申请日2012.03.14
公开(公告)日2012.10.24
IPC分类号C02F3/32
摘要
本实用新型公开了一种原位处理农村生活污水的梯级生态滞留沟渠，将农村生活污水集收集和处理于一体，生活污水依次经过化粪池、格栅后经过梯级生态滞留沟渠系统净化处理后可排放或回用，梯级生态滞留沟渠系统主要包括防渗层、填料、植物和复合生态基。梯级生态滞留沟渠的宽度为50-100cm，深度为50-80cm，长度大于100m;梯级生态滞留沟渠截面为梯形，沟底铺设防渗层，每隔30-50m设一个复合生态基，复合生态基之间有梯级高差。本实用新型将污水收集和处理集一体，充分利用碎石填料、复合生态基、水生植物及微生物的综合作用，强化农村生活污水的生态净化过程，达到有效去除水中污染物的目的。
权利要求书
1.一种原位处理农村生活污水的梯级生态滞留沟渠，其特征是将农村生活污水集收集和处理于一体，生活污水依次经过化粪池、格栅后经过梯级生态滞留沟渠系统净化处理后可排放或回用，梯级生态滞留沟渠系统主要包括防渗层、填料、植物和复合生态基。
2.根据权利要求书1所述一种原位处理农村生活污水的梯级生态滞留沟渠，其特征在于梯级生态滞留沟渠的宽度为50-100cm，深度为50-80cm，长度大于100m;梯级生态滞留沟渠截面为梯形，沟底铺设防渗层，每隔30-50m设一个复合生态基，复合生态基之间有梯级高差。
说明书
一种原位处理农村生活污水的梯级生态滞留沟渠
技术领域
本实用新型属于农村生活污水消纳处理技术领域。
背景技术
国内常规污水处理技术有活性污泥法、氧化沟、SBR等工艺技术，这些技术各有特点，但对于农村生活污水来说，存在能耗高、建设运行费用高、进水水质要求高、需专业人员维护等不利因素，在农村经济条件尚不发达的情况下很难推广应用。农村人口分布广、密度低，生活污水分布比较零散，无集中统一的污水管道收集系统，农村经济发展水平偏低，经济承受能力弱。农村由于其社会组织结构、经济发展状况和生活水平与生活习惯等，与城镇相比尚有较大的不同和差距，决定了村镇生活污水处理与城镇生活污水处理相比，不仅在水质、水量及建设规模上有所不同，而且在处理工艺选择、工程建设与投资、运行管理的模式等方面也有较大的区别。因此，我国农村污水处理不适宜延用城镇生活污水处理的模式和工艺，需要充分考虑中国农村的自然条件、污水排放和收集程度、村镇经济实力和农民管理水平的现状。本着投资运行费用少、管理维护简便的原则，控制村镇生活污水面源污染的根本出路在于采用强化自然生态系统净化功能的生态工程技术，研发一种低能耗、建设运行费用低，无需增加排水管网投资的适合农村生活污水处理的生态工程技术是农村生活污水处理的发展方向。
发明内容
充分考虑农村排水管网不健全、污水收集难、经济承受弱的特点，为降低污水管网投资在农村污水处理项目建设中所占比重及处理成本，且不改变周围环境，本实用新型提供一种农村生活污水的收集处理方法，利用农村现有或新建排水明沟，构建原位收集处理农村污水的梯级生态滞留沟渠。
本实用新型采用的技术方案是：
一种原位处理农村生活污水的梯级生态滞留沟渠，其特征是将农村生活污水集收集和处理于一体，生活污水依次经过化粪池、格栅后经过梯级生态滞留沟渠系统净化处理后可排放或回用，梯级生态滞留沟渠系统主要包括防渗层、填料、植物和复合生态基。梯级生态滞留沟渠的宽度为50-100cm，深度为50-80cm，长度大于100m;梯级生态滞留沟渠截面为梯形，沟底铺设防渗层，每隔30-50m设一个复合生态基，复合生态基之间有梯级高差。
本实用新型进一步的具体的技术方案是：
一种原位处理农村生活污水的梯级生态滞留沟渠，其特征在于利用现有或新建排水沟渠构建梯级生态滞留沟渠，污水入系统前经过化粪池和物理格栅的预处理;梯级生态滞留沟渠的宽度为50-100cm，深度为50-80cm，长度大于100m;梯级生态滞留沟渠截面为梯形，沟底铺设防渗层、自然土壤和碎石填料，自然土壤厚度为10mm-20mm，碎石填料粒径为30mm-50mm，厚度为20cm-40cm，每隔30-50m设一个复合生态基，利用高差形成梯级生态滞留沟渠，复合生态基数量由污染负荷和沟渠高差确定。
本实用新型一种原位处理农村生活污水的梯级生态滞留沟渠的复合生态基主要是土壤和锯末配制，污水经复合生态基的降解、吸附等一系列物理、化学和生物过程，污水中的污染组分得到有效降解和滞留。锯末本身具有较强的吸附性能、对污水中的有机污染物、油类、重金属有很好的去处效果，同时，锯末为脱氮细菌提供碳源，污水中的NO3-N被反硝化细菌作为缺氧呼吸的电子受体还原为N2排出;土壤作为吸附介质和微生物载体，土壤胶体吸附的NH4+取代层间阳离子，发生铵的固定，同时微生物在厌氧条件下可能发生氨的厌氧氧化，以NH4-N为电子供体，NO2-N为电子受体，将氨氮和硝态氮转化成N2排入大气。污水经复合生态基的降解、吸附等一系列物理、化学和生物过程，污水中的污染组分得到有效降解和滞留。
本实用新型一种原位处理农村生活污水的梯级生态滞留沟渠，在沟底和沟壁种植挺水植物，植物选择蕉芋、芋头、茭白、水芹等经济作物或美人蕉等景观植物，根据季节变换变更植物种类。植物应因地制宜的根据当地的自然气候条件，选择耐污强、抗冲击、抗水湿、根系发达、具有较强污染物吸附和富集能力，同时具备景观功能或经济价值的挺水植物。
本系统的发明原理为：模拟和强化生态净化过程，利用生态复合基中的土壤和锯末混合物通过吸附作用对COD、油类、氨氮、重金属等污染物均有较好的去除效果;同时，复合生态基形成跌水曝氧，使污水在跌落过程中与空气接触充氧，强化微生物去除污染物的效能;碎石填料具有较大的比表面积，对污染物较好的吸附性能，同时，随着系统运行，碎石填料表面富集微生物形成生物膜，可降解污染物;植物根系从污水中吸取营养物质加以利用和富集，降低污水中COD、N、P浓度，植物通过光合作用和茎秆的运输作用，将氧运输到根部，在根部周围形成好氧区，在根部较少或者达到不到地方形成兼性厌氧和厌氧区，有利于消化和反消化的进行，从而达到脱磷除氮的目的;生活污水经过系统复合生态基、砾石填料孔隙物理过滤吸附、挺水植物吸收和植物根系周围的微生物综合作用。
由于上述处理方案运用，本实用新型与现有技术相比，具有下列优势和效果：
1、本方法中的生态滞留沟渠，可利用农村原有排水沟渠，解决污水难收集的问题，减少管网投资，不用增加额外的处理场地，同时不改变沟渠原有的集水和排水功能，不影响地表径流和农田排水灌溉功能，达到排水和处理的双重目的。
2、可与周围水塘结合处理，提高处理效率。
3、由于系统中填料、复合生态基的作用，提高了沟渠对污染物的消纳处理能力，同时可获得种植的经济作物。
4、处理系统采用碎石填料，一般不会产生剩余污泥，不会造成系统堵塞，但长时间运行后有污泥的沉积，会影响系统处理效率，因此，在系统运行较长时间后，应进行人工清淤维护。
5、本方法对生活污水污染物有较好的去除效果，针对性强，设计简单，施工容易，建设成本低廉，运行维护简易，具备良好的推广应用价值。