(nèi)填充有人工濕地基質(zhì)； 人工濕地基質(zhì)層底板、過水渠預制板之間為過水渠。
2.根據(jù)權利要求1所述 的半地埋景觀式新農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述濕地景觀栽培層頂板上均勻開有多個孔徑為8~12cm、孔間距為2~3cm的固定孔，用于穩(wěn)固濕地植物植株。
3.根據(jù)權利要求1所述的半地埋景觀式新農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述濕地景觀栽培層底板上均勻開有多個孔徑為I~2cm、孔間距為4~6cm的透水孔，濕地景觀栽培層底板用于承載濕地植物栽培基質(zhì)。
4.根據(jù)權利要求1所述的半地埋景觀式新農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述人工濕地基質(zhì)層底板上均勻開有多個孔徑為I~2mm，孔間距為3~5cm的圓孔，人工濕地基質(zhì)層底板用于承載人工濕地基質(zhì)，提供人工濕地基質(zhì)與廢水物質(zhì)交換的通道。
5.根據(jù)權利要求1所述的半地埋景觀式新農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述過水渠預制板為凹槽狀板材,底部與邊壁一體成型,槽底設有折流板和鉚接扣,相對的兩個鉚接扣之間系有彈性生物繩，過水渠預制板高度< 5cm。
6.根據(jù)權利要求1或4所述的半地埋景觀式新農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述人工濕地基質(zhì)為礫石、海泡石、陶粒、沸石均勻混配的混合料，人工濕地基質(zhì)厚度^ 30cm。
7.根據(jù)權利要求5所述的半地埋景觀式新農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述彈性生物繩為聚丙烯材料制成的彈性繩，彈性生物繩的布設方向與水流方向垂直。
8.根據(jù)權利要求5所述的半地埋景觀式新農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述折流板的高度與過水渠預制板的邊壁高度相同。
9.根據(jù)權利要求1所述的半地埋景觀式新農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述立板上均勻設有多個孔徑為5~8mm、孔間距為5cm的圓孔。
10.根據(jù)權利要求1所述的半地埋景觀式新農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于，生活污水處理的流程包括如下步驟: 1)遍布農(nóng)村生活區(qū)的集水管網(wǎng)收集生活污水，輸送至混合池； 2)生活污水在混合池內(nèi)自然沉淀后，經(jīng)水泵加壓進入溝渠； 3)溝渠內(nèi)的生活污水流經(jīng)流量計后，進入污水處理單元； 4)生活污水在過水渠內(nèi)凈化，達標后`排放。
【文檔編號】C02F9/14GK103553284SQ201310591250
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權日:2013年11月20日
【發(fā)明者】李琛 申請人:陜西理工學院