CN104860489A - 一种无动力生态污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无动力生态污水处理系统，生活污水通过城镇家庭化粪池后汇集进入人工湿地布水槽，然后通过布水槽一侧的穿孔花墙均匀进入一级水平潜流人工湿地，再通过一级水平潜流人工湿地底部的集水系统及集水井进入二级表流人工湿地，然后通过二级表流人工湿地底部的集水系统进入坑塘或河流，坑塘或河流水深0.2-1.0m的边坡上栽植香蒲或矮化芦苇，水深1.5-2.5m处布置人工生态浮岛，该人工浮岛上栽植水生植物。本发明利用农村原有坑塘及河流，很大程度上降低建设费用；无需专业运行管理，只需定期清理，降低了维护保养费和设备的运行费用；整个系统绿化景观效果好，符合当前建设美丽乡村家园的理念。

Description

一种无动力生态污水处理系统

技术领域

本发明属于城镇生活污水处理系统技术领域，具体涉及一种无动力生态污水处理系统。

背景技术

随着我国农村生活水平的提高，乡村的污水排放量也与日俱增，但由于村级的污水治理资金短缺和对农村水环境保护意识的淡薄，缺乏有效的管理和处理能力，基本无完整的生活污水收集系统和处理设施。未经处理的生活污水随意排放，严重污染了农村的生态环境，直接影响了广大农民群众的身体健康以及农村的经济发展。一方面，未经处理的生活污水一部分污水自然蒸发，一部分沿低洼处流入道路边沟向河体直接排放，对河体水质造成严重污染；另一方面，参照城市污水处理厂，建设小型污水处理系统，但由于运行费用过高，且需要专业人员负责运行管理，从而导致绝多数污水处理站建成后均停滞运行。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种成本低廉、处理能力强且绿化景观效果好的无动力生态污水处理系统。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种无动力生态污水处理系统，其特征在于：生活污水通过城镇家庭化粪池后汇集进入人工湿地布水槽，然后通过布水槽一侧的穿孔花墙均匀进入一级水平潜流人工湿地，该一级水平潜流人工湿地采用粒径为50-70mm、厚度为1.2m的均质砾石作为填料，栽植植物选用芦苇或芦竹，均质砾石的底部设有集水系统，该集水系统采用穿孔管，穿孔管的出水口与集水井相通，集水井的一侧设有高度可调开口，与集水井开口相对的一侧设有二级表流人工湿地，该二级表流人工湿地采用种植土作为填料，填料的高度低于集水井开口的最低溢流高度，栽植植物选用水生植物，种植土的底部设有集水系统，该集水系统采用穿孔管，穿孔管的出水口与坑塘或河流相通，坑塘或河流水深0.2-1.0m的边坡上栽植香蒲或矮化芦苇，水深1.5-2.5m处布置人工生态浮岛，该人工浮岛上栽植水生植物。

进一步限定，所述的水生植物为美人蕉、千屈菜或水葱。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：（1）利用农村原有坑塘及河流，很大程度上降低建设费用；（2）无需专业运行管理，只需定期清理，降低了维护保养费和设备的运行费用；（3）整个系统绿化景观效果好，符合当前建设美丽乡村家园的理念。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图面说明：1、一级水平潜流人工湿地，2、均质砾石，3、芦苇，4、穿孔管，5、集水井，6、二级表流人工湿地，7、种植土，8、美人蕉，9、坑塘，10、矮化芦苇，11、人工生态浮岛，12、水葱。

具体实施方式

结合附图详细描述本发明的具体内容。一种无动力生态污水处理系统，生活污水通过城镇家庭化粪池后汇集进入布水槽，然后通过布水槽一侧的穿孔花墙均匀进入一级水平潜流人工湿地1，该一级水平潜流人工湿地1采用粒径为50-70mm、厚度为1.2m的均质砾石2作为填料，栽植植物选用芦苇3，均质砾石2的底部设有集水系统，该集水系统采用穿孔管4，穿孔管4的出水口与集水井5相通，与集水井5开口相对的一侧设有二级表流人工湿地6，该二级表流人工湿地6采用种植土7作为填料，填料的高度低于集水井5开口的最低溢流高度，栽植植物选用水生植物美人蕉8，种植土7的底部设有集水系统，该集水系统采用穿孔管4，穿孔管4的出水口与坑塘9相通，坑塘9水深0.2-1.0m的边坡上栽植矮化芦苇10，水深1.5-2.5m处布置人工生态浮岛11，该人工浮岛11上栽植水生植物水葱12。

本系统通过人工湿地与当地坑塘及河流进行合理布局，利用污水的自流作用，无需动力即可处理生活污水。生活污水通过各家庭化粪池后汇集进入人工湿地布水槽，布水槽通过穿孔花墙均匀进入一级人工湿地，人工湿地填料采用均质大颗粒砾石，既能保证有效的污水处理负荷又能防止人工湿地堵塞出现溢流现象。集水系统采用穿孔管，处理出水到集水井内，穿孔管的末端密封滑动配合连接可调出水管，该可调出水管根据其倾斜角调整其出水高度进而实现根据季节及气温调整一级人工湿地水深。SS的去除主要靠物理沉淀、过滤作用，BOD的去除主要靠微生物吸附和代谢作用，代谢产物均为无害的稳定物质，因此可以使处理后水中残余的BOD浓度很低。污水中COD去除的原理与BOD基本相同。

本发明的作用机理为：对污染物的去除与影响物理沉淀可沉淀固体在湿地中重力沉降去除、过滤，通过颗粒间相互引力作用及植物根系的阻截作用使可沉降及可絮凝固体被阻截而去除；化学微生物代谢：利用悬浮的底泥和寄生于植物上的细菌的代谢作用将悬浮物、胶体、可溶性固体分解成无机物；通过生物硝化-反硝化作用去除氮；部分微量元素被微生物、植物利用氧化并经阻截或结合而被去除。自然死亡：细菌和病毒处于不适宜环境中会引起自然衰败及死亡，植物代谢利用植物对有机物的吸收而去除，植物根系分泌物对大肠杆菌和病原体有灭活作用植物吸收相当数量的氮和磷能被植物吸收而去除，多年生沼泽生植物，每年收割一次，可将氮、磷吸收、合成后分移出人工湿地系统。

本发明利用当地坑塘、河流简单改造成具有净化污水及美化环境的生态系统。浅水区栽种香蒲和矮化芦苇，深水区布置人工生态浮岛。一方面，表现在利用表面积很大的植物根系在水中形成浓密的网，吸附水体中大量的悬浮物，并逐渐在植物根系表面形成生物膜，膜中微生物吞噬和代谢水中的污染物成为无机物，使其成为植物的营养物质，通过光合作用转化为植物细胞的成分，促进其生长，最后通过收割浮岛植物和捕获鱼虾减少水中营养盐；另一方面，浮岛通过遮挡阳光抑制藻类的光合作用，减少浮游植物生长量，通过接触沉淀作用促使浮游植物沉降，有效防止“水华”发生，提高水体的透明度，其作用相对于前者更为明显，同时浮岛上的植物可供鸟类栖息，下部植物根系形成鱼类和水生昆虫生息环境。人工生态浮岛有净化水质、美化水面景观、提供水生生物栖息空间及进行环境教育等多种功能。

设计参数：人工湿地的综合处理负荷为0.4m³/m²·d；

原有坑塘及河流水力停留时间＞30d。

本发明的人工湿地是由人工建造和控制运行的深度净水工艺，将污水、污泥有控制的投配到人工湿地中，污水在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类植物的作用。对污水有深度净化的效果，实现尾水回用的目标。

本发明的污水处理系统的处理能力高，出水水质可达到GB18918《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级B标准，出水可直接排放至自然环境。除了一些经济条件好的农村建设一些集中排水及污水处理系统外，大部分农村的经济条件及文化程度支持不了常规的污水处理的建设及运行。而本项目的污水处理系统的弥补了这些缺点，目前随着大家环保意识的增强，低成本、低能耗、无需复杂管理的污水处理系统有广阔的市场前景。

以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。

Claims (2)

1.一种无动力生态污水处理系统，其特征在于：生活污水通过城镇家庭化粪池后汇集进入人工湿地布水槽，然后通过布水槽一侧的穿孔花墙均匀进入一级水平潜流人工湿地，该一级水平潜流人工湿地采用粒径为50-70mm、厚度为1.2m的均质砾石作为填料，栽植植物选用芦苇或芦竹，均质砾石的底部设有集水系统，该集水系统采用穿孔管，穿孔管的出水口与集水井相通，集水井的一侧设有高度可调开口，与集水井开口相对的一侧设有二级表流人工湿地，该二级表流人工湿地采用种植土作为填料，填料的高度低于集水井开口的最低溢流高度，栽植植物选用水生植物，种植土的底部设有集水系统，该集水系统采用穿孔管，穿孔管的出水口与坑塘或河流相通，坑塘或河流水深0.2-1.0m的边坡上栽植香蒲或矮化芦苇，水深1.5-2.5m处布置人工生态浮岛，该人工浮岛上栽植水生植物。

2.根据权利要求1所述的无动力生态污水处理系统，其特征在于：所述的水生植物为美人蕉、千屈菜或水葱。