CN105036450A - 一种三级环流式人工湿地处理农村生活污水的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三级环流式人工湿地处理农村生活污水的方法及装置，通过污水管进入厌氧生化池，经过发酵后，污水中大分子有机物降解成小分子，提高污水的可生化性，同时厌氧的升温作用有利于提高污水在人工湿地的降解能力，促进植物在冬季的生长和微生物的活性。经过厌氧发酵的污水通过潜流泵进入三级环流式人工湿地池，污水首先通过环形布水管进入第一级人工湿地池，上流过程中发生沉淀、填料过滤、吸附、生物降解和植物根系吸收等作用达到污水净化功能，第一层填料层，第二层填料层的填料中的砂石和炉渣主要起到过滤吸附作用，第三层填料层还起到吸附污水中P的作用，强化污水除P效果，污水在第三级人工湿地池通过出水管排出人工湿地。

Description

一种三级环流式人工湿地处理农村生活污水的方法及装置

技术领域

本发明专利涉及一种三级环流式人工湿地处理农村生活污水的方法及装置，属于污水处理技术领域。

背景技术

目前，人工湿地充分利用天然湿地***净化污水能力的特点，污水和污泥在沿着一定方向流动过程中，通过物化、生物降解等功能，利用人工湿地中土壤、植物和微生物的过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物根系吸收和微生物降解来实现对污水中污染物的去除功能。它具有处理效果好、运行管理方便、工程基建和运行费用低等特点，被广泛应用于土地资源相对丰富的农村地区处理生活污水，保护当地生态环境。

人工湿地的净化功能主要依靠人工湿地中污泥的吸附和微生物新陈代谢产生的降解功能以及湿地中植被的根系吸收，传统的人工湿地由于受到秋冬两季的低温影响导致的污泥微生物活性降低以及植物新陈代谢急剧降低，这种季节性差异导致了人工湿地处理生活污水的稳定性差的特点，常规的人工湿地是在土壤、淤泥等粘性基质上种植植物，然而这种基质不仅会带来其他杂草类植物生长导致的竞争关系，同时这些基质流动性强，容易在污水的冲击下通过管道脱离人工湿地，甚至堵塞湿地中管道，所以现有的农村生活污水处理***还是不够完善。

发明内容

本发明的目的是：提供一种结构简单、污水处理稳定、***持续性运行的一种三级环流式人工湿地处理农村生活污水的方法及装置，以克服现有技术的不足。

本发明是这样实现的：一种三级环流式人工湿地处理农村生活污水的方法，该农村生活污水处理的方法按如下步骤进行：

1）将农村生活污水通过管道输送到厌氧生化池；

2）进入厌氧生化池的生活污水，在密闭的环境中通过厌氧菌发酵，并且厌氧生化池内的温度高于3℃,提高整个污水的温度利于在冬季的低温环境中提高人工湿地植物的生长和生物活性；

3）潜流泵将厌氧生化池处理的农村生活污水从厌氧生化池提升到三级环流式人工湿地池；

4）通过三级环流式人工湿地池逐级对污水进行净化。

所述的三级环流式人工湿地池包括第一级人工湿地池，第二级人工湿地池和第三级人工湿地池，在第一级人工湿地池，第二级人工湿地池和第三级人工湿地池上种植有净化污染物的水生植物。

所述第一级人工湿地池，第二级人工湿地池和第三级人工湿地池内设置有第一层填料层，第二层填料层和第三层填料层，第一层填料层的厚度为50～60cm，第一层填料层为炉渣和石子，所述的第二层填料层的厚度为20～30cm，第二层填料层为蛭石和沸石，所述的第三层填料层厚度为10～20cm，第三层填料层为生态滤料。

一种三级环流式人工湿地处理农村生活污水装置，包括污水管和污水管上设置的进口阀门，污水管与厌氧生化池的进水口相连接，在厌氧生化池上设置有出水管，在出水管上设置有潜流泵，厌氧生化池的出水管与三级环流式人工湿地池相连接。

所述的三级环流式人工湿地池包括第一级人工湿地池，第二级人工湿地池和第三级人工湿地池，所述的第三级人工湿地池设置在第二级人工湿地池内，第二级人工湿地池设置在第一级人工湿地池内，在第一级人工湿地池上设置有与出水管相连接的环形布水管，第一级人工湿地池通过三角堰与第二级人工湿地池相连接。

所述第一级人工湿地池，第二级人工湿地池和第三级人工湿地池内设置基质层，基质层由第一层填料层，第二层填料层和第三层填料层组成，第一层填料层设置在第二层填料层上方，第二层填料层设置在第三层填料层的上方。

所述的第一层填料层的厚度为50～60cm，第一层填料层为炉渣和石子。

所述的第二层填料层的厚度为20～30cm，第二层填料层为蛭石和沸石。

所述的第三层填料层厚度为10～20cm，第三层填料层为生态滤料。

在厌氧生化池的出水管上设置有出口阀门。

在三级环流式人工湿地池上设置有排水管。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明将厌氧生化池和三级环流式人工湿地池结合起来处理农村生活污水，加强了污水的净化效能，同时提高了污水处理的稳定性，具有占地面积小，投资成本低等优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为三级环流式人工湿地池的俯视图；

附图标记说明：1-污水管，2-进口阀门，3-厌氧生化池，4-出水管，5-潜流泵，6-三级环流式人工湿地池，7-第一层填料层，8-第二层填料层8，9-第三层填料层9，10-出口阀门，11-第一级人工湿地池，12-第二级人工湿地池，13-第三级人工湿地池，14-排水管，15-环形布水管，16-三角堰。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的限制。

本发明的实施例：一种三级环流式人工湿地处理农村生活污水的方法，该农村生活污水处理的方法按如下步骤进行：

1）将农村生活污水通过管道输送到厌氧生化池；

2）进入厌氧生化池的生活污水，在密闭的环境中通过厌氧菌发酵，并且厌氧生化池内的温度高于3℃,提高整个污水的温度利于在冬季的低温环境中提高人工湿地植物的生长和生物活性；

3）潜流泵将厌氧生化池处理的农村生活污水从厌氧生化池提升到三级环流式人工湿地池；

4）通过三级环流式人工湿地池逐级对污水进行净化。

所述的三级环流式人工湿地池包括第一级人工湿地池，第二级人工湿地池和第三级人工湿地池，在第一级人工湿地池，第二级人工湿地池和第三级人工湿地池上种植有净化污染物的水生植物。

所述第一级人工湿地池，第二级人工湿地池和第三级人工湿地池内设置有第一层填料层，第二层填料层和第三层填料层，第一层填料层的厚度为50～60cm，第一层填料层为炉渣和石子，所述的第二层填料层的厚度为20～30cm，第二层填料层为蛭石和沸石，所述的第三层填料层厚度为10～20cm，第三层填料层为生态滤料。

一种三级环流式人工湿地处理农村生活污水装置，包括污水管1和污水管上设置的进口阀门2，污水管1与厌氧生化池3的进水口相连接，在厌氧生化池3上设置有出水管4，在出水管4上设置有潜流泵5，厌氧生化池3的出水管与三级环流式人工湿地池6相连接。

所述的三级环流式人工湿地池6包括第一级人工湿地池11，第二级人工湿地池12和第三级人工湿地池13，所述的第三级人工湿地池13设置在第二级人工湿地池12内，第二级人工湿地池12设置在第一级人工湿地池11内，在第一级人工湿地池11上设置有与出水管4相连接的环形布水管15，第一级人工湿地池11通过三角堰16与第二级人工湿地池12相连接。

所述第一级人工湿地池11，第二级人工湿地池12和第三级人工湿地池13内设置基质层，基质层由第一层填料层7，第二层填料层8和第三层填料层9组成，第一层填料层7设置在第二层填料层8上方，第二层填料层8设置在第三层填料层9的上方。

所述的第一层填料层7的厚度为50～60cm，第一层填料层7为炉渣和石子。

所述的第二层填料层8的厚度为20～30cm，第二层填料层8为蛭石和沸石。

所述的第三层填料层9厚度为10～20cm，第三层填料层9为生态滤料。

在厌氧生化池3的出水管上设置有出口阀门10。

在三级环流式人工湿地池6上设置有排水管14。

污水进入厌氧生化池3，为了保证密封条件，厌氧生化池3采用钢筋混凝土构造，厌氧生化池3上部安装清淤口，定期清除厌氧发酵沉积物，整个厌氧池是箱体结构，尺寸为2m×1.5m,高度为2.6m，地下部分高度为1.2m，厌氧生化池3左侧污水管1设置一个进口阀门2，控制进水时间，右侧距池底0.5m安装潜流泵，主要是起到将厌氧处理的污水提升到三级环流式人工湿地池6，整个厌氧生化池3在发酵阶段进口阀门2和清淤口的出口阀门10都是关闭状态，密闭的厌氧生化池3有利于厌氧菌发酵，同时厌氧发酵的同时提高整个污水的温度，这种升温可以达到3℃,升到的温度有利于适应冬季的低温环境从而提高人工湿地植物的生长和生物活性。

潜流泵将厌氧处理的污水提升到三级环流式人工湿地池6，三级环流式人工湿地池6是三级同心环形池子，池子都是钢筋混领土构造，第一级人工湿地池11是外侧池子，池底有布水管，布水管和同心环形状一样，保证了布水的均匀性，第一级人工湿地池11和第二级人工湿地池12中间的池壁采用三角堰使污水从第一级人工湿地池11进入第二级人工湿地池12，第二级人工湿地池12池底设导流管使污水进入第三级人工湿地池13，这种环形人工湿地池子结构和环形布水方式不仅节省了人工湿地占地面积，同时有利于增大水力停留时间，有利于提高人工湿地环境下的净化能力。

第一级人工湿地池11种植黄鸢尾为主，还有香蒲、菖蒲、泽泻、慈菇、花芦苇；第二级人工湿地池12以菖蒲为主，还有千屈菜、水葱、花芦苇、睡莲；第二级人工湿地池12以梭鱼草为主，还有香蒲、莲花、睡莲、圆币草、水葫芦、狐；第三级人工湿地池13以尾藻、浮萍、水花生、水生美人蕉、水薛草、苴草、莕菜、水绵，这些水生植物是生态***中净化污染物的重要部分，多种类型植物不仅在污水净化的污染物种类和含量上都有很大提高，而且有利于生态***的稳定。

第一级人工湿地池11，第二级人工湿地池12和第三级人工湿地池13内设置基质层，基质层上部第一层填料层7是炉渣和石子，厚度为50cm，炉渣和石子的粒径和孔隙度分别是15mm，0.62；4mm，0.44。，第二层填料层8是蛭石和沸石的混合物，厚度为20cm，粒径和孔隙度是28mm，0.47。第三层填料层9是由生态滤料，厚度为10cm，生态滤料是自来水厂排泥水高温焙烧（550℃）的颗粒物，由于含有大量的Al2O3且孔隙度大的特点从而具有很强的吸附性能和除P效果。上述填料颗粒稳定，不会发生水流冲击流失导致的填料厚度降低和管道堵塞现象。

本发明农村生活污水通过污水管1进入厌氧生化池3，经过14h的发酵后，污水中大分子有机物降解成小分子，提高污水的可生化性，同时厌氧的升温作用有利于提高污水在人工湿地的降解能力，促进植物在冬季的生长和微生物的活性。经过厌氧发酵的污水通过潜流泵进入三级环流式人工湿地池6，污水首先通过环形布水管进入第一级人工湿地池11，上流过程中发生沉淀、填料过滤、吸附、生物降解和植物根系吸收等作用达到污水净化功能，第一层填料层7，第二层填料层8的填料中的砂石和炉渣主要起到过滤吸附作用，第三层填料层9还起到吸附污水中P的作用，强化污水除P效果，污水在第三级人工湿地池13通过出水管排出人工湿地。

Claims (9)

1.一种三级环流式人工湿地处理农村生活污水的方法，其特征在于：该农村生活污水处理的方法按如下步骤进行：

1）将农村生活污水通过管道输送到厌氧生化池；

2）进入厌氧生化池的生活污水，在密闭的环境中通过厌氧菌发酵，并且厌氧生化池内的温度高于3℃,提高整个污水的温度利于在冬季的低温环境中提高人工湿地植物的生长和生物活性；

3）潜流泵将厌氧生化池处理的农村生活污水从厌氧生化池提升到三级环流式人工湿地池；

4）通过三级环流式人工湿地池逐级对污水进行净化。

2.根据权利要求1所述的三级环流式人工湿地处理农村生活污水的方法，其特征在于：所述的三级环流式人工湿地池包括第一级人工湿地池，第二级人工湿地池和第三级人工湿地池，在第一级人工湿地池，第二级人工湿地池和第三级人工湿地池上种植有净化污染物的水生植物。

3.根据权利要求1所述的三级环流式人工湿地处理农村生活污水的方法，其特征在于：所述第一级人工湿地池，第二级人工湿地池和第三级人工湿地池内设置有第一层填料层，第二层填料层和第三层填料层，第一层填料层的厚度为50～60cm，第一层填料层为炉渣和石子，所述的第二层填料层的厚度为20～30cm，第二层填料层为蛭石和沸石，所述的第三层填料层厚度为10～20cm，第三层填料层为生态滤料。

4.一种三级环流式人工湿地处理农村生活污水的装置，包括污水管（1）和污水管上设置的进口阀门（2），其特征在于：污水管（1）与厌氧生化池（3）的进水口相连接，在厌氧生化池（3）上设置有出水管（4），在出水管（4）上设置有潜流泵（5），厌氧生化池（3）的出水管与三级环流式人工湿地池（6）相连接。

5.根据权利要求4所述的三级环流式人工湿地处理农村生活污水的装置，其特征在于：所述的三级环流式人工湿地池（6）包括第一级人工湿地池（11），第二级人工湿地池（12）和第三级人工湿地池（13），所述的第三级人工湿地池（13）设置在第二级人工湿地池（12）内，第二级人工湿地池（12）设置在第一级人工湿地池（11）内，在第一级人工湿地池（11）上设置有与出水管（4）相连接的环形布水管（15），第一级人工湿地池（11）通过三角堰（16）与第二级人工湿地池（12）相连接。

6.根据权利要求5所述的三级环流式人工湿地处理农村生活污水的装置，其特征在于：所述第一级人工湿地池（11），第二级人工湿地池（12）和第三级人工湿地池（13）内设置基质层，基质层由第一层填料层（7），第二层填料层（8）和第三层填料层（9）组成，第一层填料层（7）设置在第二层填料层（8）上方，第二层填料层（8）设置在第三层填料层（9）的上方。

7.根据权利要求5所述的三级环流式人工湿地处理农村生活污水装置，其特征在于：所述的第一层填料层（7）的厚度为50～60cm，第一层填料层（7）为炉渣和石子，所述的第二层填料层（8）的厚度为20～30cm，第二层填料层（8）为蛭石和沸石，所述的第三层填料层（9）厚度为10～20cm，第三层填料层（9）为生态滤料。

8.根据权利要求4所述的三级环流式人工湿地处理农村生活污水装置，其特征在于：在厌氧生化池（3）的出水管上设置有出口阀门（10）。

9.根据权利要求4所述的三级环流式人工湿地处理农村生活污水装置，其特征在于：在三级环流式人工湿地池（6）上设置有排水管（14）。