申请日2013.11.20
公开(公告)日2014.02.05
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明涉及环保技术领域，尤其是半地埋景观式新农村生活污水处理系统，包括集水管网、混合池、水泵和处理单元，集水管网收集生活污水后，经混合池、水泵进入处理单元，处理单元采用可独立拆卸的预制特型板组装为复合层净化单元，从上到下依次为湿地景观植物栽培层、人工湿地基质层和过水渠，湿地景观植物栽培层上栽植湿地景观植物，人工湿地基质层与生活废水进行物质交换，过水渠内设有用于净化污水的折流板和弹性生物绳。本发明以农村原有排水沟渠为基础，组合为立体复合净化水渠，实现废水达标排放的目的，同时美观、经济，投资少，对COD、氨氮、TN、TP、农药、大肠菌群、沙门氏菌等均有良好的去除效果，尤其适用于农村污水沟渠的排放改造。
权利要求书
1.半地埋景观式新农村生活污水处理系统，包括集水管网、混合池、水泵和处理单元，其特征在于，其中：
集水管网遍布农村生活区，收集生活污水并输送至混合池;
生活污水在混合池内自然沉淀，经水泵加压后，由沟渠输送至处理单元;
水泵与处理单元之间的沟渠内设有流量计，流量计用于测定流速、流量;
处理单元为预制特型板材搭建成的多层建筑结构，从上到下依次为湿地景观植物栽培层、人工湿地基质层和过水渠，湿地景观植物栽培层外露于地面，其上端栽植景观植物，过水渠埋于地下，生活污水在过水渠内净化处理;
所述预制特型板包括湿地景观植物栽培层顶板、湿地景观植物栽培层底板、人工湿地基质层底板和过水渠预制板，各预制特型板为大小相同、可独立拆卸的板材，且两端均设有用于相互铆接的榫头和榫槽，湿地景观植物栽培层底板与人工湿地基质层底板之间设有立板;
湿地景观植物栽培层顶板、湿地景观植物栽培层底板之间为湿地景观植物栽培层，湿地景观植物栽培层内填充有湿地植物栽培基质;
湿地景观植物栽培层底板、人工湿地基质层底板之间为人工湿地基质层，人工湿地基质层内填充有人工湿地基质;
人工湿地基质层底板、过水渠预制板之间为过水渠。
2.根据权利要求1所述的半地埋景观式新农村生活污水处理系统，其特征在于：所述湿地景观栽培层顶板上均匀开有多个孔径为8～12cm、孔间距为2～3cm的固定孔，用于稳固湿地植物植株。
3.根据权利要求1所述的半地埋景观式新农村生活污水处理系统，其特征在于：所述湿地景观栽培层底板上均匀开有多个孔径为1～2cm、孔间距为4～6cm的透水孔，湿地景观栽培层底板用于承载湿地植物栽培基质。
4.根据权利要求1所述的半地埋景观式新农村生活污水处理系统，其特征在于：所述人工湿地基质层底板上均匀开有多个孔径为1～2mm，孔间距为3～5cm的圆孔，人工湿地基质层底板用于承载人工湿地基质，提供人工湿地基质与废水物质交换的通道。
5.根据权利要求1所述的半地埋景观式新农村生活污水处理系统，其特征在于：所述过 水渠预制板为凹槽状板材，底部与边壁一体成型，槽底设有折流板和铆接扣，相对的两个铆接扣之间系有弹性生物绳，过水渠预制板高度≤5cm。
6.根据权利要求1或4所述的半地埋景观式新农村生活污水处理系统，其特征在于：所述人工湿地基质为砾石、海泡石、陶粒、沸石均匀混配的混合料，人工湿地基质厚度≥30cm。
7.根据权利要求5所述的半地埋景观式新农村生活污水处理系统，其特征在于：所述弹性生物绳为聚丙烯材料制成的弹性绳，弹性生物绳的布设方向与水流方向垂直。
8.根据权利要求5所述的半地埋景观式新农村生活污水处理系统，其特征在于：所述折流板的高度与过水渠预制板的边壁高度相同。
9.根据权利要求1所述的半地埋景观式新农村生活污水处理系统，其特征在于：所述立板上均匀设有多个孔径为5～8mm、孔间距为5cm的圆孔。
10.根据权利要求1所述的半地埋景观式新农村生活污水处理系统，其特征在于，生活污水处理的流程包括如下步骤：
1)遍布农村生活区的集水管网收集生活污水，输送至混合池;
2)生活污水在混合池内自然沉淀后，经水泵加压进入沟渠;
3)沟渠内的生活污水流经流量计后，进入污水处理单元;
4)生活污水在过水渠内净化，达标后排放。
说明书
半地埋景观式新农村生活污水处理系统
技术领域
本发明涉及环保技术领域，尤其是半地埋景观式新农村生活污水处理系统。
背景技术
随着人们生活水平的提高，对生活环境的安全指标也提高了更高的要求，根据国家农村 发展计划纲要，我国已经普遍开始在农村兴建合宜的排水沟渠，对生活污水进行净化，达标 后的水体才能排放入自然环境。众所周知，要完成对水体的净化，尤其是生活污水中富含的 各种COD、氨氮、TN、TP、农药、大肠菌群、沙门氏菌，单靠水渠自身的沉淀净化能力是 完全不可能的，这些富含营养元素和菌群的污水直接排入大自然，一方面存在传播疾病的危 险，给卫生防控工作带来巨大压力，另一方面，富营养化的水体会严重影响自然植物的生长 环境，造成环境灾难。
现有的农村沟渠，其结构非常简单，一般是入地式排水沟，用石块、砌砖或水泥垒成， 上面加盖水泥板。如按照城市地下排水系统的标准进行改造，成本高昂，受限于农村的经济 条件，难以施行，同时庞大的污水处理系统也不符合农村的群落式聚居所需。而研发专门用 于农村污水处理的管道系统，成本极其高昂，投入运行后的管理维护也需要专门的人员参与， 同样不具备可行性。而在现有沟渠设施基础上进行简单的消毒、净化，又达不到净化处理指 标。以上问题种种，均证明我国农村急需一种建设在现有沟渠设施上、能够完成净化处理程 序、达标排放的污水净化处理系统。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述技术缺点提供半地埋景观式新农村生活污水处理系统，利 用现有农村排水沟渠，实现达标排放、同时美化环境之目的。
本发明解决技术问题采用的技术方案为：半地埋景观式新农村生活污水处理系统，包括 集水管网、混合池、水泵和处理单元，其中：
集水管网遍布农村生活区，收集生活污水并输送至混合池;生活污水在混合池内自然沉 淀，经水泵加压后，由沟渠输送至处理单元;水泵与处理单元之间的沟渠内设有流量计，流 量计用于测定流速、流量;处理单元为预制特型板材搭建成的多层建筑结构，从上到下依次 为湿地景观植物栽培层、人工湿地基质层和过水渠，湿地景观植物栽培层外露于地面，其上 端栽植景观植物，过水渠埋于地下，生活污水在过水渠内净化处理;所述预制特型板包括湿 地景观植物栽培层顶板、湿地景观植物栽培层底板、人工湿地基质层底板和过水渠预制板， 各预制特型板为大小相同、可独立拆卸的板材，且两端均设有用于相互铆接的榫头和榫槽， 湿地景观植物栽培层底板与人工湿地基质层底板之间设有立板;湿地景观植物栽培层顶板、 湿地景观植物栽培层底板之间为湿地景观植物栽培层，湿地景观植物栽培层内填充有湿地植 物栽培基质;湿地景观植物栽培层底板、人工湿地基质层底板之间为人工湿地基质层，人工 湿地基质层内填充有人工湿地基质;人工湿地基质层底板、过水渠预制板之间为过水渠。
其中，预制特型板一般采用水泥、混凝土浇铸的预制板，此种材料的结构强度高，在水 流长期侵蚀下不易损毁、塌陷，寿命长，生产成本相对低廉。
所述湿地景观栽培层顶板上均匀开有多个孔径为8～12cm、孔间距为2～3cm的固定孔， 用于稳固湿地植物植株。湿地植物植株一般因地制宜，选取生命周期长、根系发达的湿地亲 水植物为宜，如凤眼莲、美人蕉、黄草蒲、再力花、荇菜、富贵竹、伞草、香根草等，在栽 植过程中，可以按处理单元分段轮植，也可以在同一处理单元中搭配混栽。湿地植物的株身 较细，适于栽植于8～12cm的孔径内，植株的根系穿过湿地植物栽培基质层(湿地植物栽培 基质层起到对植株的固定作用)后扎入人工湿地基质层，汲取人工湿地基质内的养分。
所述湿地景观栽培层底板上均匀开有多个孔径为1～2cm、孔间距为4～6cm的透水孔， 湿地景观栽培层底板用于承载湿地植物栽培基质。湿地景观栽培层底板上的透水孔一方面便 于湿地景观植物根系的穿过，同时也利于水分的上行，保持湿地景观栽培基质的的湿度。
所述人工湿地基质层底板上均匀开有多个孔径为1～2mm，孔间距为3～5cm的圆孔，人 工湿地基质层底板用于承载人工湿地基质，提供人工湿地基质与废水物质交换的通道。人工 湿地基质层底板上的圆孔的孔径与湿地景观栽培层底板上的透水孔的孔径相同，孔间距略小， 其目的是控制植株根系的散布范围，避免根系在地下过分扩展，影响管理维护时对各预制特 型板的拆卸、安装。
所述过水渠预制板为凹槽状板材，底部与边壁一体成型，槽底设有折流板和铆接扣，相 对的两个铆接扣之间系有弹性生物绳，过水渠预制板高度≤5cm。过水渠预制板上不设孔洞， 底部与边壁围成的凹槽内设置折流板，折流板一方面起到延长废水在处理单元中停留时间的 作用;由于生物绳具有弹性，需用铆接扣用于系挂固定。
所述人工湿地基质为砾石、海泡石、陶粒、沸石均匀混配的混合料，人工湿地基质厚度 ≥30cm。砾石宜选取粒径为2～3cm的小颗粒，海泡石和陶粒宜选取粒径为0.5～1cm的颗粒， 沸石选用粒径为1～2cm的颗粒，上述砾石、海泡石、陶粒、沸石不仅具有良好的吸水性和 保水性，同时能够对废水中的污染物进行吸附、为微生物的生长繁殖提供场所，促进废水中 有机物的降解和污染物的去除。
所述弹性生物绳为聚丙烯材料制成的弹性绳，弹性生物绳的布设方向与水流方向垂直。 聚丙烯具有很强的弹性和较大的比表面积，同时耐腐蚀、不易老化、使用寿命长，为生活污 水内的微生物提供良好的生存繁殖环境，加快废物降解过程，提高污水净化效率。
所述折流板的高度与过水渠预制板的边壁高度相同。折流板在过水渠预制板内设有缺口， 相邻两块折流板的缺口位于不同的一侧，以延长水路，其高度与过水渠预制板边壁高度相同， 起到对人工湿地基质层底板的支撑作用。
所述立板上均匀设有多个孔径为5～8mm、孔间距为5cm的圆孔。立板设于湿地景观栽 培层底板与人工湿地基质层底板之间，作为承载构件，湿地景观栽培层底板、人工湿地基质 层底板与相领的两块立板之间填充人工湿地基质，立板上的圆孔用于相领两个处理单元之间 的水路、养分交换，避免某个处理单元通路意外堵塞后湿地植物的枯萎、死亡。
生活污水处理的流程包括如下步骤：
1)遍布农村生活区的集水管网收集生活污水，输送至混合池;
2)生活污水在混合池内自然沉淀后，经水泵加压进入沟渠;
3)沟渠内的生活污水流经流量计后，进入污水处理单元;
4)生活污水在过水渠内净化，达标后排放。
本发明所具有的有益效果是：本发明以农村原有排水沟渠为基础，组合为立体复合净化 水渠，实现废水达标排放的目的，同时美观、经济，投资少，对COD、氨氮、TN、TP、农 药、大肠菌群、沙门氏菌等均有良好的去除效果，尤其适用于农村污水沟渠的排放改造。