CN113149371A - 一种阶梯式农村污水生态处理系统及其处理方法 - Google Patents

一种阶梯式农村污水生态处理系统及其处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及污水处理领域，具体地说是一种农村污水净化系统及其处理方法。括拦截区、沉淀区、生态处理区及蓄水区，所述各区沿排水方向呈阶梯式分布，由高到低分别为拦截区、沉淀区、生态处理区和出水区，所述拦截区位于系统顶端进水端，用于拦截污水中的落叶、塑料及大颗粒物质，所述沉淀区位于拦截区与生态处理区之间，利用重力作用沉淀污水中的颗粒物质，所述生态处理区位于沉淀区和出水区之间，利用生态技术处理污水中的氮、磷等物质，所述蓄水区位于系统最低端，用于储蓄净化后的水，该系统采用物理结合生态处理方法去除污水中的有害污染物，净化水体，具有结构简单、运行成本低、处理效果好的特点。

Description

一种阶梯式农村污水生态处理系统及其处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体地说是一种农村污水净化系统及其处理方法。
技术背景
随着我国农村经济的发展迅速，农村污水量也日益增加。然而，农村基础设施不完善，污水处理系统匮乏，导致大量污水难以得到有效处置，污水往往随沟道直接排放至附近河流。农村污水以厨房污水、洗涤废水和家庭式畜禽养殖废水等为主，这类污水含较高的有机污染物、病原微生物和氮磷等物质。若不加以治理，不仅造成地表水和地下水污染，而且滋生蚊虫细菌，引发恶臭，威胁当地居民身体健康。目前，我国农村生活污水处理方式主要有生物处理和生态处理两种。常见生物处理技术如A/O法、A/O+MBR、曝气生物滤池以及厌氧沼气等；生态处理技术包括人工湿地、稳定塘、蚯蚓生态滤池和土地渗滤等方式。但这些处理方法往往由于进水不稳定、运行费用高或污泥处理困难等因素难以持续运行。因此，针对我国农村地区生活污水的特征及部分处理设施无法长效运行，亟需开发一套构造简单、运行方便同时经济合理的农村污水处理系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、运行方便、成本低、污水处理效果好的阶梯式农村污水生态处理系统及其处理方法。为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种阶梯式农村污水生态处理系统，包括拦截区、沉淀区、生态处理区、蓄水区，各区沿排水方向从左至右呈阶梯式分布，由高到低依次为拦截区、沉淀区、生态处理区和蓄水区，所述拦截区的左边为进水端，所述蓄水区的右边为出水端，所述拦截区用于拦截污水中的落叶、塑料及大颗粒物质，所述沉淀区利用重力作用沉淀污水中的颗粒物质，所述生态处理区利用生态技术处理污水中的氮、磷等物质，所述蓄水区用于储蓄净化后的水。
进一步的，格栅设置在所述拦截区与所述沉淀区形成的阶梯状交界处上表面，所述格栅的长度与所述阶梯式农村污水生态处理系统的长度相等。
优选的，所述格栅高度为20cm,栅孔尺寸为1cm×1cm。
进一步的，所述沉淀区上表面与所述拦截区的下表面平齐，所述拦截区内的污水可以穿过格栅流入沉淀区，所述沉淀区表面从右至左设置了向下倾斜的坡角，排泥坑设置在沉淀区上且位于沉淀区的最左端，排泥坑为下沉式设计，排泥泵设置在所述排泥坑中，泥沙随坡度流至排泥坑，所述排泥泵上连有排泥管，泥沙由排泥管排出至沉淀区外部，溢流三角堰设置在所述沉淀区与所述生态处理区形成的阶梯状交界处上表面，所述溢流三角堰可以防止沉淀区内的污水溢出，同时当水位高度超过三角堰的高度时，污水经由三角堰流入生态处理区。
进一步的，所述生态处理区的上表面与所述沉淀区下表面齐平，所述的生态处理区由分为四层，由上至下分别为植物层、砾石颗粒层、石英砂滤层及人工滤料层，各层之间应铺设透水土工布，防止滤料互掺，透水花管置于砾石层，贯穿整个生态处理区域，其布置数量由区域宽度决定，透水花管上有开孔，开孔直径1mm。
优选的，所述植物层种植植物主要为芦苇、香蒲、风车草及茭白等，通过植物吸收污水中的N、P等元素，提高系统脱氮除磷效果。
进一步的，所述生态处理区由不同粒径的砂石以及人工滤料层组成，人工滤料层主要由固定的滤料构成，污水从上往人工滤料层内部流入，经过固定的滤料，水体与滤料不断地相互接触，微生物在滤料的表面聚集，进行新陈代谢活动，进而形成一层生物膜，此种生物膜是由多种微生物共同组成的一个生态系统，不断地从污水中吸取有机物，作为其自身营养源，进而不断产生新的微生物来维持生物膜稳定性，利用人工滤料层内部的生物膜吸附、离子交换作用及微生物的生物降解作用，强化了生态系统对氮磷、有机物的净化。
进一步的，所述蓄水区的上表面与所述拦截区下表面齐平，底层设置集水坑，集水坑为下沉式，坑内安装提升水泵，蓄水区另一端设置溢流排水管，净化后的水可溢流排出系统。
进一步的，各区池壁内均采用防水土工布全包封。
进一步的，一种阶梯式农村污水生态处理系统的处理方法包括下列步骤：S1：拦截区格栅对污水中大块垃圾进行预处理；S2：预处理污水流入沉淀区，所述预处理污水中大颗粒杂质进行物理沉降后流入排泥坑排出；S3：沉淀处理污水流入生态处理区，所述生态处理区吸收沉淀处理污水中的有机元素并对沉淀处理污水进行生物分解；S4：净化水流入蓄水区，所述净化水通过溢流出水管排出生态处理系统。
本发明具有以下优点：
利用地理地形高差形成阶梯式污水生态处理系统，污水通过重力作用依次进入各区，无需提升泵等外力作用；采用物理结合生态处理方法去除污水中的有害污染物，净化水体；同时利用跌水，提高污水充氧率，提高污水处理效率。该系统具有结构简单、运行成本低、处理效果好的特点，几乎无运行成本、易于推广应用。
附图说明
图1为一具体实施例中一种阶梯式农村污水生态处理系统的剖面示意图。
图2为一具体实施例中一种阶梯式农村污水生态处理系统的俯视图。
附图标记说明：
1-拦截区，11-格栅，2-沉淀区，21-溢流三角堰，22-排泥坑，23-排泥泵，24-排泥管，3-生态处理区，31-植物层，32-砾石颗粒层，33-石英砂滤层，34-人工滤料层，35-开孔花管，36-溢流堰，4-蓄水区，41-溢流出水管，42-集水坑，43-提升泵，44-回用水管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例中的阶梯式农村污水生态处理系统包括拦截区1、沉淀区2、生态处理区3和蓄水区4，所述拦截区1位于系统最上端，所述沉淀区2位于拦截区1与生态处理区3中间，所述沉淀区2内包括溢流三角堰21，排泥坑22，排泥泵23，排泥管24，所述生态处理区3由种植层31、砾石颗粒层32、石英砂滤层33、人工滤料层34、开孔花管35及溢流堰36组成，所述蓄水区4位于系统最末端，由溢流出水管41、集水坑42、提升泵43、回用水管44组成。
本实施例中的阶梯式农村污水生态处理系统的污水处理方法原理如下：农村污水汇流后进入生态处理系统，首先通过拦截区1的格栅11拦截去除塑料、树叶等悬浮物质得到预处理污水；预处理污水再流入沉淀区2，大颗粒物质在重力作用下沉降得到沉淀处理污水，沉降物流入排泥坑22，经过排泥泵23的作用，由排泥管24定期排出；沉淀处理污水溢流进入生态处理区3，利用水生植物吸收污水中的N、P等元素，同时利用人工滤料层34内部的生物膜吸附、离子交换作用及微生物的生物分解作用，分解后的净化水通过开孔花管35流入蓄水区4，可回用于农田灌溉、道路浇洒、绿化用水等方面，水量较大时水体可以溢流出水管41排出系统。

Claims (10)

1.一种阶梯式农村污水生态处理系统，包括拦截区(1)、沉淀区(2)、生态处理区(3)、蓄水区(4)，其特征在于：各区沿排水方向从左至右呈阶梯式分布，由高到低依次为拦截区(1)、沉淀区(2)、生态处理区(3)和蓄水区(4)，所述拦截区(1)的左边为进水端，所述蓄水区(4)的右边为出水端。
2.一种阶梯式农村污水生态处理系统，其特征在于：所述拦截区(1)、沉淀区(2)、生态处理区(3)、蓄水区(4)的池壁内铺设有防水土工布。
3.根据权利要求1所述的一种阶梯式农村污水生态处理系统，其特征在于：格栅(11)设置在所述拦截区(1)与所述沉淀区(2)形成的阶梯状交界处上表面，所述格栅(11)上设有栅孔。
4.根据权利要求3所述的一种阶梯式农村污水生态处理系统，其特征在于：所述格栅(11)的长度与所述阶梯式农村污水生态处理系统的长度相等。
5.根据权利要求1所述的一种阶梯式农村污水生态处理系统，其特征在于：所述沉淀区(2)上表面与所述拦截区(1)的下表面平齐，所述沉淀区(2)内底面从右至左设置了坡角，排泥坑(22)设置在沉淀区(2)中且位于沉淀区(2)的最左端，排泥泵(23)设置在所述排泥坑(22)中，所述排泥泵(23)上连有排泥管(24)，排泥管(24)延伸至沉淀区(2)外侧，溢流三角堰(21)设置在所述沉淀区(2)与所述生态处理区(3)形成的阶梯状交界处上表面。
6.根据权利要求5所述的一种阶梯式农村污水生态处理系统，其特征在于：所述排泥坑(22)为下沉式结构。
7.根据权利要求1所述的一种阶梯式农村污水生态处理系统，其特征在于：所述生态处理区(3)的上表面与所述沉淀区(2)下表面齐平，溢流堰(36)设置在所述生态处理区(3)与所述蓄水区(4)形成的阶梯状交界处上表面，所述生态处理区(3)由上至下分为植物层(31)、砾石颗粒层(32)、石英砂滤层(33)、人工滤料层(34)，各层之间铺设防水土工布，开孔花管(35)设置在所述人工滤料层(34)中，所述开孔花管(35)上设置小孔。
8.根据权利要求1所述的一种阶梯式农村污水生态处理系统，其特征在于：所述蓄水区(4)的上表面与所述生态处理区(3)下表面齐平，所述蓄水区(4)底面最左端开设有集水坑(42)，所述集水坑(42)中设置有提升泵(43)，所述提升泵(43)连有回用水管(44)，所述回用水管(44)延伸至所述蓄水区(4)的外侧，所述蓄水区(4)上部最右侧设有溢流出水管(41)，所述溢流出水管(41)延伸至所述蓄水区(4)的外侧。
9.根据权利要求1所述的一种阶梯式农村污水生态处理系统，其特征在于：所述集水坑(42)也为下沉式结构。
10.根据权利要求1～9任一项所述一种阶梯式农村污水生态处理系统的污水处理方法，其特征在于：
S1：拦截区格栅对污水中大块垃圾进行预处理；
S2：预处理污水流入沉淀区，所述预处理污水中大颗粒杂质进行物理沉降后流入排泥坑排出；
S3：沉淀处理污水流入生态处理区，所述生态处理区吸收沉淀处理污水中的有机元素并对沉淀处理污水进行生物分解；
S4：净化水流入蓄水区，所述净化水通过溢流出水管排出生态处理系统。
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