一种农村生活污水收集及处理的生态网络体系的制作方法

本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种农村生活污水收集及处理的生态网络体系。

背景技术：

与城市相比，农村人口密度低、分布分散，生活污水排放面广，且农村地区经济技术薄弱，缺少充足的资金和专业的技术管理人员，因此农村生活污水处理方式不能照搬或套用城镇污水处理模式，须结合农村实情和生活污水特点科学决策。近年来，随着我国农村的发展和农村人民生活水平的迅速提高，农村生活污水的排放量不断增加，农村生活污水正成为我国农村生态环境恶化的主要原因之一，严重制约农业和农村经济环境的可持续发展。由于农村污染源分散且面广，并且受自然条件限制，具有分散、不易收集等特点，因此大范围的铺设污水收集管网较为困难。而现有大多数农村居民将农村生活污水只是经过简单的化粪池处理后就直接排入现有未管理沟渠，农村生活污水的收集不够集中，容易污染附近河道湖泊。受到农村各方面条件的限制，使得农村生活污水不可能纳入大型集中污水厂集中进行处理，因而现有农村生活污水的处理技术往往依赖农村现有条件进行选择，包括生化处理系统(厌氧、缺氧、好氧)和生态处理系统等。

但由于农村生活污水的高氮磷负荷以及水质不稳定等特征，直接进行处理往往会造成农村生活污水的处理效果差、氮磷的去除效果不佳等问题，无害化处理率低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种农村生活污水收集及处理的生态网络体系，旨在解决农村生活污水没有形成网络体系集中处理，而且现有的污水处理效果差、氮磷的去除效果不佳，无害化处理率低的问题。

本发明实施例提供的农村生活污水收集及处理的生态网络体系，所述农村生活污水收集及处理的生态网络体系包括沼气池、生态坑塘、人工湿地组成的节点；管道和生态沟渠组成的连接将各个节点的纽带：

沼气池：用于将农户散排的生活污水通过管道连接引入到沼气池中，进行初步沉淀处理；

生态坑塘：通过管道与沼气池连接，用于对生活污水收集并暂时储存，并通过种植荷花湿地植物进行污水的初步预处理；

管道：用于将农户散排的生活污水通过内径为5厘米～15厘米的PVC管道，输送到沼气池和生态坑塘；

人工湿地：与生态沟渠连接，人工湿地作为整个体系的终端，将收集的生活污水进行净化处理。

生态沟渠：与生态坑塘连接，通过在生态沟渠内外种植狗牙根、牛鞭草多年生耐水且根系发达植物对污水进行进一步处理；

并作为生态坑塘、人工湿地的连接枢纽，将整个农村生活污水收集及处理的生态网络体系串联起来；

进一步，所述生态坑塘包括地势低的坑塘，所述地势低的坑塘中种植荷花湿地植物进行污水的初步预处理。

进一步，所述生态沟渠包括主干生态沟渠和若干次级生态沟渠，次级生态沟渠联通生态坑塘和主干生态沟渠，主干生态沟渠联通人工湿地。

进一步，所述人工湿地利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水进行处理；处理方式包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。

进一步，所述次级生态沟渠还与农户排放生活污水的管道连接。

进一步，生活污水包括厨房污水、洗涤污水、厕所污水；所述洗涤污水包括洗浴水和洗衣水；厨房污水和洗涤污水经管道流入生态坑塘暂存和预处理；厕所污水经管道流入沼气池暂存和预处理。

本发明提供的农村生活污水收集及处理的生态网络体系，进入人工湿地的生活污水经预处理后，基本能达到农灌水的要求；人工湿地植物可选择蕹菜、水稻、莲藕等具有经济价值且去污能力较强的植物；因此，本发明具有极强的可操作性和推广价值。本发明运行费用低廉，还体现在蕹菜、水稻、莲藕等经济作物能够带来一定的经济价值；由于种植了经济作物，使得污水的得以利用，减少了化肥的使用，体现了其经济效益和生态效益

与现有技术相比，具有以下优势：

(1)维护管理简便，维护需求量少、日常管理简单的处理技术。

(2)运行费用低廉，采用生态或厌氧处理法，做到污水处理能耗的最小化，整个体系以高程差建造，不存在动力系统。

(3)工艺流程简单，采用数量众多的生态坑塘和沼气池对生活污水进行暂存和预处理，利用生态沟渠对生活污水进行收集和预处理，利用人工湿地对生活污水进行最终处理。

(4)具有极强的可操作性，在生态坑塘、生态沟渠构建时，多采用本地已有的排洪系统和湾塘，对其加以改造就可达到要求，在植物选择时，多选择适生本地植物。

(5)可产生一定的经济价值，在人工湿地构建时，多选择水稻、蕹菜、莲藕等经济作物，可产生经济回报。

本发明农村生活污水收集及处理的生态网络体系以高程差建造，不存在动力系统，适合山地农村。整个网络体系按照其功能，可以分为两个大的部分：沼气池、生态坑塘、人工湿地，是网络体系的主要节点；管道和生态沟渠，是连接各个节点的纽带。生活污水的处理最终依靠人工湿地，其中沼气池、生态坑塘、生态沟渠都可以将生活污水中主要污染物(COD、NH₃-N、TN、TP)浓度降低。整个体系中，能够对生活污水进行预处理的有沼气池、生态坑塘、生态沟渠，其预处理的减轻了污水处理终端(人工湿地)的污水进水污染负荷，生活污水经以上三部分，生活污水中主要污染物(COD、NH₃-N、TP和TN)的平均去除率分别在24.8％、18.7％、14.5％和17.83％左右。

附图说明

图1是本发明实施例提供的农村生活污水收集及处理的生态网络体系结构示意图。

图2是本发明实施例提供的生态坑塘结构示意图。

图3是本发明实施例提供的次级生态沟渠结构示意图。

图4是本发明实施例提供的主干生态沟渠结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的农村生活污水收集及处理的生态网络体系包括：

沼气池：用于将农户散排的生活污水通过管道连接引入到沼气池中，进行初步沉淀处理；

生态坑塘：通过管道与沼气池连接，用于对生活污水收集并暂时储存，并通过种植荷花湿地植物进行污水的初步预处理；

人工湿地：与生态沟渠连接，人工湿地作为整个体系的终端，将收集的流域生活污水进行净化处理。

管道：用于将农户散排的生活污水通过内径为5厘米～15厘米的PVC管道，输送到沼气池和生态坑塘；

生态沟渠：与生态坑塘连接，通过在生态沟渠内外种植狗牙根、牛鞭草多年生耐水且根系发达植物对污水进行进一步处理；

并作为管道、沼气池、生态坑塘、人工湿地的连接枢纽，将整个农村生活污水收集及处理的生态网络体系串联起来；

进一步，所述生态坑塘包括地势低的坑塘，所述地势低的坑塘中种植荷花湿地植物进行污水的初步预处理。

进一步，所述生态沟渠包括主干生态沟渠和若干次级生态沟渠，次级生态沟渠联通生态坑塘和主干生态沟渠，主干生态沟渠联通人工湿地。

进一步，所述人工湿地利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、进行处理；处理方式包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。

进一步，所述次级生态沟渠还与农户排放生活污水的管道连接。

进一步，生活污水包括厨房污水、洗涤污水、厕所污水；所述洗涤污水包括洗浴水和洗衣水；厨房污水和洗涤污水经管道流入生态坑塘暂存和预处理；厕所污水经管道流入沼气池暂存和预处理。

下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步的描述。

实施例1：

龙王沟流域农村生活污水分布呈随机分散分布，流域农村生活污水主要来源于厨房污水、洗衣污水和厕所污水，其中厕所水(冲厕污水和洗澡水)和部分厨房废水都被收集到农户的沼气池，洗衣和部分厨房污水基本上则以自由排放的形式散排，在以上调查基础上，同时结合对龙王沟流域农村的地形地貌、地质特点、气候、排放要求和经济水平等进行调研，最终提出通过构建“农村生态网络体系”来优化农村污水的收集处理。

“农村生态网络体系”由管道、沼气池、沟渠、生态坑塘和人工湿地5个主体构成，通过给散居农户配置污水收集管道对居民产生的生活污水进行污水收集。其中黑水部分通过沼气池处理后，上清液通过管道排出，同灰水一起通过管道排入沟渠或坑塘，最终通过沟渠进入人工湿地生态处理系统。

各构成主体的作用：

(1)管道：将单个农户散排的厨房和洗衣废水，通过人工构建管道，将散排的污水收集。

(2)沼气池：将农户的厕所水和洗漱用水通过管道连接引入到沼气池中，进行初步沉淀处理。

(3)生态坑塘：把通过管道收集的生活污水，继续通过管道或者沟渠引流到附近地势较低的坑塘中，坑塘中种植荷花等湿地植物进行污水的初步预处理,可作为外来水源，如图2所示；坑塘深1.5米，水生植物种植在坑塘中。

(4)次级生态沟渠：作为其他4个构成主体的连接枢纽，将整个农村生态网络体系串联起来，如图3所示；次级生态沟渠与地面的夹角为45°；草本植物种植在生态沟渠的表面，主干生态沟渠距地面10cm。

(5)主干生态沟渠：作为整个体系的终端，将收集的流域生活污水进行净化处理，如图4所示。草本植物种植在人工湿地上，人工湿地的生态坑塘底部长30cm，距离地面20cm，与地面的夹角为45°。

优化后龙王沟流域农村收集处理

(1)景观效果

流域农村生态网络体系初步建成后，流域农村居民的生活环境有了改善，以前散排造成的小臭水沟明显减少，挖建的生态坑塘和沟渠美化了农村的风景。

(2)去污效果

选择已建设好的生态坑塘，对已收集的生活污水进行连续监测，流域生态网络体系中的生态坑塘对生活污水中COD、氨氮、TP和TN的平均去除率分别在24.8％、18.7％、14.5％和17.83％左右。对整个流域的生活污水净化有比较好的效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。