[发明专利]一种利用闲置的沟渠和农田处理污水的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理环保装置技术领域，特别是一种利用闲置的沟渠和农 田处理污水的装置和方法。

背景技术

随着农村经济的迅速发展，特别是我国东部、东南部经济较发达的农村地 区城镇化进程日益加快，人民生活水平不断提高，农村用水量也逐渐加大，使 得污水的排放量也随之增多。其中大部分村庄污水未得到有效处理而直接排入 农村的渠道、水塘，最终进入湖泊、河流等受纳水体，加重了水环境的富营养 化。对农村污水进行收集处理已经迫在眉睫。

农村污水的处理率仍然处于较低水平，农村地区之间经济发展不平衡，技 术和管理水平还比较落后，缺乏专业的污水治理人员，往往建成的污水处理设 施不能正常发挥其功效。究其原因是未选择真正适合农村污水的处理技术和设 施，因而，必须针对农村污水的特点和来源，因地制宜研发适合农村具体条件 的污水处理技术和装置。

同时，很多农村因劳动力短缺闲置有一些边角农田和废弃的沟渠，久而久 之变成垃圾集散地和臭水沟。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决上述农村污水的处理和边角农田与 废弃沟渠有效利用的问题，提供一种利用闲置的沟渠和农田处理污水的装置和 方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用闲置的沟渠和农田 处理污水的装置，包括沟渠式污水处理一体化装置和强化湿地。

所述沟渠式污水处理一体化装置包括折流式缺氧厌氧反应区、循环曝气区、 沉淀分离区、清水区、太阳能和风能发电系统和污泥浓缩系统。

所述折流式缺氧厌氧反应区位于沟渠式污水处理一体化装置的上部，根据 闲置的沟渠的自然形状建造而成；所述折流式缺氧厌氧反应区包括通过挡水墙 和折流墙分隔成的兼氧段、缺氧段和厌氧段，所述兼氧段首端设有用于供入污 水的兼氧段进水口和污泥回流管，兼氧段末端与缺氧段首端连通，缺氧段末端 与厌氧段首端连通，厌氧段末端设有厌氧段出水口；所述折流式缺氧厌氧反应 区的兼氧段、缺氧段和厌氧段上都设有上盖和甲烷气集气排放管；所述挡水墙 和折流墙由无砂混凝土制成，与渠道垂直设置。

所述循环曝气区位于沟渠式污水处理一体化装置的中部，与厌氧段出水口 连通，依据沟渠的自然形状建造而成；所述循环曝气区包括隔流墙、倒伞型表 曝机、鼓风曝气系统、悬浮填料、溢流墙、拦截栅网。

所述隔流墙位于循环曝气区的中间，由无砂混凝土制成，与沟渠的沟渠岸 平行；所述倒伞型表曝机位于隔流墙上游的一端；所述鼓风曝气系统安装在倒 伞型表曝机的下游一侧。

所述悬浮填料满足以下要求：①比重小于水，在不曝气时浮于水的表面； ②挂膜以后，在正常的曝气强度下能在水中呈流化状态；③老化的生物膜靠水 力冲刷和曝气搅动自动脱落，保证生物膜的活性；④可直接往水里投加；⑤靠 倒伞型表曝机的曝气和水流引导其流动；⑥采用聚乙烯、聚丙烯塑料或树脂制 成；⑦悬浮填料的形状为球状。

所述溢流墙位于循环曝气区的尾部，由无砂混凝土制成，与渠道垂直设置。

所述拦截栅网位于溢流墙的上部或前端，与渠道垂直设置，由聚乙烯、聚 丙烯塑料或金属制成，其网眼的大小略小于悬浮填料的直径。

所述沉淀分离区位于循环曝气区的下游，与循环曝气区的溢流墙相接，依 据沟渠的自然形状建造而成；所述沉淀分离区的尾部设有溢流堰，所述溢流堰 由无砂混凝土制成，与渠道垂直设置。

所述清水区位于沉淀分离区的下游，与沉淀分离区的溢流堰相接，依据沟 渠的自然形状建造而成。

所述太阳能和风能发电系统设置在折流式缺氧厌氧反应区的上盖上部，太 阳能和风能发电系统通过电缆连接倒伞型表曝机、鼓风曝气系统和污泥泵。

所述污泥浓缩系统包括污泥浓缩池、污泥泵、排泥管和污泥回流管；所述 污泥浓缩池设置在沟渠岸上，为长方体结构，与河道平行；所述污泥泵和排泥 管设置在沉淀分离区的底部；具体地，所述污泥浓缩池的建造按如下步骤实施：

(1)测量、计算沟渠岸斜坡的长度、坡度，确定污泥浓缩池的长度和宽度；

(2)剥离施工区的表层土，剥离深度为0.5～1.0米；对剥离后的污泥浓缩 池底部的素土进行夯实防渗；

(3)沿着污泥浓缩池靠近河水的一侧充填卵石或碎石，卵石或碎石作为过滤 层；

(4)在过滤层中安置塑料或混凝土材质的浓缩池排水管，浓缩池排水管的出 水排入折流式缺氧厌氧反应区。