專(zhuān)利名稱(chēng)：用于農(nóng)村社區(qū)生活廢水處理的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生活廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，是生活廢水處理與中水回收再利用相結(jié)合的水處理與水回收技術(shù)。
背景技術(shù)：
我國(guó)是世界上13個(gè)最貧水的國(guó)家之一，是大國(guó)中唯一真正面臨水危機(jī)的國(guó)家。嚴(yán)重缺水和水污染是中國(guó)在21世紀(jì)綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)中的一個(gè)軟肋，是制約經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。水危機(jī)對(duì)我們的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其它危機(jī)，它會(huì)直接導(dǎo)致能源危機(jī)、環(huán)境危機(jī)、糧食危機(jī)、健康危機(jī)乃至生存危機(jī)。農(nóng)業(yè)面源污染是導(dǎo)致水質(zhì)污染最主要原因之一。農(nóng)村地區(qū)生活廢水的處理率低，絕大部分生活廢水沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理直接排放。農(nóng)村生活廢水是造 成農(nóng)村水環(huán)境污染的主要原因。為了改善我國(guó)農(nóng)村的人居環(huán)境，必須加強(qiáng)農(nóng)村生活廢水的收集、處理和資源化設(shè)施建設(shè)。目前，我國(guó)中心城市的污水主要通過(guò)建設(shè)污水處理廠(chǎng)集中處理，其常規(guī)的工藝為活性污泥法和生物膜法。但是小城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村等分散源生活廢水的治理還存在一個(gè)較大的難點(diǎn)，即城市污水處理廠(chǎng)一般建設(shè)費(fèi)用都相當(dāng)高，要建設(shè)大量的輸送管道和占地面積較大的污水處理廠(chǎng)，而且在建成后運(yùn)行費(fèi)用較大，對(duì)于一個(gè)日處理I萬(wàn)噸城市生活廢水處理廠(chǎng)，投資約在1500萬(wàn)元左右，年運(yùn)行費(fèi)用約為15(Γ200萬(wàn)元，因此村鎮(zhèn)生活廢水處理廠(chǎng)就是有能力建設(shè)也可能沒(méi)有能力運(yùn)行；另外城市污水處理廠(chǎng)在處理過(guò)程中，還會(huì)產(chǎn)生大量難以處置的污泥，處理過(guò)程中產(chǎn)生的惡臭會(huì)對(duì)周?chē)用裆瞽h(huán)境帶來(lái)不良影響等不足。對(duì)于生活廢水比較分散的農(nóng)村和小城鎮(zhèn)來(lái)說(shuō)，不僅難以承受污水處理廠(chǎng)建設(shè)和運(yùn)行帶來(lái)的巨大經(jīng)濟(jì)壓力，而且人居分散使污水的收集很困難。目前，我國(guó)廣大農(nóng)村一般都距離市區(qū)較遠(yuǎn)，生活廢水進(jìn)入到中心城市的污水管網(wǎng)需要較大的投資，如果采用常規(guī)的土地處理工藝，在現(xiàn)場(chǎng)處理，如慢速滲濾系統(tǒng)、快速滲濾系統(tǒng)、地表漫流系統(tǒng)，雖然對(duì)生活廢水處理通常具有經(jīng)濟(jì)高效的處理效果，但是這些工藝也存在受自然環(huán)境條件影響大、破壞表面景觀(guān)、散發(fā)異味和占地面積大等缺點(diǎn)。因此需要開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境沒(méi)有破壞的、適用于分散源的污水處理技術(shù)尤其重要。申請(qǐng)人之前獲得了專(zhuān)利號(hào)為“200920091078. 3”、申請(qǐng)名稱(chēng)為“一種生活廢水生態(tài)處理系統(tǒng)”的實(shí)用新型專(zhuān)利，公開(kāi)了一種生活廢水的原地土壤生態(tài)處理系統(tǒng)，但是不能完全適用于處理農(nóng)村社區(qū)排放的高負(fù)荷的生活廢水。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題是針對(duì)背景技術(shù)中的不足，提供一種用于農(nóng)村社區(qū)生活廢水處理的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，利用土壤生態(tài)處理系統(tǒng)和水平流人工濕地系統(tǒng)相結(jié)合，土壤生態(tài)處理系統(tǒng)是利用復(fù)合土壤填料的吸附過(guò)濾、土壤微生物的分解和吸收污水中的有機(jī)物和大分子顆粒物，以及通過(guò)植物的光合作用吸收污水中的氮、磷、其他微量元素和重金屬等。水平流人工濕地系統(tǒng)是在自然或半自然凈化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的污水處理技術(shù)，即人為地將石、砂、土壤等一種或幾種介質(zhì)按一定比例構(gòu)成的基質(zhì)，并有選擇性地植入植物的污水處理生態(tài)系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案一種用于農(nóng)村社區(qū)生活廢水處理的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，主要由化糞池、調(diào)節(jié)池、土壤生態(tài)處理系統(tǒng)、水平流人工濕地系統(tǒng)和集水井串聯(lián)組成，土壤生態(tài)處理系統(tǒng)從下到上依次由防滲層、礫石收集層、復(fù)合土壤主反應(yīng)層、布水層、土壤層和植被層組成，水平流人工濕地系統(tǒng)從上到下依次由底部防滲層，布水、集水與排氣管網(wǎng)系統(tǒng)，填料、腐殖層和植物根系組成的基質(zhì)層，水生植物水體層和水生植物好氧、厭氧微生物種群組成的水體層構(gòu)成；調(diào)節(jié)池出水口與土壤生態(tài)處理系統(tǒng)中的布水層連通，土壤生態(tài)處理系統(tǒng)中的礫石收集層與水平流人工濕地系統(tǒng)連通，集水井的管路上設(shè)有潛水栗。化糞池上設(shè)置有污水進(jìn)口，化糞池內(nèi)設(shè)置有格柵，化糞池的出水口與調(diào)節(jié)池的進(jìn)水口通過(guò)管道連通，調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置有S型導(dǎo)流堰?；S池和調(diào)節(jié)池的池底設(shè)有鋼筋混凝土，化糞池的進(jìn)水口和出水口之間有高度差，調(diào)節(jié)池的進(jìn)水口和出水口之間有高度差。 所述布水層由布水管和輕質(zhì)陶粒組成，布水管雙向開(kāi)有小口末端有堵口，布水管米用斜下方45°角布置。水平流人工濕地的底部防滲層采用黏土層防滲或鋪設(shè)防滲膜，布水、集水系統(tǒng)由進(jìn)水管道和出水管道構(gòu)成。本實(shí)用新型中土壤生態(tài)處理系統(tǒng)和水平流人工濕地系統(tǒng)的大部分系統(tǒng)埋于地下，收環(huán)境氣候條件影響較小，不會(huì)散發(fā)不良?xì)馕?，不影響地面景觀(guān)，地表種植草坪，可以和農(nóng)村的大環(huán)境和諧統(tǒng)一，美化農(nóng)民居住生活環(huán)境。其布水層在地面下35cm處，不僅可以有效地防止冬季冰凍，而且在這個(gè)深度還可以充分利用淺層土壤的充氣傳氧作用，并且節(jié)省開(kāi)挖工程量。在復(fù)合土壤主反應(yīng)層添加不同的填料大大提高了系統(tǒng)的處理效果，可以調(diào)節(jié)C、N比；添加輕質(zhì)陶粒和煤渣可以增加壤土的通透性和吸附能力，增大系統(tǒng)的水力負(fù)荷，增加系統(tǒng)除磷的能力；另外在水平流人工濕地系統(tǒng)中種植的植物極具觀(guān)賞價(jià)值，可以帶來(lái)良好的生態(tài)效應(yīng)。水平流人工濕地系統(tǒng)可以進(jìn)行物理、化學(xué)、生物和植物的協(xié)同作用，不僅具有良好的去污能力，還具有較強(qiáng)的耐沖擊能力。采用礫石層的收集系統(tǒng)，不僅能收集處理后的中水，而且降低了建設(shè)和維護(hù)運(yùn)行成本，有利于更好的推廣應(yīng)用。對(duì)于分散性點(diǎn)源生活廢水的處理，本發(fā)明與傳統(tǒng)的活性污泥處理工藝相比較可以節(jié)省基建費(fèi)用50%左右，可以節(jié)省運(yùn)行管理費(fèi)用85%以上，管理簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用極低。不僅對(duì)有機(jī)物的去除效果好，而且對(duì)氮磷的去除能力也強(qiáng)，處理出水水質(zhì)好，處理后的水質(zhì)能達(dá)到回用水的標(biāo)準(zhǔn)?；赜盟梢杂脕?lái)灌溉農(nóng)田或沖洗農(nóng)家的廁所，達(dá)到水資源的循環(huán)利用，從而緩解水資源的緊張狀況，使農(nóng)村社區(qū)在水資源的綜合利用和環(huán)境保護(hù)方面起到一個(gè)示范帶頭的作用。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為土壤生態(tài)處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為水平流人工濕地系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，一種用于農(nóng)村社區(qū)生活廢水處理的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，主要由化糞池I、調(diào)節(jié)池2、土壤生態(tài)處理系統(tǒng)3、水平流人工濕地系統(tǒng)4和集水井5串聯(lián)組成。如圖2所示，土壤生態(tài)處理系統(tǒng)從下到上依次由防滲層6、礫石收集層7、復(fù)合土壤主反應(yīng)層8、布水層9、土壤層10和植被層11組成。如圖3所示，水平流人工濕地系統(tǒng)從上到下依次由底部防滲層12，布水、集水與排氣管網(wǎng)系統(tǒng)13，填料、腐殖層和植物根系組成的基質(zhì)層14，水生植物水體層和水生植物好氧、厭氧微生物種群組成的水體層15構(gòu)成?；S池上設(shè)置有污水進(jìn)口，化糞池內(nèi)設(shè)置有格柵，格柵用于去除雜物、懸浮物，對(duì)生活廢水進(jìn)行預(yù)處理，化糞池的出水口與調(diào)節(jié)池的進(jìn)水口通過(guò)管道連通；調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置有S型導(dǎo)流堰，在調(diào)節(jié)池內(nèi)進(jìn)行水質(zhì)均化調(diào)節(jié)，并再一次對(duì)水中的固體懸浮物進(jìn)行沉降處理；調(diào)節(jié)池出水口與土壤生態(tài)處理系統(tǒng)中的布水層連通，通過(guò)布水管道布水，使廢水均勻分布在土壤生態(tài)處理系統(tǒng)中進(jìn)行處理，土壤生態(tài)處理系統(tǒng)中的礫石收集層中鋪設(shè)集水管道；水平流人工濕地系統(tǒng)的防滲層采用黏土層防滲或鋪設(shè)防滲膜，布水、集水系統(tǒng)由進(jìn)水管道和出水管道構(gòu)成，基質(zhì)層中的填料由礫石、砂構(gòu)成，其中，進(jìn)水管道和土壤生態(tài)處理系統(tǒng)中的礫石收集層中鋪設(shè)集水管道連通，出水管道和集水井連通，集水井與回用水池連通，集水井和回用水池的管路上均設(shè)有潛水泵。化糞池和調(diào)節(jié)池的池底設(shè)有鋼筋混凝土，化糞池的進(jìn)水口和出水口之間有高度差，調(diào)節(jié)池 的進(jìn)水口和出水口之間有高度差，整個(gè)系統(tǒng)無(wú)需其他動(dòng)力設(shè)備，生活廢水能在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)平緩地自流過(guò)上述各個(gè)部分，最終匯流到集水井，處理后的中水可以用于綠化灌溉、農(nóng)業(yè)灌溉和沖洗廁所。土壤生態(tài)處理系統(tǒng)位于地面以下，水平流人工濕地系統(tǒng)絕大部分處于地面以下，地表部分種植有吸收能力強(qiáng)、觀(guān)賞價(jià)值高的植物。所述布水層由布水管和輕質(zhì)陶粒組成，布水管雙向開(kāi)有小口末端有堵口，布水管采用斜下方45°角布置；復(fù)合土壤主反應(yīng)層由壤土、煤渣、有機(jī)物廢料、輕質(zhì)陶粒按照重量比4 2 1 3混合而成，復(fù)合土壤主反應(yīng)層中還加入有工程菌種；土壤層由壤土構(gòu)成，土壤層上面種植的景觀(guān)植物和水平流人工濕地的植物，具有一定的觀(guān)賞、經(jīng)濟(jì)價(jià)值，植物主要是具有自身吸收和較為發(fā)達(dá)根系的植物，可以進(jìn)行藝術(shù)造景，美化生態(tài)環(huán)境，與周?chē)沫h(huán)境相協(xié)調(diào)。所述的工程菌種為活性污泥菌群。所述的活性污泥菌群為假單胞桿菌屬、亞硝化單胞菌屬、脫硫弧菌屬或硝酸鹽還原細(xì)菌其中的一種或者至少兩種的混合物。水平流人工濕地的底部防滲層采用黏土層防滲或鋪設(shè)防滲膜，布水、集水系統(tǒng)由進(jìn)水管道和出水管道構(gòu)成，基質(zhì)層中的填料由礫石、砂構(gòu)成。
權(quán)利要求1.一種用于農(nóng)村社區(qū)生活廢水處理的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，主要由化糞池、調(diào)節(jié)池、土壤生態(tài)處理系統(tǒng)、水平流人工濕地系統(tǒng)和集水井串聯(lián)組成，其特征是土壤生態(tài)處理系統(tǒng)從下到上依次由防滲層、礫石收集層、復(fù)合土壤主反應(yīng)層、布水層、土壤層和植被層組成，水平流人工濕地系統(tǒng)從上到下依次由底部防滲層，布水、集水與排氣管網(wǎng)系統(tǒng)，填料、腐殖層和植物根系組成的基質(zhì)層，水生植物水體層和水生植物好氧、厭氧微生物種群組成的水體層構(gòu)成；調(diào)節(jié)池出水口與土壤生態(tài)處理系統(tǒng)中的布水層連通，土壤生態(tài)處理系統(tǒng)中的礫石收集層與水平流人工濕地系統(tǒng)連通，集水井的管路上設(shè)有潛水泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于農(nóng)村社區(qū)生活廢水處理的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，其特征是化糞池上設(shè)置有污水進(jìn)口，化糞池內(nèi)設(shè)置有格柵，化糞池的出水口與調(diào)節(jié)池的進(jìn)水口通過(guò)管道連通，調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置有S型導(dǎo)流堰。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于農(nóng)村社區(qū)生活廢水處理的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，其特征是化糞池和調(diào)節(jié)池的池底設(shè)有鋼筋混凝土，化糞池的進(jìn)水口和出水口之間有高度差，調(diào)節(jié)池的進(jìn)水口和出水口之間有高度差。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于農(nóng)村社區(qū)生活廢水處理的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，其特征是所述布水層由布水管和輕質(zhì)陶粒組成，布水管雙向開(kāi)有小口末端有堵口，布水管采用斜下方45°角布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于農(nóng)村社區(qū)生活廢水處理的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，其特征是水平流人工濕地的底部防滲層采用黏土層防滲或鋪設(shè)防滲膜，布水、集水系統(tǒng)由進(jìn)水管道和出水管道構(gòu)成。
專(zhuān)利摘要一種用于農(nóng)村社區(qū)生活廢水處理的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，主要由化糞池、調(diào)節(jié)池、土壤生態(tài)處理系統(tǒng)、水平流人工濕地系統(tǒng)和集水井串聯(lián)組成。土壤生態(tài)處理系統(tǒng)從下到上依次由防滲層、礫石收集層、復(fù)合土壤主反應(yīng)層、布水層、土壤層和植被層組成，水平流人工濕地系統(tǒng)從上到下依次由底部防滲層，布水、集水與排氣管網(wǎng)系統(tǒng)，填料、腐殖層和植物根系組成的基質(zhì)層，水生植物水體層和水生植物好氧、厭氧微生物種群組成的水體層構(gòu)成；調(diào)節(jié)池出水口與土壤生態(tài)處理系統(tǒng)中的布水層連通，土壤生態(tài)處理系統(tǒng)中的礫石收集層與水平流人工濕地系統(tǒng)連通，集水井的管路上設(shè)有潛水泵。本實(shí)用新型受環(huán)境氣候條件影響較小，可以和農(nóng)村的大環(huán)境和諧統(tǒng)一，美化農(nóng)民居住生活環(huán)境。
文檔編號(hào)C02F9/14GK202576154SQ201220070539
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
發(fā)明者燕啟社, 張露允, 朱碧青, 張瑞芹, 周俊, 高鏡清, 劉駿一, 劉慧芳 申請(qǐng)人:鄭州大學(xué)