一种生态复合型微循环污水处理方法技术

一种生态复合型微循环污水处理方法。是一种用于综合性的处理农村生活污水的技术方案。主要由6大系统所组成：1）污水管网收集系统；2）立体微循环生化反应系统；3）人工湿地系统；4）香根草过滤系统；5）微动力系统；6）生态园林系统，其技术核心是立体微循环生化反应系统、人工湿地系统和香根草过滤系统，分别都具有处理污水的能力；而污水管网收集系统、微动力系统和生态园林系统则是该技术的补充与配套设计。既可以在居民集中的村寨进行综合多重单元系统的自由组合叠加应用，又可以在单家独院的分散住户进行单元系统的选择性拆分使用，为山区农村污水处理提供一种效果良好、经济实惠的新技术。

Ecological composite type micro circulation sewage treatment method

Ecological composite type micro circulation sewage treatment method. The utility model is a technical scheme for comprehensive treatment of rural domestic sewage. The system consists of 6 systems: 1) sewage collection system; 2) three-dimensional microcirculation biochemical reaction system; 3) artificial wetland system; 4) Vetiver filtration system; 5) micro power systems; 6) ecological garden system, its core technology is a three-dimensional microcirculation biochemical reaction system, artificial wetland system and vetiver filtration system have the ability of sewage treatment, respectively; and the sewage collection system, micro power systems and ecological garden system was added and the supporting design technology. Can free combination application of comprehensive system of multiple units in residents concentrated villages, and selective splitting unit system in the scattered residents single family house use, providing a new technology with good effect and economic benefits for rural sewage treatment in mountain area.

【技术实现步骤摘要】
一种生态复合型微循环污水处理方法
本专利技术涉及环境保护，即一种生态复合型微循环污水处理方法。（TreatmentTechnologyofEcologicalCompoundMicrocirculation，以下简称“ECM技术”），是一种用于综合性的处理农村生活污水的技术方案。
技术介绍
传统的无动力式厌氧反应技术、高能耗的MBR（生物膜）技术、纯人工湿地技术及小型化工业循环技术等工艺方案，它们虽然也能进行污水处理，但是其共同点是污水处理能力不强、用电能耗大、运行维护费用高，与所在地的生态和景观结合差，很难有可持续性。ECM技术方案属于综合性多种专业技术的生态组合叠加，所涉及的专业多达10个以上，包括给排水、土建、机电、生物化学、微生物、人工湿地、香根草技术、新能源、生态、园林、环保及动植物等专业学科。既可以在居民集中（污水量大到1000m3/天）的村寨进行综合多重单元系统的自由组合叠加应用（如贵州普定县财新村的示范点及镇宁县马鞍山村的应用），又可以在单家独院（污水量少到0.2m3/天）的分散住户进行单元系统的选择性拆分使用（如选择香根草系统或人工湿地系统的单一应用），为山区农村污水处理提供一种效果良好、经济实惠的新技术。
技术实现思路
ECM技术主要由6大系统所组成：1）污水管网收集系统；2）立体微循环生化反应系统；3）人工湿地系统；4）香根草过滤系统；5）微动力系统；6）生态园林、田园风光系统；其技术核心是立体微循环生化反应系统、人工湿地系统和香根草过滤系统，它们是污水处理的三重保证体系，分别都具有处理污水的能力；而污水管网收集系统、微动力系统和生态园林、田园风光系统则是该技术的补充与配套设计。ECM技术主要是利用立体微循环生化反应系统与人工湿地及香根草技术进行叠加组合，形成多重处理，一方面利用地形地势和微动力的反推作用，降低能耗；另一方面利用Ca、Mn、Cu、Fe等矿物质对生物菌种和厌氧颗粒污泥的调控与特种植物的高吸收与强降解功能，多次处理及过滤污水，实现污水治理达标的目的。同时，利用风-光互补供电和生态景观的配置，实现生态型的综合治理与农村大自然的完美结合。立体微循环生化反应器是在上流式厌氧污泥床（UASB）与循环活性污泥系统（CASS）的基础上，针对循环曝气管及布水管系的物理性改造和厌氧颗粒污泥及菌群载体的调整，使污水的循环处理主要集中在设定的水层中间位置进行，以保持微生物菌群的稳定活性和持续性。同时，在一个可变容积的池子即反应器中所完成的进水、厌氧-缺氧-好氧的链式生化反应综合程序，是一个以完成微动力跌水曝气、沉淀、推流排水等立体循环过程，所采用的方法是多种技术与材料的集成，包括立体微循环厌氧复合菌床系统、链式生物膜反应器、多功能轻质介孔复合材料和异味气体生物除臭体系工艺。人工湿地则是对生化反应器处理后的进一步处理，一方面利用选择性的水生植物对N、P及SS（悬浮物）进行二次过滤，另一方面则是景观搭配的另一种生态功能体现。由于土地资源的局限性，因此利用香根草技术的高吸附、高吸收和强降解性进行第三次处理，特别是香根草的特殊品种——“华香1号”，对N-NH4、TN、TP、SS及油脂类有很高的吸附、吸收或降解能力。不仅如此，“华香1号”在冬季也能保持常绿，因此还可在冬季进一步净化污水中过剩的N、P等物质，最终实现污水治理的终极目标。本专利技术的特点对比“ECM”技术与其它几种小型化农村污水处理技术对比。见表1。附图说明图1是本专利技术的香根草过滤池的平面图图2是本专利技术的香根草过滤池的底板剖面图图3是图1中2-2剖面图图4是图1中1-1剖面放大图图中1-4中：1、底板，2、隔墙，3、浮岛，4、香根草，5、夯实土，6、围墙，7、混凝土垫层，8、钢筋混凝土层，9、水泥砂浆层，10、原土。图5是表1，图6是表2，图7是表3，图8是表4，图9是表5，图10是表6，图11是表7。具体实施方式一、贵州省的实例（一）项目内容及设计2015年8月，由贵州省农业委员会立项，贵州省安顺市人民政府协助，广州市香根草业科技有限公司负责设计与施工，中国科学院华南植物园给予部分技术指导，选址于普定县的财新村为试点村寨进行首次ECM技术方案的示范应用，其项目名称为“美丽乡村——农村生活污水及垃圾环境整治”。、项目设计理念1〉技术工艺方面：克服传统技术工艺的单一性和局限性，将改良后的UASB和CASS技术工艺与人工湿地技术、香根草技术及生态园林景观充分结合，实现生态复合型微循环的多重处理效果；2〉结构工艺方面：根据地理位置和地形条件，各种技术工艺系统采用地埋式、开放性建设，减少占地面积，不需要围避，可供所有人员自由参观；3〉能源配置方面：利用地形高差，不采用动力提升装置，使污水尽量自流；而生化反应系统中的污水回流则采用低能耗、维护少的不锈钢非标污泥泵（约750KW）反推；日能耗总量仅7-8度左右，若再采用风-光互补供电系统后，外接耗电仅2-5度/天；4〉生态园林景观方面：采用多种植物（乔、灌、草）组合与废弃物（如旧轮胎、松树皮）的回收利用，进行具有乡村特色的田园风光构造与景观鱼池的设计，体现多重的生态效应与环保设计理念。、项目设计原则⑴处理后生活污水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中的一级A排放标准。⑵从生态环境的角度，科学论证污水量，优化系统布局，保护水环境。污水处理与综合利用相结合，构建人与自然和谐发展的优美生态环境。⑶以改善人居环境为目标，走生态化的可持续发展道路。⑷设计布局与周边环境相容，满足人与自然和谐共生的要求。依据生态、景观和高效处理的原则，尽量利用当地条件，降低污水处理的维护运行费，使其运行管理方便。、项目设计参数财新村总户籍数为129户，常住人口400人，旅店5家，农家乐5户，流动人口日平均300人，总受益人口为700人，污水量按75L/人.日计算，其中冲洗厕所用水量20～30L/人.日，其他生活污水量为45～55L/人.日，故污水排放量为52～53m3左右；因此，按高峰期取值，设计最大污水排放量为60m3/日。该项目地处沙湾园区的中心位置，距离引用水库“夜郎湖”的上游仅500余米，同时有普定城关小河经过，其村前（园区内）已经种植大量的葡萄作物，并建设了5个垂钓鱼塘。目前是安顺市开发的一个生态旅游果园基地，已经有大量的游客观光。、项目设计内容⑴污水收集管网（省略）⑵污水处理终端污水处理终端由预处理部分、主处理部分、人工湿地床、香根草浮岛过滤池与田园风光景观共计五个部分组成。其中预处理部分由隔油池和调节池组成，首先对不溶解较大物质进行过滤拦截，如布料、卫生巾及枯枝物质，防止系统管道被堵塞；主处理部分则是由立体微循环厌氧菌床反应池(器)及其构件所组成，该部分完全地埋式结构，污水滞留期为24小时；人工湿地床是根据多种水生植物的综合吸附功能与地形条件及景观配置进行设计建造；香根草浮岛过滤池则是对前面系统处理后残留总N、总Ｐ的再次吸附处理，其处理水滞留期为4天；而田园风光景观则是在主处理系统周围增加的生态与景观乔灌木的技术性改造，使之与整个开发园区的生态效果融为一体，以实现污水处理的综合生态效应。⑶动力装置配备该处理系统涉及反应器中的2台微循环泵（按一备一用配置）与配电室的模糊控制系统用电。污水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生态复合型微循环污水处理方法，其特征在于，主要由6大系统所组成：1）污水管网收集系统；2）立体微循环生化反应系统；3）人工湿地系统；4）香根草过滤系统；5）微动力系统；6）生态园林系统，其技术核心是立体微循环生化反应系统、人工湿地系统和香根草过滤系统，它们是污水处理的三重保证体系，分别都具有处理污水的能力；而污水管网收集系统、微动力系统和生态园林系统则是该技术的补充与配套设计；利用立体微循环生化反应系统与人工湿地及香根草技术进行叠加组合，形成多重处理，一方面利用地形地势和微动力的反推作用，降低能耗；另一方面利用Ca、Mn、Cu、Fe等矿物质对生物菌种和厌氧颗粒污泥的调控与特种植物的高吸收与强降解功能，多次处理及过滤污水，实现污水治理达标的目的，同时，利用风‑光互补供电和生态景观的配置，实现生态型的综合治理与农村大自然的完美结合。

【技术特征摘要】
1.一种生态复合型微循环污水处理方法，其特征在于，主要由6大系统所组成：1）污水管网收集系统；2）立体微循环生化反应系统；3）人工湿地系统；4）香根草过滤系统；5）微动力系统；6）生态园林系统，其技术核心是立体微循环生化反应系统、人工湿地系统和香根草过滤系统，它们是污水处理的三重保证体系，分别都具有处理污水的能力；而污水管网收集系统、微动力系统和生态园林系统则是该技术的补充与配套设计；利用立体微循环生化反应系统与人工湿地及香根草技术进行叠加组合，形成多重处理，一方面利用地形地势和微动力的反推作用，降低能耗；另一方面利用Ca、Mn、Cu、Fe等矿物质对生物菌种和厌氧颗粒污泥的调控与特种植物的高吸收与强降解功能，多次处理及过滤污水，实现污水治理达标的目的，同时，利用风-光互补供电和生态景观的配置，实现生态型的综合治理与农村大自然的完美结合。2.根据权利要求1所述的一种生态复合型微循环污水处理方法，其特征在于，污水处理的具体工作由预处理部分、主处理部分、人工湿地床、香根草浮岛过滤池与田园风光景观共计五个部分组成；其中预处理部分由隔油池和调节池组成，首先对不溶解较大物质进行过滤拦截，如布料、卫生巾及枯枝物质，防止系统管道被堵塞；主处理部分则是由立体微循环厌氧菌床反应池及其构件所组成，该部分完全地埋式结构，污水滞留期为24小时；人工湿地床是根据多种水生植物的综合吸附功能与地形条件及景观配置进行设计建造；香根草浮岛过滤池则是对前面系统处理后残留总N、总Ｐ的再次吸附处理，其处理水滞留期为4天；而田园风光景观则是在主处理系统周围增加的生态与景观乔灌木的技术性改造，使之与整个开发园区的生态效果融为一体，以实现污水处理的综合生态效应。3.根据权利要求1所述的一种生态复合型微循环污水处理方法，其特征在于，立体微循环生化反应系统是在上流式厌氧污泥床与循环活性污泥系统的基础上，针对循环曝气管及布水管系的物理性改造和厌氧颗粒污泥及菌群载体的调整，使污水的循环处理主要集中在设定的水层中间位置进行，以保持微生物菌群的稳定活性和持续性；同时，在一个可变容积的池子即反应器中所完成的进水、厌氧-缺氧-好氧的链式生化反应综合程序，是一个以完成微动力跌水曝气、沉淀、推流排水等立体循环过程，所采用的方法是多种技术与材料的集成，包括立体微循环厌氧复合菌床系统、链式生物膜反应器、多功能轻质介孔复合材料和异味气体生物除臭体系工艺。4.根据权利要求1所述的一种生态复合型微循环污水处理方法，其特征在于，污水处理中的设备采用了微动力，是指采用最低功率的电机即微循环泵进行污水回流的反推，使之循环于微生物的厌氧、耗氧和兼氧处理过程中；而模糊控制系统用电是指水位进出变化过程中智能调控系统运行过程中的继电器耗电状况；具体方法是：首先将所有的反应系统、人工湿地及香根草过滤池都建立在村寨的最低点，利用地理位置的落差，让污水自流，减少动力提升装置；其次，利用多种微生物的活性并通过低速的微型泵缓慢运行，以降低污水的流动速率，达到生化反应的最长时间化，从而高效处理污水的目的；风-光互补独立供电系统设计为：单晶硅太阳能板和风力发电机同时使用，发出电能后储存在蓄电池中，通过稳压和逆变后形成风-光互补独立供电系统，用以提供电能；动力装置配备包括反应器中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯子元，夏汉平，
申请(专利权)人：广州市香根草业科技有限公司，中国科学院华南植物园，
类型：发明
国别省市：广东,44