申请日2013.07.22
公开(公告)日2013.10.09
IPC分类号E03F5/00; E03F5/14; C04B38/08; C04B28/04; C02F3/32
摘要
本发明公开了一种用于农村生活污水收集和预处理的生态沟渠，属于农村污水处理领域。其包括若干条支渠和干渠，所述的支渠和干渠的水流高程变化处设急流截污构筑物或缓流截污构筑物，支渠和干渠与道路交叉处设道路交叉构筑物;所述急流截污构筑物由球形悬浮填料串和溢流堰组成，所述球形悬浮填料串为若干球形悬浮填料和尼龙绳串联而成;所述缓流截污构筑物由缓流减污坡面和缓流植物修复带连接而成。对于农村生活污水的收集和预处理作用明显，能够有效降低后续工艺处理负荷，使之进水稳定;且本发明不会产生二次污染，实现废物资源化利用，符合绿色环保的理念;建成费用以及维护费用均比较低，具有良好的推广应用价值。
权利要求书
1.一种用于农村生活 污水收集和预处理的生态沟渠，包括若干条支渠(1)和干渠(2)， 所述的支渠(1)连接到干渠(2)上，其特征在于：还包括急流截污构筑物(3)、缓流截污 构筑物(4)、道路交叉构筑物(5)、格栅(6)、折流区(7)、植物拦截带(8)、球形悬浮填 料串(9)、溢流堰(10)、球形悬浮填料(11)、尼龙绳(12)、缓流减污坡面(13)、缓流植 物修复带(14)、挡板卡槽(15)、挡板(16)、景观植物带(17)，所述的支渠(1)和干渠(2) 的水流高程变化处设急流截污构筑物(3)或缓流截污构筑物(4)，支渠(1)和干渠(2)与 道路交叉处设道路交叉构筑物(5);所述支渠(1)由格栅(6)和折流区(7)组成;所述干 渠(2)中间隔设置植物拦截带(8);所述急流截污构筑物(3)由球形悬浮填料串(9)和溢 流堰(10)组成;所述球形悬浮填料串(9)为若干球形悬浮填料(11)和尼龙绳(12)串联 而成;所述缓流截污构筑物(4)由缓流减污坡面(13)和缓流植物修复带(14)连接而成; 所述道路交叉构筑物(5)的顶部设有挡板卡槽(15)，挡板卡槽(15)两侧的渠中设有景观 植物带(17)，挡板(16)通过设置在渠边的挡板卡槽(15)固定。
2.根据权利要求1所述的一种用于农村生活污水收集和预处理的生态沟渠，其特征在于： 所述的支渠(1)、干渠(2)、急流截污构筑物(3)、缓流截污构筑物(4)、道路交叉构筑物 (5)均由泡沫混凝土制成，且所用泡沫混凝土质量配比如下：普通硅酸盐水泥55%，粉煤灰 15%，泡沫3%，减水剂18%，粉末二氧化钛5%，活性炭4%。
3.根据权利要求1所述的一种用于农村生活污水收集和预处理的生态沟渠，其特征在于： 所述的急流截污构筑物(3)呈阶梯状，多级组合而成，相邻两串球形悬浮填料串(9)上的 球形悬浮填料(11)两两互不重叠，交错排列。
4.根据权利要求1所述的一种用于农村生活污水收集和预处理的生态沟渠，其特征在于： 所述的植物拦截带(8)沿与水流垂直方向种植2～3行交错排列的水生植物，水生植物为高羊 茅、狗牙根、看麦娘、野胡萝卜中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种用于农村生活污水收集和预处理的生态沟渠，其特征在于： 所述的缓流减污坡面(13)呈发散状。
6.根据权利要求1所述的一种用于农村生活污水收集和预处理的生态沟渠，其特征在于： 所述的缓流植物修复带(14)由若干除氮水生植物和除磷水生植物组成，除氮水生植物和除 磷水生植物相邻排列;所述的除氮水生植物大聚藻、香菇草和凤眼莲中的一种或几种，除磷 水生植物为水芹、大藻和菖蒲中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种用于农村生活污水收集和预处理的生态沟渠，其特征在于： 所述的景观植物带(17)设于挡板(16)的两侧，景观植物为根系发达的马蹄莲或美人蕉。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种用于农村生活污水收集和预处理的生态沟 渠，其特征在于：所述的急流截污构筑物(3)位于支渠(1)和干渠(2)的水流高程变化较 大处，缓流截污构筑物(4)位于支渠(1)和干渠(2)的水流高程变化较小处。
说明书
一种用于农村生活污水收集和预处理的生态沟渠
技术领域
本发明属于农村污水处理领域，具体地说，涉及一种用于农村生活污水收集和预处理的 生态沟渠，更具体来说，是指针对农村生活污水处理负荷高，出水不易达标，通过收集和预 处理使之处理负荷稳定的生态沟渠。
背景技术
近年来，随着我国农村的发展和农村人民生活水平的迅速提高，农村生活污水的排放量 不断增加，农村生活污水正成为我国农村生态环境恶化的主要原因之一，严重制约农业和农 村经济环境的可持续发展。
由于农村污染源分散且面广，并且受自然条件限制，具有分散、不易收集等特点，因此 大范围的铺设污水收集管网较为困难。而现有大多数农村居民将农村生活污水只是经过简单 的化粪池处理后就直接排入现有未管理沟渠，农村生活污水的收集不够系统，容易污染附近 河道湖泊。
受到农村各方面条件的限制，使得农村生活污水不可能纳入大型集中污水厂集中进行处 理，因而现有农村生活污水的处理技术往往依赖农村现有条件进行选择，包括生化处理系统 (厌氧、缺氧、好氧)和生态处理系统等。但由于农村生活污水的高氮磷负荷以及水质不稳 定等特征，直接进行处理往往会造成农村生活污水的处理效果差、氮磷的去除效果不佳等问 题，无害化处理率低。
中国专利申请号：201110384419.8，公开日2012年06月27日，公开了一份名称为一种 农村生活污水处理装置的专利申请文件，该发明涉及水处理技术领域，特别是涉及一种农村 生活污水处理装置，其包括：主体反应器，其内用于污水同生物膜的接触;与所述主体反应 器的入口连接的进水进气系统，其用于将污水和空气通入所述主体反应器内部;所述主体反 应器外部包覆有加热保温层;所述主体反应器为气水同向，上向流运行，处理后的水从所述 主体反应器的顶部排水管排出。但是该发明还要专门的处理器，处理成本高，处理的效率低。
中国专利申请号：201110073060.2，公开日2011年09月14日，公开了一份名称为集成 组合式农村生活污水处理装置的专利申请文件，该发明属于环境保护和废水处理装置技术领 域。所述装置包括：格栅区、厌氧沉淀区、生物接触氧化区、二沉区、清水区、人工湿地系 统五个部分，生活污水经格栅区截流住污水中粗大的污物，截流后的污水自流至厌氧沉淀区 沉淀，沉淀后的上清液溢流至生物接触氧化区分解水中的有机污染物后，出水经过二沉区沉 淀，沉淀后上清液经清水区至人工湿地系统达标排放。二沉池的污泥采用自动回流装置，回 流生物污泥回流进入前端厌氧沉淀区进行硝化与反硝化生化处理。但是该发明还是要借助机 器，存在处理成本高的问题。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有农村生活污水收集和预处理需要专门的处理器，处理成本高，处理的效率低、 进水处理负荷高、水质不稳定的问题，本发明提供一种用于农村生活污水收集和预处理的生 态沟渠，能有效解决农村生活污水收集不系统，进水处理负荷高、水质不稳定的问题，构造 简单，易于维护，治污效率高。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种用于农村生活污水收集和预处理的生态沟渠，包括若干条支渠和干渠，所述的支渠 连接到干渠上，还包括急流截污构筑物、缓流截污构筑物、道路交叉构筑物、格栅、折流区、 植物拦截带、球形悬浮填料串、溢流堰、球形悬浮填料、尼龙绳、缓流减污坡面、缓流植物 修复带、挡板卡槽、挡板、景观植物带，所述的支渠和干渠的水流高程变化处设急流截污构 筑物或缓流截污构筑物，支渠和干渠与道路交叉处设道路交叉构筑物;所述支渠由格栅和折 流区组成;所述干渠中间隔设置植物拦截带;所述急流截污构筑物由球形悬浮填料串和溢流 堰组成，所述球形悬浮填料串为若干球形悬浮填料和尼龙绳串联而成;所述缓流截污构筑物 由缓流减污坡面和缓流植物修复带连接而成;所述道路交叉构筑物的顶部设有挡板卡槽，挡 板卡槽两侧的渠中设有景观植物带，挡板通过设置在渠边的挡板卡槽固定。
优选地，所述的支渠、干渠、急流截污构筑物、缓流截污构筑物、道路交叉构筑物均由 泡沫混凝土制成，且所用泡沫混凝土质量配比如下：普通硅酸盐水泥55%，粉煤灰15%，泡 沫3%，减水剂18%，粉末二氧化钛5%，活性炭4%。
优选地，所述的急流截污构筑物呈阶梯状，多级组合而成，相邻两串球形悬浮填料串上 的球形悬浮填料两两互不重叠，交错排列。
优选地，所述的植物拦截带沿与水流垂直方向种植2～3行交错排列的水生植物，水生植 物为高羊茅、狗牙根、看麦娘、野胡萝卜中的一种或几种。
优选地，所述的缓流减污坡面呈发散状，水流面积大，流速慢。
所述的缓流植物修复带由若干除氮水生植物和除磷水生植物组成，除氮水生植物和除磷 水生植物相邻排列;所述的除氮水生植物大聚藻、香菇草和凤眼莲中的一种或几种，除磷水 生植物为水芹、大藻和菖蒲中的一种或几种。大聚藻、香菇草和凤眼莲的除氮能力强，水芹、 大藻和菖蒲的除磷能力强。
优选地，所述的景观植物带设于挡板的两侧，景观植物为根系发达的马蹄莲或美人蕉。
所述的急流截污构筑物位于支渠和干渠的水流高程变化较大处，缓流截污构筑物(4)位 于支渠和干渠的水流高程变化较小处。本处所说的水流高程变化较大处为水力坡度大于30%， 较小处为10%-30%。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明设有支渠、干渠、急流截污构筑物、缓流截污构筑物和道路交叉构筑物，充 分利用农村现有条件，因地制宜，对于农村生活污水的收集和预处理作用明显，能够有效降 低后续污水处理负荷，使之进水稳定。
(2)本发明主体采用掺有二氧化钛和活性炭的泡沫混凝土结构，大孔型结构也有利于污 染物的附着，活性炭吸附的污染物通过二氧化钛光催化产生的羟基自由基去除，活性炭可连 续吸附再生。
(3)本发明的支渠设有折流区，由于支渠具有水量小、负荷高的特点，折流区的小断面 面积增加了水力停留时间，同时污水与泡沫混凝土充分接触，提高对污染物去除效果。
(4)本发明植物拦截带、缓流植物修复带、景观植物带均栽植水生植物，不仅能够阻隔 污染物，净化水质，还能够达到一定的景观效果。
(5)本发明道路交叉构筑物的挡板结构的设置解决了以往农村生活污水沟渠与道路交叉 处交通不畅的缺点，有利于道路交通的流畅，美观实用。
(6)本发明不会产生二次污染，其运行过程中产生的底泥以及植物残渣都可以作为肥料， 实现废物资源化利用，减少其他能源消耗，符合绿色环保的理念。
(7)本发明运行过程中无动力系统，不占有其他资源，操作管理方便，易于维护，只需 安排专人定期对格栅出口处的杂物进行清理，建成费用以及维护费用比较低，具有良好 的推广应用价值。