CN109455877A - 一种农村污水水质净化系统和净化方法 - Google Patents

一种农村污水水质净化系统和净化方法 Download PDF

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Abstract

一种农村污水水质净化系统和净化方法，该净化系统包括顺序连接的一级污水处理单元和二级污水净化单元，一级污水处理单元包括：用于收集污水并进行厌氧发酵处理的污水收集储存池；及与该污水收集储存池连接的好氧生物膜反应池，该好氧生物膜反应池内设置有导流板并由穿孔板隔开为缺氧区和好氧区，该缺氧区安装搅拌泵，该好氧区安装曝气盘/管，该搅拌泵和曝气盘/管使污水在该好氧生物膜反应池内形成循环交叉流以去除COD和NH4+‑N；该二级污水净化单元包括湿地植物床，该湿地植物床内设置有除磷填料层、除氮填料层和植物生态层，通过物理、化学和生物的三重协同作用净化该污水。本发明还提供了上述农村污水水质净化系统的净化方法。

Description

一种农村污水水质净化系统和净化方法
技术领域
本发明涉及农村污水治理技术，特别是一种自然型多单元的农村污水水质净化系统和净化方法。
背景技术
自然河道具有一定的水质自净能力，可以通过水中微生物和水生植物的降解作用吸收分解污染物，使水体得到净化。但农村生活、畜禽养殖等排水如果未经有效处理而直接排入河道，会将大量有机物、氮、磷以及病原菌等带入河道，这些污染物远大于河道的自净能力，会引起河流富营养化，溶解氧降低，水生植物和鱼类逐渐死亡，水生态环境遭到破坏。而农村地区普遍远离城市，不具备污水进入市政管网的条件；从另一方面讲，此类废水中丰富的氮、磷等营养物又是宝贵的资源，尤其磷元素作为一种不可再生的资源，现代社会的生产生活方式导致大部分磷元素单向流动，其最终归宿是深海的沉积层，而沉入深海的磷仅有很少一部分可通过浅海鱼类或海鸟返回陆地，从而导致磷资源的逐渐减少。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种自然型多单元的农村污水水质净化系统和净化方法，在污水排入河道前，有效截留和回收污染物质，可依靠岸坡的地势特点，使净化后的水流入河道。
为了实现上述目的，本发明提供了一种农村污水水质净化系统和净化方法，包括顺序连接的一级污水处理单元和二级污水净化单元，其中，所述一级污水处理单元包括：
污水收集储存池，用于收集污水并进行厌氧发酵处理；及
好氧生物膜反应池，与所述污水收集储存池连接，所述好氧生物膜反应池内设置有导流板并由穿孔板隔开为缺氧区和好氧区，所述缺氧区安装搅拌泵，所述好氧区安装曝气盘/管，所述搅拌泵和曝气盘/管用于使污水在所述好氧生物膜反应池内形成循环交叉流，所述污水反复多次流经所述缺氧区和好氧区以去除COD和NH4+-N；以及
所述二级污水净化单元包括湿地植物床，所述湿地植物床内设置有除磷填料层、除氮填料层和植物生态层，通过物理、化学和生物的三重协同作用净化所述污水。
上述的农村污水水质净化系统，其中，所述污水收集储存池包括生活污水沼气池和生活污水调节池，所述生活污水调节池通过管路分别与所述生活污水沼气池和所述好氧生物膜反应池连接，所述生活污水沼气池通过排水管收集生活污水并进行厌氧发酵处理后排入所述生活污水调节池，所述生活污水调节池对所述生活污水沼气池排出的生活污水进行静置、稳定和沉淀，并将将沉淀后得到的上清液注入所述好氧生物膜反应池。
上述的农村污水水质净化系统，其中，所述污水收集储存池包括畜禽废水沼气池和畜禽废水调节池，所述畜禽废水调节池通过管路与所述畜禽废水沼气池和磷酸铵镁结晶反应池连接，所述磷酸铵镁结晶反应池与所述好氧生物膜反应池连接，所述畜禽废水沼气池通过排水管收集畜禽废水并进行厌氧发酵处理后排入所述畜禽废水调节池，所述畜禽废水调节池对所述畜禽废水沼气池排出的畜禽废水进行静置、稳定和沉淀，并将沉淀后得到的上清液注入所述磷酸铵镁结晶反应池，所述磷酸铵镁结晶反应池安装有曝气盘/管和晶体捕集器，所述曝气盘/管用于提高废水pH值以进行磷酸铵镁结晶反应生成磷酸铵镁晶体，所述磷酸铵镁晶体通过晶体捕集器回收，所述磷酸铵镁结晶反应池内结晶反应结束后的沉淀上清液进入所述好氧生物膜反应池。
上述的农村污水水质净化系统，其中，所述磷酸铵镁结晶反应池的底部为漏斗形并设置有放空管，所述磷酸铵镁结晶反应池内的曝气盘/管包括间歇式或连续式运行的多个盘式曝气头，所述盘式曝气头的曝气气水比为20：1至50：1之间。
上述的农村污水水质净化系统，其中，所述好氧生物膜反应池采用轻质聚丙烯环状填料，所述轻质聚丙烯环状填料的填充比为40％-60％，所述好氧生物膜反应池内的污水停留时间为12-18小时且气水比为4:1-6:1。
上述的农村污水水质净化系统，其中，所述除磷填料层包括由下到上依次设置的高炉渣和煤灰渣混合层、混合土层和棕丝层；所述除氮填料层包括由下到上依次布置的沸石和陶瓷滤料混合层、砂层和竹条层。
上述的农村污水水质净化系统，其中，所述二级污水净化单元还包括调节缓冲池，所述调节缓冲池设置在所述好氧生物膜反应池与所述湿地植物床之间，所述调节缓冲池通过管路与所述湿地植物床连通，所述好氧生物膜反应池通过植草沟与所述调节缓冲池连通。
上述的农村污水水质净化系统，其中，所述二级污水净化单元还包括再生利用池，所述再生利用池内设置有微孔曝气装置、溢流孔和连通至所述湿地植物床的回流管道。
上述的农村污水水质净化系统，其中，所述植物生态层包括植物纤维垫区和块石区；所述植物纤维垫区通过块石和土工布平缓过渡到所述块石区，所述植物纤维垫区包括单种或多种植物纤维网和扦插活枝条，所述植物纤维网用活木桩固定，所述植物纤维网的表层覆盖含有草种的薄土层；所述块石区的下层铺设土工布反滤层，上层为粒径30-50cm的块石。
上述的农村污水水质净化系统，其中，所述高炉渣和煤灰渣混合层由粒径为1-2cm的高炉渣和煤灰渣填充形成；所述混合土层由含钙量为2.0-2.5Kg/100Kg的混合土铺设；所述棕丝层的厚度为6-10mm；所述沸石和陶瓷滤料混合层由粒径为1-1.5cm的沸石和陶瓷滤料铺成；所述砂层由粒径为1-5mm的粗砂铺成；所述竹条层的厚度为6-10mm。
为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种农村污水水质净化方法，其中，包括如下步骤：
S100、一级污水处理步骤，所述一级污水处理步骤进一步包括：
S101、污水收集储存步骤，采用污水收集储存池收集污水并进行厌氧发酵处理；及
S102、好氧生物膜反应步骤，采用好氧生物膜反应池对所述污水收集储存池厌氧发酵处理后的污水进一步处理，所述好氧生物膜反应池内设置有导流板并由穿孔板隔开为缺氧区和好氧区，所述缺氧区安装搅拌泵，所述好氧区安装曝气盘/管，所述搅拌泵和曝气盘/管用于使污水在所述好氧生物膜反应池内形成循环交叉流，所述污水反复多次流经所述缺氧区和好氧区以去除COD和NH4+-N；以及
S200、二级污水净化步骤，采用湿地植物床对所述步骤S100处理后的污水进一步净化处理，所述湿地植物床内设置有除磷填料层、除氮填料层和植物生态层，通过物理、化学和生物的三重协同作用净化所述污水。
本发明的技术效果在于：
本发明具有低投资、低能耗及脱氮除磷效果好的优点。对农村污水在入河(湖)前加以处理，充分考虑物化-生化-生态类多单元耦合处理技术，控制污染物质进入附近水体，通过物化-生化手段对农村污水进行两级处理，在去除污水中有机物和回收营养物质之后，再利用和强化自然生态系统自净能力的功能，达到净化水体的目的，与现有技术的其他污水处理工艺相比，具有污水处理效率高、运行与维护简单等显著优势，可实现营养物污染控制与资源化回收利用相结合。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构框图；
图2为本发明一实施例的结构示意图；
图3为本发明一实施例的净化方法流程示意图。
其中，附图标记
10 一级污水处理单元
1 污水收集储存池
11 生活污水沼气池
12 生活污水调节池
13 畜禽废水沼气池
14 畜禽废水调节池
2 二级污水净化单元
3 磷酸铵镁结晶反应池
4 好氧生物膜反应池
5 调节缓冲池
6 湿地植物床
7 再生利用池
8 河道
9 植草沟
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
本发明在污水排入河道前，有效截留回收污染物质，依靠岸坡地势特点，流入河流，是一种低投资、低能耗、脱氮除磷效果好的污水处理技术。最终的工艺出水水质可达到畜禽养殖业污染物排放标准(GB18596-2001)。同时实现了污废水中营养物污染控制与N、P的资源化回收，可与其他生态修复措施相结合，与河流廊道、农田景观融合一体，对恢复河道生态系统景观、提高水环境质量有很大的现实意义。
参见图1及图2，图1为本发明一实施例的结构框图，图2为本发明一实施例的结构示意图。本发明的农村污水水质净化系统，可依靠村落岸坡地势建造，处理后的污水可以直接排入河道8。该农村污水水质净化系统包括顺序连接的一级污水处理单元10和二级污水净化单元2，其中，所述一级污水处理单元10包括：
污水收集储存池1，用于收集污水并进行厌氧发酵处理，可通过排水管收集农村生活污水和畜禽养殖废水；及
好氧生物膜反应池4，与所述污水收集储存池1连接，所述好氧生物膜反应池4内设置有导流板并由穿孔板隔开为缺氧区和好氧区，所述缺氧区安装搅拌泵，所述好氧区安装曝气盘/管，所述搅拌泵和曝气盘/管用于使污水在所述好氧生物膜反应池4内形成循环交叉流，所述污水反复多次流经所述缺氧区和好氧区以去除COD(化学需氧量)和NH4+-N(氨氮)；本实施例的好氧生物膜反应池4优选采用轻质聚丙烯环状填料，所述轻质聚丙烯环状填料的填充比为40％-60％，所述好氧生物膜反应池4内的污水停留时间为12-18小时且气水比为4:1-6:1；
所述二级污水净化单元2包括湿地植物床6，所述湿地植物床6内设置有除磷填料层、除氮填料层和植物生态层，通过物理、化学和生物的三重协同作用净化所述污水。其中，所述除磷填料层包括由下到上依次设置的高炉渣和煤灰渣混合层、混合土层和棕丝层，所述高炉渣和煤灰渣混合层由厚度为15-25cm,优选20cm，粒径为1-2cm的高炉渣和煤灰渣填充形成；所述混合土层由厚度为25-35cm,优选30cm，含钙量为2.0-2.5Kg/100Kg的混合土铺设；所述棕丝层的厚度为6-10mm，优选为8mm；所述除氮填料层包括由下到上依次布置的沸石和陶瓷滤料混合层、砂层和竹条层，所述沸石和陶瓷滤料混合层由厚度为15-25cm,优选20cm，粒径为1-1.5cm的沸石和陶瓷滤料铺成；所述砂层由厚度为25-35cm,优选30cm，粒径为1-5mm的粗砂铺成；所述竹条层的厚度为6-10mm，优选为8mm。上述材料可以收集当地工业副产品，废物利用，节约成本。所述植物生态层包括植物纤维垫区和块石区；所述植物纤维垫区通过块石和土工布平缓过渡到所述块石区，所述植物纤维垫区包括单种或多种植物纤维网和扦插活枝条，所述植物纤维网用活木桩固定，所述植物纤维网的表层覆盖含有草种的薄土层；所述块石区的下层铺设土工布反滤层，上层为粒径30-50cm的块石。湿地植物床6内优选耐污力强的水生植物，可种植耐污力强、生长周期长、具有经济价值的水生植物芦苇，形成芦苇床生态系统。
本实施例的所述二级污水净化单元2还可包括调节缓冲池5，所述调节缓冲池5设置在所述好氧生物膜反应池4与所述湿地植物床6之间，所述调节缓冲池5通过管路与所述湿地植物床6连通，所述好氧生物膜反应池4通过植草沟9与所述调节缓冲池5连通，所述调节缓冲池5的进水口设有滤网，出水口设有阀门；植草沟9内优选种植亲水硬质草。所述二级污水净化单元2还可包括再生利用池7，所述再生利用池7内设置有微孔曝气装置、溢流孔和连通至所述湿地植物床6的回流管道。再生利用池7内可优选根系发达、抗水性强、有水质净化作用的水生植物香蒲、黄香蒲等作为优势种，同时搭配睡莲、慈姑等开花植物，美化河道8的景观。此外，不同地区环境条件差异性较大，应尽量选择乡土植物，以更好地适应当地环境条件，与周围景观融为一体。谨慎选择外来植被物种，以免对本土植物构成危害。同时还应考虑经济适用性，统筹前期建设与后期养护费用，尽可能降低成本。
本实施例中，所述污水收集储存池1包括生活污水沼气池11和生活污水调节池12，所述生活污水调节池12通过管路分别与所述生活污水沼气池11和所述好氧生物膜反应池4连接，所述生活污水沼气池11通过排水管收集生活污水并进行厌氧发酵处理后排入所述生活污水调节池12，所述生活污水调节池12对所述生活污水沼气池11排出的生活污水进行静置、稳定和沉淀，并将沉淀后得到的上清液注入所述好氧生物膜反应池4。
在本发明另一实施例中，所述污水收集储存池1还可包括畜禽废水沼气池13和畜禽废水调节池14(如图1)，或者，所述污水收集储存池1仅包括畜禽废水沼气池13和畜禽废水调节池14(如图2)，所述畜禽废水调节池14通过管路与所述畜禽废水沼气池13和磷酸铵镁结晶反应池3连接，所述磷酸铵镁结晶反应池3与所述好氧生物膜反应池4连接，所述畜禽废水沼气池13通过排水管收集畜禽废水并进行厌氧发酵处理后排入所述畜禽废水调节池14，所述畜禽废水调节池14对所述畜禽废水沼气池13排出的畜禽废水进行静置、稳定和沉淀，并将沉淀后得到的上清液自流注入所述磷酸铵镁结晶反应池3，所述磷酸铵镁结晶反应池3底部安装有曝气盘/管，中间安装晶体捕集器，所述曝气盘/管用于通过风机提高废水pH值以进行磷酸铵镁结晶反应生成磷酸铵镁晶体，所述磷酸铵镁晶体通过晶体捕集器回收，磷酸铵镁结晶反应池3内结晶反应结束后的沉淀上清液进入好氧生物膜反应池4。其中，磷酸铵镁结晶反应池3的底部优选为漏斗形并设置有放空管，磷酸铵镁结晶反应池3内的曝气盘/管包括间歇式或连续式运行的多个盘式曝气头，所述盘式曝气头的曝气气水比为20：1至50：1之间。也可将反应出水注入中间调节池，进行静置、稳定和沉淀；将沉淀后所得上清液注入好氧生物膜(MBBR)反应池4，好氧生物膜(MBBR)反应池4分为缺氧区和好氧区两段，内设导流板，中间由穿孔板隔开，缺氧区安装搅拌泵，好氧区安装曝气盘/管，在缺氧区搅拌泵和好氧区风机曝气的作用下，好氧生物膜(MBBR)反应池4内形成循环交叉流，在一个水力停留时间内，废水反复多次流经缺氧区和好氧区，实现COD和NH4+-N的高效去除。
好氧生物膜(MBBR)反应池4的出水可进一步注入沉淀池，进行稳定、沉淀，去除废水中悬浮生物膜，上清液经潜水泵或自流至植草沟9，排水水位可通过液位控制器控制。沉淀池中污泥定期清理排出。植草沟9优选配置亲水硬质草。污水通过植草沟9可借助水道内的植物降低流速，将一些颗粒态污染物过滤拦截，还可以进一步削减氮磷污染物。
之后出水进入调节缓冲池5进行处理。调节缓冲池5安装有连通至湿地植物床6的回流管道。回流管道可设有阀门等控制装置，回流管道和控制装置共同构成可控循环系统。这样利用有限的湿地面积，增强湿地植物床6对污染物的去除效能。此外，调节缓冲池5还有缓冲作用，预防湿地植物床6的水量上涨影响湿地生态平衡。湿地植物床6包括连通至调节缓冲池5和连通至所述再生利用池7的回流管道。湿地植物床6内种植有耐污力强的水生植物，比如采用耐污力强、生长周期长、具有经济价值的水生植物芦苇，形成芦苇床生态系统。湿地植物床6通过物理、化学、生物的三重协同作用，净化处理污水中的氮、磷、病原菌等污染物质。净化后的水进入再生利用池7，再生利用池7可种植观赏植物和养水产，最后流入河道8。再生利用池7内可设有微孔曝气系统，再生利用池7的末端可连通河道8。为防止水位上升对上级的湿地植物床6漫流，再生利用池7还可在一定高度设置溢流孔。
参见图3，图3为本发明一实施例的净化方法流程示意图。本发明的农村污水水质净化方法，包括如下步骤：
步骤S100、一级污水处理步骤，所述一级污水处理步骤进一步包括：
步骤S101、污水收集储存步骤，采用污水收集储存池1收集污水并进行厌氧发酵处理；及
步骤S102、好氧生物膜反应步骤，采用好氧生物膜反应池4对所述污水收集储存池1厌氧发酵处理后的污水进一步处理，所述好氧生物膜反应池4内设置有导流板并由穿孔板隔开为缺氧区和好氧区，所述缺氧区安装搅拌泵，所述好氧区安装曝气盘/管，所述搅拌泵和曝气盘/管用于使污水在所述好氧生物膜反应池4内形成循环交叉流，所述污水反复多次流经所述缺氧区和好氧区以去除COD和NH4+-N；以及
步骤S200、二级污水净化步骤，采用湿地植物床6对所述步骤S100处理后的污水进一步净化处理，所述湿地植物床6内设置有除磷填料层、除氮填料层和植物生态层，通过物理、化学和生物的三重协同作用净化所述污水。
如图3的实施例中，该农村污水水质净化方法包括按照进水方向采用配水线路依次连通的沼气池(生活污水沼气池11，畜禽废水沼气池13)、调节池(生活污水调节池12，畜禽废水调节池14)、磷酸铵镁(MAP)结晶反应池3、好氧生物膜(MBBR)反应池4、调节缓冲池5、湿地植物床6和再生利用池7。其中，所述沼气池、调节池、磷酸铵镁(MAP)结晶反应池3和好氧生物膜(MBBR)反应池4可设置在居民生活区，所述调节缓冲池5可设置在缓冲区，人工湿地的湿地植物床6和再生利用池7可设置在岸坡区。
使用时，畜禽废水和生活污水分别汇入畜禽废水沼气池13和生活污水沼气池11中，厌氧发酵后的畜禽废水经畜禽废水调节池14自流注入磷酸铵镁(MAP)结晶反应池3结晶反应后进入好氧生物膜(MBBR)反应池4，厌氧发酵后的生活污水则自生活污水调节池12直接进入好氧生物膜(MBBR)反应池4处理，先进行废水中磷的去除和回收，再去除废水中COD和NH4+-N；各反应池之间均可设置旁路并通过阀门调节流量和流向；其中，磷酸铵镁(MAP)结晶反应池3底部安装曝气盘/管，底部为漏斗形并设置放空管，通过间歇曝气提高废水pH值，进行MAP结晶反应，MAP晶体通过沉淀捕集回收，结晶反应结束后的沉淀上清液进入好氧生物膜(MBBR)反应池4，其中，磷酸铵镁(MAP)结晶反应池3通过多个盘式曝气头曝气对废水中CO2的吹脱方式，其反应中无需外加Mg源、N源或P源，即可使磷酸铵镁(MAP)结晶反应池3内的pH值明显提高，导致废水中的Mg2+和NH4 +会结合PO4 3-发生MgNH4PO4结晶反应，磷酸铵镁(MAP)结晶反应池3分为反应区和沉淀区，反应区和沉淀区体积比可为1：2-3，反应过程中气水比可为20-50：1。晶体以水中的悬浮颗粒物为晶核悬浮生长，长至一定程度，沉降到磷酸铵镁(MAP)结晶反应池3底部的锥斗内。磷酸铵镁(MAP)结晶反应池3从养殖场废水中回收的晶体为磷酸铵镁，晶体纯度达到90％以上，可用作缓释性磷肥；该好氧生物膜(MBBR)反应池4内设导流板，分为缺氧区和好氧区，缺氧区安装搅拌泵，好氧区安装曝气盘/管，在缺氧区搅拌泵和好氧区曝气的作用下，好氧生物膜(MBBR)反应池4内形成循环交叉流，废水反复多次流经缺氧区和好氧区，实现COD和NH4+-N的高效去除，好氧生物膜(MBBR)反应池4采用轻质聚丙烯环状填料，填料填充比为40％-60％，水力停留时间为12-18h，气水比为4-6:1；好氧生物膜(MBBR)反应池4的出水通过植草沟9与调节缓冲池5连通；所述调节缓冲池5的进水口设有滤网，出水口设有阀门；湿地植物床6分别连通至所述调节缓冲池5和再生利用池7，所述湿地植物床6包含除磷填料层和除氮填料层，其中，除磷填料层包括由下到上依次布置的高炉渣和煤灰渣混合层、混合土层和棕丝层；除氮填料层包括由下到上依次布置的沸石和陶瓷滤料混合层、砂层和竹条层，所述高炉渣和煤灰渣混合层具有20cm左右的厚度、由粒径为1-2cm的高炉渣和煤灰渣填充；所述混合土层具有30cm左右的厚度且由含钙量为2.0-2.5Kg/100Kg的混合土铺设而成；所述棕丝层的厚度为8mm左右；所述沸石和陶瓷滤料混合层具有20cm左右的厚度，且由粒径为1-1.5cm的沸石、陶瓷滤料铺成；所述砂层具有30cm左右的厚度且由粒径为1-5mm的粗砂铺成；所述竹条层的厚度为8mm左右；再生利用池7安装有连通至湿地植物床6的回流管道并设有微孔曝气系统。其中，植草沟9的植物可为亲水硬质草；仿自然湿地的湿地植物床6植物配置可为水生植物芦苇；滤网优选为扦插活枝条的编织网；调节缓冲池5与再生利用池7均设置溢流孔。
其中，岸坡区包含植物纤维垫区和块石区；所述植物纤维垫区通过块石和土工布平缓过渡到所述块石区，植物纤维垫区种植有灌木植物和草本植物，块石区种植有水生植物和开花植物；所述缓冲区种植有林木植物、灌本植物和草本植物的植被。所述植物纤维垫区具有2-8mm左右的厚度，可由单种或多种植物纤维制成，用活木桩固定，活木桩长度优选为0.5-0.6m，直径为50-60mm，表层覆盖含有草种的薄土层，且在所述植物纤维垫区中扦插活枝条；所述块石区的下层铺设土工布反滤层，上层采用粒径为30-50cm的块石，采用土壤填实间隙，且扦插活枝条，所述活枝条长度优选为0.5-0.6m，直径为优选10-25mm。
本发明利用小型分散式农村污废水多级水质净化工艺，在污水入河前截留污染物质，结合物化-生化-自然净化组合工艺，充分发挥各级处理单元的协同互补作用，污水在经过生活区净化模块、缓冲区净化模块和岸坡区净化模块的净化处理后，可以有效地去除污水中的氮、磷及病原菌等污染物质，使排放进入河道的工艺出水完全符合国家要求的排放标准，从而防止出现河流污染的问题。增强了对污水的净化效果，实现了农村污废水的有效治理。植草沟9、湿地植物床6、再生利用池7等构成多样性的生态系统与河流廊道融为一体，形成滨岸区域生态景观，为生物提供丰富复杂的生境，增加物种多样性，维护河道8的生态系统平衡健康，通过循环处理污水，利用有限湿地面积，大大提高污染物质的去除率。此外，回收的磷酸铵镁晶体可用作缓释性磷肥，再生利用池7可以收获鱼、水禽等水产品，从而将污水中的有机物和氮磷营养物转化为经济效益，最终使环境效益和社会效益得以有效结合。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种农村污水水质净化系统，包括顺序连接的一级污水处理单元和二级污水净化单元，其特征在于，所述一级污水处理单元包括：
污水收集储存池，用于收集污水并进行厌氧发酵处理；及
好氧生物膜反应池，与所述污水收集储存池连接，所述好氧生物膜反应池内设置有导流板并由穿孔板隔开为缺氧区和好氧区，所述缺氧区安装搅拌泵，所述好氧区安装曝气盘/管，所述搅拌泵和曝气盘/管用于使污水在所述好氧生物膜反应池内形成循环交叉流，所述污水反复多次流经所述缺氧区和好氧区以去除COD和NH+-N；
所述二级污水净化单元包括湿地植物床，所述湿地植物床内设置有除磷填料层、除氮填料层和植物生态层，通过物理、化学和生物的三重协同作用净化所述污水。
2.如权利要求1所述的农村污水水质净化系统，其特征在于，所述污水收集储存池包括生活污水沼气池和生活污水调节池，所述生活污水调节池通过管路分别与所述生活污水沼气池和所述好氧生物膜反应池连接，所述生活污水沼气池通过排水管收集生活污水并进行厌氧发酵处理后排入所述生活污水调节池，所述生活污水调节池对所述生活污水沼气池排出的生活污水进行静置、稳定和沉淀，并将将沉淀后得到的上清液注入所述好氧生物膜反应池。
3.如权利要求1或2所述的农村污水水质净化系统，其特征在于，所述污水收集储存池包括畜禽废水沼气池和畜禽废水调节池，所述畜禽废水调节池通过管路与所述畜禽废水沼气池和磷酸铵镁结晶反应池连接，所述磷酸铵镁结晶反应池与所述好氧生物膜反应池连接，所述畜禽废水沼气池通过排水管收集畜禽废水并进行厌氧发酵处理后排入所述畜禽废水调节池，所述畜禽废水调节池对所述畜禽废水沼气池排出的畜禽废水进行静置、稳定和沉淀，并将沉淀后得到的上清液注入所述磷酸铵镁结晶反应池，所述磷酸铵镁结晶反应池安装有曝气盘/管和晶体捕集器，所述曝气盘/管用于提高废水pH值以进行磷酸铵镁结晶反应生成磷酸铵镁晶体，所述磷酸铵镁晶体通过晶体捕集器回收，所述磷酸铵镁结晶反应池内结晶反应结束后的沉淀上清液进入所述好氧生物膜反应池。
4.如权利要求3所述的农村污水水质净化系统，其特征在于，所述磷酸铵镁结晶反应池的底部为漏斗形并设置有放空管，所述磷酸铵镁结晶反应池内的曝气盘/管包括间歇式或连续式运行的多个盘式曝气头，所述盘式曝气头的曝气气水比为20：1至50：1之间。
5.如权利要求3所述的农村污水水质净化系统，其特征在于，所述好氧生物膜反应池采用轻质聚丙烯环状填料，所述轻质聚丙烯环状填料的填充比为40％-60％，所述好氧生物膜反应池内的污水停留时间为12-18小时且气水比为:41-6:1。
6.如权利要求3所述的农村污水水质净化系统，其特征在于，所述除磷填料层包括由下到上依次设置的高炉渣和煤灰渣混合层、混合土层和棕丝层；所述除氮填料层包括由下到上依次布置的沸石和陶瓷滤料混合层、砂层和竹条层。
7.如权利要求3所述的农村污水水质净化系统，其特征在于，所述二级污水净化单元还包括调节缓冲池，所述调节缓冲池设置在所述好氧生物膜反应池与所述湿地植物床之间，所述调节缓冲池通过管路与所述湿地植物床连通，所述好氧生物膜反应池通过植草沟与所述调节缓冲池连通。
8.如权利要求7所述的农村污水水质净化系统，其特征在于，所述二级污水净化单元还包括再生利用池，所述再生利用池内设置有微孔曝气装置、溢流孔和连通至所述湿地植物床的回流管道，所述植物生态层包括植物纤维垫区和块石区，所述植物纤维垫区平缓过渡到所述块石区，所述植物纤维垫区包括单种或多种植物纤维网和扦插活枝条，所述植物纤维网用活木桩固定，所述植物纤维网的表层覆盖含有草种的薄土层；所述块石区的下层铺设土工布反滤层，上层为粒径30-50cm的块石。
9.如权利要求8所述的农村污水水质净化系统，其特征在于，所述高炉渣和煤灰渣混合层由粒径为1-2cm的高炉渣和煤灰渣填充形成；所述混合土层由含钙量为2.0-2.5Kg/100Kg的混合土铺设；所述棕丝层的厚度为-10mm；所述沸石和陶瓷滤料混合层由粒径为1-1.cm的沸石和陶瓷滤料铺成；所述砂层由粒径为1-5mm的粗砂铺成；所述竹条层的厚度为10mm。
10.一种农村污水水质净化方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100、一级污水处理步骤，所述一级污水处理步骤进一步包括：
S101、污水收集储存步骤，采用污水收集储存池收集污水并进行厌氧发酵处理；及
S102、好氧生物膜反应步骤，采用好氧生物膜反应池对所述污水收集储存池厌氧发酵处理后的污水进一步处理，所述好氧生物膜反应池内设置有导流板并由穿孔板隔开为缺氧区和好氧区，所述缺氧区安装搅拌泵，所述好氧区安装曝气盘/管，所述搅拌泵和曝气盘/管用于使污水在所述好氧生物膜反应池内形成循环交叉流，所述污水反复多次流经所述缺氧区和好氧区以去除COD和NH+-N；以及
S200、二级污水净化步骤，采用湿地植物床对所述步骤S100处理后的污水进一步净化处理，所述湿地植物床内设置有除磷填料层、除氮填料层和植物生态层，通过物理、化学和生物的三重协同作用净化所述污水。
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