一种农村生活污水生态治理的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种农村生活污水生态治理方法及系统，步骤是：A、格栅池；B、一级前端调节与生物基质净化池：C、二级前端调节与生物基质净化池；D、三级前端调节与生物基质净化池；E、一级生态湿地：建生活污水设计处理量2‑3倍容积的生态湿地；F、二级生态湿地；G、三级生态湿地；H、四级绿生态湿地；I、潜流湿地；J、五级生态湿地；K、六级生态湿地；L、七级生态湿地。该系统由格栅池、一、二、三级前端调节与生物基质净化池、一、二、三、四、五、六、七级生态湿地和潜流湿地组成。维护管理简单方便，治理效果好，有效的减控农村生活污水中COD、氮、磷等污染物，适宜在中国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 method and system for ecological treatment of rural domestic sewage

The invention discloses a rural sewage ecological treatment system and method, the steps are: A, B, a grid pool; front regulation and biological matrix purification tank: C, two front regulation and biological matrix purification pool; D, three front regulation and biological matrix purification pool; E, an ecological wetland ecological wetland sewage treatment capacity of 2 building design 3 times volume; F, two grade G, three grade ecological wetland; wetland; H, four green ecological wetland; I, J, five stage subsurface constructed wetland; wetland; K, six grade L, seven grade ecological wetland; ecological wetland. The system is composed of grid pool, one or two and three front end adjustment, biological substrate purification pool, one or two, three or four, five or six, seven level ecological wetland and subsurface flow wetland. Maintenance and management is simple and convenient, good governance effect, effective control and control of pollutants such as COD, nitrogen and phosphorus in rural domestic sewage, suitable for application in subtropical hilly areas of China. Wetland maintenance process can produce certain economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种农村生活污水生态治理的方法及系统
本专利技术涉及农业环境领域，更具体涉及一种农村生活污水生态治理方法，同时还涉及一种农村生活污水生态治理的系统，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。村镇生活污水、零散养殖废水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。需要研发建设成本投入少、维护管理简单、低运行成本的分散型、生态型农村生活污水处理新技术和新模式。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于提供了一种农村生活污水治理方法，该方法建设投入少、维护成本低，运行过程不使用任何化学絮凝剂(如聚合氯化铝等)，处理系统各级之间的水流依靠地形的落差自然流动、不需要电力，维护管理简单方便，治理效果好，有效的减控农村生活污水中COD、氮、磷等污染物(稳定达到国家生活污水治理一级A标准)，适宜在中国广大亚热带丘陵地区应用，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。本专利技术的另一个目的是在于提供了一种农村生活污水治理的系统，该系统尽量利用村庄边角荒地(闲置地)的自然高度差，生活污水在前端调节与生物基质处理池、生态湿地和潜流湿地之间自然流动过程，氮磷等污染物被绿狐尾藻等植物吸收，被硝化反硝化微生物和厌氧氨氧化微生物等净化，被黏土、膨润土等吸附，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)。为了实现上述的目的，本专利技术采用以下技术措施：其技术构思是：一种农村生活污水治理方法，该处理方法适宜于约300-600户、人口1000-2000人，日排放生活污水40-80吨的农村集中居民点(自然组)。因地制宜利用管网将各家各户生活污水汇集到该居民区比较低洼处建立由1级格栅池、4级前端调节与生物基质净化池、7级绿狐尾藻生态湿地、1级潜流湿地和末端强化处理池组成的农村生活污水处理系统，系统末端湿地排放水中COD、氨氮和总磷的污染物含量控制在国家环境保护总局于2002颁布实施的《中华人民共和国城市生活污水排放标准》(GB18918-2002)一级A控制指标值以下。生态湿地内种植的植物绿狐尾藻可生产饲料喂食鸡、鸭、鹅、猪、牛、羊、鱼等。一种农村生活污水治理方法，其步骤是:A、格栅池：待处理的农村生活污水通过管网或者沟渠进入格栅池，格栅池主要功能是拦截垃圾等大块悬浮物和漂浮物。B、一级前端调节与生物基质净化池：建生活污水设计处理量1-1.5倍容积的前端调节与生物基质净化池，放入2-4吨稻草(稻草逐渐分解，每隔5-7个月需要添加1-2吨左右稻草)，通过格栅池处理的农村生活污水进入一级前端调节与生物基质净化池。前端调节与生物基质净化池主要功能是调节生活污水中碳氮比、酸碱度和微生物种群，并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)、降解部分COD和氨氮。C、二级前端调节与生物基质净化池：建生活污水设计处理量1-1.5倍容积的前端调节与生物基质净化池，放入2-4吨稻草(稻草逐渐分解，每隔5-7个月需要添加1-2吨左右稻草)，二级前端调节与生物基质净化处理处理池出水进入三级前端调节与生物基质净化处理处理池一级前端调节与生物基质净化池出水进入二级前端调节与生物基质净化池。D、三级前端调节与生物基质净化池：建生活污水设计处理量1-1.5倍容积的前端调节与生物基质净化池，放入2-4吨稻草(稻草逐渐分解，每隔5-7个月需要添加1-2吨左右稻草)，二级前端调节与生物基质净化池出水进入三级前端调节与生物基质净化池。E、一级生态湿地：建生活污水设计处理量2-3倍容积的生态湿地(边框为水泥砖混结构)，湿地底部填充48-62cm黏土(红壤细土)，种植绿狐尾藻，保持30-35cm水深度，三级前端调节与生物基质净化池出水进入一级生态湿地。生态湿地依靠绿狐尾藻生长吸收大量的氮和磷，绿狐尾藻和硝化微生物、反硝化微生物、厌氧氨氧化微生物等共生并通过微生物硝化反硝化、厌氧氨氧化等将生活污水中氨氮转化为空气中的氮气，底部填充的黏土也有效吸附生活污水中的磷酸盐，使污染水体逐渐净化。F、二级生态湿地：建生活污水设计处理量2-3倍容积的生态湿地(边框为水泥砖混结构)，湿地底部填充18-22cm黏土(红壤细土)，种植绿狐尾藻，保持70-90cm水深度，一级生态湿地出水进入二级生态湿地。生态湿地依靠绿狐尾藻生长吸收大量的氮和磷，绿狐尾藻和硝化微生物、反硝化微生物、厌氧氨氧化微生物等共生并通过微生物硝化反硝化、厌氧氨氧化等将生活污水中氨氮转化为空气中的氮气，底部填充的黏土也有效吸附生活污水中的磷酸盐，使污染水体逐渐净化。G、三级生态湿地：建生活污水设计处理量2-3倍容积的生态湿地(边框为水泥砖混结构)，湿地底部填充48-62cm黏土(红壤细土)，种植本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种农村生活污水治理方法，其步骤是:A、格栅池：待处理的农村生活污水通过管网或者沟渠进入格栅池，格栅池拦截垃圾大块悬浮物和漂浮物；B、一级前端调节与生物基质净化池：建生活污水设计处理量1‑1.5倍容积的前端调节与生物基质净化池，放入2‑4吨稻草，通过格栅池处理的农村生活污水进入一级前端调节与生基物质净化池，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，并拦截细微颗粒物及影响植物生长的有害物质、降解COD和氨氮；C、二级前端调节与生物基质净化池：建生活污水设计处理量1‑1.5倍容积的前端调节与生物基质净化池，放入2‑4吨稻草，二级前端调节与生物基质净化处理处理池出水进入三级前端调节与生物基质净化处理处理池一级前端调节与生物基质净化池出水进入二级前端调节与生物基质净化池；D、三级前端调节与生物基质净化池：建生活污水设计处理量1‑1.5倍容积的前端调节与生物基质净化池，放入2‑4吨稻草，二级前端调节与生物基质净化池出水进入三级前端调节与生物基质净化池；E、一级生态湿地：建生活污水设计处理量2‑3倍容积的生态湿地，湿地底部填充48‑62 cm黏土，种植绿狐尾藻，保持30‑35cm水深度，三级前端调节与生物基质净化池出水进入一级生态湿地；F、二级生态湿地：建生活污水设计处理量2‑3倍容积的生态湿地，湿地底部填充18‑22 cm黏土，种植绿狐尾藻，保持70‑90cm水深度，一级前端调节与生物基质净化池出水进入二级生态湿地；G、三级生态湿地：建生活污水设计处理量2‑3倍容积的生态湿地，湿地底部填充48‑22cm黏土，种植绿狐尾藻，保持30‑35cm水深度，二级生态湿地出水进入三级生态湿地；H、四级绿生态湿地：建生活污水设计处理量2‑3倍容积的生态湿地，湿地底部填充18‑22cm黏土，种植绿狐尾藻，保持70‑90cm水深度，三级生态湿地出水进入四级生态湿地；I、潜流湿地：四级绿狐尾藻生态湿地表面通过管道引入潜流湿地的细沙层，该潜流湿地边框为水泥砖混结构湿地，深度100‑160cm填充五层材料，底部填充黏土、在黏土层上填充细沙，在细沙层上填充颗粒状功能单分子纳米复合材料，在功能单分子纳米复合材料层上再填充粗沙，最上层填充20‑30cm碎石，在碎石层种植美人蕉；J、五级生态湿地： 潜流湿地出水进入五级生态湿地，该级生态湿地边框为水泥砖混结构湿地，湿地底部填充18‑22cm黏土，种植绿狐尾藻，保持70‑90cm水深度；K、六级生态湿地： 五级生态湿地出水进入六级生态湿地，该级生态湿地边框为水泥砖混结构湿地，湿地底部填充18‑22 cm黏土，种植绿狐尾藻，保持70‑90cm水深度；L、七级生态湿地： 六级生态湿地出水进入七级生态湿地，该级生态湿地边框为水泥砖混结构湿地，湿地底部填充18‑22cm黏土，种植绿狐尾藻，保持70‑90cm水深度。...

【技术特征摘要】
1.一种农村生活污水治理方法，其步骤是:A、格栅池：待处理的农村生活污水通过管网或者沟渠进入格栅池，格栅池拦截垃圾大块悬浮物和漂浮物；B、一级前端调节与生物基质净化池：建生活污水设计处理量1-1.5倍容积的前端调节与生物基质净化池，放入2-4吨稻草，通过格栅池处理的农村生活污水进入一级前端调节与生基物质净化池，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，并拦截细微颗粒物及影响植物生长的有害物质、降解COD和氨氮；C、二级前端调节与生物基质净化池：建生活污水设计处理量1-1.5倍容积的前端调节与生物基质净化池，放入2-4吨稻草，二级前端调节与生物基质净化处理处理池出水进入三级前端调节与生物基质净化处理处理池一级前端调节与生物基质净化池出水进入二级前端调节与生物基质净化池；D、三级前端调节与生物基质净化池：建生活污水设计处理量1-1.5倍容积的前端调节与生物基质净化池，放入2-4吨稻草，二级前端调节与生物基质净化池出水进入三级前端调节与生物基质净化池；E、一级生态湿地：建生活污水设计处理量2-3倍容积的生态湿地，湿地底部填充48-62cm黏土，种植绿狐尾藻，保持30-35cm水深度，三级前端调节与生物基质净化池出水进入一级生态湿地；F、二级生态湿地：建生活污水设计处理量2-3倍容积的生态湿地，湿地底部填充18-22cm黏土，种植绿狐尾藻，保持70-90cm水深度，一级前端调节与生物基质净化池出水进入二级生态湿地；G、三级生态湿地：建生活污水设计处理量2-3倍容积的生态湿地，湿地底部填充48-22cm黏土，种植绿狐尾藻，保持30-35cm水深度，二级生态湿地出水进入三级生态湿地；H、四级绿生态湿地：建生活污水设计处理量2-3倍容积的生态湿地，湿地底部填充18-22cm黏土，种植绿狐尾藻，保持70-90cm水深度，三级生态湿地出水进入四级生态湿地；I、潜流湿地：四级绿狐尾藻生态湿地表面通过管道引入潜流湿地的细沙层，该潜流湿地边框为水泥砖混结构湿地，深度100-160cm填充五层材料，底部填充黏土、在黏土层上填充细沙，在细沙层上填充颗粒状功能单分子纳米复合材料，在功能单分子纳米复合材料层上再填充粗沙，最上层填充20-30cm碎石，在碎石层种植美人蕉；J、五级生态湿地：潜流湿地出水进入五级生态湿地，该级生态湿地边框为水泥砖混结构湿地，湿地底部填充18-22cm黏土，种植绿狐尾藻，保持70-90cm水深度；K、六级生态湿地：五级生态湿地出水进入六级生态湿地，该级生态湿地边框为水泥砖混结构湿地，湿地底部填充18-22c...

【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：中国科学院亚热带农业生态研究所，江门市环粤环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43