[发明专利]一种生态沟渠污水净化方法

说明书

技术领域

本发明属水、废水或污水的生物处理技术领域，特别涉及用植物等对高负荷的城镇与农田面源污水中N、P等富营养化物质的削减处理技术。

背景技术

随着城镇人口的增多，城乡人民生活水平的不断提高，城镇环境污染与经济发展之间的矛盾变得日益突出，其中水质污染已经成为城镇可持续发展的公害。水体污染的来源，可以分为点源污染和面源污染两大类，大、中型企业排放形成的点源污染，属于企业内部的治理范围；而城镇生活污水、小型企业排放的少量污水和农业施肥和使用农药形成的面源污染，其治理难度更大。目前我国绝大部分城乡正遭受不同程度的面源污水污染，包括城镇生活污水、小企业排放的污水和农田面源污水的污染等。

在国内外对面源污水污染治理的经验中，生态工程被公认为是对非点源污染治理的有效措施，其中技术较为成熟和应用较多的生态工程有：人工湿地、植被过滤带、缓冲带等，但由于占地面积大等原因，难以在大范围内推广，尤其难以适应我国人多地少的国情，在经济发达的地区，人、地矛盾更为突出，这些技术的应用则更受限制，因此迫切需要一种新型生态工程技术来削减水体中的富营养化生源要素含量，并进行污染物质的生态拦截与降解。

生态沟渠的发明与构建可以很好的解决人地之间的矛盾，但是目前的生态沟渠仅仅适合拦截和降解低负荷的污染水体，如农田排水、河流水体等富营养化生源要素含量不高的水体。对由城镇生活及少量乡镇企业排放的高负荷污水，其处理效果尚不尽如人意。

发明内容

本发明针对城镇生活污水与农田排水混合污水具有污染负荷高、成分相对复杂、流量变化较大，现有污水沟渠处理技术难以有效治理的特点，提供一种改进的生态沟渠污水处理技术。

本发明的技术解决方案为：一种生态沟渠污水净化方法，其特征是将城镇生活污水和农田排水进行混合处理，城镇生活污水依次流经粗格栅、沉砂池、细格栅、微生物处理池、酸化水解池、风车增氧曝气池、砾石拦截与生物接触氧化床后与农田排水混合，经过构成的复合介质过滤吸附床层区净化后得到可排放的净化水。

为了控制沟渠内的水位、生活污水和农田排水的混合比例和定期排放净化水，根据实际排水量的变化，在生态沟渠内的不同位置分别设置了水位调节板和出水闸。

为了强化对水中污染物质和N、P等富营养化物质的削减效果，还在生态沟渠内种植了挺水植物等。

由于在风车增氧曝气池中使用了风车驱动的增氧曝气机，还可以充分利用风力资源，降低了能源的消耗。

本发明水质强化净化的基本工艺和原理如下：城镇生活污水、少量工业废水先经过粗格栅，去除一些形体比较大的固体垃圾；再经过种植了挺水植物的沉砂池，其目的是沉降混合污水中的悬浮物质。这个过程中挺水植物还将吸收、吸附一些污染物质，降低部分污染物质的浓度；再经过微生物处理池，池内设有微生物固定化的生物膜载体，利用微生物来降解污染物；再经过一个酸化水解池，其目的是加速反硝化反应过程，促进脱氮；过细格栅，进一步除去小体积的固体垃圾；然后再经过一个利用风车增氧的曝气池，增加水体中溶解氧的含量，促进去碳和吸磷；再经过砾石床，床表面种植水生植物，利用生物膜和植物的吸收、吸附作用来降解污染物质浓度。

初步净化后的城镇生活污水、少量工业废水与农田排水混合进入由复合介质过滤吸附床层区，床表面也种植水生植物，继续利用生物膜和植物的吸收、吸附作用来降解污染物质浓度。最后，经过强化净化的水体经过出水闸流出生态沟渠系统。

在上述生态沟渠系统中，砾石拦截与生物接触氧化床复合介质过滤吸附床层区表面种植的水生植物包括挺水植物、浮水植物和沉水植物。砾石拦截与生物接触氧化床复合介质过滤吸附床之间可以连续构建，也可以相隔一定的距离构建，两床之间的间隔空间也可以种植水生植物。砾石拦截与生物接触氧化床复合介质过滤吸附床的宽度与沟底宽度一致，但各自的长度可以根据水质情况进行调节。复合介质过滤吸附床(中使用的过滤吸附介质，可以是同一种介质构建的过滤与吸附床，也可以是不同介质构建的不同的、连续的或不连续过滤与吸附床。如果是不连续的过滤与吸附床，两床之间的间隔空间也可以种植水生植物。复合介质过滤吸附床所用的过滤吸附介质包括煤渣、粉煤灰、木或竹炭、沸石、碎石、陶粒等。

在水体污染程度很重的情况下，还可以在砾石拦截与生物接触氧化床和复合介质过滤吸附床中投入微生物，以便水体得到最佳的净化。