一种处理禽畜粪污废水的大型立体潜流人工湿地系统的制作方法

本发明涉及污废水处理领域，具体说是一种处理禽畜粪污废水的大型立体潜流人工湿地系统。使其进行粪液分离后的废水处理。

背景技术：

随着农业产业结构的调整和居民饮食结构的变化，我国各地的养殖业发展迅速，由此产生了大量的禽畜粪便和废水。一方面，如果把禽畜粪便堆积在一起，任其腐烂，造成大量的细菌病毒繁殖传播，蚊子、苍蝇泛滥，臭气难挡，严重影响了生态环境。如果不经处理禽畜粪水排入河流、湖泊、稻田等水域，使水中的水生植物，特别是藻类大量繁殖，消耗水中含氧，严重威胁鱼类生存和影响水稻生长；另一方面，禽畜粪便又是一种宝贵的饲料或肥料资源，通过加工处理可制成优质饲料或有机复合肥料，不仅能变废为宝，而且可减少环境污染，防止疾病蔓延，具有较高的社会效益和一定的经济效益。如何解决生猪粪便问题已成为迫切需要解决的问题。

我国对禽畜粪污废水处理方面主要用作沼气发酵原料、生物有机肥料、养殖蚯蚓等。然而作为禽畜粪污废水再利用方面，由于处理禽畜粪污固液分离后的粪水存在有机物含量高、大肠杆菌和蛔虫卵多、处理成本高、操作繁琐与危险性较大等突出的问题。在所公开的污水处理技术比较多，如公开号为cn101186382b，“一种用于污水处理的立体型人工湿地系统”，它主要采用滤水板出水的多孔滤水垂直流入人工湿地床串联组成复合人工湿地处理系统。该系统的垂直流入人工湿地包括由上至下设置的布水管及分支水管、沙土覆盖层、砾石层、多孔滤水板、细孔板及基质区、跌水槽，以及位于跌水槽下面设置的污水管、格栅池、一级调节池及其内设的水泵，通过总水管连接总布水管连接水箱，该水箱位于总布水管之上。污水处理时，污水经污水管、格栅池进入一级调节池内，通过水泵打入水箱，再经过布水管及分支水管、沙土覆盖层、砾石层、多孔滤水板、细孔板及基质区过滤后落入跌水槽进入二级调节池；经过砾石配水区进入平潜流入人工湿地床，经基质区、沙土覆盖层、砾石层处理后，通过砾石集水区的出水管流入集水池，再通过总水管排出。由此可以看出，上述技术应用于工业污水处理，属立体人工湿地，占地面积较小、水力负荷和污染负荷较高、运行寿命较长。无法处理大型、粪污粪水，需要占地，处理污水浓度较低，无法负荷高浓度粪污废水，后续的平潜流入人工湿地床无法发挥作用。

如，实用新型专利公开号为cn209740823u，“一种用于农村污水处理的潜流人工湿地系统”，主要应用于少量农村污水处理，属于自流无动力式湿地系统，可就地处理农村污水。无法处理大型、粪污粪水，处理污水浓度较低。

再如，实用新型专利公开号为cn204958534u，“一种人工湿地污水处理系统”，应用于一般生活污水的处理，属于地上湿地潜流系统，具有较强的脱氮除磷能力。无法处理大型、粪污粪水，需要占地，处理污水浓度较低，无法负荷高浓度粪污废水。

终上所述，上述中公开的污水处理技术，仅是针对工业、农村及生活污水的处理，无法实现对大型、粪污粪水的处理。因此，对于养殖业迅速发展，由此产生的大量禽畜粪污废水进行有效处理，已成为迫切需要解决的问题。

技术实现要素：

鉴于上述技术的现状，本发明提供了一种处理禽畜粪污废水的大型立体潜流人工湿地系统，可以对粪污废水进行深度处理，降低废水处理厂的处理负担，将高浓度的粪污废水处理成低浓度废水，再将将低浓度废水处理成达标排放水。同时又具有满足操作过程的方便性，安全性，效率性的要求，降低施工操作风险，节约运行成本。

本发明的技术解决方案是：一种处理禽畜粪污废水的大型立体潜流人工湿地系统，包括废水处理主体模块ⅰ和人工潜流湿地模块ⅱ；

所述废水处理主体模块ⅰ，包括依次连通的多个处理池及设有的固液分离系统，通过多级处理池的首尾输入、输出端分别与污水源的污水管、人工潜流湿地模块连接；

所述人工潜流湿地模块ⅱ，包括依次排列的蓄水及控制系统、多级处理系统，在多级处理系统内设置循环的布水系统，位于所述循环的布水系统之间的多级处理系统内设置的溢水系统。

上述中，所述的多个处理池，包括依次连接的调节池、生物絮凝池、厌氧池、缺氧池、好氧池、澄清沉淀池；在生物絮凝池与厌氧池、厌氧池与缺氧池、缺氧池与澄清沉淀池相邻池壁之间分别设有l型过流管相连通；调节池内设置污水提升泵，通过连接的污水管与生物絮凝池连通；生物絮凝池内设置的加药管与外部的加药泵连接；厌氧池、缺氧池、好氧池内分别设有生物填料；好氧池内设置的曝气连接管与外部的曝气泵连接，并在好氧池池底设置纳米曝气管，该纳米曝气管通过连接曝气管与顶部的曝气泵连接；在澄清沉淀池池底设有污泥回流泵，通过连接污泥管引入厌氧池3内。

上述中，所述蓄水及控制系统、多级处理系统，包括依次排列的布水井、阀门井、人工潜流湿地；所述人工潜流湿地由下至上依次铺设夯土层、防渗层、粗垫层、中垫层、细垫层、土壤层，以及种植土壤层上的耐污植物；在所述粗垫层上设置成田字格循环排列并带有布水孔的布水管；位于每一个田字格循环的布水管中间的细垫层上设置溢水井，所述布水管进水端通过阀门井与布水井连通，在所述阀门井内的布水管上安装有阀门。

1）上述中，所述废水处理主体模块和人工潜流湿地模块为地埋式配置。减少焊接和土建工作，减少材料成本和人工成本；

上述中，所述粗垫层、细垫层为卵石、砾石、沸石、粗砂、细砂中的一种或几种。

上述中，布水管为盲管、深邃管、pvc管中的一种或几种。且将其设置在粗垫层中。

上述中，溢水井中可放置活性炭、焦煤、组合填料中的一种或几种。保证出水后的水质达到较高要求。

上述中，澄清沉淀池的l型过流管出水口处设有紫外线处理装置。

上述中，所述厌氧池、缺氧池、好氧池中生物填料为悬挂式填料。操作安全，节省人工。

本发明在生物絮凝池内加入的药物是生物絮凝剂（ht-90酵素、ts-90酵素或其他酵素），纯生物制品，无二次污染。

本发明的废水处理主体模块ⅰ和人工潜流湿地模块ⅱ功能作用：

1、调节池作为均质均量池，通过均量提成泵向生物絮凝池供废水；

2、生物絮凝池作为固体物质絮凝处理，通过设置的生物絮凝剂加药器，使废水中的固体进行絮凝和沉淀；

3、厌氧池3通过内部悬的挂生物填料处理废水中高浓度有机物；

4、缺氧池内部通过悬挂的生物填料进行脱氮除磷；

5、好氧池通过底部设置的纳米曝气管，顶部设置的曝气机处理废水中处理低浓度有机物；

6、生物电化学处理池内部设循环泵和生物电化学处理器，占总体积的8%，将废水进行深度处理；

7、紫外线消毒池内部设紫外线处理系统，占总体积的8%，进行杀菌消毒；

8、澄清沉淀池将固液进行分离，通过底部设回流泵将固液回流至厌氧池，并在第五l型过流管出水口处设紫外线处理系统，将处理水消毒后进入人工潜流湿地模块ⅱ；

9、废水经废水处理主体模块ⅰ和人工潜流湿地模块ⅱ处理后由溢水井溢出，供给耐污植物。耐污植物可根据需求进行选择，如皇竹草、蒲草、猪笼草等。

本发明的有益效果：

1、本发明采用地埋式污水处理系统模块和地埋式人工潜流湿地两个处理模块，地面上没有固定建筑物，可以通过减少焊接和土建工作，减少材料成本和人工成本，不占用耕种用地，地上可种植经济植物。

2、简单易操作，主要工作只是模块拼接，操作简单。

3、可随时远程监控与操控，降低运行人工成本。

4、可以配合有机肥发酵系统，进行粪污废水的深度处理，降低废水处理厂的处理负担，满足操作过程方便性，安全性，效率性的要求，同时降低施工操作风险。

5、可负荷大型、高浓度、高污染的畜禽粪污废水的处理，通过布水井、布水管等，可以将废水更均匀地导流向潜流湿地系统，达到高效处理的效果。

6、解决了现有技术更换，维修，保养复杂，养殖场一般处于郊区或农村，较难建造成本较高的废水处理厂的问题。

附图说明

图1是本发明的系统平面配置图；

图2是图1中的废水处理主体模块视图；

图3是图中的人工潜流湿地模块视图。

具体实施方式

下面将结合附图实施例对本发明作进一步说明。

见图1至图3所示的一种处理禽畜粪污废水的大型立体潜流人工湿地系统，包括废水处理主体模块ⅰ和人工潜流湿地模块ⅱ组合连接而成。所述废水处理主体模块ⅰ，包括依次排列并连通的多级处理池及设有的固液分离系统，通过多级处理池的首尾输入、输出端分别与污水管、人工潜流湿地模块连接。本实施例中，所述废水处理主体模块ⅰ中的多级处理池，包括依次连接的调节池1、生物絮凝池2、厌氧池3、缺氧池4、好氧池5、澄清沉淀池6；在首端的调节池1一侧设有l型过流管7，该l型过流管7的向外引出端与供给污水源的污水管（图中未示意）连接，l型过流管7另一端排出口垂直向下对应于调节池1的池底。在调节池1内设置污水提升泵8，通过连接的调节池污水管9引入生物絮凝池2与生物絮凝池2连通，所述调节池污水管9排出口垂直向下对应于生物絮凝池2的池底。在生物絮凝池2上部设有加药管11，该加药管11与外部的加药泵10连接。在生物絮凝池2与厌氧池3相邻之间的隔壁上设有第一l型过流管7-1，其排出口垂直向下对应于厌氧池3的池底。在厌氧池3与缺氧池4相邻的隔壁上设有第二l型过流管7-2，其排出口垂直向下对应于缺氧池4的池底。缺氧池4与好氧池5相邻的隔壁上设有第三l型过流管7-3，其排出口垂直向下对应于好氧池5的池底。在好氧池5与沉淀池6相邻的隔壁上设有第四l型过流管7-4，其排出口垂直向下对应于沉淀池6的池底。在尾端的沉淀池6一侧设有第五l型过流管7-5，其排出口垂直向下引出，对应于人工潜流湿地模块ⅱ。因此，通过澄清沉淀池6一侧设有的第五l型过流管7-5与人工潜流湿地模块连接，将废水处理主体模块ⅰ处理的废水输送给人工潜流湿地模块ⅱ进行再处理。上述中，在好氧池5池底设置纳米曝气管16，该纳米曝气管16通过连接曝气管15与顶部的曝气泵14连接；在澄清沉淀池6池底设有污泥回流泵17，通过连接污泥管13引入厌氧池3内。因此，利用澄清沉淀池6底部的回流泵17，将固液通过污泥管13回流至厌氧池3中进行固液分离再处理。所述人工潜流湿地模块ⅱ，包括依次排列的蓄水及控制系统、多级处理系统，在多级处理系统内设置循环的布水系统，位于所述循环的布水系统之间的多级处理系统内设置的溢水系统。本实施例中，所述蓄水及控制系统、多级处理系统，包括依次排列的布水井18、阀门井19、人工潜流湿地21；所述人工潜流湿地21由下至上依次铺设的夯土层22、防渗层23、粗垫层24、中垫层26、细垫层27、土壤层28，并可在土壤层28上种植耐污植物29；在所述粗垫层24上设置成田字格循环排列并带有布水孔的布水管25；位于每一个田字格循环的布水管25中间的细垫层27上设置溢水井30，所述布水管25进水端通过阀门井19与布水井19连通，阀门井19内的布水管25上设有阀门20。因此，通过人工潜流湿地模块ⅱ处理后，由溢水井30溢出，供给给耐污植物29或是直接进行作物灌溉。所述耐污植物29可根据需求进行选择，如皇竹草、蒲草、猪笼草等。本实施例所述的废水处理主体模块ⅰ和人工潜流湿地模块ⅱ为地埋式配置。这样减少焊接和土建工作，减少材料成本和人工成本。

上述中，所述粗垫层24、细垫层27为卵石、砾石、沸石、粗砂、细砂中的一种或几种。

上述中，布水管为盲管、深邃管、pvc管中的一种或几种。且将其设置在粗垫层中。

上述中，溢水井中可放置活性炭、焦煤、组合填料中的一种或几种。保证出水后的水质达到较高要求。

上述中，澄清沉淀池6的l型过流管出水口直接排放水之外，还可以在l型过流管出水口处设有紫外线处理装置。紫外线处理装置属外购产品。

本发明在生物絮凝池2内加入的药物是生物絮凝剂（ht-90酵素、ts-90酵素或其他酵素），纯生物制品，无二次污染。

本发明中的厌氧池3、缺氧池4、好氧池5中的生物填料，采用用简易快速悬挂式填料，操作安全，节省人工。

本发明可以配合有机肥发酵系统，进行粪污废水的深度处理，降低废水处理厂的处理负担，满足操作过程方便性，安全性，效率性的要求，同时降低施工操作风险，节约运行成本。

本系统的处理流程：

畜禽粪污经收集后进行固液分离，粪渣可进行发酵堆肥，粪水导流入本系统进行深度处理。

1、粪水首先进入废水处理主体模块ⅰ进行初步处理，在调节池1中进行均质均量，由污水提升泵8导入生物絮凝池2，在生物絮凝池2中加入生物絮凝剂，将大颗粒废物进行絮凝沉淀；

2、污水进入厌氧池3，厌氧微生物处理较高浓度的污染物，同时厌氧池3中设置生物填料12，有利于厌氧微生物附着生长，提高厌氧发酵对有机物的降解效率；

3、污水进入缺氧池4，可进行污水的脱磷除氮，同时设有生物填料12；

4、污水进入好氧池5，好氧池5中设有生物填料12和纳米曝气管16，利用好氧微生物对污染物质进行进一步处理；

5、污水进入澄清沉淀池6，经静止放置后固体颗粒沉淀至下部，经污泥管13回流至厌氧池3进行再次处理，污水导流至人工潜流湿地模块ⅱ进行深度处理；

6、污水导流入布水井18，通过阀门井19经打开阀门20将污水放入布水管28中；布水管28属于多孔易渗材质，可以均匀地将污水布入整个湿地系统；

7、污水经粗垫层24、细垫层27中的填料吸附，对氮磷等污染物质进行吸附与处理；

8、污水由下部流入顶部土壤层28，经耐污植物29的吸附与处理，完成整个污水的处理，达到排放标准。同时，湿地底部设有防渗层23，防止污水渗入地下污染土壤和地下水；湿地上部设有溢流井30，可以进行污水水质的监测与管理，且当溢流井水溢满时可进行直接灌溉。