申请日2012.02.29
公开(公告)日2012.12.05
IPC分类号C02F3/32; C02F9/14
摘要
一种用于农村社区生活废水处理的复合生态系统，主要由化粪池、调节池、土壤生态处理系统、水平流人工湿地系统和集水井串联组成。土壤生态处理系统从下到上依次由防渗层、砾石收集层、复合土壤主反应层、布水层、土壤层和植被层组成，水平流人工湿地系统从上到下依次由底部防渗层，布水、集水与排气管网系统，填料、腐殖层和植物根系组成的基质层，水生植物水体层和水生植物好氧、厌氧微生物种群组成的水体层构成;调节池出水口与土壤生态处理系统中的布水层连通，土壤生态处理系统中的砾石收集层与水平流人工湿地系统连通，集水井的管路上设有潜水泵。本实用新型受环境气候条件影响较小，可以和农村的大环境和谐统一，美化农民居住生活环境。
权利要求书
1.一种用于农村社区生活废水处理的复合生态系统，主要由化粪池、调节池、土壤生态处理系统、水平流人工湿地系统和集水井串联组成，其特征是：土壤生态处理系统从下到上依次由防渗层、砾石收集层、复合土壤主反应层、布水层、土壤层和植被层组成，水平流人工湿地系统从上到下依次由底部防渗层，布水、集水与排气管网系统，填料、腐殖层和植物根系组成的基质层，水生植物水体层和水生植物好氧、厌氧微生物种群组成的水体层构成;调节池出水口与土壤生态处理系统中的布水层连通，土壤生态处理系统中的砾石收集层与水平流人工湿地系统连通，集水井的管路上设有潜水泵。
2.根据权利要求1所述的用于农村社区生活废水处理的复合生态系统，其特征是：化粪池上设置有污水进口，化粪池内设置有格栅，化粪池的出水口与调节池的进水口通过管道连通，调节池内设置有S型导流堰。
3.根据权利要求2所述的用于农村社区生活废水处理的复合生态系统，其特征是：化粪池和调节池的池底设有钢筋混凝土，化粪池的进水口和出水口之间有高度差，调节池的进水口和出水口之间有高度差。
4.根据权利要求1所述的用于农村社区生活废水处理的复合生态系统，其特征是：所述布水层由布水管和轻质陶粒组成，布水管双向开有小口末端有堵口，布水管采用斜下方45°角布置。
5.根据权利要求1所述的用于农村社区生活废水处理的复合生态系统，其特征是：水平流人工湿地的底部防渗层采用黏土层防渗或铺设防渗膜，布水、集水系统由进水管道和出水管道构成。
说明书
用于农村社区生活废水处理的复合生态系统
技术领域
本发明属于生活废水处理技术领域，是生活废水处理与中水回收再利用相结合的水处理与水回收技术。
背景技术
我国是世界上13个最贫水的国家之一，是大国中唯一真正面临水危机的国家。严重缺水和水污染是中国在21世纪综合国力竞争中的一个软肋，是制约经济和社会可持续发展的瓶颈。水危机对我们的影响远远超过其它危机，它会直接导致能源危机、环境危机、粮食危机、健康危机乃至生存危机。农业面源污染是导致水质污染最主要原因之一。农村地区生活废水的处理率低，绝大部分生活废水没有经过处理直接排放。农村生活废水是造成农村水环境污染的主要原因。为了改善我国农村的人居环境，必须加强农村生活废水的收集、处理和资源化设施建设。
目前，我国中心城市的污水主要通过建设污水处理厂集中处理,其常规的工艺为活性污泥法和生物膜法。但是小城镇和乡村等分散源生活废水的治理还存在一个较大的难点，即城市污水处理厂一般建设费用都相当高，要建设大量的输送管道和占地面积较大的污水处理厂，而且在建成后运行费用较大，对于一个日处理1万吨城市生活废水处理厂，投资约在1500万元左右，年运行费用约为150~200万元，因此村镇生活废水处理厂就是有能力建设也可能没有能力运行;另外城市污水处理厂在处理过程中，还会产生大量难以处置的污泥，处理过程中产生的恶臭会对周围居民生活环境带来不良影响等不足。对于生活废水比较分散的农村和小城镇来说，不仅难以承受污水处理厂建设和运行带来的巨大经济压力，而且人居分散使污水的收集很困难。目前，我国广大农村一般都距离市区较远，生活废水进入到中心城市的污水管网需要较大的投资，如果采用常规的土地处理工艺，在现场处理，如慢速渗滤系统、快速渗滤系统、地表漫流系统，虽然对生活废水处理通常具有经济高效的处理效果，但是这些工艺也存在受自然环境条件影响大、破坏表面景观、散发异味和占地面积大等缺点。因此需要开发对环境没有破坏的、适用于分散源的污水处理技术尤其重要。申请人之前获得了专利号为“200920091078.3”、申请名称为“一种生活废水生态处理系统”的实用新型专利，公开了一种生活废水的原地土壤生态处理系统，但是不能完全适用于处理农村社区排放的高负荷的生活废水。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题是针对背景技术中的不足，提供一种用于农村社区生活废水处理的复合生态系统，利用土壤生态处理系统和水平流人工湿地系统相结合，土壤生态处理系统是利用复合土壤填料的吸附过滤、土壤微生物的分解和吸收污水中的有机物和大分子颗粒物，以及通过植物的光合作用吸收污水中的氮、磷、其他微量元素和重金属等。水平流人工湿地系统是在自然或半自然净化系统的基础上发展起来的污水处理技术，即人为地将石、砂、土壤等一种或几种介质按一定比例构成的基质，并有选择性地植入植物的污水处理生态系统。
为了解决上述技术问题采用以下技术方案：一种用于农村社区生活废水处理的复合生态系统，主要由化粪池、调节池、土壤生态处理系统、水平流人工湿地系统和集水井串联组成，土壤生态处理系统从下到上依次由防渗层、砾石收集层、复合土壤主反应层、布水层、土壤层和植被层组成，水平流人工湿地系统从上到下依次由底部防渗层，布水、集水与排气管网系统，填料、腐殖层和植物根系组成的基质层，水生植物水体层和水生植物好氧、厌氧微生物种群组成的水体层构成;调节池出水口与土壤生态处理系统中的布水层连通，土壤生态处理系统中的砾石收集层与水平流人工湿地系统连通，集水井的管路上设有潜水泵。
化粪池上设置有污水进口，化粪池内设置有格栅，化粪池的出水口与调节池的进水口通过管道连通，调节池内设置有S型导流堰。
化粪池和调节池的池底设有钢筋混凝土，化粪池的进水口和出水口之间有高度差，调节池的进水口和出水口之间有高度差。
所述布水层由布水管和轻质陶粒组成，布水管双向开有小口末端有堵口，布水管采用斜下方45°角布置。
[0009] 水平流人工湿地的底部防渗层采用黏土层防渗或铺设防渗膜，布水、集水系统由进水管道和出水管道构成。
本实用新型中土壤生态处理系统和水平流人工湿地系统的大部分系统埋于地下，收环境气候条件影响较小，不会散发不良气味，不影响地面景观，地表种植草坪，可以和农村的大环境和谐统一，美化农民居住生活环境。其布水层在地面下35cm处，不仅可以有效地防止冬季冰冻，而且在这个深度还可以充分利用浅层土壤的充气传氧作用，并且节省开挖工程量。在复合土壤主反应层添加不同的填料大大提高了系统的处理效果，可以调节C、N比;添加轻质陶粒和煤渣可以增加壤土的通透性和吸附能力，增大系统的水力负荷，增加系统除磷的能力;另外在水平流人工湿地系统中种植的植物极具观赏价值，可以带来良好的生态效应。水平流人工湿地系统可以进行物理、化学、生物和植物的协同作用，不仅具有良好的去污能力，还具有较强的耐冲击能力。采用砾石层的收集系统，不仅能收集处理后的中水，而且降低了建设和维护运行成本，有利于更好的推广应用。对于分散性点源生活废水的处理，本发明与传统的活性污泥处理工艺相比较可以节省基建费用50%左右，可以节省运行管理费用85%以上，管理简单，运行费用极低。不仅对有机物的去除效果好，而且对氮磷的去除能力也强，处理出水水质好，处理后的水质能达到回用水的标准。
回用水可以用来灌溉农田或冲洗农家的厕所，达到水资源的循环利用，从而缓解水资源的紧张状况，使农村社区在水资源的综合利用和环境保护方面起到一个示范带头的作用。