一种农村生活污水处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种农村生活污水处理系统，通过管道依次连通格栅池、3级前端调节与生物基质净化池、6级生态湿地及末端强化处理池，在3级前端调节与生物基质净化池添加稻草和微生物菌剂，6级生态湿地的底部填充黏土并喷洒微生物菌剂、种植绿狐尾藻，末端强化处理池自底部依次为过水通道、功能单分子纳米复合材料层、粗沙层等，该系统不需要电力，维护管理简单方便，有效减控农村生活污水中COD、氮、磷等污染物，末端出水稳定控制在国家生活污水治理一级A标准指标值以下，适宜在广大亚热带丘陵地区应用，湿地维护过程能产生一定的经济效益。

A rural domestic sewage treatment system

The utility model discloses a rural domestic sewage treatment system, which is connected to the grid pool, the 3 level front-end adjustment and the biological matrix purification pool, the 6 ecological wetland and the end strengthening treatment pool through the pipeline. The rice straw and microbial bacteria are added to the 3 level front adjustment and the biological matrix purification pool, and the bottom of the 6 level ecological wetland is filled with clay. And spraying microorganism agent and planting green fox, the end intensification treatment pool is over water passage, functional single molecule nanocomposite layer and coarse sand layer from the bottom. The system does not need electricity, maintenance and management is simple and convenient, effectively reducing the pollution of COD, nitrogen and phosphorus in rural domestic sewage. The end effluent is controlled steadily. In the national sewage treatment of the first grade A standard index, suitable for the application in the vast subtropical hilly area, wetland maintenance process can produce certain economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种农村生活污水处理系统
本技术属于农业环境领域，具体涉及一种农村生活污水处理系统，尤其适用于亚热带农村自然村落、集水区或小流域，利用村庄边角闲置地(荒地)处理日常生活污水，实现农村小水塘、小溪流的水质改善。
技术介绍
随着农村生活水平提高和居住环境改善，农村卫生间、淋浴房、洗衣机等生活设施的普及应用，农村生活污水的随意排放致使农村的池塘、沟渠、溪流等水体中COD、氨氮、总氮、总磷污染物超标严重，导致农村水环境问题日渐突出。农村生活污水排放、零散养殖废水排放和农产品加工排污已成为重要的农业环境污染源。根据环保部调查数据，按中国村镇居民人均生活污水排放90升/人·天，生活污水中COD、总氮和总磷含量分别为205mg/L、50mg/L和5.5mg/L计，目前中国有6.4亿村镇人口，每年排放的COD、总氮和总磷分别高达431.0、105.1和11.6万吨。由于农村水环境污染来源复杂、分布面广、治理难度大，与城市污水处理相比，难于集中收集，不适合采用过于集中的处理模式(农户居住分散，管网收集污水的成本太高)。农村污水处理模式和技术一般可分为集中处理、分散处理和就地处理模式。(1)集中处理模式：集中处理模式适合于人口多、人口密度大和污水产生量大的村镇；采用管网收集污水，建立污水处理厂，处理后污水可达标排放或回用。通常采用的污水处理技术有活性污泥法和SBR等方法。(2)分散处理模式：国内外分散式处理生活污水的主要技术有湿地处理系统、高效藻类塘技术、人工湿地处理系统和厌氧沼气池技术等。(3)传统的原位污水处理系统(化粪池)在去除氮、磷化合物和致病生物方面效果较差，只作为预处理设备为进一步治理做准备。现在推广农村污水处理工艺包括曝气池、生物滤池、活性污泥法(SBR)反应器、稳定塘、人工湿地等，使用频率最高的三种污水处理技术为：接触氧化、氧化沟和快速渗滤系统。接触氧化法是生物膜法的一种，氧化沟是应用成熟的人工系统，快速渗滤是成本很低的土地处理系统。可以看到，基于自然系统的快速渗滤和氧化塘技术建设、运行成本较低，其次是基于生物膜法的接触氧化和曝气生物滤池，而基于人工系统的SBR、氧化沟和传统的活性污泥法的建设费都较高，要消耗一定电能和絮凝剂等化学药剂，要安排专人管理维护，运行费用也比较高。从处理效果、抗冲击性能、运行管理、是否节能、占地面积等方面进行分析，可以看到，上述技术都存在一定技术问题，并且工程和运行经济投入负担仍超过用户承受能力。中国农村生活污水治理必须从源头上减少污染的产生量，吸收国外先进经验，将农村生活污水治理与循环化、资源化利用相结合，在小流域(集水区)源头就地开展生态治理，研发建设投入少、维护管理简单、运行费用低的分散型、生态型农村生活污水处理新技术和新模式。
技术实现思路
本技术的目的是在于提供了一种农村生活污水处理系统，生活污水在前端调节与生物基质净化池、生态湿地之间自然流动过程，有效利用填充的黏土、粗沙层、功能单分子纳米复合材料等吸附污水中磷酸盐，种植的绿狐尾藻、美人蕉吸收污水中的氮磷，共生的微生物将氨氮转化为氮气，该系统结构简单(建设成本只有现行污水处理设施的三分之一左右)，维护管理方便，处理效果稳定，运行过程不需要消耗电力和絮凝剂等，维护运行费用低(只有现行污水处理设施的十分之一左右)，生态湿地中绿狐尾藻收割后可生产饲料喂食鸡、鸭、鹅、猪等，湿地维护过程能产生一定的经济效益。为了实现上述的目的，本技术采用以下技术措施：一种农村生活污水处理系统，由格栅池通过管道依次与一级前端调节与生物基质净化池、二级前端调节与生物基质净化池、三级前端调节与生物基质净化池、一级生态湿地、二级生态湿地、三级绿生态湿地、四级生态湿地、五级生态湿地、六级生态湿地、末端强化处理池连通；所述的一级至三级前端调节与生物基质净化池分别添加稻草和含有硝化菌和反硝化菌的微生物菌剂；所述的一级至六级生态湿地的底部分别填充黏土并保持25-90cm水深度，喷洒含有硝化菌和反硝化菌的微生物菌剂，并种植绿狐尾藻；所述的末端强化处理池的底部为过水通道，过水通道上方依次交替填充功能单分子纳米复合材料层20-30cm、粗沙层10-20cm，共填充4-8层。进一步地，所述的一级至三级前端调节与生物基质净化池中的稻草首次添加量为每吨生活污水添加100-150kg，以后每隔5-7个月按照首次添加量的50％添加一次稻草。进一步地，所述的一级至三级前端调节与生物基质净化池的设计容积为生活污水日处理量的2-2.5倍。进一步地，所述的一级至六级生态湿地的设计容积为生活污水日处理量的0.7-3.0倍。进一步地，所述的一级至六级生态湿地的底部填充黏土的厚度为20-60cm。与现有技术相比，本技术具有以下优点和效果：①在治理方法上具有一定的创新性：对于农村生活污水的治理目前已经有很多的方法，但主要以工程措施治理为主，采用瀑气、厌氧、生物膜、絮凝等技术。本技术针对亚热带丘陵区多水的特点，利用绿狐尾藻生态湿地为主要技术要素，通过绿狐尾藻生长拦截吸收水体中的氮磷，特别是绿狐尾藻和硝化反硝化微生物、厌氧氨氧化微生物共生，将水体中氨氮转化为氮气净化水体，绿狐尾藻再作为饲料资源化循环利用。②建设成本低：本技术最主要的建设成本包括管网系统和处理系统两部分，处理系统包括3级污水前端调节和生物基质净化池、6级绿狐尾藻生态湿地和1级末端强化处理池，合计成本8-15万元之间，农村乡镇、村组等集体均可以接受。③运行成本低、操作简单：现有生活污水处理技术中多数需要电力等能源，而本处理方法主要利用自然坡降的驱动力，水体在前端调节和生物基质净化池、绿狐尾藻湿地内自流净化，不需要曝气，不需要添加化学絮凝剂等，也不需要专业的维护管理队伍。平常的日常管理和维护是生态湿地需要割草和清除杂草(每年4-5次)，前端调节与生物基质处理池需要添加稻草(间隔5-7个月添加1次)，操作十分简单。一套该农村生活污水处理系统1年的运行管理费用约1000-3000元。④治理效果好：本农村生活污水处理方法前端调节与生物基质净化池调节生活污水中碳氮比、酸碱度和微生物种群，拦截细微颗粒物及一些影响植物生长的有害物质(如油脂等)、降解COD。多级生态湿地内绿狐尾藻吸收氮磷，附着在植物表面微生物的硝化反硝化作用可有效减控污染水体的氨氮、磷等污染物，末端高分子吸附净化池有效吸附污染水体的磷和色素，末端排水中主要污染物含量可稳定低于《中华人民共和国城市生活污水排放标准(GB18918-2002)》一级控制指标值(表1)。⑤资源化利用：生态湿地植物绿狐尾藻是一种优质饲料资源，粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、维生素、氨基酸、矿物质等营养成分等含量高(见表2、3)，品质和苜蓿、三叶草相当，每公顷生态湿地可产绿狐尾150吨(干重)，在南方地区其产量是苜蓿和玉米6-8倍，应用该技术治理农村生活污水并将绿狐尾藻饲料化(绿狐尾藻作为鸡、鸭、鹅和猪饲料生产及生态养殖方法已另外申请了专利，申请号分别是201510653646.4、201510653519.4、201510654125.0、201710684543.3、201710684544.8)，可减少养殖饲料对优质耕地的依赖，对解决我国的粮食安全具有十分重要意义。附图说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种农村生活污水处理系统，其特征在于，格栅池（A）通过管道依次与一级前端调节与生物基质净化池（B）、二级前端调节与生物基质净化池（C）、三级前端调节与生物基质净化池（D）、一级生态湿地（E）、二级生态湿地（F）、三级绿生态湿地（G）、四级生态湿地（H）、五级生态湿地（I）、六级生态湿地（J）、末端强化处理池（K）连通；所述的一级至三级前端调节与生物基质净化池分别添加稻草和含有硝化菌和反硝化菌的微生物菌剂；所述的一级至六级生态湿地的底部分别填充黏土并保持25‑90cm水深度，喷洒含有硝化菌和反硝化菌的微生物菌剂，并种植绿狐尾藻；所述的末端强化处理池（N）的底部为过水通道，过水通道上方依次交替填充功能单分子纳米复合材料层20‑30cm、粗沙层10‑20cm，共填充4‑8层。

【技术特征摘要】
1.一种农村生活污水处理系统，其特征在于，格栅池（A）通过管道依次与一级前端调节与生物基质净化池（B）、二级前端调节与生物基质净化池（C）、三级前端调节与生物基质净化池（D）、一级生态湿地（E）、二级生态湿地（F）、三级绿生态湿地（G）、四级生态湿地（H）、五级生态湿地（I）、六级生态湿地（J）、末端强化处理池（K）连通；所述的一级至三级前端调节与生物基质净化池分别添加稻草和含有硝化菌和反硝化菌的微生物菌剂；所述的一级至六级生态湿地的底部分别填充黏土并保持25-90cm水深度，喷洒含有硝化菌和反硝化菌的微生物菌剂，并种植绿狐尾藻；所述的末端强化处理池（N）的底部为过水通道，过水通道上方依次交替填充功能单分子纳米复合材料层20-30c...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖润林，吴金水，齐兰贵，刘锋，肖天齐，戴岳洋，李裕元，
申请(专利权)人：江门市环粤环保科技有限公司，中国科学院亚热带农业生态研究所，
类型：新型
国别省市：广东,44