[发明专利]生活污水处理装置及其处理方法

说明书

本发明涉提供一种处理效率高，且能协同去除生活污水中COD、氮和磷的生活污水处理装置及其处理方法，包括化粪池及设于化粪池后方的人工湿地，化粪池与人工湿地之间设有可增加污水溶解氧的清水池。化粪池中设有可将污水混合均匀并加快生化反应的定时搅拌器。人工湿地包括从左至右依次设于湿地本体内的布水区、组合填料层及集水区。组合填料层由上至下依次包括生物炭层、沉积物/黄沙混合物层、黄沙层、砾石层，其中湿地植物种植在沉积物/黄沙混合物层。人工湿地的一侧设有连通清水池出水管的布水渠、另一侧设有用于收集湿地出水的集水渠。该工艺出水水质好，能满足农村生活污水处理需要，可以根据需要进一步设置氧化塘，利用自然净化作用深度去除水中的污染物。

技术领域

本发明涉及生活污水处理技术领域，具体涉及一种生活污水处理装置及其处理方法。

背景技术

随着人民生活水平的提高，生活污水排放对环境造成的影响日渐突出，如何有效处理生活污水成为亟需解决的问题。集中式污水处理厂建设解决了人口居住集中的市区、县区和乡镇的污水处理问题，但我国作为一个农业国，农村人口达到50%，农村人口居住相对较为分散，且水质和水量波动大，污水收集管网相当欠缺，无法采取同城镇污水的处理方式。另外，由于集中式污水处理厂工艺的相对复杂，且维护成较高，导致目前大多数仿造城镇污水处理厂构建的处理村镇生活污水的设施都处于停运或半停运的状态。因此，需要结合农村实际情况，开发出符合农村实际要求的污水处理工艺。

目前，适用于农村生活污水分散处理的技术一般分为预处理和二级处理。预处理主要用于去除部分SS和COD，主要处理单元为格栅、化粪池、初沉池等；二级处理则主要进一步去除SS和COD，同时也去除氮磷，主要处理单元为曝气池、生物滤池、生物接触氧化池、稳定塘、人工湿地等。根据不同的处理目的和实际情况，可将各种工艺进行组合。以活性污泥法、生物接触氧化法为代表的生物处理工艺需要较高的投资费用，且对维护和管理技术要求高。人工湿地系统较稳定塘类系统处理效果好，可靠性强。

人工湿地污水处理系统是一种模拟自然生态系统，集物理、化学和生物作用于一体，协同处理污废水的生态工程技术。人工湿地利用基质-微生物-植物复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用，通过光降解、基质吸附、植物吸收和微生物降解等过程来实现对污废水的高效净化。人工湿地处理工艺不仅具有投资运行费用低、净化效果好、运行管理方便等特点，且具有生态景观效应。另外，我国广大的农村地区土地价格相对较低，特别是南方地区因城镇化出现大量的废弃水塘、荒地和滩涂。建造人工湿地可以有效利用农村地区的地域优势，选择地势较为低洼的水塘、荒地或滩涂进行改造，同时无需建设大规模的污水收集管网。然而，人工湿地的污染负荷和水力负荷有限，且污废水中的高SS容易导致人工湿地的堵塞，进一步研究人工湿地技术和其他技术组合处理农村生活污水成为亟需解决的问题。

目前与人工湿地有关的部分授权或公开的专利有很多。例如专利CN 109052669A中提出将厌氧反应器与人工湿地技术联用可以同时发挥厌氧反应器和人工湿地的净化作用，无动力消耗的优点，但由于厌氧反应器的出水中溶解氧含量低，无法满足后续人工湿地中硝化作用对氧的需求。另外，我国南方许多农村的生活污水属于低 C/N 污水，废水中的低碳源量无法使反硝化作用顺利进行，导致污水中硝态氮的积累，造成脱氮效率的下降。专利CN208292826U中提出多过程耦合多级人工湿地系统可以将脱氮和除磷在不同的湿地中完成，并利用分阶段进水、强化复氧、多种填料吸附固定等方式促使具有不同生态位微生物菌群的生长和保持长效活性，但该方法存在占地面积大，运行和维护费用高的问题，另外多种填料的使用会导致建造费用高，且建造难度大。已有的方法和技术能够降低生活污水中污染物的浓度，但因存在占地面积大、构建复杂、难以持续性运行和维护、不能综合去除有机物以及氮磷等一种或多种缺陷，难以大规模推广应用。

发明内容