CN113371926B - 具有可持续性的农村分散式生活污水生物生态耦合装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有可持续性的农村分散式生活污水生物生态耦合装置，所述耦合装置包括预处理单元、缺氧反应单元、好氧反应单元及生态单元，所述预处理单元和缺氧反应单元位于地下；好氧反应单元位于地上，且位于缺氧反应单元上方；生态单元中的植物以下部分位于地下；预处理单元和缺氧反应单元连接，缺氧反应单元和好氧反应单元连接，好氧反应单元和生态单元连接。该装置克服单独的生物处理或生态处理在农村分散式生活污水处理中难以实现低耗高效的问题。
Description
技术领域
本发明属于水环境污染及治理技术领域，具体涉及一种具有可持续性的农村分散式生活污水生物生态耦合装置。
背景技术
随着社会的不断进步，农村经济水平迅速发展，农民生活质量也逐步提高。伴随而来的农村经济与环境建设不协调发展导致的问题也日渐凸显，其中以水环境污染问题最为严重。农村污水处理率低，落后地区农村仍保持粗放型就近排放模式，根据生态环境部和农业农村部的统计，截至2020年6月，全国农村生活污水治理率为25.5％，远低于城市2018年底的处理率(95.49％)。2017年，我国农村生活源水污染物排放量：化学需氧量499.62吨，氨氮24.50万吨，总氮44.65万吨，总磷3.69万吨，动植物油19.80万吨，分别占生活源水污染物排放量的50.80％、35.05％、30.47％、38.68％和63.93％，但各项污染物去除率都不足11％。
农村生活污水俗称“农村三水”，主要是由餐厨废水、洗涤废水以及冲厕废水三部分组成，主要污染因素有COD、总磷、总氮、SS等。农村具有良好的可生化性，一般不含有毒有害物质，重金属含量低，一天内不同时段的水质水量波动较大；农村生活污水排放分散，管网修建难度大；农村经济相对落后，政府财政压力大，缺乏专业技术与专职管理人员；而农田种植业具备消纳生活污水氮磷的强大能力，植物的生长对氮磷有强大的需求。农村生活污水与城市污水存在较大的差异性，城市与农村经济空间等资源也不尽相同，所以农村生活污水不能照搬或者套用城镇生活污水的处理模式，需要结合农村实际情况和污水特性进行科学决策，农村生活污水治理战略应该是源于三农，融入三农，服务于三农，应该以“因地制宜、高技术、低投资与运行成本、易维护、资源化利用氮磷”为目标，走可持续发展之路。
单独的生态处理所需的人工湿地面积过大，处理负荷高，容易发生基质堵塞现象，出水水质受季节影响波动大；而单独的生物处理，则需强化装置脱氮除磷效能，投资与管理费用高，技术难度大，处理成本高、需定期进行设备维护、药物补充和处理处置剩余污泥。
发明内容
技术问题：本发明提出一种具有可持续性的农村分散式生活污水生物生态耦合装置，以克服单独的生物处理或生态处理在农村分散式生活污水处理中难以实现低耗高效的问题。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种具有可持续性的农村分散式生活污水生物生态耦合装置，所述耦合装置包括预处理单元、缺氧反应单元、好氧反应单元及生态单元，所述预处理单元和缺氧反应单元位于地下；好氧反应单元位于地上，且位于缺氧反应单元上方；生态单元中的植物以下部分位于地下；预处理单元和缺氧反应单元连接，缺氧反应单元和好氧反应单元连接，好氧反应单元和生态单元连接。
优选的，所述预处理单元包括格栅井，格栅井的壁面上设置污水进水口和污水出水口，待处理生活污水通过污水进水管和污水进水口连接；格栅井内腔中设有格栅，污水进水口和污水出水口位于格栅两侧。
优选的，所述缺氧反应单元包括缺氧池，所述缺氧池的壁面设有缺氧池进水口，
缺氧池内腔中设有填料和潜水泵，填料用于作为微生物生长的载体；
格栅井的污水出水口和缺氧池的缺氧池进水口通过缺氧池进水管连接。
优选的，所述好氧反应单元包括生物转盘，所述生物转盘包括高位集水箱、反应池和接水池；高位集水箱、反应池和接水池通过支撑钢架连接；高位集水箱位于反应池上方。
优选的，所述高位集水箱包括箱体、第一驱动管、第一布水板和消能整流板，箱体内壁设置配水卡槽，通过安插第一隔板和配水卡槽适配，实现水体分流，其中，位于箱体中部为驱动水区，位于驱动水区两侧为净化水区；第一驱动管的上端和驱动水区连通；第一布水板和箱体外壁连接，且和净化水区相对；所述高位集水箱通过进水管和潜水泵连接；消能整流板和箱体内壁连接。
优选的，所述反应池包括池体、第二隔板、转轴、水车、盘片、第二布水板、第二驱动管，盘片和水车分别与转轴固定连接，盘片位于水车两侧；转轴转动连接在池体内壁上；第一驱动管的末端和水车相对；第二隔板位于池体内，将池体内分为水车驱动区和位于水车驱动区两侧的生物盘片区，水车位于水车驱动区，盘片位于生物盘片区，第二布水板固定连接在池体外壁，且和生物盘片区相对；第二驱动管的顶端和水车驱动区连通。
优选的，所述反应池为N个，N个反应池上下布设，且相邻两个反应池错位布设；所述高位集水箱的第一驱动管的下部和位于最上方的反应池的水车相对，高位集水箱的第一布水板的下部和位于最上方的反应池的生物盘片区相对；相邻两个反应池中，位于上方的反应池的第二驱动管的下部和位于下方的反应池的水车相对；位于上方的反应池的第二布水板和位于下方的反应池的生物盘片区相对。
优选的，所述接水池的进水口分别和位于最下方的反应池的第二驱动管和第二布水板连接；所述接水池的第一出水口通过回流管连接缺氧池，接水池的第二出水口通过管道连接生态单元。
优选的，所述生态单元为水平潜流人工湿地，所述水平潜流人工湿地包括防渗漏隔水层，以及防渗漏隔水层上方的周向布设的墙体，墙体内设有布水区、反应区和集水区，布水区的进水口通过管道和接水池的第二出水口连接，布水区与反应区通过布水花墙连接，反应区和集水区通过布水花墙连接；所述反应区包括基质层和生长在基质层上的植物层，所述基质层包括由下向上依次填充的砾石层、加气混凝土层、绿沸石层和细砂层。
优选的，所述集水区设有L形弯管，L形弯管嵌至在集水区壁面上，一端位于集水区内侧，一端位于集水区外侧。
有益效果：与其他技术相比，本发明的具有可持续性的农村分散式生活污水生物生态耦合装置，生物处理单元重点去除有机物，不专门设计脱氮除磷功能，从而大幅度简化了生物单元，降低运行建设成本，实施更为简单。本发明实施例的装置，将生物与生态相耦合，集合各单元技术优势，提出缺氧池-生物转盘-水平潜流人工湿地耦合新技术，其中缺氧池-生物转盘作为耦合工艺的生物段，去除污水中大部分有机物、部分氮及少量磷，有效减轻人工湿地生物段的处理负荷，避免人工湿地的堵塞缺陷，减小人工湿地的占地面积；人工湿地则作为污染净化型农业承担去除污水中氮磷元素的功能。本发明的生物生态耦合工艺处理技术抗负荷冲击能力强，能保证稳定的出水水质。
附图说明
图1为本申请实施例的实施流程图；
图2为本申请实施例的结构示意图；
图3为本申请实施例中高位集水箱的俯视图；
图4为本申请实施例中反应池的侧视图；
图5为本申请实施例中布水花墙的结构示意图。
图中有：1、格栅井，11、污水进水口，12、污水进水管，13、格栅，14、污水出水口，2、缺氧池，21、缺氧池进水管，22、缺氧池进水口，23、填料，24、潜水泵，25、回流管，3、生物转盘，31、高位集水箱，311、消能整流板，312、配水卡槽，313、第一隔板，314、第一布水板，315、第一驱动管，32、反应池，321、水车驱动区，322、生物转盘区，323、第二隔板，324、转轴，325、第二布水板，326、第二驱动管，3211、水车，3221、盘片，33、接水池，34、进水管，35、支撑钢架，4、水平潜流人工湿地，41、布水区，411、布水花墙，42、反应区，421、砾石层，422、加气混凝土层，423、绿沸石层，424、细砂层，425、植物层，43、集水区，431、L型弯管，44、管道，45、防渗漏隔水层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的示例性实施方式作进一步详细地说明。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
参照图1，本发明实施例的一种具有可持续性的农村分散式生活污水生物生态耦合装置，包括预处理单元A、缺氧反应单元B、好氧反应单元C及生态单元D。预处理单元和缺氧反应单元位于地下。好氧反应单元位于地上，且位于缺氧反应单元上方。生态单元中的植物以下部分位于地下。预处理单元和缺氧反应单元连接，缺氧反应单元和好氧反应单元连接，好氧反应单元和生态单元连接。
本发明的装置包括了预处理单元、缺氧反应单元、好氧反应单元及生态单元，其中缺氧反应单元和好氧反应单元可统称为生物单元。预处理单元的作用主要在于通过拦截作用去除污水中大的悬浮物，防止后续单元堵塞。缺氧反应单元的作用主要在于利用生活污水中有机物和好氧回流液中的硝态氮进行反硝化，并除去水体中的部分臭味。好氧反应单元的作用主要在于发生硝化反应，将污水中的氨氮转化为硝酸盐氮，同时完成有机物的好氧分解。整个生物单元的作用在于去除水中大部分有机物、部分氮素和少量磷。生态单元的主要作用在于进一步净化水质，通过种植经济型作物构建资源化农业完成氮、磷的资源。
本发明所述的装置处理农村分散式生活污水的方法，按以下步骤进行：一、农村生活污水经过预处理单元A拦截后进入缺氧反应单元B，污水在缺氧反应单元B中停留一段时间；二、经步骤一处理的生活污水经潜水泵提升进入好氧反应单元C；三、经步骤二处理的水部分自回流至缺氧反应单元B进行反硝化脱氮除臭，剩余出水流入生态单元D。从生态单元D排出的水可流入自然沟渠或进行回用，完成对农村生活污水的处理净化与资源化利用。
如图2所示，所述预处理单元包括格栅井1，格栅井1的壁面上设置污水进水口11和污水出水口14，待处理生活污水通过污水进水管12和污水进水口11连接；格栅井1内腔中设有格栅13，污水进水口11和污水出水口14位于格栅13两侧。
在预处理单元中，污水流经格栅13。格栅13用于拦截生活污水中的大块污染物，防止后续装置堵塞。
格栅井1建造于地下，格栅井池壁为素混凝土浇筑，厚100mm，格栅井1的左侧壁设置污水进水口11，连接输入待处理生活污水的污水进水管12。优选的，格栅13为玻璃钢网格板，孔尺寸为5×5mm，与底部的倾斜角为60°。格栅井1的出水口14另一侧连接缺氧池进水口22。
如图2所示，所述缺氧反应单元包括缺氧池2，所述缺氧池2的壁面设有缺氧池进水口22，缺氧池2内腔中设有填料23和潜水泵24，填料23用于作为微生物生长的载体。格栅井1的污水出水口14和缺氧池2的缺氧池进水口22通过缺氧池进水管21连接。
缺氧池2建造于地下，为砖混结构，内布置有填料23，微生物在填料上附着生长，形成生物膜。缺氧反应单元的一侧设置有缺氧池进水口22，缺氧池进水管21连接格栅井的污水出水口14和缺氧池进水口22。缺氧池2出水由底部潜水泵24经进水管34提升至高位集水箱31中。
缺氧反应单元的工作过程是：格栅1处理后的污水通过缺氧池进水管21来到缺氧池2，其与生物转盘3的接水池33流入缺氧池2的出水汇合，缺氧池2中的填料23上的大量微生物以污水中的有机物和硝态氮作为底物发生反硝化反应，去除污水中的有机物和氮素，处理后的出水经过潜水泵24提升至生物转盘3的高位集水箱31内。
如图2所示，所述好氧反应单元包括生物转盘3，所述生物转盘3包括高位集水箱31、反应池32和接水池33。高位集水箱31、反应池32和接水池33通过支撑钢架35连接。高位集水箱31位于反应池32上方。
优选的，如图2所示，所述高位集水箱31包括箱体、第一驱动管315、第一布水板314和消能整流板311，箱体内壁设置配水卡槽312，通过安插第一隔板313和配水卡槽312适配，实现水体分流，其中，位于箱体中部为驱动水区，位于驱动水区两侧为净化水区；第一驱动管315的上端和驱动水区连通；第一布水板314和箱体外壁连接，且和净化水区相对；所述高位集水箱31通过进水管34和潜水泵24连接；消能整流板311和箱体内壁连接。
优选的，如图2所示，所述反应池32包括池体、第二隔板323、转轴324、水车3211、盘片3221、第二布水板325、第二驱动管326，盘片3221和水车3211分别与转轴324固定连接，盘片3221位于水车3211两侧；转轴324转动连接在池体内壁上；第一驱动管315的末端和水车3211相对。第二隔板323位于池体内，将池体内分为水车驱动区321和位于水车驱动区321两侧的生物盘片区322，水车3211位于水车驱动区321，盘片3221位于生物盘片区322，第二布水板325固定连接在池体外壁，且和生物盘片区322相对；第二驱动管326的顶端和水车驱动区321连通。
高位集水箱31和反应池32的工作过程为：污水被缺氧池2的潜水泵24通过进水管34提升至高位集水箱31中，经过高位集水箱31内的消能整流板311消能后，被配水卡槽312中的第一隔板313分为两路水，一路是中间的驱动水，一路是两侧的净化水。驱动水通过第一驱动管315跌落至水车驱动区321的水车3211内，积攒到一定重量后开始转动，从而带动生物转盘区322的两侧盘片3221也随转轴324转动，两侧的净化水通过第一布水板314均匀布水后跌落至生物转盘区322，盘片3221在空气与污水间交替运行，给微生物生长提供良好载体，形成生物膜，从而吸附降解污水中的污染物质。
优选的，如图2所示，所述反应池32为N个，N个反应池32上下布设，且相邻两个反应池32错位布设。所述高位集水箱31的第一驱动管315的下部和位于最上方的反应池32的水车3211相对，高位集水箱31的第一布水板314的下部和位于最上方的反应池32的生物盘片区322相对；相邻两个反应池32中，位于上方的反应池32的第二驱动管326的下部和位于下方的反应池32的水车3211相对；位于上方的反应池32的第二布水板325和位于下方的反应池32的生物盘片区322相对。优选的，N为2—5之间整数，例如N为2、3、4或5。
生物转盘3主要作用在于完成硝化反应和进一步降解缺氧池2出水中的有机物，反应的充分进行需要消耗一定的溶解氧。设置多个反应池32上下交错，污水通过第二布水板325分散跌入下一个生物盘片区，在跌落过程中完成水体充氧，不断向生物转盘3补充溶解氧；异养菌会抑制硝化菌生长。设置多个反应池时，上方反应池进水有机物浓度高，主要是异养菌降解有机物，流入下方的反应池有机物浓度低，不利于异养菌生长，硝化细菌生长繁殖占有优势，主要发生硝化反应，将氨氮转化为硝态氮，出水回流至缺氧池2完成生物脱氮。
经过缺氧池2处理后的污水经潜水泵24提升至生物转盘3的高位集水箱31，经过第一隔板313分流后，中间水流通过第一驱动管315，流入反应池的水车驱动区321，水流冲击力以及重力势能转化为动能驱动水车3211转动，从而带动同轴的盘片3221转动，两侧水流通过第一布水板314，分散跌落至反应池32的生物盘片区322，盘片3221在空气和污水中交替，一段时间后盘片3221附着生长大量微生物并形成生物膜，污水中的污染物被生物膜吸附降解。上方反应池32水车驱动区321的出水经第二驱动管326流入下方水车驱动区，上方反应池32生物盘片区322处理后的污水经第二级布水板325分散跌落至下方反应池32的生物盘片区。
优选的，所述接水池33的进水口分别和位于最下方的反应池32的第二驱动管326和第二布水板325连接；所述接水池33的第一出水口通过回流管25连接缺氧池2，接水池33的第二出水口通过管道44连接生态单元。
生物转盘3的接水池33中，一部分出水(即回流液)经回流管25自流至缺氧池2。缺氧池2的主要功能在于利用生活污水中有机物和好氧回流液中的硝态氮进行反硝化，并除去水体中的部分臭味。另一部分出水流入生态单元中，进行氮磷资源化利用，构建污染净化型农业新模式。
优选的，缺氧池2与生物转盘3为生物单元，格栅井1和缺氧池2建于地下，生物转盘3建于地上，位于缺氧池2上方。这样一体化构造装置，节约占地。
优选的，如图2所示，所述生态单元为水平潜流人工湿地4，所述水平潜流人工湿地4包括防渗漏隔水层45，以及防渗漏隔水层45上方的周向布设的墙体，墙体内设有布水区41、反应区42和集水区43，布水区41的进水口通过管道44和接水池33的第二出水口连接，布水区41和反应区42通过布水花墙411连接，反应区42和集水区43通过布水花墙411连接。所述反应区42包括基质层和生长在基质层上的植物层425，所述基质层包括由下向上依次填充的砾石层421、加气混凝土层422、绿沸石层423和细砂层424。
经过格栅井1、缺氧池2、生物转盘3处理后的污水流入水平潜流人工湿地4的布水区41，通过多孔布水花墙411均匀布水进入反应区42，在反应区42中，污染物在植物同化吸收、根系拦截、基质吸附和微生物降解等多种途径下得到去除，净化的污水通过布水花墙411流入集水区43。
优选的，所述集水区43设有L形弯管431，L形弯管431嵌至在集水区43壁面上，一端位于集水区43内侧，一端位于集水区43外侧。通过旋转调节L形弯管431位于集水区43内侧的方位，从而实现水平潜流人工湿地4的水位调节，一方面适应不同植物根系的生长，满足不同生长期的浸润度需要，保证湿地植物生长处于优势状态；另一方面强化大气的复氧能力，改善植物根系与基质的的微氧环境，有效提高人工湿地的处理效率。L形弯管中位于集水区43内侧管431可通过人工旋转调节出水水位
本发明所述的装置处理农村分散式生活污水的方法，按以下步骤进行：一、农村生活污水经过格栅井1拦截后进入缺氧池2，缺氧池2中污水的水力停留时间为4～6h；二、经步骤一处理的生活污水经潜水泵24提升进入生物转盘3，在转速为2～4rpm的运行条件下设定水力停留时间3～4h；三、经步骤二处理的水部分自回流至缺氧池2进行反硝化脱氮除臭，剩余出水流入水平潜流人工湿地4，水力负荷为0.2m3/(m2·d)。从水平潜流人工湿地4排出的水可流入自然沟渠或进行回用，完成对农村生活污水的处理净化与资源化利用。
本实施例的装置中，将缺氧池2、生物转盘3和水平潜流人工湿地4三个单元进行有机的集成耦合。缺氧池2和生物转盘3构成耦合工艺中的生物段，共同完成对农村生活污水中大部分有机物、部分氮及少量磷的去除，有效减轻后续生态段的处理负荷，减小人工湿地的占地面积，降低人工湿地堵塞程度。生态段即水平潜流人工湿地4，通过微生物、植物和基质三重作用进一步降解有机物和氮磷，并通过定期收割作物资源化回收氮磷，产生一定的经济效益。
本实施例的装置采用水车3211驱动生物转盘3。水车3211驱动生物转盘3是在反应池32中间区域内嵌一个水车3211，形成水车驱动区321，水车3211与两侧盘片3221由同心轴串联起来。不同于传统生物转盘通过减速机实现转盘转动，水车驱动生物转盘3，利用水流跌落的动能带动水车3211转动，从而驱动两侧盘片3221转动，以水力驱动代替机械驱动，一方面降低了运行能耗，另一方面实现污水跌落充氧、溅水分散充氧和转盘盘面复氧的三重充氧作用，充氧效果优，无需鼓风曝气。
生物转盘3的部分出水通过管道44自流进入潜流人工湿地4的布水区41。水平潜流人工湿地4底面铺设防渗漏隔水层45，水平潜流人工湿地4的四周墙体采用砖砌。
填充厚度共为55㎝的四种基质，分别为砾石层421、加气混凝土422、绿沸石423及细砂424，砾石层421作为承托层。优选的，砾石层421的砾石粒径为40～60mm，砾石层421填充厚度为10cm。加气混凝土层422对污水中磷元素吸收效果好。优选的，加气混凝土层422的混凝土粒径为20～30mm，加气混凝土层422填充厚度为20cm。绿沸石层423对污水中氮元素吸收效果好。优选的，绿沸石层423的绿沸石粒径为12～20mm，绿沸石层423填充厚度为20cm。细砂层424辅助植物良好生长。优选的，细砂层424的细砂粒径为0.3～1mm，细砂层424填空厚度为5cm。优选的，植物层425轮作，夏季种植空心菜、冬季种植水芹。空心菜在南方每年4月份左右种植，种植密度为100株/m2，在种植后30d左右进行第一次收割，之后每隔8d左右进行一次收割，采收时基部要留2～3个节。空心菜在每年9～10月份进行倒茬，开始种植水芹菜，种植密度为200株/m2，倒茬是循序渐进的，以保证湿地床体内始终有植物，维持人工湿地的正常运行。在水芹种植后的2个月左右进行一次收割。集水区43通过调节L型弯管431实现水位控制。
本实施例的装置采用水平潜流人工湿地4。水平潜流人工湿地4无自由水面，污水在湿地床基质表面以下水平流动，通过调节末端L行弯管431实现水位控制。通过设置出水水位，避免季节造成的影响，可对污水起到一定的保温作用，适合在寒冷地区使用。基质内部以厌氧、缺氧环境为主，为反硝化反应的进行提供良好的条件，有机物和总氮去除效果较好。基质选用绿沸石-加气混凝土，对污水中的氮磷具有很好的吸附效果。优选的，人工湿地水生植物夏季种植空心菜，冬季种植水芹，空心菜根系发达，生长速率快，可多次收割；水芹抗涝抗寒效果好，在南方冬天可正常生长。通过种植经济型水生作物，让农民参与到农村生活污水治理中，实现污水治理的可持续发展。本发明实施例中，筛选氮磷吸收能力强、生物量大的空心菜、莴苣、水芹等经济性作物替代传统的芦苇、香蒲等湿地植物，在实现污水中氮磷的资源化利用的同时，产生可观的经济效益，提高农民对农村水环境治理的积极性，且大面积种植植物具有一定的美观效益，契合美丽乡村建设理念。
本实施例中，污水经格栅井1拦截过滤后自流到缺氧池2，然后通过缺氧池2的潜水泵24提升至生物转盘3顶部的高位集水箱31，再通过顶部高位集水箱31的配水卡槽312进行流量分配，具体分为驱动水和净化水，驱动水通过第一驱动管315进入生物转盘的水车驱动区321带动与水车3211同轴的盘片3221转动，净化水则通过第一布水板314后均匀跌落至生物转盘区322参与转化与降解，经过多级跌落之后，流到底部的接水池33，一部分水通过回流管25回流至缺氧池2，其余出水通过管道44利用水位落差自流入水平潜流人工湿地4。
本发明实施例中，前端生物反应单元重点去除有机污染物、部分氮和少量磷，后续生态反应单元通过种植经济型作物构建污染净化型农业，资源化利用污水中的氮磷元素进一步脱氮除磷。前端生物处理可以弥补后续生态处理占地面积大、易受气候变化影响、处理效果不稳定等缺点，从而更高效地处理污水，提高出水水质，增强系统运行的稳定性。本发明耦合工艺处理效果好、投资和运行费用低、维护简单。
本发明实施例中，生活污水经预处理后进入缺氧反应单元进行反硝化脱氮除臭，经潜水泵提升进入好氧反应单元完成有机物降解和硝化反应，经过生物处理后的污水进入生态单元，通过种植经济型作物资源化利用氮磷元素，处理后的污水排放至自然水体中。本发明的生物生态耦合工艺处理农村分散式生活污水，可有效去除污水中的COD、N和P等，建设运行成本低，是一种适合我国国情的可持续发展的农村生活污水处理工艺，具有较好的推广前景。
虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。这些改变均应落入本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种具有可持续性的农村分散式生活污水生物生态耦合装置，其特征在于，所述耦合装置包括预处理单元、缺氧反应单元、好氧反应单元及生态单元，所述预处理单元和缺氧反应单元位于地下；好氧反应单元位于地上，且位于缺氧反应单元上方；生态单元中的植物以下部分位于地下；预处理单元和缺氧反应单元连接，缺氧反应单元和好氧反应单元连接，好氧反应单元和生态单元连接；
所述预处理单元包括格栅井(1)，格栅井(1)的壁面上设置污水进水口(11)和污水出水口(14)，待处理生活污水通过污水进水管(12)和污水进水口(11)连接；格栅井(1)内腔中设有格栅(13)，污水进水口(11)和污水出水口(14)位于格栅(13)两侧；
所述缺氧反应单元包括缺氧池(2)，所述缺氧池(2)的壁面设有缺氧池进水口(22)，缺氧池(2)内腔中设有填料(23)和潜水泵(24)，填料(23)用于作为微生物生长的载体；格栅井(1)的污水出水口(14)和缺氧池(2)的缺氧池进水口(22)通过缺氧池进水管(21)连接；
所述好氧反应单元包括生物转盘(3)，所述生物转盘(3)包括高位集水箱(31)、反应池(32)和接水池(33)；高位集水箱(31)、反应池(32)和接水池(33)通过支撑钢架(35)连接；高位集水箱(31)位于反应池(32)上方；
所述高位集水箱(31)包括箱体、第一驱动管(315)、第一布水板(314)和消能整流板(311)，箱体内壁设置配水卡槽(312)，通过安插第一隔板(313)和配水卡槽(312)适配，实现水体分流，其中，位于箱体中部为驱动水区，位于驱动水区两侧为净化水区；第一驱动管(315)的上端和驱动水区连通；第一布水板(314)和箱体外壁连接，且和净化水区相对；所述高位集水箱(31)通过进水管(34)和潜水泵(24)连接；消能整流板(311)和箱体内壁连接；
所述反应池(32)包括池体、第二隔板(323)、转轴(324)、水车(3211)、盘片(3221)、第二布水板(325)、第二驱动管(326)，盘片(3221)和水车(3211)分别与转轴(324)固定连接，盘片(3221)位于水车(3211)两侧；转轴(324)转动连接在池体内壁上；第一驱动管(315)的末端和水车(3211)相对；
第二隔板(323)位于池体内，将池体内分为水车驱动区(321)和位于水车驱动区(321)两侧的生物盘片区(322)，水车(3211)位于水车驱动区(321)，盘片(3221)位于生物盘片区(322)，第二布水板(325)固定连接在池体外壁，且和生物盘片区(322)相对；第二驱动管(326)的顶端和水车驱动区(321)连通；
所述反应池(32)为N个，N个反应池(32)上下布设，且相邻两个反应池(32)错位布设；
所述高位集水箱(31)的第一驱动管(315)的下部和位于最上方的反应池(32)的水车(3211)相对，高位集水箱(31)的第一布水板(314)的下部和位于最上方的反应池(32)的生物盘片区(322)相对；
相邻两个反应池(32)中，位于上方的反应池(32)的第二驱动管(326)的下部和位于下方的反应池(32)的水车(3211)相对；位于上方的反应池(32)的第二布水板(325)和位于下方的反应池(32)的生物盘片区(322)相对；
所述接水池(33)的进水口分别和位于最下方的反应池(32)的第二驱动管(326)和第二布水板(325)连接；所述接水池(33)的第一出水口通过回流管(25)连接缺氧池(2)，接水池(33)的第二出水口通过管道(44)连接生态单元；
所述生态单元为水平潜流人工湿地(4)，所述水平潜流人工湿地(4)包括防渗漏隔水层(45)，以及防渗漏隔水层(45)上方的周向布设的墙体，墙体内设有布水区(41)、反应区(42)和集水区(43)，布水区(41)的进水口通过管道(44)和接水池(33)的第二出水口连接，布水区(41)与反应区(42)通过布水花墙(411)连接，反应区(42)和集水区(43)通过布水花墙(411)连接；
所述反应区(42)包括基质层和生长在基质层上的植物层(425)，所述基质层包括由下向上依次填充的砾石层(421)、加气混凝土层(422)、绿沸石层(423)和细砂层(424)。
2.根据权利要求1所述的具有可持续性的农村分散式生活污水生物生态耦合装置，其特征在于，所述集水区(43)设有L形弯管(431)，L形弯管(431)嵌至在集水区(43)壁面上，一端位于集水区(43)内侧，一端位于集水区(43)外侧。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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