本發明專利技術的一種利用閑置的溝渠和農田處理污水的裝置與方法，包括溝渠式污水處理一體化裝置和強化濕地，溝渠式污水處理一體化裝置包括折流式缺氧厭氧反應區、循環曝氣區、沉淀分離區、清水區、太陽能和風能發電系統、污泥濃縮系統，折流式缺氧厭氧反應區包括通過擋水墻和折流墻分隔成的兼氧段、缺氧段和厭氧段，循環曝氣區位于溝渠式污水處理一體化裝置的中部，包括隔流墻、倒傘型表曝機、鼓風曝氣系統、懸浮填料、溢流墻、攔截柵網，沉淀分離區位于循環曝氣區的下游，與循環曝氣區的溢流墻相接，污泥濃縮系統包括污泥濃縮池、污泥泵、排泥管；強化濕地為梯形池狀結構，從下往上依次為防滲層、礫石墊層、濾料層、土壤層。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及污水處理環保裝置
，特別是一種利用閑置的溝渠和農田處理污水的裝置和方法。
技術介紹
隨著農村經濟的迅速發展，特別是我國東部、東南部經濟較發達的農村地區城鎮化進程日益加快，人民生活水平不斷提高，農村用水量也逐漸加大，使得污水的排放量也隨之增多。其中大部分村莊污水未得到有效處理而直接排入農村的渠道、水塘，最終進入湖泊、河流等受納水體，加重了水環境的富營養化。對農村污水進行收集處理已經迫在眉睫。農村污水的處理率仍然處于較低水平，農村地區之間經濟發展不平衡，技術和管理水平還比較落后，缺乏專業的污水治理人員，往往建成的污水處理設施不能正常發揮其功效。究其原因是未選擇真正適合農村污水的處理技術和設施，因而，必須針對農村污水的特點和來源，因地制宜研發適合農村具體條件的污水處理技術和裝置。同時，很多農村因勞動力短缺閑置有一些邊角農田和廢棄的溝渠，久而久之變成垃圾集散地和臭水溝。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是：為了解決上述農村污水的處理和邊角農田與廢棄溝渠有效利用的問題，提供一種利用閑置的溝渠和農田處理污水的裝置和方法。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種利用閑置的溝渠和農田處理污水的裝置，包括溝渠式污水處理一體化裝置和強化濕地。所述溝渠式污水處理一體化裝置包括折流式缺氧厭氧反應區、循環曝氣區、沉淀分離區、清水區、太陽能和風能發電系統和污泥濃縮系統。所述折流式缺氧厭氧反應區位于溝渠式污水處理一體化裝置的上部，根據閑置的溝渠的自然形狀建造而成；所述折流式缺氧厭氧反應區包括通過擋水墻和折流墻分隔成的兼氧段、缺氧段和厭氧段，所述兼氧段首端設有用于供入污水的兼氧段進水口和污泥回流管，兼氧段末端與缺氧段首端連通，缺氧段末端與厭氧段首端連通，厭氧段末端設有厭氧段出水口；所述折流式缺氧厭氧反應區的兼氧段、缺氧段和厭氧段上都設有上蓋和甲烷氣集氣排放管；所述擋水墻和折流墻由無砂混凝土制成，與渠道垂直設置。所述循環曝氣區位于溝渠式污水處理一體化裝置的中部，與厭氧段出水口連通，依據溝渠的自然形狀建造而成；所述循環曝氣區包括隔流墻、倒傘型表曝機、鼓風曝氣系統、懸浮填料、溢流墻、攔截柵網。所述隔流墻位于循環曝氣區的中間，由無砂混凝土制成，與溝渠的溝渠岸平行；所述倒傘型表曝機位于隔流墻上游的一端；所述鼓風曝氣系統安裝在倒傘型表曝機的下游一側。所述懸浮填料滿足以下要求：①比重小于水，在不曝氣時浮于水的表面；②掛膜以后，在正常的曝氣強度下能在水中呈流化狀態；③老化的生物膜靠水力沖刷和曝氣攪動自動脫落，保證生物膜的活性；④可直接往水里投加；⑤靠倒傘型表曝機的曝氣和水流引導其流動；⑥采用聚乙烯、聚丙烯塑料或樹脂制成；⑦懸浮填料的形狀為球狀。所述溢流墻位于循環曝氣區的尾部，由無砂混凝土制成，與渠道垂直設置。所述攔截柵網位于溢流墻的上部或前端，與渠道垂直設置，由聚乙烯、聚丙烯塑料或金屬制成，其網眼的大小略小于懸浮填料的直徑。所述沉淀分離區位于循環曝氣區的下游，與循環曝氣區的溢流墻相接，依據溝渠的自然形狀建造而成；所述沉淀分離區的尾部設有溢流堰，所述溢流堰由無砂混凝土制成，與渠道垂直設置。所述清水區位于沉淀分離區的下游，與沉淀分離區的溢流堰相接，依據溝渠的自然形狀建造而成。所述太陽能和風能發電系統設置在折流式缺氧厭氧反應區的上蓋上部，太陽能和風能發電系統通過電纜連接倒傘型表曝機、鼓風曝氣系統和污泥泵。所述污泥濃縮系統包括污泥濃縮池、污泥泵、排泥管和污泥回流管；所述污泥濃縮池設置在溝渠岸上，為長方體結構，與河道平行；所述污泥泵和排泥管設置在沉淀分離區的底部；具體地，所述污泥濃縮池的建造按如下步驟實施：(1)測量、計算溝渠岸斜坡的長度、坡度，確定污泥濃縮池的長度和寬度；(2)剝離施工區的表層土，剝離深度為0.5～1.0米；對剝離后的污泥濃縮池底部的素土進行夯實防滲；(3)沿著污泥濃縮池靠近河水的一側充填卵石或碎石，卵石或碎石作為過濾層；(4)在過濾層中安置塑料或混凝土材質的濃縮池排水管，濃縮池排水管的出水排入折流式缺氧厭氧反應區。所述強化濕地為梯形池狀結構，從下往上依次為防滲層、礫石墊層、濾料層、土壤層。強化濕地的一端的高度高于另一端的高度，強化濕地的較高的一端設有強化濕地進水管，強化濕地的較低的一端設有強化濕地出水管；強化濕地的底部設有1-3％的坡度，便于水的流動。所述防滲層采用高密度聚乙烯薄膜。所述礫石墊層厚度300-600毫米，礫石粒徑40-80毫米。所述濾料層厚度150-300毫米，采用活性陶粒濾料，活性陶粒粒徑20-40毫米。所述濾料層里設有強化濕地布水管，強化濕地布水管連接強化濕地進水管。所述土壤層厚度600-1000毫米，采用高爐渣、生物炭、動物糞便、耕種熟土混合制成。所述土壤層上選種植物，選種的植物應滿足以下幾點要求：①耐污染能力強；②采用鄉土物種，因土種植，因地制宜；③抗病能力強；④易于收獲、便于處置；⑤耐澇能力強；⑥根系發達，莖葉茂密；常用的植物有李氏禾、蘆葦、狗牙根、灰綠藜、牛筋草。采用所述的一種利用閑置的溝渠和農田處理污水的裝置進行污水處理的方法，其步驟為：①污水由兼氧段進水口進入折流式缺氧厭氧反應區，與排泥管和污泥回流管回流的污泥混合后沿折流墻往復前進，依次通過兼氧段、缺氧段和厭氧段，折流式缺氧厭氧反應區中的污泥隨著污水的左右流動和沼氣上升的作用而運動，折流墻的阻擋作用和污泥自身的沉降作用又使污泥的流速降低，因此大量的污泥都被截留在折流式缺氧厭氧反應區中，折流式缺氧厭氧反應區中的微生物與污水中的有機物充分接觸，兼氧段的兼性菌、缺氧段和厭氧段的異養菌將污水中的大分子有機物分解為小分子有機物，不溶性的有機物轉化成可溶性有機物；污水然后進入循環曝氣區，倒傘型表曝機一方面對污水進行曝氣，一方面推動水流加速流動，鼓風曝氣系統對污水進行強化曝氣，懸浮填料成為活性污泥的載體，污水沿著隔流墻循環流動，產生氧化溝工藝的處理效應，攔截柵網阻止懸浮填料流入下游；循環曝氣區處理后的水由溢流墻進入沉淀分離區，沉淀后的水由溢流堰進入清水區，清水區中的水被泵入強化濕地進水管，沉淀后的污泥一部分通過污泥泵、排泥管和污泥回流管回流到折流式缺氧厭氧反應區中，一部分進入污泥濃縮池，污泥濃縮池中的濃縮液經過濾層過濾后排入折流式缺氧厭氧反應區，干化后的污泥作為有機肥料施用到強化濕地中。...
【技術保護點】
一種利用閑置的溝渠和農田處理污水的裝置，其特征在于：包括溝渠式污水處理一體化裝置(1)和強化濕地(2)；所述溝渠式污水處理一體化裝置(1)包括折流式缺氧厭氧反應區、循環曝氣區、沉淀分離區、清水區、太陽能和風能發電系統以及污泥濃縮系統；所述折流式缺氧厭氧反應區位于溝渠式污水處理一體化裝置的上部，根據閑置的溝渠的自然形狀建造而成；所述折流式缺氧厭氧反應區包括通過擋水墻(1?1)和折流墻(1?2)分隔成的兼氧段(1?3)、缺氧段(1?4)和厭氧段(1?5)，所述兼氧段(1?3)首端設有用于供入污水的兼氧段進水口(1?6)和污泥回流管，兼氧段末端與缺氧段首端連通，缺氧段末端與厭氧段首端連通，厭氧段末端設有厭氧段出水口(1?7)；所述折流式缺氧厭氧反應區的兼氧段、缺氧段和厭氧段上都設有上蓋和甲烷氣集氣排放管；擋水墻(1?1)和折流墻(1?2)由無砂混凝土制成，與渠道垂直設置；所述循環曝氣區位于溝渠式污水處理一體化裝置的中部，與厭氧段出水口(1?7)連通，依據溝渠的自然形狀建造而成；所述循環曝氣區包括隔流墻(1?8)、倒傘型表曝機(1?9)、鼓風曝氣系統(1?10)、懸浮填料(1?11)、溢流墻(1?12)和攔截柵網(1?13)；所述隔流墻(1?8)位于循環曝氣區的中間，由無砂混凝土制成，與溝渠的岸邊平行；所述倒傘型表曝機(1?9)位于隔流墻(1?8)上游的一端；所述鼓風曝氣系統(1?10)安裝在倒傘型表曝機的下游一側；所述懸浮填料(1?11)滿足以下要求：①其比重小于水的比重，在不曝氣時浮于水的表面；②掛膜以后，在正常的曝氣強度下能在水中呈流化狀態；③老化的生物膜靠水力沖刷和曝氣攪動自動脫落，保證生物膜的活性；④可直接往水里投加；⑤靠倒傘型表曝機(1?9)的曝氣和水流引導其流動；⑥采用聚乙烯、聚丙烯塑料或樹脂制成；⑦懸浮填料的形狀為球狀；所述溢流墻(1?12)位于循環曝氣區的尾部，由無砂混凝土制成，與渠道垂直設置；所述攔截柵網(1?13)位于溢流墻(1?12)的上部或前端，與渠道垂直設置，由聚乙烯、聚丙烯塑料或金屬制成，其網眼小于懸浮填料的直徑；所述沉淀分離區位于循環曝氣區的下游，與循環曝氣區的溢流墻(1?12)相接，依據溝渠的自然形狀建造而成；所述沉淀分離區的尾部設有溢流堰(1?14)，所述溢流堰(1?14)由無砂混凝土制成，與渠道垂直設置；所述清水區位于沉淀分離區的下游，與沉淀分離區的溢流堰(1?14)相接，依據溝渠的自然形狀建造而成；所述太陽能和風能發電系統設置在折流式缺氧厭氧反應區的上蓋上部，太陽能和風能發電系統通過電纜連接倒傘型表曝機(1?9)、鼓風曝氣系統(1?10)和污泥泵；所述污泥濃縮系統包括污泥濃縮池(1?15)、污泥泵、排泥管和污泥回流管；所述污泥濃縮池(1?15)設置在溝渠岸上，為長方體結構，與河道平行；所述污泥泵和排泥管設置在沉淀分離區的底部；具體地，所述污泥濃縮池(1?15)的建造按如下步驟實施：①測量、計算溝渠岸斜坡的長度、坡度，確定污泥濃縮池的長度和寬度；②剝離施工區的表層土，剝離深度為0.5～1.0米；對剝離后的污泥濃縮池底部的素土進行夯實防滲；③沿著污泥濃縮池靠近河水的一側充填卵石或碎石，卵石或碎石作為過濾層(1?16)；④在過濾層(1?16)中安置塑料或混凝土材質的污泥濃縮池排水管(1?17)，污泥濃縮池排水管(1?17)的出水排入折流式缺氧厭氧反應區；所述強化濕地(2)為梯形池狀結構，從下往上依次為防滲層(2?1)、礫石墊層(2?2)、濾料層(2?3)和土壤層(2?4)；強化濕地的一端的高度高于另一端的高度，強化濕地的較高的一端設有強化濕地進水管(2?6)，強化濕地的較低的一端設有強化濕地出水管(2?7)；強化濕地的底部設有1?3％的坡度，便于水的流動；所述防滲層(2?1)采用高密度聚乙烯薄膜；所述礫石墊層(2?2)的厚度為300?600毫米，礫石粒徑40?80毫米；所述濾料層(2?3)的厚度150?300毫米，采用活性陶粒濾料，活性陶粒粒徑20?40毫米；所述濾料層(2?3)里設有強化濕地布水管(2?8)，強化濕地布水管(2?8)連接強化濕地進水管(2?6)；所述土壤層(2?4)的厚度為600?1000毫米，采用高爐渣、生物炭、動物糞便、耕種熟土混合制成。...
【技術特征摘要】
1.一種利用閑置的溝渠和農田處理污水的裝置，其特征在于：包括溝渠式
污水處理一體化裝置(1)和強化濕地(2)；
所述溝渠式污水處理一體化裝置(1)包括折流式缺氧厭氧反應區、循環曝
氣區、沉淀分離區、清水區、太陽能和風能發電系統以及污泥濃縮系統；
所述折流式缺氧厭氧反應區位于溝渠式污水處理一體化裝置的上部，根據
閑置的溝渠的自然形狀建造而成；所述折流式缺氧厭氧反應區包括通過擋水墻
(1-1)和折流墻(1-2)分隔成的兼氧段(1-3)、缺氧段(1-4)和厭氧段(1-5)，
所述兼氧段(1-3)首端設有用于供入污水的兼氧段進水口(1-6)和污泥回流
管，兼氧段末端與缺氧段首端連通，缺氧段末端與厭氧段首端連通，厭氧段末
端設有厭氧段出水口(1-7)；所述折流式缺氧厭氧反應區的兼氧段、缺氧段和
厭氧段上都設有上蓋和甲烷氣集氣排放管；擋水墻(1-1)和折流墻(1-2)由
無砂混凝土制成，與渠道垂直設置；
所述循環曝氣區位于溝渠式污水處理一體化裝置的中部，與厭氧段出水口
(1-7)連通，依據溝渠的自然形狀建造而成；所述循環曝氣區包括隔流墻(1-8)、
倒傘型表曝機(1-9)、鼓風曝氣系統(1-10)、懸浮填料(1-11)、溢流墻(1-12)
和攔截柵網(1-13)；
所述隔流墻(1-8)位于循環曝氣區的中間，由無砂混凝土制成，與溝渠的
岸邊平行；所述倒傘型表曝機(1-9)位于隔流墻(1-8)上游的一端；所述鼓
風曝氣系統(1-10)安裝在倒傘型表曝機的下游一側；
所述懸浮填料(1-11)滿足以下要求：①其比重小于水的比重，在不曝氣
時浮于水的表面；②掛膜以后，在正常的曝氣強度下能在水中呈流化狀態；③
老化的生物膜靠水力沖刷和曝氣攪動自動脫落，保證生物膜的活性；④可直接
往水里投加；⑤靠倒傘型表曝機(1-9)的曝氣和水流引導其流動；⑥采用聚乙
烯、聚丙烯塑料或樹脂制成；⑦懸浮填料的形狀為球狀；
所述溢流墻(1-12)位于循環曝氣區的尾部，由無砂混凝土制成，與渠道
垂直設置；
所述攔截柵網(1-13)位于溢流墻(1-12)的上部或前端，與渠道垂直設
\t置，由聚乙烯、聚丙烯塑料或金屬制成，其網眼小于懸浮填料的直徑；
所述沉淀分離區位于循環曝氣區的下游，與循環曝氣區的溢流墻(1-12)
相接，依據溝渠的自然形狀建造而成；所述沉淀分離區的尾部設有溢流堰
(1-14)，所述溢流堰(1-14)由無砂混凝土制成，與渠道垂直設置；
所述清水區位于沉淀分離區的下游，與沉淀分離區的溢流堰(1-14)相接，
依據溝渠的自然形狀建造而成；
所述太陽能和風能發電系統設置在折流式缺氧厭氧反應區的上蓋上部，太
陽能和風能發電系統通過電纜連接倒傘型表曝機(1-9)、鼓風曝氣系統(1-10)
和污泥泵；
所述污泥濃縮系統包括污泥濃縮池(1-15)、污泥泵、排泥管和污泥回流管；
所述污泥濃縮池(1-15)設置在溝渠岸上，為長方體結構，與河道平行；所述
污泥泵和排泥管設置在沉淀分離區的底部；具體地，所述污泥濃縮池(1-15)
的建造按如下步驟實施：
①測量、計算溝渠岸斜坡的長度、坡度，確定污泥濃縮池的長度和寬度；
②剝離施工區的表層土，剝離深度為0.5～1.0米...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王莉，萬玉山，鄒濤，李大偉，
申請(專利權)人：常州大學，
類型：發明
國別省市：江蘇;32
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