申请日2015.12.03
公开(公告)日2016.05.04
IPC分类号C02F9/14; C02F101/38; C02F101/30
摘要
本发明提供了一种净化农村生活污水和水禽养殖污水的生态利用方法：将农村生活污水和水禽养殖污水预处理，流入氨化磷化生物池，池内有含芽孢杆菌和假单孢菌的微生物污泥，可将污水中的有机氮和有机磷分别转化为氨氮和无机磷;再将污水流入植酸酶混合池处理;再将污水流入“光肥型”水生蔬菜种植渠，种植渠上架设可将太阳光中的紫外线吸收或转化为蓝光与红光的转光膜大棚，大棚内的顶部设有太阳能-LED高效蔬菜光源系统用于蔬菜补光;最后将种植渠的出水流入生态池，生态池内有水生植物和动物，处理后将生态池水用于灌溉或者回用。本发明将污水处理与蔬菜种植有机结合，通过将污水中有机氮磷高效分解并转化为蔬菜生长所需的肥料，可取得较大的收益。
摘要附图
权利要求书
1.一种净化农村生活污水和水禽养殖污水的生态利用方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将农村生活污水和水禽养殖污水预处理，去除粗大悬浮物;
(2)处理后的污水流入氨化磷化生物池，氨化磷化生物池内有含芽孢杆菌和假单孢菌的微生物活性污泥，可将污水中的有机氮和有机磷分解转化为氨氮和无机磷，污水在氨化磷化生物池内的停留时间为3～5d;所述氨化磷化生物池的水流方向为升流式，污水从池底进入向上流动，经过微生物活性污泥后从生物池的上部溢流出水;
(3)将步骤(2)处理后的污水流入植酸酶混合池进行处理：向植酸酶混合池内投加植酸酶，使之与污水混合均匀;
(4)将步骤(3)处理后的污水流入“光肥型”水生蔬菜种植渠，所述“光肥型”水生蔬菜种植渠内的底部放置多排模块化生物填料床，填料床的上部种植速生的水生蔬菜，污水在水生蔬菜种植渠的停留时间为3～8d;所述“光肥型”水生蔬菜种植渠上架设转光膜大棚，转光膜大棚可将太阳光中的紫外线吸收或转化为蓝光与红光，转光膜大棚内的顶部设有太阳能-LED高效蔬菜光源系统用于蔬菜的补光，补光的时间由太阳能光伏电源控制系统进行自动控制;
(5)将步骤(4)处理后的污水流入生态池，生态池内种植水生植物并放养水生动物，污水在生态池的停留时间不小于5d，最后可将处理后的生态池水用于灌溉或者水禽养殖。
2.如权利要求1所述的一种净化农村生活污水和水禽养殖污水的生态利用方法，其特征在于，所述步骤(2)中，微生物活性污泥的含量为氨化磷化生物池的池容的1/3。
3.如权利要求1所述的一种净化农村生活污水和水禽养殖污水的生态利用方法，其特征在于，所述步骤(3)中，植酸酶的含量为污水量的0.1～0.5%(质量百分比)，污水在植酸酶混合池的停留时间为45～90min。
4.如权利要求1-3任意之一所述的一种净化农村生活污水和水禽养殖污水的生态利用方法，其特征在于，所述步骤(3)中，植酸酶混合池的内壁垂直设有挡板，所述挡板交错对称设置;植酸酶混合池的水流方向为折流式，污水从植酸酶混合池的一侧进入，在植酸酶混合池内多次经过挡板的折流，从植酸酶混合池的 另一侧溢流出水。
5.如权利要求1-3任意之一所述的一种净化农村生活污水和水禽养殖污水的生态利用方法，其特征在于，所述步骤(4)中，春秋季节的补光时间控制在19：00～次日5:00时段，冬季的补光时间控制在18：00～次日6:00时段，夏季的补光时间控制在20：00～次日4:00时段。
6.如权利要求1-3任意之一所述的一种净化农村生活污水和水禽养殖污水的生态利用方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述模块化生物填料床包括刚性外框架、尼龙绳网格和生物填料，刚性外框架的上表面和下表面分别固定有尼龙绳网，生物填料排列位于刚性外框架内，其两端则分别固定在上表面尼龙绳网和下表面尼龙绳网的网格上;上表面尼龙绳网为水生蔬菜的种植床。
7.如权利要求6所述的一种净化农村生活污水和水禽养殖污水的生态利用方法，其特征在于，所述尼龙绳网的网格边长为15～25cm。
8.如权利要求1-3任意之一所述的一种净化农村生活污水和水禽养殖污水的生态利用方法，其特征在于，所述太阳能-LED高效蔬菜光源系统由红色LED光源和蓝色LED光源组合而成。
9.如权利要求1-3任意之一所述的一种净化农村生活污水和水禽养殖污水的生态利用方法，其特征在于，所述步骤(5)中，所述水生植物为水葫芦、金鱼藻或菹草，所述水生动物为蚌、贝、螺、虾或鱼。
说明书
一种净化农村生活污水和水禽养殖污水的生态利用方法
技术领域
本发明涉及一种农村水污染控制方法，具体涉及一种净化农村生活污水和水禽养殖污水的生态利用方法，属于污水处理技术领域。
背景技术
农村污水因具有分散性的特点而难于收集集中处理，目前已成为水环境的重要污染源，因此研究适合农村生活污水的生态处理技术变得日益迫切。
CN101948219A公开了一种由三级化粪池、集水池、塔式生物滤池、湿地处理农村污水的方法。CN101973637A公开了一种利用废弃河道或低洼地近自然型河道构建沉降单元、人工仿生材料接触氧化单元、垂直流人工湿地单元和浮水蔬菜单元的河道净化农村污水系统。CN203021408U公开了一种低能耗农村生活污水湿地处理系统，由隔油池、厌氧池和调节池组成的预处理系统和第一湿地池、第二湿地池和第三湿地池组成人工湿地系统。CN201722258U公开了一种太阳能型人工湿地污水处理系统，但是该系统需要利用太阳能发电来驱动动力设备。以上这些污水处理技术仅考虑如何除去污染物，而没有考虑将农村污水中的氮磷(包括有机氮磷和无机氮磷)转化为农作物的肥料利用。
此外，CN101913702A公开了一种农村生活污水处理系统及处理方法：在大棚中种植作物，中部安装具有高负荷性能的生物反应器，依靠生物反应器中的微生物净化污水，经处理的生物反应器出水进行回用;该方法的特征是将生物反应器置于大棚内，对生物反应器起到一定保温作用，但是该方法仅仅是微生物净化污水产生的二氧化碳进行收集，然后用于大棚内蔬菜的光合作用所需，并没有将污水中的氮磷等有机物用于大棚内作物的生长。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种净化农村生活污水和水禽养殖污水的生态利用方法，该方法将污水处理与蔬菜种植有机结合，通过将污水中有机氮磷高效分解并转化为蔬菜生长所需的肥料，可取得较大的收益，利于大规模推广。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种净化农村生活污水和水禽养殖污水的生态利用方法，包括如下步骤：
(1)将农村生活污水和水禽养殖污水预处理，去除粗大悬浮物;
(2)处理后的污水流入氨化磷化生物池，氨化磷化生物池内有含芽孢杆菌和假单孢菌的微生物活性污泥，可将污水中的有机氮和有机磷分解转化为氨氮和无机磷，污水在氨化磷化生物池内的停留时间为3～5d;所述氨化磷化生物池的水流方向为升流式，污水从池底进入向上流动，经过微生物活性污泥后从生物池的上部溢流出水;
(3)将步骤(2)处理后的污水流入植酸酶混合池进行处理：向植酸酶混合池内投加植酸酶，使之与污水混合均匀;
(4)将步骤(3)处理后的污水流入“光肥型”水生蔬菜种植渠，所述“光肥型”水生蔬菜种植渠内的底部放置多排模块化生物填料床，填料床的上部种植速生的水生蔬菜，污水在水生蔬菜种植渠的停留时间为3～8d;所述“光肥型”水生蔬菜种植渠上架设转光膜大棚，转光膜大棚可将太阳光中的紫外线吸收或转化为蓝光与红光，转光膜大棚内的顶部设有太阳能-LED高效蔬菜光源系统用于蔬菜的补光，补光的时间由太阳能光伏电源控制系统进行自动控制;
(5)将步骤(4)处理后的污水流入生态池，生态池内种植水生植物并放养水生动物，污水在生态池的停留时间不小于5d，最后可将处理后的生态池水用于灌溉或者水禽养殖。
所述步骤(2)中，微生物活性污泥的含量为氨化磷化生物池的池容的1/3。
所述步骤(3)中，植酸酶的含量为污水量的0.1～0.5%(质量百分比)，污水在植酸酶混合池的停留时间为45～90min。植酸酶混合池的内壁垂直设有挡板，所述挡板交错对称设置;植酸酶混合池的水流方向为折流式，污水从植酸酶混合池的一侧进入，在植酸酶混合池内多次经过挡板的折流，从植酸酶混合池的另一侧溢流出水。
所述步骤(4)中，春秋季节的补光时间控制在19：00～次日5:00时段，冬季的补光时间控制在18：00～次日6:00时段，夏季的补光时间控制在20：00～次日4:00时段。所述模块化生物填料床包括刚性外框架、尼龙绳网格和生物填料，刚性外框架的上表面和下表面分别固定有尼龙绳网，生物填料排列位于刚性外框架内，其两端则分别固定在上表面尼龙绳网和下表面尼龙绳网的网格上;上表面尼龙绳网为水生蔬菜的种植床。所述尼龙绳网的网格边长为15～25cm。
所述太阳能-LED高效蔬菜光源系统由红色LED光源和蓝色LED光源组合而成。
所述步骤(5)中，所述水生植物为水葫芦、金鱼藻或菹草，所述水生动物为蚌、贝、螺、虾或鱼。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)污水中的有机氮和有机磷首先由高效氨化微生物和解磷微生物直接分解并通过添加植酸酶的活性作用，促进了蔬菜对污水中氮磷的利用效果。
(2)利用与蔬菜高效吸收光谱一致的太阳能-LED光源系统进行夜间补光，同时利用太阳光转光膜将不利于水生蔬菜生长的光谱转化为促进光合作用的光谱，大大加快了蔬菜的生长速度，强化其吸收水中氮磷等物质的作用，进一步提高了单位时间内蔬菜对污水中的氮磷等的净化效果。
(3)充分发挥了生物填料上的微生物与蔬菜的耦合协同作用，一方面水生蔬菜快速生长，光合作用产生的氧气通过根系传递给生物填料上的微生物，促进好氧微生物的代谢，提高好氧微生物的净化效果;而微生物的代谢释放的CO2又反过来提高了蔬菜光合作用所需的CO2浓度，促进了光合作用和蔬菜的生长，从而使微生物与蔬菜的耦合协同作用充分发挥，提高整体的净化效果。
(4)此外，架设的转光膜大棚具有保温作用，克服了一般人工湿地的冬季污水处理和蔬菜种植效果差的缺点，其在寒冷季节也可达到较好的种植效果，对广大蔬菜种植户来说非常有利。
(5)总之，本发明将污水处理与蔬菜种植有机结合，利用污水中的氮磷等水体污染物变为蔬菜生长所需肥料，可取得较大的收益，利于推广。
该方法工艺流程简单，使用设备少，占地省、技术含量低，对运行管理人员素质要求不高，加之运行和管理费用低，易运行管理，可广泛应用于城镇生活污水尾水的后续处理及农村污水、水禽养殖等污水的生态处理。
