一种基于景观湿地可资源化的农村废水处理方法与流程

本发明涉及农村废水处理领域，具体涉及一种基于景观湿地可资源化的农村废水处理方法。

背景技术

随着农村生活水平的提高，农村产生的废水量越来越大，农村废水主要来源于厨房、洗涤产生的生活废水以及畜牧废水，这类废水含有重金属以及丰富的有机质，往往未经处理就直接排放到周围的河流中，造成乡村的河塘以及周边的水库富营养化，同时废水中的重金属以及其他有毒物质，通过食物链进入到人体，严重危害人类身体健康。虽然这类废水危害较大，但废水中的有机质是植物生长最好的肥料，若被合理利用，将实现变废为宝，随着人们环保意识和健康意识的增强，农村废水处理势在必行，目前农村废水主要通过生物技术进行处理，包括厌氧发酵、生化塘技术、人工湿地以及生物膜法技术等，但这些技术或多或少存在着一些问题，为满足美丽新农村建设的要求，迫切需要开发一种成本低，操作简单，能为农民创收，且具有一定景观价值的农村废水处理工艺。

厌氧发酵技术用于农村废水处理，具有处理效果好，包容性大，能够将废水中的大分子有机物分解，可以处理绝大部分的农村废水，但是厌氧发酵容易产生污泥，污泥过多会影响废水处理效果，同时污泥的清理麻烦，清理后又需要很长时间对厌氧发酵的微生物进行培养。目前对于这些有机质，都是利用微生物对其分解，虽然一定程度上对其进行了降解，但是农村废水中含有丰富的有机质，如果妥善收集，将是农作物很好的肥料。

氧化塘技术通常和厌氧发酵技术结合对农村废水进行处理，氧化塘技术在人工电力曝气情况下能够高效的处理废水，提高出水水质，但是曝气会增加运行的成本。

目前人工湿地技术是农村废水处理使用最多的技术，如果流入人工湿地的废水有机负荷过高，会造成水体富营养化，产生恶臭气体，同时造成湿地中植物的疯长，人工维护成本增高。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种基于人工湿地可资源化的农村废水处理方法，本发明方法是通过一个废水处理系统进行处理，该系统包括隔油沉砂池、折流厌氧池、框式滴滤池、调节池、带有水轮的阶梯、氧化塘、表流人工湿地；将待处理废水通入隔油沉砂池中去除油污和大颗粒物质，处理后废水通入折流厌氧池，废水在折流厌氧池中经过厌氧处理，然后通过布水器自上而下从框式滴滤池流出，流入调节池中，废水从调节池上部流出并进入带有水轮的阶梯，废水从阶梯自上而下流入氧化塘，氧化处理后流入表流人工湿地，废水通过表流人工湿地处理后，最终排出。

所述折流厌氧池为池内顶部和底部交替设置有多个隔板的厌氧池，在折流厌氧池内形成折流通道，隔板间距为15~25cm，水力停留时间为15~28d，折流厌氧池底部设置有5~15cm的活性炭层。

所述框式滴滤池是设置有填料层的滤池，填料层自上而下分别为土壤层、陶粒层、活性炭层、砂粒层，各填料层的厚度为30~60cm，陶粒层中的陶粒粒径为10~40mm，活性炭层中的活性炭粒径为5~15mm，砂粒层中砂粒粒径为0.5~3mm，土壤层中土壤更换周期为7~10d，陶粒层中陶粒更换周期为21~30d，布水器设置在框式滴滤池上方，框式滴滤池底部设置有出水口。

所述在框式滴滤池与调节池上方设置有补水管，补水管与氧化塘连通；在缺水季节，可从氧化塘通过补水管向框式滴滤池和调节池进行补水。

所述带有水轮的阶梯为每个台阶设置一个水轮的3级以上的阶梯，水轮的扇叶数量为3~7个。

所述氧化塘的水力停留时间为10~30d。

本发明原理如下：废水经过隔油沉砂池将废水中的油污和杂质去除，去除油污和杂质的废水进入折流厌氧池，隔板的设置可以延长废水厌氧发酵的时间，折流厌氧池底部加入活性炭，可以促进厌氧微生物的活性，增加了废水处理效率，此时废水中的有机质大部分被分解矿化，剩余部分有机质随废水流入框式滴滤池，废水经过土壤、陶粒、活性炭、细沙的吸附截留，有机物颗粒以及大分子有机物被土壤和陶粒吸附截留，将土壤和陶粒更换后，这些有机质从废水中去除，降低后续处理的负荷，土壤经过晾晒后可以作为农作物的肥料，陶粒可以用于园林绿化，具有保水保肥的作用，将废水中的有机质变废为宝，而活性炭层可以吸附废水中的重金属，经过框式滴滤池处理后的废水流入调节池，废水在达到一定量后，从调节池上部沿着调节池一侧的阶梯流出，阶梯上安装水轮，废水冲击水轮，使得水轮转动，增加废水中的氧含量，废水中大部分剩余有机质进入氧化塘后被氧化，若在废水量较少的季节，氧化塘中的水可通入框式滴滤池和调节池进行补水，维持工艺流程的正常运行，最终废水经过表流人工湿地处理后流出，出水水质高。

本发明方法的优点与效果如下：

1、本方法将农村废水处理与农村景观结合，废水经过折流厌氧处理后，去除了废水中绝大部分有机质，废水从调节池流出后水质较好，没有臭味；调节池、氧化塘以及表流人工湿地构成一道农村景观，特别的，阶梯上设置的水轮还能增加流入到氧化塘中废水的氧气含量，提高氧化塘处理效率；

2、本方法变废为宝，废水中的有机质被土壤和陶粒吸附后，成为很好的肥料，用于农作物施肥或者用于园林绿化，这样可以减少化肥的使用，间接缓解周围环境的污染，同时经过框式滴滤池的截留作用，降低后续处理负荷，减少污泥的产生，同时有效的减少了恶臭；

3、折流厌氧池的设置，增加了反应时间，相应的降低了占地面积，而活性炭的加入，有效提高厌氧微生物的活性，还能为微生物生长提供载体，从而提高厌氧发酵的效率。

附图说明

图1为本发明方法的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明保护范围不局限于所述内容。

实施例1：

对某山区农村废水进行处理，该废水cod在1424~1493mg/l，在村委会建造如图1所示的基于景观湿地可资源化的农村废水处理设施，包括一个隔油沉砂池、一个折流厌氧池、一个框式滴滤池、一个调节池、一个带水轮的阶梯、一个氧化塘和一个表流人工湿地，折流厌氧池为池内顶部和底部交替各设置有3个隔板的厌氧池，在折流厌氧池内形成折流通道，隔板间距为20cm，折流厌氧池底部活性炭层厚度为6cm；框式滴滤池内自上而下设置有土壤层、陶粒层、活性炭层、砂粒层，土壤层厚度为35cm，陶粒层中陶粒平均粒径为25mm，陶粒层厚度为35cm，活性炭层中活性炭平均粒径为8mm，活性炭层厚度为35cm，砂粒层中砂粒平均粒径为2mm，砂粒层厚度为35cm；带有水轮的阶梯为每级台阶设置一个水轮的4级阶梯，水轮的扇叶数量为5个；

农村废水通入隔油沉砂池，去除油污和大颗粒物质，处理后废水通入折流厌氧池，废水在折流厌氧池中经过厌氧处理，折流厌氧池水力停留时间为15d，然后通过布水器自上而下从框式滴滤池流出，然后流入调节池中，废水从调节池上部流出并进入带有水轮的阶梯，废水从阶梯自上而下流入氧化塘，氧化塘水力停留时间为18d，氧化处理后流入表流人工湿地，废水通过表流人工湿地处理后，最终排出。

框式滴滤池中土壤层10d更换一次，更换出来的土壤施加到玉米作物上，框式滴滤池中的陶粒层28d更换一次，更换出来的陶粒用于村委会风景树根系表层。

通过上述方法对该村废水进行处理，连续一周测定，测得出水cod平均值为53mg/l，cod去除率达到96.27%~96.45%；相同条件下，调节池上的水轮停止运行，最终测得cod平均值为146mg/l，去除率为89.74%~90.22%。

实施例2：

对某平原地区农村废水进行处理，该废水cod平均值为1857mg/l，在该村建造如图1所示的基于景观湿地可资源化的农村废水处理设施，包括一个隔油沉砂池、一个折流厌氧池、一个框式滴滤池、一个调节池、一个带水轮的阶梯、一个氧化塘和一个表流人工湿地，折流厌氧池为池内顶部和底部交替各设置有5个隔板的厌氧池，在折流厌氧池内形成折流通道，隔板间距为15cm，折流厌氧池底部活性炭层厚度为10cm；框式滴滤池内自上而下设置有土壤层、陶粒层、活性炭层、砂粒层，土壤层厚度为40cm，陶粒层中陶粒平均粒径为20mm，陶粒层厚度为40cm，活性炭层中活性炭平均粒径为12mm，活性炭层厚度为40cm，砂粒层中砂粒平均粒径为1.5mm，砂粒层厚度为40cm；带有水轮的阶梯为每个台阶设置一个水轮的8级阶梯，水轮的扇叶数量为7个；

农村废水通入隔油沉砂池，去除油污和大颗粒物质，处理后废水通入折流厌氧池，废水在折流厌氧池中经过厌氧处理，折流厌氧池水力停留时间为18d，然后通过布水器自上而下从框式滴滤池流出，然后流入调节池中，废水从调节池上部流出并进入带有水轮的阶梯，废水从阶梯自上而下流入氧化塘，氧化塘水力停留时间为25d，氧化处理后流入表流人工湿地，废水通过表流人工湿地处理后，最终排出。

框式滴滤池土壤层7d更换一次，更换出来的土壤施加到玉米作物上，框式滴滤池陶粒层21d更换一次，更换出来的陶粒用于村委会风景树根系表层。

通过上述方法对该村废水进行处理，连续一周测定，测得出水cod为161mg/l，cod去除率达到91.33%，由于该村落经济较发达，产生废水量较大，且多为洗浴用水，该废水中含有难降解的有机物，故出水水质cod过高。

实施例3：对某平原地区农村废水进行处理，该废水cod平均值为1538mg/l，在该村建造如图1所示的基于景观湿地可资源化的农村废水处理设施，包括一个隔油沉砂池、一个折流厌氧池、一个框式滴滤池、一个调节池、一个带水轮的阶梯、一个氧化塘和一个表流人工湿地，折流厌氧池为池内顶部和底部交替各设置有6个隔板的厌氧池，在折流厌氧池内形成折流通道，隔板间距为25cm，折流厌氧池底部活性炭层厚度为15cm；框式滴滤池内自上而下设置有土壤层、陶粒层、活性炭层、砂粒层，土壤层厚度为50cm，陶粒层中陶粒平均粒径为30mm，陶粒层厚度为30cm，活性炭层中活性炭平均粒径为6mm，活性炭层厚度为60cm，砂粒层中砂粒平均粒径为3mm，砂粒层厚度为45cm；带有水轮的阶梯为每个台阶设置一个水轮的7级阶梯，水轮的扇叶数量为3个；在框式滴滤池与调节池上方设置有补水管，补水管与氧化塘连通；在缺水季节，可从氧化塘通过补水管向框式滴滤池和调节池进行补水。

农村废水通入隔油沉砂池，去除油污和大颗粒物质，处理后废水通入折流厌氧池，废水在折流厌氧池中经过厌氧处理，折流厌氧池水力停留时间为22d，然后通过布水器自上而下从框式滴滤池流出，然后流入调节池中，废水从调节池上部流出并进入带有水轮的阶梯，废水从阶梯自上而下流入氧化塘，氧化塘水力停留时间为15d，氧化处理后流入表流人工湿地，废水通过表流人工湿地处理后，最终排出。

通过上述方法对废水进行处理，连续一周测定，测得出水cod值为42mg/l，cod去除率达到95.96%，随着土壤层、陶粒层、活性炭层厚度的增加，可以吸附更多的污染物，同时将氧化塘中的废水通过补水管流入到框式滴滤池和调节池，一方面防止缺水对整个系统运行的影响，另一方面通过补水增加了调节池中的氧含量，提高了处理效率，与此同时，氧化塘中废水通过补水管进入到框式滴滤池，增加了反应周期，提高废水处理效率。