本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種農(nóng)村生活污水收集及處理的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系。

背景技術(shù)：

與城市相比，農(nóng)村人口密度低、分布分散，生活污水排放面廣，且農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟技術(shù)薄弱，缺少充足的資金和專業(yè)的技術(shù)管理人員，因此農(nóng)村生活污水處理方式不能照搬或套用城鎮(zhèn)污水處理模式，須結(jié)合農(nóng)村實情和生活污水特點科學(xué)決策。近年來，隨著我國農(nóng)村的發(fā)展和農(nóng)村人民生活水平的迅速提高，農(nóng)村生活污水的排放量不斷增加，農(nóng)村生活污水正成為我國農(nóng)村生態(tài)環(huán)境惡化的主要原因之一，嚴(yán)重制約農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。由于農(nóng)村污染源分散且面廣，并且受自然條件限制，具有分散、不易收集等特點，因此大范圍的鋪設(shè)污水收集管網(wǎng)較為困難。而現(xiàn)有大多數(shù)農(nóng)村居民將農(nóng)村生活污水只是經(jīng)過簡單的化糞池處理后就直接排入現(xiàn)有未管理溝渠，農(nóng)村生活污水的收集不夠集中，容易污染附近河道湖泊。受到農(nóng)村各方面條件的限制，使得農(nóng)村生活污水不可能納入大型集中污水廠集中進行處理，因而現(xiàn)有農(nóng)村生活污水的處理技術(shù)往往依賴農(nóng)村現(xiàn)有條件進行選擇，包括生化處理系統(tǒng)(厭氧、缺氧、好氧)和生態(tài)處理系統(tǒng)等。

但由于農(nóng)村生活污水的高氮磷負(fù)荷以及水質(zhì)不穩(wěn)定等特征，直接進行處理往往會造成農(nóng)村生活污水的處理效果差、氮磷的去除效果不佳等問題，無害化處理率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種農(nóng)村生活污水收集及處理的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系，旨在解決農(nóng)村生活污水沒有形成網(wǎng)絡(luò)體系集中處理，而且現(xiàn)有的污水處理效果差、氮磷的去除效果不佳，無害化處理率低的問題。

本發(fā)明實施例提供的農(nóng)村生活污水收集及處理的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系，所述農(nóng)村生活污水收集及處理的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系包括沼氣池、生態(tài)坑塘、人工濕地組成的節(jié)點；管道和生態(tài)溝渠組成的連接將各個節(jié)點的紐帶：

沼氣池：用于將農(nóng)戶散排的生活污水通過管道連接引入到沼氣池中，進行初步沉淀處理；

生態(tài)坑塘：通過管道與沼氣池連接，用于對生活污水收集并暫時儲存，并通過種植荷花濕地植物進行污水的初步預(yù)處理；

管道：用于將農(nóng)戶散排的生活污水通過內(nèi)徑為5厘米～15厘米的PVC管道，輸送到沼氣池和生態(tài)坑塘；

人工濕地：與生態(tài)溝渠連接，人工濕地作為整個體系的終端，將收集的生活污水進行凈化處理。

生態(tài)溝渠：與生態(tài)坑塘連接，通過在生態(tài)溝渠內(nèi)外種植狗牙根、牛鞭草多年生耐水且根系發(fā)達(dá)植物對污水進行進一步處理；

并作為生態(tài)坑塘、人工濕地的連接樞紐，將整個農(nóng)村生活污水收集及處理的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系串聯(lián)起來；

進一步，所述生態(tài)坑塘包括地勢低的坑塘，所述地勢低的坑塘中種植荷花濕地植物進行污水的初步預(yù)處理。

進一步，所述生態(tài)溝渠包括主干生態(tài)溝渠和若干次級生態(tài)溝渠，次級生態(tài)溝渠聯(lián)通生態(tài)坑塘和主干生態(tài)溝渠，主干生態(tài)溝渠聯(lián)通人工濕地。

進一步，所述人工濕地利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用，對污水進行處理；處理方式包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉(zhuǎn)化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養(yǎng)分吸收及各類動物的作用。

進一步，所述次級生態(tài)溝渠還與農(nóng)戶排放生活污水的管道連接。

進一步，生活污水包括廚房污水、洗滌污水、廁所污水；所述洗滌污水包括洗浴水和洗衣水；廚房污水和洗滌污水經(jīng)管道流入生態(tài)坑塘?xí)捍婧皖A(yù)處理；廁所污水經(jīng)管道流入沼氣池暫存和預(yù)處理。

本發(fā)明提供的農(nóng)村生活污水收集及處理的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系，進入人工濕地的生活污水經(jīng)預(yù)處理后，基本能達(dá)到農(nóng)灌水的要求；人工濕地植物可選擇蕹菜、水稻、蓮藕等具有經(jīng)濟價值且去污能力較強的植物；因此，本發(fā)明具有極強的可操作性和推廣價值。本發(fā)明運行費用低廉，還體現(xiàn)在蕹菜、水稻、蓮藕等經(jīng)濟作物能夠帶來一定的經(jīng)濟價值；由于種植了經(jīng)濟作物，使得污水的得以利用，減少了化肥的使用，體現(xiàn)了其經(jīng)濟效益和生態(tài)效益

與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)勢：

(1)維護管理簡便，維護需求量少、日常管理簡單的處理技術(shù)。

(2)運行費用低廉，采用生態(tài)或厭氧處理法，做到污水處理能耗的最小化，整個體系以高程差建造，不存在動力系統(tǒng)。

(3)工藝流程簡單，采用數(shù)量眾多的生態(tài)坑塘和沼氣池對生活污水進行暫存和預(yù)處理，利用生態(tài)溝渠對生活污水進行收集和預(yù)處理，利用人工濕地對生活污水進行最終處理。

(4)具有極強的可操作性，在生態(tài)坑塘、生態(tài)溝渠構(gòu)建時，多采用本地已有的排洪系統(tǒng)和灣塘，對其加以改造就可達(dá)到要求，在植物選擇時，多選擇適生本地植物。

(5)可產(chǎn)生一定的經(jīng)濟價值，在人工濕地構(gòu)建時，多選擇水稻、蕹菜、蓮藕等經(jīng)濟作物，可產(chǎn)生經(jīng)濟回報。

本發(fā)明農(nóng)村生活污水收集及處理的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系以高程差建造，不存在動力系統(tǒng)，適合山地農(nóng)村。整個網(wǎng)絡(luò)體系按照其功能，可以分為兩個大的部分：沼氣池、生態(tài)坑塘、人工濕地，是網(wǎng)絡(luò)體系的主要節(jié)點；管道和生態(tài)溝渠，是連接各個節(jié)點的紐帶。生活污水的處理最終依靠人工濕地，其中沼氣池、生態(tài)坑塘、生態(tài)溝渠都可以將生活污水中主要污染物(COD、NH₃-N、TN、TP)濃度降低。整個體系中，能夠?qū)ι钗鬯M行預(yù)處理的有沼氣池、生態(tài)坑塘、生態(tài)溝渠，其預(yù)處理的減輕了污水處理終端(人工濕地)的污水進水污染負(fù)荷，生活污水經(jīng)以上三部分，生活污水中主要污染物(COD、NH₃-N、TP和TN)的平均去除率分別在24.8％、18.7％、14.5％和17.83％左右。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的農(nóng)村生活污水收集及處理的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實施例提供的生態(tài)坑塘結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明實施例提供的次級生態(tài)溝渠結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明實施例提供的主干生態(tài)溝渠結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細(xì)的描述。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的農(nóng)村生活污水收集及處理的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系包括：

沼氣池：用于將農(nóng)戶散排的生活污水通過管道連接引入到沼氣池中，進行初步沉淀處理；

生態(tài)坑塘：通過管道與沼氣池連接，用于對生活污水收集并暫時儲存，并通過種植荷花濕地植物進行污水的初步預(yù)處理；

人工濕地：與生態(tài)溝渠連接，人工濕地作為整個體系的終端，將收集的流域生活污水進行凈化處理。

管道：用于將農(nóng)戶散排的生活污水通過內(nèi)徑為5厘米～15厘米的PVC管道，輸送到沼氣池和生態(tài)坑塘；

生態(tài)溝渠：與生態(tài)坑塘連接，通過在生態(tài)溝渠內(nèi)外種植狗牙根、牛鞭草多年生耐水且根系發(fā)達(dá)植物對污水進行進一步處理；

并作為管道、沼氣池、生態(tài)坑塘、人工濕地的連接樞紐，將整個農(nóng)村生活污水收集及處理的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系串聯(lián)起來；

進一步，所述生態(tài)坑塘包括地勢低的坑塘，所述地勢低的坑塘中種植荷花濕地植物進行污水的初步預(yù)處理。

進一步，所述生態(tài)溝渠包括主干生態(tài)溝渠和若干次級生態(tài)溝渠，次級生態(tài)溝渠聯(lián)通生態(tài)坑塘和主干生態(tài)溝渠，主干生態(tài)溝渠聯(lián)通人工濕地。

進一步，所述人工濕地利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用，對污水、進行處理；處理方式包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉(zhuǎn)化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養(yǎng)分吸收及各類動物的作用。

進一步，所述次級生態(tài)溝渠還與農(nóng)戶排放生活污水的管道連接。

進一步，生活污水包括廚房污水、洗滌污水、廁所污水；所述洗滌污水包括洗浴水和洗衣水；廚房污水和洗滌污水經(jīng)管道流入生態(tài)坑塘?xí)捍婧皖A(yù)處理；廁所污水經(jīng)管道流入沼氣池暫存和預(yù)處理。

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的應(yīng)用原理作進一步的描述。

實施例1：

龍王溝流域農(nóng)村生活污水分布呈隨機分散分布，流域農(nóng)村生活污水主要來源于廚房污水、洗衣污水和廁所污水，其中廁所水(沖廁污水和洗澡水)和部分廚房廢水都被收集到農(nóng)戶的沼氣池，洗衣和部分廚房污水基本上則以自由排放的形式散排，在以上調(diào)查基礎(chǔ)上，同時結(jié)合對龍王溝流域農(nóng)村的地形地貌、地質(zhì)特點、氣候、排放要求和經(jīng)濟水平等進行調(diào)研，最終提出通過構(gòu)建“農(nóng)村生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系”來優(yōu)化農(nóng)村污水的收集處理。

“農(nóng)村生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系”由管道、沼氣池、溝渠、生態(tài)坑塘和人工濕地5個主體構(gòu)成，通過給散居農(nóng)戶配置污水收集管道對居民產(chǎn)生的生活污水進行污水收集。其中黑水部分通過沼氣池處理后，上清液通過管道排出，同灰水一起通過管道排入溝渠或坑塘，最終通過溝渠進入人工濕地生態(tài)處理系統(tǒng)。

各構(gòu)成主體的作用：

(1)管道：將單個農(nóng)戶散排的廚房和洗衣廢水，通過人工構(gòu)建管道，將散排的污水收集。

(2)沼氣池：將農(nóng)戶的廁所水和洗漱用水通過管道連接引入到沼氣池中，進行初步沉淀處理。

(3)生態(tài)坑塘：把通過管道收集的生活污水，繼續(xù)通過管道或者溝渠引流到附近地勢較低的坑塘中，坑塘中種植荷花等濕地植物進行污水的初步預(yù)處理,可作為外來水源，如圖2所示；坑塘深1.5米，水生植物種植在坑塘中。

(4)次級生態(tài)溝渠：作為其他4個構(gòu)成主體的連接樞紐，將整個農(nóng)村生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系串聯(lián)起來，如圖3所示；次級生態(tài)溝渠與地面的夾角為45°；草本植物種植在生態(tài)溝渠的表面，主干生態(tài)溝渠距地面10cm。

(5)主干生態(tài)溝渠：作為整個體系的終端，將收集的流域生活污水進行凈化處理，如圖4所示。草本植物種植在人工濕地上，人工濕地的生態(tài)坑塘底部長30cm，距離地面20cm，與地面的夾角為45°。

優(yōu)化后龍王溝流域農(nóng)村收集處理

(1)景觀效果

流域農(nóng)村生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系初步建成后，流域農(nóng)村居民的生活環(huán)境有了改善，以前散排造成的小臭水溝明顯減少，挖建的生態(tài)坑塘和溝渠美化了農(nóng)村的風(fēng)景。

(2)去污效果

選擇已建設(shè)好的生態(tài)坑塘，對已收集的生活污水進行連續(xù)監(jiān)測，流域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系中的生態(tài)坑塘對生活污水中COD、氨氮、TP和TN的平均去除率分別在24.8％、18.7％、14.5％和17.83％左右。對整個流域的生活污水凈化有比較好的效果。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。