CN102180562A - 一种基于速生柳的农村生活污水处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种基于速生柳的农村生活污水处理系统及方法，属于农村生活污水土地处理系统领域。该系统是由，沉淀池进水口、沉淀池出水口、栅格网、贮泥池、出泥口、沉淀池底部倾斜角、厌氧储水池进水口、厌氧储水池出水口、水闸、进水阀门、出水阀门、密闭井盖、出泥/排气口、厌氧储水池底部倾斜角、输水主管道、输水支管道、滴灌系统和速生柳组成。本系统基于速生柳叶片蒸腾耗水零排放污水处理和根系、土层、及根际微生物净化污水的原理，同时也结合了速生柳经济、美观、低碳等优势，即解决了农村生活污水净化的需求，同时还净化了空气，减少了C排放、丰富了生态系统，产生了较高的经济效益。同时由于速生柳种植管理简单，运行成本低，具有很强的实用性。科学合理的设计，融净化污水、净化空气、美化环境、节能减排、低碳环保为一体，使本系统达到净化、景观化、生态化和资源化的目标。

Description

一种基于速生柳的农村生活污水处理系统及方法

【技术领域】：

本发明属于农村生活污水土地系统处理领域，具体基于一种速生柳对农村生活污水净化处理系统及方法。

【背景技术】：

农村生活污水是量大面广的一类污水，近年来，随着我国乡镇、农村的发展和广大农村人民生活水平的迅速提高，农村生活污水的排放量不断地增加；由于广大农村居民环境意识薄弱，加上农村的环境管理未能紧跟农村社会经济发展步伐，农村地区生活污水的随意无序排放现象十分严重；使得农村面源污染日益加重，呈现出污染从城市向农村转移的态势。据有关研究报告估算，全国农村生活污水年排放总量为108.2亿吨，主要分布在人口密集的东部和中部地区。

同时，由于农村居民居住分散，导致了农村地区生活污水排放分布的格局，不能像城市地区一样，采取集中处理的方式。为此，寻求一种适合农村地区特点的、高效、低耗、经济、美观的农村生活污水处理方式，是美化农村环境、实现农村可持续发展的一个重要内容。

现有农村分散式生活污水处理的方法中，主要以无动力厌氧生物处理、土地处理、人工湿地等工艺为主。因农村人口密度小，且居住分散，有大量可用来处理生活污水的废弃地，土地处理系统和人工湿地系统具有一定的优势。但现有的土地处理系统和人工湿地系统处理农村生活污水的成本较高，操作相对繁琐，维护费用高，易产生植被演替，且经济产出较低。

【发明内容】：

本发明目的是提供一种适合农村地区特点的基于速生柳的农村生活污水处理系统及方法。

本发明的设计方案：该农村生活污水处理系统由沉淀池、厌氧储水池和速生柳农村生活污水处理系统三个部分组成，其中沉淀池由沉淀池进水口1、沉淀池出水口2、栅格网3、贮泥池4、出泥口5和沉淀池底部倾斜角6组成；厌氧储水池由厌氧储水池进水口7、厌氧储水池出水口8、水闸9、进水阀门10、出水阀门11、密闭井盖12、出泥/排气口13和厌氧储水池底部倾斜角14组成；速生柳生活污水处理系统由输水主管道15、输水支管道16、滴灌系统17和速生柳18组成；沉淀池、厌氧储水池依次连接；经过厌氧处理的污水，通过滴灌系统进入速生柳农村生活污水处理系统。

所述的厌氧储存池可以通过水闸9、进水阀门10和出水阀门11，灵活分批的厌氧处理污水、出泥/排气和储存污水。

经过厌氧处理的污水，通过滴灌系统17进入速生柳农村生活污水处理系统，实现自动、定量灌溉，同时又减少恶臭气体的散发。

所述的速生柳包括乔木柳和灌木柳，乔木柳种植密度为3m×2m，灌木柳种植密度为0.4m×0.2m。

所述的基于速生柳的农村生活污水处理系统的污水处理方法，生活污水先通过沉淀池沉降和栅格网3拦截去除沉淀物、漂浮物和油污后，再经厌氧储水池进行厌氧处理，经过厌氧处理的污水，通过滴灌系统17进入速生柳农村生活污水处理系统。

所述的速生柳农村生活污水处理系统主要基于速生柳叶片蒸腾耗水和根系、土层及根际微生物净化原理进行污水处理。

生活污水通过管道输送到沉淀池，在沉淀池经过沉淀和悬浮杂物、油物去除程序，再通过厌氧储水池使污水进行厌氧处理并储存，最后通过管道输送至速生柳农村生活污水处理系统，该处理系统主要是通过滴灌来浇灌速生柳的根部，因速生柳具有很强的蒸腾作用，其中一部分污水被树木根系吸收，除小部分自己利用外，大部分则通过树木的蒸腾作用零排放到空气中，未被根系吸收的污水，则通过根系、土层、及根际微生物进行净化处理，使N、P去除率达到80％以上。

所述沉淀池呈倒梯形结构，有沉淀池进水口1、沉淀池出水口2、栅格网3、贮泥池4、出泥口5、沉淀池底部倾斜角6组成，其中沉淀池底部倾斜角6为30度，栅格网3倾斜10-15度。栅格网3用来阻挡漂浮物及油污。定期从沉淀池中清理出漂浮物、油污和沉淀。其沉淀部分可以通过堆肥处理后给速生柳施基肥。

厌氧储水池有规格相同的处理单元组成，水闸9用来控制污水的流向，密闭井盖12用来创造厌氧环境，出泥/排气口13用来出泥和排气。厌氧储水池底部倾斜角14为30度。

滴灌系统17可以实现自动化、定量化灌溉。速生柳18一方面通过强大的蒸腾作用把污水进行零排放处理，一方面可以通过根系、土层及根际微生物对污水进行净化，最终达到污水处理的目标。速生乔木柳可以用来生产木材和造纸原料，灌木柳可以用来开发生物质能源。

有益效果：本系统基于速生柳叶片蒸腾耗水零排放污水处理和根系、土层及根际微生物净化污水的原理，同时结合了速生柳经济、美观、低碳等优势，即解决了农村生活污水净化的需求，同时还净化了空气，减少了C排放、丰富了生态系统，产生了较高的经济效益。速生柳种植维护简单、运行成本低、且不易发生植被演替。科学合理的设计，融净化污水、净化空气、美化环境、节能减排、低碳环保为一体，达到净化、景观化、生态化和资源化的目标。对河流、湖泊水质能起到一定保护作用。该系统采用滴灌装置，可以实现自动、定量灌溉，同时又可以减少恶臭气体的散发。其具体功能如下：

1、污水净化

2、空气净化

3.木材或纸浆生产

4.生物质能源开发

5.C排放减少

6.美化环境

【附图说明】：

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

图1是沉淀池结构示意图

图2是厌氧储水池俯视示意图

图3是厌氧储水池剖面示意图

图4是速生柳农村生活污水处理系统示意图

图1、2、3中，沉淀池进水口1、沉淀池出水口2、栅格网3、贮泥池4、出泥口5、沉淀池底部倾斜角6、厌氧储水池进水口7、厌氧储水池出水口8、水闸9、进水阀门10、出水阀门11、密闭井盖12、出泥/排气口13、厌氧储水池底部倾斜角14、输水主管道15、输水支管道16、滴灌系统17、速生柳18。

【具体实施方式】：

下面结合实例对本发明作进一步详细说明：

实施例1：

从污水收集管道收集得到的污水，先经过栅格网3拦截，以去除漂浮物和油污，然后通过沉淀池进水口1引入沉淀池，在沉淀池进行分离，固体物质沉淀于出水口下方的贮泥池4内，并通过出泥口5对沉淀物进行人工清理。出水口设在栅格网下方0.3m处。沉淀池底部和栅格网分别与地面成30度角和10-15度角，以便于底泥和漂浮物及油污的清除。最后污水经沉淀池出水口2排出。

从沉淀池出水口2排出的污水通过输水管道由厌氧储水池进水口7进入厌氧储水池，再通过水闸9和进水阀门10进入厌氧储水池的分单元，关闭密闭井盖12进行厌氧处理，处理结束后打开出泥/排气口13排气，然后通过厌氧储水池出水口8排出，剩余污水暂时储存，沉淀污泥通过出泥/排气口13排出。水闸9、进水阀门10和出水阀门11可以灵活的开启和关闭厌氧储水池单元，以便同时进行进水、厌氧处理、排气、出泥、排水等处理。厌氧储水池底部与地面成30度角，以便沉淀物集中和清除。

经厌氧储水池出水口8排出的污水，经输水主管道15、输水支管道16和滴灌系统17输送到速生柳18的根部，保证土壤含水量在60-80％之间。污水一部分以树木蒸腾的方式零污染排放到空气中，一部分被速生柳根系、土层及根际微生物净化处理。污水的N、P及有害物质一部分被树木根系吸收利用，一部分被土壤颗粒截流固定、一部分被土壤微生物分解利用，最终达到农村污水排放标准。同时还可以达到净化空气、固碳减排、产生经济效益的目的。

实施例2：

江苏宝应湖滩地速生乔木柳苏柳172(Salix×jiangsuensis cv.‘172’)农村生活污水处理系统：利用一年生苗，苗高2.5～3.0m，高径比100∶1，插干造林，深度60cm，密度为1667株/公顷(3m×2m)；3年生平均树高10m、胸径8.2cm、材积0.1026m³；9年生株高18.1m、胸径19.8cm、材积0.2271m³；经沉降和厌氧处理后的污水连续灌溉150天，9年生的速生乔木柳年处理生活污水达16000m³/ha，均能使生活污水中N、P的去除率超过85％，达到排放标准。

实施例3：

江苏南京市郊农村速生灌木柳59-3(Salix×jiangsuensis cv.‘J59-3’)农村生活污水处理系统：栽植密度为0.4m×0.2m，当年生扦插苗平均株高2.92m，地茎2.29cm，单位面积干重为16.10t/ha，经沉降和厌氧处理后的污水连续灌溉150天，年处理生活污水量为8000m³/ha；两年生平茬苗的平均株高3.275m，地茎1.787cm，单位面积干重为23.13t/ha，经沉降和厌氧处理后的污水连续灌溉150天，年处理生活污水量为11500m³/ha；均能使生活污水中N、P的去除率超过80％，达到排放标准。如果把这些干物质用作生物质能源的话，则每吨干物质相当于400L石油，同时还可以减少CO₂排放0.9t。

Claims (4)

1.一种基于速生柳的农村生活污水处理系统，其特征在于，该污水处理系统由沉淀池、厌氧储水池和速生柳农村生活污水处理系统三个部分组成，其中沉淀池顶部有沉淀池进水口(1)、栅格网(3)，沉淀池中部有沉淀池出水口(2)，沉淀池底部有贮泥池(4)、出泥口(5)和沉淀池底部倾斜角(6)；厌氧储水池由厌氧储水池进水口(7)、厌氧储水池出水口(8)、水闸(9)、进水阀门(10)，出水阀门(11)、密闭井盖(12)、出泥/排气口(13)和厌氧储水池底部倾斜角(14)组成；速生柳农村生活污水处理系统由输水主管道(15)、输水支管道(16)、滴灌系统(17)和速生柳(18)组成；沉淀池、厌氧储水池依次连接；经过厌氧处理的污水，通过滴灌系统(17)进入速生柳农村生活污水处理系统。

2.如权利要求1所述的基于速生柳的农村生活污水处理系统，其特征在于，厌氧储存池通过水闸(9)、进水阀门(10)和出水阀门(11)，灵活分批的厌氧处理污水、出泥/排气和储存污水。

3.如权利要求1所述的基于速生柳的农村生活污水处理系统，其特征在于，速生柳包括乔木柳和灌木柳，乔木柳种植密度为3m×2m，灌木柳种植密度为0.4m×0.2m。

4.一种利用权利要求1所述的基于速生柳的农村生活污水处理系统的污水处理方法，其特征在于，生活污水先通过沉淀池沉降和栅格网(3)拦截去除沉淀物、漂浮物和油污后，再经厌氧储水池进行厌氧处理，经过厌氧处理的污水，通过滴灌系统(17)进入速生柳农村生活污水处理系统，速生柳农村生活污水处理系统通过叶片蒸腾耗水和根系、土层、及根际微生物净化来处理农村生活污水。

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