两段式农村生活污水处理系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种两段式农村生活污水处理系统和方法，包括污水预处理系统、前段系统和后段系统；前段系统包括进水管层、砾石层、土壤砖块层、渗滤层、集水管层；后段系统包括进水管层、砾石层、混合填料层、植物层、出水管；污水预处理系统与前段系统通过第一连接管连接；前段系统与后段系统通过第二连接管连接；污水预处理系统与后段系统通过第三连接管连接。本发明专利技术采用两段式污水处理方式，前段采用拦截、降解、吸附方式除污，后段强化脱氮，增强对水力负荷的承受力，不易堵塞，占地面积小，运行周期长，污水处理效率高。

Two stage rural domestic sewage treatment system and method

The invention provides a two-stage rural domestic sewage treatment system and method, which comprises a sewage pretreatment system, a front-stage system and a rear-stage system; a front-stage system comprises an intake water pipe layer, a gravel layer, a soil brick layer, a percolation layer, a water catchment layer; and a rear-stage system comprises an intake water pipe layer, a gravel layer, a mixed packing layer, and a plant layer. The sewage pretreatment system is connected with the front section system through the first connecting pipe, the front section system and the rear section system through the second connecting pipe, and the sewage pretreatment system and the rear section system through the third connecting pipe. The invention adopts two-stage sewage treatment mode, the former adopts interception, degradation and adsorption mode to remove sewage, the latter strengthens denitrification, enhances the bearing capacity of hydraulic load, is not easy to block, occupies a small area, runs for a long period, and has high sewage treatment efficiency.

【技术实现步骤摘要】
两段式农村生活污水处理系统和方法
本专利技术涉及污水处理
，具体来说，涉及一种两段式农村生活污水处理系统，尤其是涉及一种多级土壤渗滤系统与传统分流土壤渗滤系统组合的高负荷污水处理工艺。
技术介绍
以土地处理系统为代表的分散式污水自然生态处理技术因其较好的污染物去除性能和较低的基建、运行费用等优点，被广泛应用于农村及其它经济条件落后地区。其中，土壤渗滤系统因其设计简单、污染物去除效率高等优点，在世界各国应用广泛。传统土壤渗滤系统是利用地表下土壤中的动物、植物、微生物及土壤本身所具有的物理、化学、生物特性来去除水体中的污染物，传统土壤渗滤系统对有机物、氨氮及磷均具有优越的去除效果，在分流措施为反硝化提供充足的碳源的情况下，土壤渗滤系统对总氮也有很好的去除效果，但受水力负荷影响较大，随着水力负荷的增大污染物去除率会大幅降低，且易发生堵塞，占地面积也较大。多级土壤渗滤系统是一种创新型的土壤渗滤系统，它以土壤砖块层和渗滤交错层的结构替代传统土壤渗滤系统的均一土壤基质，使得进入污水的分散性得到提升，有效减少系统的堵塞，大大增强系统的水力负荷承受能力，减小了系统的占地面积，且对水体中固体悬浮物、有机物等易造成堵塞的污染物的去除效率优越；但是在氮污染物的去除上，由于系统以吸附和硝化作用为主，脱氮不彻底，氮去除率偏低。因农村生活污水面广、分散，水质、水量波动性大等特点，造成常规的城镇污水处理技术较难满足处理要求，而以土地处理系统为代表的分散式污水自然生态处理技术虽然对农村生活污水具有一定的处理效果，且相对而言投资较小、运维简便、二次污染少，但也存在高水力负荷、长运行周期与优处理效果不可兼得的局面，水力负荷的提升容易引起处理系统的填料堵塞而缩短运行周期，污染物去除效率也会大幅降低；若保证处理系统在高水力负荷条件下的长期运行，系统的占地面积和建设成本又会大大增加，这也大大限制了其在农村落后及土地资源紧缺的地区推广应用。因此，本专利技术针对现有农村污水处理技术存在的上述不足，特别是传统土壤渗滤系统存在的易堵塞、占地面积大等缺点和多级土壤渗滤系统存在的脱氮效率低等劣势，提供一种高负荷两段式农村生活污水处理系统，以增强对水力负荷的承受力，减小占地面积，延长运行周期，提高处理效率。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种两段式农村生活污水处理系统。根据本专利技术提供的一种两段式农村生活污水处理系统，包括污水预处理系统、前段系统以及后段系统；所述污水预处理系统为厌氧调节池；所述前段系统包括进水管层、砾石层、土壤砖块层、渗滤层、集水管层；所述后段系统包括进水管层、砾石层、混合填料层、植物层、出水管层；污水预处理系统与前段系统通过第一连接管连接，第一连接管的一端连接污水预处理系统的出水处，第一连接管的另一端连接前段系统的进水管层；前段系统与后段系统通过第二连接管连接，第二连接管的一端连接前段系统的集水管层，第二连接管的另一端连接后段系统的进水管层；污水预处理系统与后段系统通过第三连接管连接，第三连接管的一端连接污水预处理系统的出水处，第三连接管的另一端连接后段系统的进水管层。优选地，前段系统的进水管层包括多个进水管；前段系统的集水管层包括多个集水管；前段系统的多个砾石层中的两个砾石层分别记为第一砾石层、第二砾石层；进水管层分布在第一砾石层中，集水管层分布在第二砾石层中；第一砾石层位于第二砾石层的上方，土壤砖块层和渗滤层分布于第一砾石层至第二砾石层的流道空间内。优选地，在所述前段系统中：填料深度为0.65m；砾石层的砾石粒径为1～3cm，第一砾石层、第二砾石层的厚度均为5cm；渗滤层主要由粒径为1～3cm的沸石组成，所述土壤砖块层主要由红粘土、煤渣、生物陶粒按照6:3:1的质量比混合后装填的生态袋，相间分布于渗滤层中，生态袋的水平间隔、垂直间隔均为5cm。优选地，在所述后段系统中：前段系统的进水管层包括多个进水管；后段系统的一个砾石层记为第三砾石层，进水管层分布在第三砾石层中；混合填料层分布在第三砾石层的上方，植物层分布在混合填料层的上方，出水管层包括第二出水管，分布在混合填料层的一侧，以供出水。优选地，在所述后段系统中：填料深度为0.65m；砾石层的砾石粒径为1～3cm，第三砾石层的厚度为10cm；混合填料层主要由红粘土、煤渣、生物陶粒按照7：2：1的质量比混合制成。优选地，所述第二出水管置于距后段系统的表层10cm处。优选地，所述第三连接管与第二连接管相连通，第三连接管与第二连接管连通后通过第四连接管与后段系统的进水管层相连通。优选地，所述植物层种植有耐涝型的景观或经济性植物。根据本专利技术提供的一种两段式农村生活污水处理方法，利用上述的两段式农村生活污水处理系统对污水进行处理，包括如下步骤：通过污水预处理系统对污水进行预处理，得到预处理水；将预处理水的一部分通过前段系统进行处理，得到前段处理水；将预处理水的另一部分、前段处理水通过后段系统进行处理，得到后段处理水。优选地，所述预处理水的总水力负荷为0.30m3/m2·d，其中，第一连接管(2)的水力负荷为0.10-0.23m3/m2·d，第三连接管(8)的水力负荷为0.07-0.20m3/m2·d；预处理水进入前段系统、后段系统的运行方式采用间歇运行方式。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1、采用两段式农村生活污水处理系统，将多级土壤渗滤系统与传统分流土壤渗滤系统结合使用，使得二者在发挥自身作用的同时功能互补，达到不易堵塞、占地面积小、水力负荷承受力强以及运行周期长的优点，从而提高污水处理的整体效果。进行串联后，各单元在发挥自身作用同时，可功能互补，从而提高整体效果。2、多级土壤渗滤系统作为前段系统，因其由土壤砖块层和渗滤层相间分布构成，能够有效削减污水中的固体悬浮物、有机物、磷等污染物，大幅度增强后续由均质传统土壤渗滤系统构成的后段系统的水力负荷承受能力，降低整个系统的占地面积和建设成本，其中占地面积能有效减少到传统土地处理系统的二分之一到三分之一。3、传统分流土壤渗滤系统作为后段系统，在污水中容易造成堵塞的污染物被前段系统去除后，获得了较强的水力负荷承受力，在分流污水为反硝化提供了充足的碳源的情况下，利用其表面植物吸收、填料介质物化吸附以及微生物转化等作用，能够高效去除水体中的氮，并对其它污染物进行深度净化，是整个系统的运行效率得到提升。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为高负荷两段式农村生活污水处理系统结构示意图。图中示出：具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术提供一种高负荷两段式农村生活污水处理系统，包括污水预处理系统、前段系统和后段系统；所述污水预处理系统为厌氧调节池；所述前段系统包括进水管层、砾石层、土壤砖块层、渗滤层、集水管层；所述后段系统包括进水管层、砾石层、混合填料层、植物层、出水管；污水预处理系统与前段系统通过第一连接管2连接，优选地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两段式农村生活污水处理系统，其特征在于，包括污水预处理系统、前段系统以及后段系统；所述污水预处理系统为厌氧调节池(1)；所述前段系统包括进水管层、砾石层、土壤砖块层、渗滤层、集水管层；所述后段系统包括进水管层、砾石层、混合填料层、植物层、出水管层；污水预处理系统与前段系统通过第一连接管(2)连接，第一连接管(2)的一端连接污水预处理系统的出水处，第一连接管(2)的另一端连接前段系统的进水管层；前段系统与后段系统通过第二连接管(6)连接，第二连接管(6)的一端连接前段系统的集水管层，第二连接管(6)的另一端连接后段系统的进水管层；污水预处理系统与后段系统通过第三连接管(8)连接，第三连接管(8)的一端连接污水预处理系统的出水处，第三连接管(8)的另一端连接后段系统的进水管层。

【技术特征摘要】
1.一种两段式农村生活污水处理系统，其特征在于，包括污水预处理系统、前段系统以及后段系统；所述污水预处理系统为厌氧调节池(1)；所述前段系统包括进水管层、砾石层、土壤砖块层、渗滤层、集水管层；所述后段系统包括进水管层、砾石层、混合填料层、植物层、出水管层；污水预处理系统与前段系统通过第一连接管(2)连接，第一连接管(2)的一端连接污水预处理系统的出水处，第一连接管(2)的另一端连接前段系统的进水管层；前段系统与后段系统通过第二连接管(6)连接，第二连接管(6)的一端连接前段系统的集水管层，第二连接管(6)的另一端连接后段系统的进水管层；污水预处理系统与后段系统通过第三连接管(8)连接，第三连接管(8)的一端连接污水预处理系统的出水处，第三连接管(8)的另一端连接后段系统的进水管层。2.根据权利要求1所述的两段式农村生活污水处理系统，其特征在于，前段系统的进水管层包括多个进水管；前段系统的集水管层包括多个集水管；前段系统的多个砾石层中的两个砾石层分别记为第一砾石层(3)、第二砾石层(7)；进水管层分布在第一砾石层(3)中，集水管层分布在第二砾石层(7)中；第一砾石层(3)位于第二砾石层(7)的上方，土壤砖块层(4)和渗滤层(5)分布于第一砾石层(3)至第二砾石层(7)的流道空间内。3.根据权利要求2所述的两段式农村生活污水处理系统，其特征在于，在所述前段系统中：填料深度为0.65m；砾石层的砾石粒径为1～3cm，第一砾石层(3)、第二砾石层(7)的厚度均为5cm；渗滤层(5)主要由粒径为1～3cm的沸石组成，所述土壤砖块层(4)主要由红粘土、煤渣、生物陶粒按照6:3:1的质量比混合后装填的生态袋，相间分布于渗滤层(5)中，生态袋的水平间隔、垂直间隔均为5cm。4.根据权利要求1所述的两段式农村生活污水处理系统，其特征在于，在所述后段系统中：...

【专利技术属性】
技术研发人员：王欣泽，沈剑，封吉猛，李丹，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31