申请日20200624
公开(公告)日20200818
IPC分类号C02F3/32
摘要
本发明公开了一种用于农村污水处理的生态沟渠，包括沿排水方向水平依次设置的进水区、净化区、出水区和集水井，净化区包括从上至下依次铺设的碎石种植层、碎石净化上层、碎石净化中层和碎石净化下层，碎石种植层上种植湿生植物，在净化区中竖直设置有多个管壁带有通孔的通气管，通气管的下端插到渠底，上端高出碎石种植层的表面，防止污水倒灌,出水区通过穿孔墙与集水井连通，集水井外墙侧壁上部安装有将集水井中污水排走的出水管，集水井中安置潜流水泵，潜流水泵将污水通过穿过出水区、净化区的输水管把污水反向输送到进水区后再次进行处理净化。处理效果好、不影响沟渠正常排水、不占用任何耕地，运行管理简单，便于大规模推广应用。
权利要求书
1.一种用于农村污水处理的生态沟渠，其特征在于，生态沟渠(1)包括沿排水方向水平依次设置的进水区(3)、净化区(4)、出水区(7)和集水井(8)，多层填料构成的净化区(4)包括从上至下依次铺设的碎石种植层(14)、碎石净化上层(15)、碎石净化中层(16)和碎石净化下层(17)，碎石种植层(14)上种植湿生植物(6)，在净化区(4)中竖直设置有多个管壁带有通孔的通气管(5)，通气管(5)的下端插到渠底，上端高出碎石种植层(14)的表面，防止污水倒灌,出水区(7)通过集水井侧壁下部的穿孔墙(12)与集水井(8)连通，集水井(8)外墙侧壁上部安装有将集水井(8)中污水排走的出水管(9)，集水井(8)中安置潜流水泵(13)，潜流水泵(13)将污水通过穿过出水区(7)、净化区(4)的输水管(11)把污水反向输送到进水区(3)后再次进行处理净化。
2.根据权利要求1所述用于农村污水处理的生态沟渠，其特征在于，所述生态沟渠(1)由农村污水排水沟沟底(2)一段改造挖掘而成，沿排水方向距离最后一个排污口10～30m，生态沟渠(1)长度为20～50m，纵向设0.5%～1%的坡降，深度为0.8～1.2m，边坡比为1:0.5～1:1.0;排水沟底(2)以上两侧边坡植草防护。
3.根据权利要求2所述用于农村污水处理的生态沟渠，其特征在于，所述进水区(3)和出水区(7)的高度为80～120cm，长度为100～150cm，放置粒径为40～80mm的碎石;所述净化区(4)长度为16～43m，碎石种植层(14)高度为20～30cm，碎石粒径为5～10mm，碎石净化上层(15)高度为20～30cm，碎石粒径为10～20mm，碎石净化中层(16)高度为20～30cm，碎石粒径为20～40mm，碎石净化下层(17)高度为20～30cm，碎石粒径为10～20mm。
4.根据权利要求2所述用于农村污水处理的生态沟渠，其特征在于，所述集水井(8)墙壁材质为混凝土C25，宽度与排水沟底(2)一样，顶部比出水区(7)顶部高20cm，长度为2.0～4.0m。
5.根据权利要求2所述用于农村污水处理的生态沟渠，其特征在于，所述通气管(5)为ABS管，管径为50mm，管长为100～140cm，每隔20cm打4个孔，单孔直径为6mm。
6.根据权利要求2所述用于农村污水处理的生态沟渠，其特征在于，所述输水管(11)距离生态沟渠(1)底部55～85cm，输水管(11)的出水口设置有与输水管(11)垂直、水平布置的布水管(10)，布水管(10)与输水管(11)连通，在布水管(10)两侧顶端分别安装堵头，布水管为ABS管，管径为100mm，管壁上打孔，开孔直径为20mm，开孔方式为左右交替，间距200mm。
7.根据权利要求2所述用于农村污水处理的生态沟渠，其特征在于，所述穿孔墙(12)距离生态沟渠底部300mm，孔间距为200mm，孔径为60～100mm。
8.根据权利要求2所述用于农村污水处理的生态沟渠，其特征在于，所述出水管(9)为ABS管，设置高度距集水井下游排水沟底10cm，管径为100mm。
9.根据权利要求1所述用于农村污水处理的生态沟渠，其特征在于，所述湿生植物(6)为芦苇、香蒲、麦冬草或金边吊兰。
说明书
用于农村污水处理的生态沟渠
技术领域
本发明涉及农村雨污排水除污领域，尤其是一种用于农村污水处理的生态沟渠。
背景技术
我国农村生活污水具有水量小、排放分散、水质复杂的特征。目前，我国农村地区房屋基本都属于自建房，具有较大的随意性，村镇分布密度小和居民建筑布局随意导致了农村污水排放极为分散，有的排入明沟或暗渠，有的就近排入溪、河及湖泊。农村生活污水主要产生于居民生活过程中粪便及其冲洗水、洗浴污水和厨房污水，此外还混有垃圾堆放产生的污水和高浊度的雨水径流等，汇集的污水水质成分复杂。此外，农村生活污水水质水量随时间变化差异较大，日排放量的峰值一般出现在早晨、中午和晚上三个时段;排放量随季节变化的规律表现为夏季较多、冬季较少，与排放量相反，主要污染物如化学需氧量、总氮和总磷的浓度变化规律为夏季较低、冬季较高。
由于经济条件限制级环境保护意识的缺乏，我国农村地区大都以明渠或暗管收集污水，污水收集设施简陋，往往会汇入雨水、山泉水等，汇集的污水成分复杂。在新农村建设中，农村生活污水主要通过小规模的无/维动力处理站或湿地处理，但往往因入户改造难、进水水量小、运行费用高等因素停止运行或阶段性运行。粗放的排放方式及农村生活污水处理设施无法长效运行，导致农村生活污水的露天排放和地下渗漏不但使村民的居住环境恶化，而且易造成地表及地下水污染。
因此，针对目前我国农村地区生活污水的特征及部分处理设施无法长效运行，亟需开发一种既能充分利用农村现有沟渠闲置土地，又能对雨污水进行有效处理的经济又合理的技术。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有农村地区污水处理技术的不足，提供一种结合农村污水特点，在现有沟渠的基础上进行改造从而对农村污水进行净化处理的生态沟渠。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于农村污水处理的生态沟渠，生态沟渠包括沿排水方向水平依次设置的进水区、净化区、出水区和集水井，多层填料构成的净化区包括从上至下依次铺设的碎石种植层、碎石净化上层、碎石净化中层和碎石净化下层，碎石种植层上种植湿生植物，在净化区中竖直设置有多个管壁带有通孔的通气管，通气管的下端插到渠底，上端高出碎石种植层的表面，防止污水倒灌,出水区通过集水井侧壁下部的穿孔墙与集水井连通，集水井外墙侧壁上部安装有将集水井中污水排走的出水管，集水井中安置潜流水泵，潜流水泵将污水通过穿过出水区、净化区的输水管把污水反向输送到进水区后再次进行处理净化。
所述生态沟渠由农村污水排水沟沟底一段改造挖掘而成，沿排水方向距离最后一个排污口10～30m，生态沟渠长度为20～50m，纵向设0.5%～1%的坡降，深度为0.8～1.2m，边坡比为1:0.5～1:1.0;排水沟底以上两侧边坡植草防护。
所述进水区和出水区的高度为80～120cm，长度为100～150cm，放置粒径为40～80mm的碎石;所述净化区长度为16～43m，碎石种植层高度为20～30cm，碎石粒径为5～10mm，碎石净化上层高度为20～30cm，碎石粒径为10～20mm，碎石净化中层高度为20～30cm，碎石粒径为20～40mm，碎石净化下层高度为20～30cm，碎石粒径为10～20mm。
所述集水井墙壁材质为混凝土C25，宽度与排水沟底一样，顶部比出水区顶部高20cm，长度为2.0～4.0m。
所述通气管为ABS管，管径为50mm，管长为100～140cm，每隔20cm打4个孔，单孔直径为6mm。
所述输水管距离生态沟渠底部55～85cm，输水管的出水口设置有与输水管垂直、水平布置的布水管，布水管与输水管连通，在布水管两侧顶端分别安装堵头，布水管为ABS管，管径为100mm，管壁上打孔，开孔直径为20mm，开孔方式为左右交替，间距200mm。
所述穿孔墙距离生态沟渠底部300mm，孔间距为200mm，孔径为60～100mm。
所述出水管为ABS管，设置高度距集水井下游排水沟底10cm，管径为100mm。
所述湿生植物为芦苇、香蒲、麦冬草或金边吊兰。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)针对农村污水排水量小且波动较大的特征，设计一种污水滞留及循环系统，提高污水处理停留时间，也达到了脱氮除磷的效果。
(2)生态沟渠净化区布设的生态过滤层由不同粒径的砂石组成，利用滤料的吸附、离子交换作用及附着生长在滤料上的生物膜的生物降解作用，强化了生态沟渠对氮磷、有机物的净化作用。
(3)本发明构建的生态沟渠不影响排水沟正常排水、不占用任何耕地，运行管理简单，砂石等材料价格低廉，便于大规模推广应用。（发明人吕红波;许伟;于朝霞;李志华;任东红;郭英卓;俞云飞;廖先容;王文华;孙兆地）