一種處理分散養(yǎng)豬沖洗廢水的人工濕地-生態(tài)溝渠系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)保技術領域，具體涉及一種能夠處理分散養(yǎng)豬沖洗廢水的人工濕地_生態(tài)溝渠系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]農(nóng)村分散養(yǎng)豬規(guī)模多在200頭以下，其特點是豬場建在自家庭院附近、豬的食物組成以潲水和青草料為主，輔以部分飼料。作為農(nóng)村經(jīng)濟的重要組成部分，分散養(yǎng)豬業(yè)為農(nóng)村居民創(chuàng)收的同時，也帶來了巨大的環(huán)境污染。根據(jù)《第一次全國污染源普查公報》，畜禽養(yǎng)殖已經(jīng)成為很多地區(qū)的頭號污染源。分散養(yǎng)豬業(yè)作為地方經(jīng)濟支柱型產(chǎn)業(yè)，同時也是養(yǎng)殖散戶的主要經(jīng)濟來源，不可能在短時間內(nèi)通過關、停、并、轉等強制措施徹底解決源頭污染問題，只能通過適宜的處理技術，減少污染物對環(huán)境的危害。
[0003]現(xiàn)有的規(guī)模養(yǎng)殖處理技術由于基礎投資大，運行管理費用高，不適用于微利的分散養(yǎng)豬行業(yè)。目前分散養(yǎng)殖常用的處理技術為厭氧處理技術。厭氧反應器具有運行成本低、維護簡單、抗沖擊性能好等特點，適用于經(jīng)濟基礎較弱的農(nóng)村地區(qū)。經(jīng)過厭氧處理后的養(yǎng)殖廢水有機物濃度大幅降低，但是仍含有高濃度氮磷和大量細菌，如果直接排放水體，會導致水中氮磷含量升高，易出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象；同時細菌可能引發(fā)瘧疾、傷寒或其他流行病的傳播。因此，針對分散養(yǎng)豬的水質及水量排放特征，開發(fā)一種簡單高效的、能夠深度去除分散養(yǎng)豬沖洗水中污染物的生態(tài)處理系統(tǒng)就具有重要的現(xiàn)實意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對經(jīng)厭氧處理后的養(yǎng)豬沖洗水中含高濃度氮磷和大量細菌的特點，提供一種結構簡單、能夠有效去除污水中污染物的人工濕地-生態(tài)溝渠系統(tǒng)。
[0005]一種處理分散養(yǎng)豬沖洗廢水的人工濕地-生態(tài)溝渠系統(tǒng)，包括串聯(lián)設置的人工濕地、強化硝化生態(tài)溝渠和強化反硝化生態(tài)溝渠，在所述人工濕地的前端設置有布水區(qū)，后端設置有濕地排水區(qū)，所述人工濕地從下至上依次包括集水集泥區(qū)、反應區(qū)、細沙層和土壤層，所述強化硝化生態(tài)溝渠包括生物沸石區(qū)，所述強化反硝化生態(tài)溝渠包括前后相鄰的固體碳源反硝化區(qū)和深度凈化區(qū)。
[0006]本發(fā)明所述的處理分散養(yǎng)豬沖洗廢水的人工濕地-生態(tài)溝渠系統(tǒng)，其中，在所述固體碳源反硝化區(qū)上設置有預制蓋板，在所述深度凈化區(qū)的后端設置有凈化排水區(qū)。
[0007]本發(fā)明所述的處理分散養(yǎng)豬沖洗廢水的人工濕地-生態(tài)溝渠系統(tǒng)，其中，在所述布水區(qū)的上部設置有布水管，在所述集水集泥區(qū)的后端設置有多孔板，連通所述人工濕地和所述濕地排水區(qū)，在所述強化硝化生態(tài)溝渠前端的上部設置有排水管，連通所述濕地排水區(qū)和所述強化硝化生態(tài)溝渠，所述強化反硝化生態(tài)溝渠的底部低于所述強化硝化生態(tài)溝渠的底部，所述強化硝化生態(tài)溝渠和所述強化反硝化生態(tài)溝渠之間通過出水管連接，所述出水管處于所述強化硝化生態(tài)溝渠后端的下部，所述預制蓋板的上部；在所述強化反硝化生態(tài)溝渠后端的下部設置有入水管，連通所述強化反硝化生態(tài)溝渠和所述凈化排水區(qū)，在所述凈化排水區(qū)后端的上部設置有排放管。
[0008]本發(fā)明所述的處理分散養(yǎng)豬沖洗廢水的人工濕地-生態(tài)溝渠系統(tǒng)，其中，在所述人工濕地中，所述集水集泥區(qū)的上表面為水平，下表面為傾斜設置，厚度由前端向后端逐漸增加，后端高度為20?30cm，在所述集水集泥區(qū)填充有粒徑為3?5cm的爍石；
[0009]所述多孔板為水泥預制板，孔徑為2?3cm，其上端與所述集水集泥區(qū)的上表面之間的距離為5cm，下端與所述集水集泥區(qū)后端的底部平齊；所述土壤層厚度為10?20cm ;細沙層厚度為5cm ;反應區(qū)填充有磚渣、鋼渣、高爐渣中的一種或多種的混合基質，粒徑為5?20mm，填充的厚度為40?60cm ；
[0010]所述濕地排水區(qū)的底部低于所述集水集泥區(qū)后端底部20?40cm，所述排水管的設置高度與所述細沙層的底部的高度一致，所述強化硝化生態(tài)溝渠前端的底部與所述濕地排水區(qū)的底部的高度一致。
[0011]本發(fā)明所述的處理分散養(yǎng)豬沖洗廢水的人工濕地-生態(tài)溝渠系統(tǒng)，其中，所述強化硝化生態(tài)溝渠由天然溝渠改造而成，溝渠底部采用水泥砂漿襯底，坡壁采用水泥抹漿護坡，底部為由前至后傾斜設置，傾斜角度為5?10° ;所述生物沸石區(qū)包括上下兩層，上層填充粒徑為7?15_的沸石，填充厚度為5cm，下層填充粒徑為3?5_的沸石，填充厚度為 15 ?25cm。
[0012]本發(fā)明所述的處理分散養(yǎng)豬沖洗廢水的人工濕地-生態(tài)溝渠系統(tǒng)，其中，所述強化反硝化生態(tài)溝渠由天然溝渠改造而成，溝渠底部采用水泥砂漿襯底，坡壁采用水泥抹漿護坡，底部為由前至后傾斜設置，傾斜角度為I?3° ;所述固體碳源反硝化區(qū)填充的固體碳源為玉米秸桿、小麥秸桿、蘆葦桿、水稻秸桿、稻殼中的一種或幾種的混合物，填充厚度為20 ?50cm。
[0013]本發(fā)明所述的處理分散養(yǎng)豬沖洗廢水的人工濕地-生態(tài)溝渠系統(tǒng)，其中，所述預制蓋板為方形水泥板，所述深度凈化區(qū)的填充基質為磚渣、鋼渣、高爐渣中的一種或幾種的混合物，填充高度為20?50cm ;所述深度凈化區(qū)分為前后長度相等的兩段，前段中的填充基質的粒徑為20?50mm，后段中的填充基質的粒徑為5?20mm ;所述第二排放管的設置高度與所述固體碳源反硝化區(qū)的上表面的高度一致。
[0014]本發(fā)明所述的處理分散養(yǎng)豬沖洗廢水的人工濕地-生態(tài)溝渠系統(tǒng)，其中，在所述人工濕地中的土壤層表層、所述強化硝化生態(tài)溝渠的表層和所述深度凈化區(qū)的表層中分別種植有濕地植物、強化硝化區(qū)植物和深度凈化區(qū)植物，所述濕地植物為菖蒲，所述強化硝化區(qū)植物為黑麥草，所述深度凈化區(qū)植物為美人蕉。
[0015]一種采用所述的處理分散養(yǎng)豬沖洗廢水的人工濕地-生態(tài)溝渠系統(tǒng)處理養(yǎng)殖廢水的方法，包括如下步驟:
[0016]所述方法包括進水期和靜置期，通過進水期和靜置期的輪換使所述系統(tǒng)以間歇方式運行，經(jīng)厭氧處理后的養(yǎng)殖廢水經(jīng)布水管進入人工濕地中的布水區(qū)，養(yǎng)殖廢水中的有機物、SS、總磷、致病菌在反應區(qū)被去除，處理后的水和剩余污泥由多孔板流入濕地排水區(qū)，水由排水管流入強化硝化生態(tài)溝渠，污泥定期用潛污栗抽出；其中，在進水期，廢水中的氨氮被生物沸石區(qū)中的生物沸石快速吸附，靜置期則在自然復氧條件下，由生物沸石再生產(chǎn)生硝酸鹽氮；靜置期產(chǎn)生的硝酸鹽氮在下一個運行周期的進水期，隨水流入強化反硝化生態(tài)溝渠中的固體碳源反硝化區(qū)，被反硝化微生物利用固體碳源為底物，還原為氮氣；水中剩余的有機物、SS和總磷在深度凈化區(qū)被進一步去除。
[0017]本發(fā)明所述的方法，其中，所述系統(tǒng)每天進水I次，每次進水時間為0.5?2h，其余時間靜置。
[0018]本發(fā)明處理分散養(yǎng)豬沖洗廢水的人工濕地-生態(tài)溝渠系統(tǒng)與現(xiàn)有技術不同之處在于:本發(fā)明處理分散養(yǎng)豬沖洗廢水的人工濕地-生態(tài)溝渠系統(tǒng)具有如下優(yōu)點:
[0019]1、針對分散養(yǎng)豬沖洗廢水的水質特征和排放特征，構建了具有明顯功能分區(qū)特征的處理系統(tǒng)，實現(xiàn)了廢水低成本、高效的處理。
[0020]2、反應區(qū)所處理廢水的有機物濃度較高，所增殖的生物質將會較多，集水集泥區(qū)、多孔板和排水區(qū)的設計，有利于該區(qū)域脫落污泥的排出，可避免濕地堵塞。
[0021]3、強化硝化生態(tài)溝渠按沸石粒度分層填充，有利于進水期進水能快速流過，同時還能保障在靜置期該區(qū)域具有一定的濕度，確保靜置期硝化微生物功能的正常發(fā)揮。
[0022]4、使用預制蓋板覆蓋在固體碳源上，可避免質輕的固體碳源在水流大(如下雨)情況下被沖走。
[0023]5、深度凈化層分為前后兩段，前段粒徑大，后段粒徑小，有利于避免固體碳源中較難降解部分堵塞深度凈化層的風險。
[0024]下面結合附圖對本發(fā)明的處理分散養(yǎng)豬沖洗廢水的人工濕地-生態(tài)溝渠系統(tǒng)作進一步說明。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明處理分散養(yǎng)豬沖洗廢水的人工濕地-生態(tài)溝渠系統(tǒng)的結構示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明處理分散養(yǎng)豬沖洗廢水的人工濕地-生態(tài)溝渠系統(tǒng)中多孔板的結構示意圖。
[0027]其中:1:人工濕地、2:強化硝化生態(tài)溝渠、3:強化反硝化生態(tài)溝渠、4:布水管、5:布水區(qū)、6:土壤層、7:細沙層、8:反應區(qū)、9:濕地植物、10:集水集泥區(qū)、11:多孔板、12:濕地排水區(qū)、13:排水管、14:生物沸石區(qū)、15:出水管、16:固體碳源反硝化區(qū)、17:預制蓋板、18:深度凈化區(qū)、19:排放管、20:強化硝化區(qū)植物、21:深度凈化區(qū)植物、22:凈化排水區(qū)、23:入水管。
【具體實施方式】
[0028]實施例1
[0029]如圖1和圖2所示，本發(fā)明處理分散養(yǎng)豬沖洗廢水的人工濕地-生態(tài)溝渠系統(tǒng)包括人工濕地1、強化硝化生態(tài)溝渠2、強化反硝化生態(tài)溝渠3、布水管4、布水區(qū)5、土壤層6、細沙層7、反應區(qū)8、濕地植物9、集水集泥區(qū)10、多孔板11、濕地排水區(qū)12、排水管13、生物沸石區(qū)14、出水管15、固體碳源反硝