申请日2014.10.22
公开(公告)日2015.01.28
IPC分类号C02F9/14; C02F3/32; C02F3/02
摘要
本发明涉及跌水充氧-高纵深复合潜流人工湿地技术在农村生活污水处理中的应用方法，可有效解决农村生活污水的处理，减少环境污染的问题，方法是，将农村生活原水经格栅处理后，送入调节池，经调节池处理后，污泥进入污泥池，并经处理后外运处置，经调节池后的污水进入跌水景观设施，经跌水景观设施处理后，进入跌水充氧-高纵深复合潜流人工湿地系统，处理后的污水达到排放要求，被排放或回收利用;本发明方法新颖独特，其设备易制备，处理效率高，质量好，不但减少了土地占用面积，提高了污水处理负荷，有效用于污水的处理，包括农村生活污水和工业废水，投资低，管理维护简单，废水处理效果好，能耗低，大大减少了废水对环境的污染。
权利要求书
1.一种跌水充氧-高纵深复合潜流人工湿地技术在农村生活污水处理中的应用方法，其特征在于，由以下方式给出：
①、格栅处理：原水进入格栅，经格栅隔离，将原水中体积较大的悬浮物或漂浮物置于格栅的进水面前，并及时清除，避免堵塞后续构筑物管道;
所述的格栅，当栅渣量小，采用人工格栅定期清理，当栅渣量超过0.2m3/d时，采用格栅间隙10mm的机械回转式格栅;
②、调节池处理：经格栅隔置处理好的污水进入调节池，因生活污水根据生活习惯的不同，在24小时内呈现波动性，造成水量和水质的不稳定，影响处理效果的稳定性，因此要设置调节池对水质水量进行调节，提高对有机物负荷的缓冲能力，调节池采用地下式钢筋混凝土建造，平面形状为方形，内部根据水质情况设置多曲面搅拌器，搅拌器可按5w/m3选取，材质为不锈钢或玻璃钢，污水在调节池内停留时间为6-8小时，有效水深3-4米，超高0.3米，经调节池处理后，沉淀在调节池下部的污泥排至污泥池，经板框压滤机进行脱水处理后，定期被外运，除去污泥后的污水进入跌水景观设施，进行进一步处理;
③、跌水景观设施处理：所述的跌水景观设施是由人工做成的多层阶梯状的假山，由地面(15)上垂直的山体面和多层阶梯状的斜面(12)构成的假山结构，在斜面的底部建有集水池(13)，用作集水、消除水锤效应，垂直的山体面是由下部的砼体(14)及上部的山石(11)砌筑构成，多层阶梯设置为5-8层，每层跌水高度为0.1-0.15米，靠垂直的山体面设置有污水提升管道(10)，污水提升管道(10)的上口置于多层阶梯状的斜面上顶部，污水提升管道(10)的下口接污水提升泵的出水口，将污水提升至跌水景观设施高处，通过多层跌水阶梯，增大液气接触面积，提高氧分子从气膜进入液膜的量，从而提高原水复氧能力，增加原水中氧含量，提高后续湿地中生化处理效率;
④、人工湿地处理：尽管经跌水景观设施处理后的污水进入集水池后，通过排水口进入人工湿地进行处理，所述的人工湿地为砖混结构，人工湿地结构是，在由边界(9)构成的湿地面中装有横向的进水干管(2)，进水干管上靠边界(9)的一端装有进水阀(1)，并由进水阀与外水源相连，用于给湿地供水，进水干管(2)上装有处于同一平面的支管(3)，支管(3)上装有与支管在同一平面、并与支管(3)垂直的配水管(4)，与进水干管(2)相对应的另一边的湿地底部内的防渗层(8)上面装有与防渗层平行的出水管(6)，湿地面内设置有垂直伸出湿地面上部的空气支管(5)，防渗层(8)上面依次设置有一级大青石填料层(7-1)、二级中砾石填料层(7-2)、三级细砾石填料层(7-3)、四级风化砂填料层(7-4)、五级中砂填料层(7-5)构成的组合级配填料结构(7)，构成均匀布水结构和处理系统，并与跌水景观设施构成跌水充氧-高纵深复合潜流人工湿地处理系统，当跌水景观设施处理后的污水由集水池(13)经进水干管(2)进入人工湿地，经支管(3)、配水管(4)均匀分布于人工湿地内，以出水支管孔流速1.5m/s-2.5m/s进入湿地，并经组合级配填料结构(7)处理，污水通过OHSFS系统，实现物理沉淀、过滤、化学沉淀、吸附、微生物降解和植物吸收，除去污水中的BOD、SS、N、P、金属、油脂和病原体多种污染物质，使污水达到排放要求。
2.根据权利要求1所述的跌水充氧-高纵深复合潜流人工湿地技术在农村生活污水处理中的应用方法，其特征在于，所述的五级中砂填料层(7-5)下方设有污水管(10)。
3.根据权利要求1所述的跌水充氧-高纵深复合潜流人工湿地技术在农村生活污水处理中的应用方法，其特征在于，所述的进水干管(2)、支管(3)、配水管(4)、空气支管(5)外面均敷设有用于防冻的保温材料层。
4.根据权利要求1所述的跌水充氧-高纵深复合潜流人工湿地技术在农村生活污水处理中的应用方法，其特征在于，所述的防渗层(8)是由1.5mm厚的HDPE膜和1-2层土工布构成一布一膜或两布一膜的夹层结构，保证防渗材料的质量和防渗性能，防止地下水污染。
5.根据权利要求1所述的跌水充氧-高纵深复合潜流人工湿地技术在农村生活污水处理中的应用方法，其特征在于，所述的人工湿地内设置有垂直于人工湿地底面的高低不一的纵向挡墙，以更好的提高污水处理效果。
6.根据权利要求1所述的跌水充氧-高纵深复合潜流人工湿地技术在农村生活污水处理中的应用方法，其特征在于，所述的人工湿地上种植植物，或施入有益的微生物，以利于对污水的生化处理。
说明书
跌水充氧-高纵深复合潜流人工湿地技术在农村生活污水处理中的应用方法
技术领域
本发明涉及污水处理，特别是一种跌水充氧-高纵深复合潜流人工湿地技术在农村生活污水处理中的应用方法。
背景技术
随着农村建设的发展和生活的提高，相应也产生了越来越多的生活废水，这些生活废水严重影响着农村的生态环境，既影响人们的健康，又影响农田的土质及植物的良好生长，因此，对农村生活废水的处理越来越引起人们的高度关注。
人工湿地系以人工建造和监督控制的、与沼泽地相类似的地面，通过自然生态系统中的物理、化学和生物3者协同作用以达到对污水的净化。此种湿地系统是在一定长宽比及底面坡度洼地中，由土壤和填料混合组成填料床，废水在床体的填料缝隙或在床体表面流动，并在床体表面种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物，形成一个独特的动、植物生态系统，对废水进行处理。实际设计中，往往是将湿地进行多级串联或附加必要的预处理、后处理设施构成。
传统人工湿地技术按污水在其中的流动方式分为表面流人工湿地(简称FWS)和潜流人工湿地(简称SFS)。SFS系统污水在湿地床表面下流动，一方面充分利用填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及表层土和填料截留等作用，提高处理效果和处理能力;另一方面由于水流在地表下流动，保温性好，处理效果受气候影响较小。本项目中的OHSFS系统通过水力计算合理均匀布水，在湿地部分位置设置高度不一的挡墙，水流情况综合了表流湿地和潜流湿地特性，同时独有的高纵深设计利用上部区间的硝化，下部区间的反硝化作用可以使氮的去除效率较高，故称之为复合潜流人工湿地。与传统农村污水处理常用的生化法相比，具有投资低，管理维护简单，出水效果优等优点。与常规人工湿地系统相比，湿地占用面积大大减少，能耗低，卫生条件好，出水效果尤其是在进水氨氮低浓度条件下仍有较高的去除率，对于氨氮指标的总量控制和浓度控制均有较好的协助作用，从源头上解决了对外排去向水体的富营养化问题。那么能否将人工湿地技术应用于解决农村生活废水处理的问题，一直是技术人员在努力解决的技术问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种跌水充氧-高纵深复合潜流人工湿地技术在农村生活污水处理中的应用方法，可有效解决农村生活污水的处理，减少环境污染的问题。
本发明解决的技术方案是，将农村生活原水经格栅处理后，送入调节池，经调节池处理后，污泥进入污泥池，并经处理后外运处置，经调节池后的污水进入跌水景观设施，经跌水景观设施处理后，进入跌水充氧-高纵深复合潜流人工湿地系统(简称湿地，OHSFS)，处理后的污水达到排放要求，被排放或回收利用;
所述的原水为经生化处理后的生活污水或工业废水，或化粪池出水;所述的格栅为人工格栅或机械回转式格栅;所述的调节池为地下式钢筋混凝土结构;
所述的跌水景观设施是假山式构成多层阶梯状;
人工湿地为砖砌成的边界，及边界内由级配构成的处理结构。
本发明方法新颖独特，其设备易制备，处理效率高，质量好，不但减少了土地占用面积，提高了污水处理负荷，有效用于污水的处理，包括农村生活污水和工业废水，投资低，管理维护简单，废水处理效果好，能耗低，大大减少了废水对环境的污染，经济和社会效益巨大。
