[发明专利]厌氧—生态塘—生态渠组合小型污水除磷脱氮方法

说明书

技术领域

本发明属于环境工程学科水处理技术领域，主要涉及村庄生活污水处理，以及不能利用城市污水管网的单位如度假村、别墅区、旅游景区、高速公路服务区等的生活污水处理。

背景技术

目前，用于农村地区等生活污水处理的技术主要有化粪池、土地处理和稳定塘、活性污泥与生物膜法三大类。化粪池虽然能大幅度降低悬浮物浓度，但出水仍难以达到污水综合排放标准。经化粪池改良而成的无动力污水处理装置则土建费用较高，运行过程中不能适应水质、水量的波动，难以保证出水水质。土地处理有慢滤、快滤、湿地等多种形式，但其占地面积大；稳定塘又易受气候影响，难以普及。活性污泥法与生物膜法虽然能取得良好的处理效果，但又会产生运行管理方面的种种问题。此外，污水中氮磷为宝贵的资源，而目前的污水处理技术基本是将其作为污染物予以去除，未考虑对其进行有效利用。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于克服上述工艺的土建费用高、占地面积大、运行成本高的不足之处，公开了一种厌氧-生态塘-生态渠组合小型污水除磷脱氮方法及其中的生态塘等结构，本发明方法处理效果好、投资和运行费用低、维护简单，并通过种植经济植物利用污水中的氮磷资源。

本发明的技术方案为：一种厌氧-生态塘-生态渠组合小型污水除磷脱氮方法，污水首先经进水槽流进厌氧池，在厌氧池中的停留时间为1～2天，通过厌氧发酵作用使厌氧后污水中的有机物浓度降低至100mg/L以下，然后通过出水槽经三角计量堰流进生态塘，在生态塘中的停留时间为0.5～1天，有效水深为0.8～1.2米，生态塘的水流流态为推流式，再由生态塘进入比生态塘低0.5～1米的生态渠中，在生态渠中的停留时间为1～2天，生态渠的有效水深为0.6～1.0米。出水槽中的水自流或者经泵提升后进入生态塘。其中生态塘为矩形，内部设置一个纵向导流墙，导流墙的长度为生态塘的长度的0.85倍，进水口和出水口分别设在导流墙两侧，出水口远离进水口，以避免短流并形成推流流态，提高污染物在生物生态塘内的降解效率。采用多孔生态混凝土砌块护坡，砌块表面覆土后种植美人蕉、黑麦草，生态塘内沿水流方向设置若干个生态浮床，生态浮床总平面面积占生态塘平面面积的20％，生态浮床为矩形，外框可以为粗毛竹制成，中间架条为PVC管，PVC管两头堵死，PVC管上间隔悬挂弹性填料。弹性填料可以选择聚丙烯PP、聚酰胺PA、聚氯乙烯PVC等材料，作为微生物富集生长的载体。生态浮床上冬季种植水芹菜，春夏秋季种植空心菜，生态浮床固定于预埋在导流墙上的角钢上，生态塘内配置曝气机一台，在水中溶解氧低于1mg/L时启动，生态塘四周的边坡为45°，有效水深1米，污水停留时间0.75天。生态渠可以利用天然或人工开挖的土渠，使用生态混凝土球对边坡与渠底进行护砌，边坡为60°，生态混凝土球间隙及表面覆土后种植美人蕉、黑麦草，水面种植水生经济植物，实现氮磷资源化利用。生态渠水面宽1～2米，有效水深0.8米，污水停留时间2天。厌氧池为两级厌氧池，第二级内填充砾石滤料，厌氧池为全封闭式，厌氧池设于地下。

条件允许的情况下，可以在生态塘和生态渠之间设置一个水培植物净化渠，水培植物净化渠可利用已有水渠改造。这样经生态塘处理过的水进入水培植物净化渠，在水培植物净化渠中净化0.3～0.5天后，从水培植物净化渠出水经跌水板后跌入生态渠中。水培植物净化渠的有效水深0.3m，在春夏秋季种植空心菜，在冬季种植水芹菜。在净化污水的同时利用污水中的氮磷营养盐，获得经济收益。当不具备可用于改造的水渠时，可不设水培植物净化渠，生态塘出水直接进入生态渠。

本发明厌氧-生态塘-生态渠组合小型污水除磷脱氮方法的关键之一是将厌氧池、生态塘、水培植物净化渠、生态渠四个单元进行有机的集成组合。四个单元的分工明确、发挥各自特点：厌氧池担负预处理、有效降低有机物浓度的功能。污水经过厌氧发酵，复杂有机物转化为挥发性有机酸，进而产生甲烷和二氧化碳，也提高了污水的生化性，并大幅度减轻后续生态塘有机物负荷，为后续氮磷的利用与去除创造条件。生态塘主要功能是利用微生物进一步降解有机物，以及通过植物吸收去除部分氮磷；水培植物净化渠和生态渠内通过种植并定期收割经济植物实现氮磷的资源化利用与去除，通过附着于生态混凝土球与植物根系的微生物的降解作用进一步降低有机物浓度，保证出水水质达标排放。