申请日2016.02.23
公开(公告)日2016.05.04
IPC分类号C02F9/14; H02S10/12; C02F103/20
摘要
本发明的一种畜禽养殖废水处理渠，包括缺氧厌氧反应段、曝气段、水生植物段、陆生植物段、清水段、太阳能和风能发电系统，缺氧厌氧反应段包括通过挡水墙和折流墙分隔成的兼氧区、缺氧区和厌氧区，曝气段位于畜禽养殖废水处理渠的中上部，与厌氧区出水口连通，依据渠的自然形状建造而成，设有倒伞型表曝机和溢流墙，水生植物段位于曝气段的下游，与曝气段的溢流墙相接，依据沟渠的自然形状建造而成，水生植物段的尾部设有溢流堰，溢流堰由无砂混凝土制成，与渠道垂直设置，陆生植物段位于水生植物段的下游，陆生植物段从下往上依次为防渗层、沸石垫层、滤料层和土壤层。
摘要附图
权利要求书
1.一种畜禽养殖废水处理渠，其特征在于：包括缺氧厌氧反应段(1)、曝气段(2)、水生植物段(3)、陆生植物段(4)、清水段(5)与太阳能和风能发电系统;
所述缺氧厌氧反应段(1)位于畜禽养殖废水处理渠的上部，根据闲置的沟渠的自然形状建造而成;所述缺氧厌氧反应段包括通过挡水墙(1-1)和折流墙(1-2)分隔成的兼氧区(1-3)、缺氧区(1-4)和厌氧区(1-5)，所述兼氧区(1-3)首端设有用于供入废水的兼氧区进水口(1-6)，兼氧区末端与缺氧区首端连通，缺氧区末端与厌氧区首端连通，厌氧区末端设有厌氧区出水口(1-7);所述缺氧厌氧反应段的兼氧区、缺氧区和厌氧区上都设有上盖和甲烷气集气排放管;挡水墙(1-1)和折流墙(1-2)由无砂混凝土制成，与渠道垂直设置;所述缺氧厌氧反应段(1)采用素土夯实防渗;
所述曝气段(2)位于畜禽养殖废水处理渠的中上部，与厌氧区出水口(1-7)连通，依据沟渠的自然形状建造而成;所述曝气段设有倒伞型表曝机(2-1)和溢流墙(2-2);所述倒伞型表曝机(2-1)位于曝气段的两端;所述溢流墙(2-2)位于曝气段的尾部，由无砂混凝土制成，与渠道垂直设置;所述曝气段采用素土夯实防渗;
所述水生植物段(3)位于曝气段(2)的下游，所述水生植物段(3)与曝气段的溢流墙(2-2)相接，依据沟渠的自然形状建造而成;所述水生植物段(3)的尾部设有溢流堰(3-2)，所述溢流堰(3-2)由无砂混凝土制成，与渠道垂直设置;所述水生植物段(3)采用素土夯实防渗;所述水生植物段选种水生植物(3-1);
所述陆生植物段(4)位于水生植物段(3)的下游，所述陆生植物段(4)从下往上依次为防渗层(4-1)、沸石垫层(4-2)、滤料层(4-3)和土壤层(4-4);陆生植物段的上游一端的高度高于下游一端的高度，陆生植物段的上游一端设有陆生植物段进水管(4-6)，陆生植物段的下游一端设有陆生植物段出水管(4-7);陆生植物段的底部设有1%-5%的坡度，便于水的流动;
所述防渗层(4-1)采用素土夯实;
所述沸石垫层(4-2)的厚度为200-600毫米，沸石粒径30-50毫米;
所述滤料层(4-3)的厚度100-300毫米，采用活性陶粒滤料，活性陶粒粒径20-30毫米;所述滤料层(4-3)里设有陆生植物段布水管(4-8)，陆生植物段布水管(4-8)连接陆生植物段进水管(4-6);
所述土壤层(4-4)的厚度为600-1200毫米，采用植物秸秆、炉渣、生物炭、动物粪便和耕种熟土混合制成;所述土壤层上选种陆生植物(4-5);
所述清水段(5)位于陆生植物段(4)的下游，与陆生植物段出水管(4-7)相接，依据沟渠的自然形状建造而成;所述清水段(5)采用素土夯实防渗;
所述太阳能和风能发电系统设置在缺氧厌氧反应段(1)的上盖上部，太阳能和风能发电系统通过电缆连接倒伞型表曝机(2-1)。
2.采用如权利要求1所述的一种畜禽养殖废水处理渠进行废水处理的方法，其特征在于：具有如下步骤;
①废水由兼氧区进水口(1-6)进入缺氧厌氧反应段后沿折流墙往复前进，依次通过兼氧区(1-3)、缺氧区(1-4)和厌氧区(1-5)，缺氧厌氧反应段中的污泥随着废水的左右流动和沼气上升的作用而运动，折流墙(1-2)的阻挡作用和污泥自身的沉降作用又使污泥的流速降低，因此大量的污泥都被截留在缺氧厌氧反应段中，缺氧厌氧反应段中的微生物与废水中的有机物充分接触，兼氧区(1-3)的兼性菌、缺氧区(1-4)和厌氧区(1-5)的异养菌将废水中的大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物;废水然后进入曝气段(2)，倒伞型表曝机(2-1)利用太阳能和风能发电系统产生的电对废水进行曝气，产生氧化沟工艺的处理效应;
②曝气段(2)处理后的水由溢流墙(2-2)进入水生植物段(3)，水生植物(3-1)与水中的微生物和小型动物对废水进行处理，处理后的水通过溢流堰(3-2)进入陆生植物段进水管(4-6);
③水通过陆生植物段进水管(4-6)和陆生植物段布水管(4-8)进入陆生植物段，废水在滤料层里均匀分布，土壤层上种植的陆生植物(4-5)通过根系 吸收废水的污染物，废水被进一步净化，陆生植物段处理后的水通过陆生植物段出水管进入清水段(5)，清水达标排放或回用。
说明书
一种畜禽养殖废水处理渠
技术领域
本发明涉及废水处理环保装置技术领域，特别是一种畜禽养殖废水处理渠。
背景技术
近年来，我国经济飞速发展，人民生活水平大幅提高，对畜禽产品需求的增加使得我国畜禽业迅猛发展，畜禽养殖场逐渐发展壮大，但同时也造成了严重的水污染。畜禽养殖废水水量大，且水量波动大，含渣量、有机物及氮磷浓度较高，造成的环境问题不仅制约经济发展，对人们身体健康也造成了深远的影响。我国畜禽养殖废水的年排放量远远超过了我国工业废水和生活废水排放量的总和，畜禽养殖废水的污染问题受到人们的普遍关注，所以为增强养殖废水污染的治理水平，保证我国畜禽养殖业的健康发展，因地制宜研究开发高效、简便、低成本、快速的畜禽养殖废水处理方法势在必行。
就目前我国养殖废水处理现状而言，物理化学方法处理技术往往成本过高，主要是设备投入大，运转费用高，操作较复杂。因而，必须针对畜禽养殖废水的特点和来源，因地制宜研发适合农村具体条件的废水处理技术和装置。
同时，很多农村有一些废弃的沟渠，久而久之变成垃圾集散地和臭水沟。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决上述畜禽养殖废水的处理与废弃沟渠有效利用的问题，提供一种畜禽养殖废水处理渠。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种畜禽养殖废水处理渠，包括缺氧厌氧反应段、曝气段、水生植物段、陆生植物段、清水段、太阳能和风能发电系统。
所述缺氧厌氧反应段位于畜禽养殖废水处理渠的上部，根据闲置的沟渠的自然形状建造而成;所述缺氧厌氧反应段包括通过挡水墙和折流墙分隔成的兼氧区、缺氧区和厌氧区，所述兼氧区首端设有用于供入废水的兼氧区进水口， 兼氧区末端与缺氧区首端连通，缺氧区末端与厌氧区首端连通，厌氧区末端设有厌氧区出水口;所述缺氧厌氧反应段的兼氧区、缺氧区和厌氧区上都设有上盖和甲烷气集气排放管;所述挡水墙和折流墙由无砂混凝土制成，与渠道垂直设置。所述缺氧厌氧反应段采用素土夯实防渗。
所述曝气段位于畜禽养殖废水处理渠的中上部，与厌氧区出水口连通，依据沟渠的自然形状建造而成;所述曝气段设有倒伞型表曝机和溢流墙。所述倒伞型表曝机位于曝气段的两端;所述溢流墙位于曝气段的尾部，由无砂混凝土制成，与渠道垂直设置。所述曝气段采用素土夯实防渗。
所述水生植物段位于曝气段的下游，与曝气段的溢流墙相接，依据沟渠的自然形状建造而成;所述水生植物段的尾部设有溢流堰，所述溢流堰由无砂混凝土制成，与渠道垂直设置。所述水生植物段采用素土夯实防渗。所述水生植物段选种水生植物，选种的水生植物应满足以下几点要求：①耐污染能力强;②采用乡土物种，因土种植，因地制宜;③抗病能力强;④易于收获、便于处置。
所述陆生植物段位于水生植物段的下游，所述陆生植物段从下往上依次为防渗层、沸石垫层、滤料层和土壤层。陆生植物段的上游一端的高度高于下游一端的高度，陆生植物段的上游一端设有陆生植物段进水管，陆生植物段的下游一端设有陆生植物段出水管;陆生植物段的底部设有1%-5%的坡度，便于水的流动。
所述防渗层采用素土夯实。
所述沸石垫层厚度200-600毫米，沸石粒径30-50毫米。
所述滤料层厚度100-300毫米，采用活性陶粒滤料，活性陶粒粒径20-30毫米。所述滤料层里设有陆生植物段布水管，陆生植物段布水管连接陆生植物段进水管。
所述土壤层厚度为600-1200毫米，采用植物秸秆、炉渣、生物炭、动物粪便和耕种熟土混合制成。
所述土壤层上选种陆生植物，选种的陆生植物应满足以下几点要求：①耐 污染能力强;②采用乡土物种，因土种植，因地制宜;③抗病能力强;④易于收获、便于处置;⑤耐涝能力强;⑥根系发达，茎叶茂密;常用的植物有李氏禾、芦苇、狗牙根、灰绿藜、牛筋草。
所述清水段位于陆生植物段的下游，与陆生植物段出水管相接，依据沟渠的自然形状建造而成。所述清水段采用素土夯实防渗。
所述太阳能和风能发电系统设置在缺氧厌氧反应段的上盖上部，太阳能和风能发电系统通过电缆连接倒伞型表曝机。
采用所述的畜禽养殖废水处理渠进行废水处理的方法，其步骤为：
①废水由兼氧区进水口进入缺氧厌氧反应段后沿折流墙往复前进，依次通过兼氧区、缺氧区和厌氧区，缺氧厌氧反应段中的污泥随着废水的左右流动和沼气上升的作用而运动，折流墙的阻挡作用和污泥自身的沉降作用又使污泥的流速降低，因此大量的污泥都被截留在缺氧厌氧反应段中，缺氧厌氧反应段中的微生物与废水中的有机物充分接触，兼氧区的兼性菌、缺氧区和厌氧区的异养菌将废水中的大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物;废水然后进入曝气段，倒伞型表曝机利用太阳能和风能发电系统产生的电对废水进行曝气，产生氧化沟工艺的处理效应。
②曝气段处理后的水由溢流墙进入水生植物段，水生植物、水中的微生物和小型动物对废水进行处理，处理后的水通过溢流堰进入陆生植物段进水管。
③水通过陆生植物段进水管和陆生植物段布水管进入陆生植物段，废水在滤料层里均匀分布，土壤层上种植的陆生植物通过根系吸收废水的污染物，废水被进一步净化，陆生植物段处理后的水通过陆生植物段出水管收集进入清水段，清水达标排放或回用。