申请日2017.09.19
公开(公告)日2017.11.24
IPC分类号C02F3/32; C02F3/34
摘要
本发明公开了一种农业尾水和农村生活污水减排循环利用方法,包括1)、使用储蓄调配池收集富营养化的径流尾水进行暂存、曝气;2)、将超出容量的尾水排入生态沟渠塘;3)用部分尾水培养光合细菌，用于改良水质和饲料添加剂;4)将生活污水排入潜流湿地处理;5)、储蓄调配池暂存沼液。本发明仅选择养分高的农业尾水进行暂存后循环利用，缓解了生态拦截沟渠塘的处理压力，而且使得富营养的农业废水最大程度的循环利用;在非农业尾水排水季节，可以利用氮磷拦截设施弥补目前农村生活污水处理设施的不足，可以达到充分利用，具有投资省、效率高，管护所需的人工少优点，同时也减少过去污水收集处理中间环节多的问题。
权利要求书
1.一种农业尾水和农村生活污水减排循环利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)、使用储蓄调配池收集收集富营养化的径流尾水进行暂存，加入微生物并进行曝气，在农作物需要施肥的环节输入田块，或者是鱼池催肥补水时使用;
2)、当储蓄调配池的容量达到最大时，仅将超出容量的尾水排入生态沟渠塘，进一步净化处理后达标排放或者根据需要进行循环利用于农田灌溉、鱼池补水;
3)、建设光合细菌培养池，将储蓄调配池的部分尾水，排入光合细菌培养池，经过消毒灭菌，适量补充培养基并接入光合细菌菌种，利用蔬菜大棚保温和透光功能，培养光合细菌，然后施入田间、池塘，用于果蔬的液体肥料及畜禽、水产饲料营养添加剂和水质改良剂;
4)将生活污水经过格栅去杂、去油后，直接排入潜流湿地，然后根据出水养分梯度的不同，将经过潜流湿地处理过的生活污水尾水进入储蓄调配池或排入生态沟渠塘进一步处理;
5)、储蓄调配池根据实际水产需要用于暂存一时无法使用的沼液。
2.如权利要求1所述的农业尾水和农村生活污水减排循环利用方法，其特征在于，所述富营养化的径流尾水为降雨后1小时内的农田径流、施肥后1-2天内的农田径流以及鱼虾池清塘换水、畜禽养殖尾水、蔬菜地尾水、沼液和经过潜流湿地处理的雨污分流的农村生活污水的一种或多种。
3.如权利要求1所述的农业尾水和农村生活污水减排循环利用方法，其特征在于，所述储蓄调配池的池底设置有防渗层和软隔离墙。
4.如权利要求1所述的农业尾水和农村生活污水减排循环利用方法，其特征在于，所述光合细菌培养池设置在大棚培养光合细菌内，光合细菌培养池的深度为0.4～0.5米。
5.如权利要求1所述的农业尾水和农村生活污水减排循环利用方法，其特征在于，所述潜流湿地的填料为砾石、黄沙和土壤的结合。
6.如权利要求5所述的农业尾水和农村生活污水减排循环利用方法，其特征在于，所述潜流湿地的植物为灯心草、再力花、黄菖蒲、象草、芦苇、梭鱼草、千屈菜、薏苡和香根草的一种或多种。
说明书
一种农业尾水和农村生活污水减排循环利用方法
技术领域
本发明属于农村污水处理领域，具体为一种农业尾水和农村生活污水减排循环利用方法。
背景技术
近年来，随着工业的发展、农村人口数量的急剧增加以及农业肥药使用量居高不下等问题，产生的污水量大幅增加，原有的污水设施已经远远不能满足污水处理的需要，造成水体黒臭、蓝藻爆发等大量问题，严重影响了广大人民群众的日常生活，引起中央政府的高度重视。现有的解决办法通常是工业污水治理后通过污水管进入污水处理厂，生活污水通过雨污分流或者不分流直接排入污水管，再通过格栅、沉淀、多级净化池、潜流湿地等方式进行处理，由于这样的处理方式污水驻留时间长，处理效率低，相对处理设施明显不足，而未达标污水进入污水管，再进入污水处理厂，又给污水管道和污水设施带来很大压力，由于管道的拓宽和污水设施的扩容涉及面非常广，特别是一些老旧设施短时间内难以改造，因此污水治理很难推进;另一方面，对于农田、池塘养殖、畜禽养殖的尾水通常是通过建设生态沟渠塘，通过吸附、沉降、拦截、吸收再利用的方法，使农业尾水达标排放，这种方法不仅成本高，而且在雨水集中、农田施肥后等排水集中季节，由于水量大，生态河道和生态池塘蓄水能力明显不足，导致净化池、沟渠塘的水驻留时间不足，也很难达到理想的截污效果。
现有技术的缺陷和不足：
1、现有的技术偏重于对尾水养分的拦截、降解、沉降等，对尾水中氮磷养分的循环利用效果不理想。
2、农业尾水养分浓度梯度很大，如农田初期降雨后、施肥后、鱼池干塘等养分含量高，连续降雨、暴雨后养分含量低，现有的方法较少考虑农业尾水氮磷养分梯度差异很大,需要分级处理;
3.农村生活污水处理设施由于处理过程复杂，污水驻留时间长，相对来说大多净化能力不足;雨污分流和雨污不分流，氮磷养分浓度差异很大，没有进行区别处理。
4.生活污水处理设施和生态拦截设施处理各自分开，没有利用农业尾水季节性变化特点形成互补，从设计层面综合考虑农村生活污水和农业尾水循环利用和达标排放的污水处理方法。
5、由于农田对沼液的需求呈季节性特点，而沼液的产生与农业生产需要不合拍，所以沼气池沼液的储存由于受到沼液池建设规模的限制，难以满足需要而无法消纳。
发明内容
为解决现有技术存在的对农业尾水养分的循环利用效果差，没有利用尾水季节性变化特点形成互补的缺陷，本发明提供一种农业尾水和农村生活污水减排循环利用方法。
一种农业尾水和农村生活污水减排循环利用方法，包括以下步骤：
1)、使用储蓄调配池收集富营养化的径流尾水进行暂存，优选为降雨后1小时内的农田径流、施肥后1-2天内的农田径流以及鱼虾池清塘换水、畜禽和水产养殖尾水、蔬菜地尾水、沼液和经过潜流湿地处理的雨污分流的农村生活污水，加入微生物并进行曝气，在农作物需要施肥的环节输入田块，或者是鱼池催肥补水时使用;
不同时段排放的农业尾水养分含量差异很大，对于农田通常是在降雨1小时内或者是施肥后1-2天内养分浓度高;鱼池通常只是补水，而在清塘换水的时候尾水养分含量很高;蔬菜地尾水养分含量一直比较高，施肥后尾水养分含量更高;雨污分流的农村生活污水氮磷养分含量高。本发明仅收集养分浓度高的农业尾水进行循环利用，建设具有暂存功能的蓄水调配池，仅收集在降雨后1小时内、施肥后1-2天内以及鱼虾池清塘、雨污分流的生活污水等含氮磷养分浓度较高的农业废水，利用储蓄池进行暂存，进一步浓缩、净化，当农作物需要追肥、鱼池需要培肥时通过动力泵回灌田间或者鱼池，从而达到循环利用的目的。由于暂存池中农业尾水的养分含量最高，而且重金属等极少超标，只要简单曝气、生物作用，就可以直接循环利用用于培肥土壤或水分;
2)、当储蓄调配池的容量达到最大时，仅将超出容量的尾水排入生态沟渠塘，进一步净化处理后达标排放或者根据需要进行循环利用于农田灌溉、鱼池补水;利用生态沟渠塘的沉降、吸附、拦截和吸收功能，进一步降低氮磷养分含量，达到达标排放，这样做的好处一方面减少进入生态沟渠塘农业尾水的数量;一方面使进入生态沟渠塘的尾水氮磷养分含量有所降低，可以缩短尾水在净化塘、生态沟渠塘驻留周期;
3)、建设光合细菌培养池，将储蓄调配池富营养化的少部分尾水，排入光合细菌培养池，经过消毒灭菌，适量补充培养基(酵母浸膏、乙酸钠等)并接入光合细菌菌种，利用蔬菜大棚保温和透光功能，培养光合细菌(需要简易曝气、设备)，然后施入田间、池塘，用于果蔬的液体肥料及畜禽、水产饲料营养添加剂和水质改良剂;
4)将生活污水经过格栅去杂、去油后，直接排入潜流湿地，然后根据出水养分梯度的不同，将经过潜流湿地处理过的生活污水尾水进入储蓄调配池或排入生态沟渠塘进一步处理;由于农村生活污水特别是含粪便的污水养分含量很高，其它污染物还包括洗涤剂、盐分和油分等，通常仅仅是富营养化和有机物超出农灌水标准(极少数有重金属超标)，因此，而农村生活污水处理设施中的人工湿地(以潜流型湿地效果较好)对有机物、盐分、油分和重金属的去污效果明显，本发明将部分生活污水经过格栅去杂、去油后，直接排入潜流式人工湿地，不经过A/O生物净化去除氨氮、去磷、消毒净化及污泥浓缩等环节(有时由于生活污水的碳氮比严重失调，生物脱氮磷的效果并不好)，然后根据出水养分梯度的不同，将经过潜流湿地处理过的生活污水尾水进入储蓄调配池或排入生态氮磷拦截沟渠塘进一步处理，这样可以充分发挥生态沟渠塘在农业尾水非高峰季节的吸附沉降和拦截功能，同时农业尾水排放集中的时期，生态沟渠塘超负荷的污水也可以进入生活污水处理设施的人工湿地进行处理，从而打破传统上生态拦截沟渠塘与农村生活污水处理设施各自为阵的局面，起到彼此补充互益的效果;
5)、储蓄调配池还可以根据实际水产需要用于暂存一时无法使用的沼液。
进一步的，所述储蓄调配池的池底设置有防渗层和软隔离墙。
进一步的，所述光合细菌培养池设置在大棚培养光合细菌内，光合细菌培养池的深度为0.4～0.6米。
进一步的，所述潜流湿地的填料为砾石、黄沙和土壤的结合。
进一步的，所述潜流湿地的植物为灯心草、再力花、黄菖蒲、象草、芦苇、梭鱼草、千屈菜、薏苡、香根草的一种或多种。
近年来，随着农业稳产增产的需要，农田施肥量一直居高不下，再加上苏南地区多降雨天气，随着农田径流和地下水的排放，大量富营养化的农业尾水排放进入水体，很容易造成面源污染，对于农田、池塘养殖、畜禽养殖的尾水通常是通过建设生态沟渠塘，通过吸附、沉降、拦截、吸收再利用的方法，使农业尾水达标排放，这种方法不仅成本高，而且在雨水集中、农田排水、鱼池换水及沼液大量产生等时期，由于水量大，生态河道和生态池塘蓄水能力明显不足，导致净化池、沟渠塘的水无法长时间驻留，很难达到理想的养分拦截效果。另一方面由于农村人口高度集中，农村生活污水处理设施相对不足，污水处理环节复杂，需要通过格栅池、沉淀池、多级净化池、潜流湿地处理，驻留时间长，往往很难达到达标排放，水污染防治的压力非常很大，造成类似于太湖蓝藻爆发的农业面源污染问题。
本发明的思路是：1、提高农业尾水的收集的效率，根据不同季节果蔬、作物的灌排需求以及畜禽、水产养殖、农田尾水的养分含量梯度不同，仅仅收集富营养化的径流尾水，进行循环利用;2、以储蓄调配池为纽带，进行简单的生物处理，保留并固定其对作物生产有用的氮、磷养分，降低BOD、COD含量，再循环利用于农业生产，达到生态循环的利用目的;3、对于储蓄调配池无法及时利用，超出容量荷载的农业尾水再利用生态拦截沟渠塘进行净化处理，减轻生态沟渠塘的处理负载;4、农村生活污水除氮磷富营养化外，主要是有机物、COD及BOD超标，而潜流湿地对去除农村生活污水中有机物和重金属、降低BOD、COD效果较好，可以考虑结合生态沟渠塘改造，在非农业尾水高峰季节，将对于未经过雨污分流的生活污水经过格栅去除悬浮物及除油后，直接排入潜流湿地处理后，根据出水水质或循环利用，或接入生态沟渠塘进一步处理，对于雨污分流的雨水直接进入生态拦截沟渠塘进一步处理。生活污水处理由于减少生物净化、消毒及沉降等中间环节，提高处理效果。5、由于农作物对沼液的需要具有季节性，储蓄调配池还可以用于沼液的暂存，可以缓解农村大多数沼气池容量不足的困境。
有益效果：本发明从规划设计层面综合考虑大田尾水、生活污水、沼液处理三方面的因素，利用农业尾水往往仅仅氮磷养分超标，其它污染指数不超标的特点，仅选择养分高的农业尾水进行暂存后循环利用，缓解了生态拦截沟渠塘的处理压力，而且使得富营养的农业废水最大程度的循环利用，减少污染物排放。同时又利用生活污水仅仅是有机肥及氮磷养分超标的特点(极少数有重金属超标)，先将污水经过潜流湿地去除有机物、重金属，再循环利用，或利用氮磷拦截设施进一步净化。在非农业尾水排水季节，可以利用氮磷拦截设施弥补目前农村生活污水处理设施的不足，可以达到充分利用，具有投资省、效率高，管护所需的人工少，同时也减少过去污水收集处理中间环节多的问题。沼液在农业生产上的应用具有季节性的特点，本发明中暂存池还可以缓解沼液储存容量不足的矛盾。此外，本发明方法利用温室大棚培养光合细菌，方法简单易行，可以广泛用于大田作物、果蔬、畜禽水产养殖，既可以提升农牧渔业产品品质，又可以作为水质改良剂。