本发明涉及一种适用于治理散居农户生活污水的组合湿地系统。
背景技术：
近年来，我国农村水环境问题日益突出，而农村水污染治理相比于城市，无论从技术上还是经济上都存在较大的困难，因此从适用技术角度而言，农村生活污水治理应根据当地实际采用分散化、小型化的治理模式，技术上要求工艺简单、净化效果有保证、投资省、能耗低、运行维护简单。一般认为，因地制宜采用自然生态处理技术是农村生活污水治理的有效手段，其中最典型的技术有氧化塘、渗滤和人工湿地。这3种技术中，人工湿地技术的处理负荷最高，出水水质好，去氮除磷效果好，运行维护方便，管理简单，投资及运行费用低，比较适合于资金少、能源短缺和技术人才缺乏的中小城镇和乡村，因而近年来在农村污水治理领域备受关注。而尽管如此，人工湿地技术在农村污水治理中尚处于初级阶段，部分已报道的也并不具有整体代表性，且或多或少存在一些问题与不足，如：建设成本高、出水水质难以达标、冬季处理效果不佳、系统易堵塞、占地面积大等。
技术实现要素：
本发明旨在于克服上述技术上的不足，提出一种适用于治理散居农户污水的组合人工湿地系统，它具有去氮除磷效果好、不易堵塞、占地面积小、建设成本低、景观效果好，且具有一定的经济效益。为了达到上述技术目的，本发明提供的技术方案为：所述适用于治理散居农户生活污水的组合湿地系统包括通过带阀门的管道依次连接的表流湿地单元、一级潜流湿地单元、二级潜流湿地单元和三级潜流湿地单元，所述管道优选为高程差20公分的两个管道，以保证水量少时系统的正常运行；所述表流湿地单元设有进水口；所述三级潜流湿地单元设有出水口；所述一级潜流湿地单元、二级潜流湿地单元和三级潜流湿地单元中均设有水井和通气系统；表流湿地单元、一级潜流湿地单元、二级潜流湿地单元和三级潜流湿地单元均设有排污口；所述表流湿地单元内随季节变化配置不同的景观水生湿地植物；所述一级潜流湿地单元、二级潜流湿地单元和三级潜流湿地单元内均铺设有复合填料，在复合填料上随季节变化配置不同的景观水生湿地木本植物和草本植物。其中，所述表流湿地单元内的景观水生湿地植物为狐尾藻、黑藻、香菇草、水葫芦、水芹菜、空心菜中的至少一种。所述一级潜流湿地单元中的复合填料由上至下依次为细石灰石、蛭石、活性炭和石灰石；在复合填料上配置的景观水生湿地木本植物和草本植物为木芙蓉、水杉、月季、油菜、油麦菜、白菜、白萝卜、空心菜中的至少一种。所述二级潜流湿地单元中的复合填料由上至下依次为细石灰石、沸石和石灰石；在复合填料上配置的景观水生湿地木本植物和草本植物为垂柳、夹竹桃、红继木、油菜、油麦菜、红菜苔、木耳菜、空心菜的至少一种。所述三级潜流湿地单元中的复合填料由上至下依次为细石灰石、水滑石和石灰石；在复合填料上配置的景观水生湿地木本植物和草本植物为花叶芦竹、丛竹、油菜、白菜、木耳菜、空心菜的至少一种。所述细石灰石粒径为0.8—1.2cm，所述石灰石粒径谓3—5cm。所述通气系统是带有均匀孔洞的PVC管道，管道尺寸为Φ50。所述表流湿地单元、一级潜流湿地单元、二级潜流湿地单元和三级潜流湿地单元的表面积比为1:1:1:1。该系统的处理方法是，生活污水通过农户家庭化粪池后经管道进入表流单元，经沉淀降解吸收后，依次进入去除有机物、去除污染阳离子、去除污染阴离子的三级潜流湿地单元，系统在湿地植物、填料与微生物的共同作用下将污水净化。本发明的有益效果为：本发明适用于治理散居农户生活污水，处理能力为1.0-2.0T/D，是占地面积为2-4m2的小型组合湿地系统。本发明将抗污染性的景观水生植物、木本植物、草本植物，尤其是蔬菜类植物引入污水处理系统中，丰富了系统内的植物群落，增强了植物、微生物吸收降解功能、系统经济实用性及景观效果；所配置的复合填料具有易得性、不易堵塞、且高吸附容量，可显著提高系统的污水处理能力。该系统处理后出水水质高效稳定，建设运行成本低，占地面积小，景观效果好，且可产生一定的经济效益，适合散居农户生活污水的处理。附图说明图中：1、表流湿地单元；2、一级潜流湿地单元；3、二级潜流湿地单元；4、三级潜流湿地单元；5、水井；6、通气系统；7、进水口；8、出水口；9、管道；10、排污口。具体实施方式实施例1参见图，所述适用于治理散居农户生活污水的组合湿地系统包括通过带阀门的管道9依次连接的表流湿地单元1、一级潜流湿地单元2、二级潜流湿地单元3和三级潜流湿地单元4；所述表流湿地单元1设有进水口7；所述三级潜流湿地单元4设有出水口8；所述一级潜流湿地单元2、二级潜流湿地单元3和三级潜流湿地单元4中均设有水井5和通气系统6；表流湿地单元1、一级潜流湿地单元2、二级潜流湿地单元3和三级潜流湿地单元4均设有排污口10；所述表流湿地单元1内随季节变化配置不同的景观水生湿地植物；所述一级潜流湿地单元2、二级潜流湿地单元3和三级潜流湿地单元4内均铺设有复合填料，在复合填料上随季节变化配置不同的景观水生湿地木本植物和草本植物。其中，所述表流湿地单元1内配置狐尾藻、黑藻、香菇草、水葫芦、水芹菜、空心菜等景观水生湿地植物。所述一级潜流湿地单元2中的复合填料由上至下依次为30公分细石灰石、30公分蛭石、10公分活性炭和50公分石灰石；在复合填料上配置木芙蓉、水杉、月季、油菜、油麦菜、白菜、白萝卜、空心菜等景观水生湿地木本植物和草本植物。所述二级潜流湿地单元3中的复合填料由上至下依次为30公分细石灰石、30公分沸石和60公分石灰石；在复合填料上配置垂柳、夹竹桃、红继木、油菜、油麦菜、红菜苔、木耳菜、空心菜等景观水生湿地木本植物和草本植物。所述三级潜流湿地单元4中的复合填料由上至下依次为55公分细石灰石、5公分水滑石和60公分石灰石；在复合填料上配置花叶芦竹、丛竹、油菜、白菜、木耳菜、空心菜等景观水生湿地木本植物和草本植物。所述通气系统6是带有均匀孔洞的PVC管道。管道尺寸为Φ50。所述表流湿地单元1、一级潜流湿地单元2、二级潜流湿地单元3和三级潜流湿地单元4的表面积比为1:1:1:1。生活污水通过农户家庭化粪池后经管道进入表流湿地单元1，经沉淀降解吸收后，依次进入去除有机物、去除污染阳离子、去除污染阴离子的潜流湿地单元(2,3,4)，系统在湿地植物、填料与微生物的共同作用下将污水净化。根据实测，本发明的处理负荷范围与处理后出水指标如表1；每套装置的建设运行成本和用地面积如表2。表1表2