一種處理分散養豬沖洗廢水的人工濕地-生態溝渠系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及環保技術領域，具體涉及一種能夠處理分散養豬沖洗廢水的人工濕地_生態溝渠系統。
【背景技術】
[0002]農村分散養豬規模多在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。作為農村經濟的重要組成部分，分散養豬業為農村居民創收的同時，也帶來了巨大的環境污染。根據《第一次全國污染源普查公報》，畜禽養殖已經成為很多地區的頭號污染源。分散養豬業作為地方經濟支柱型產業，同時也是養殖散戶的主要經濟來源，不可能在短時間內通過關、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，減少污染物對環境的危害。
[0003]現有的規模養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豬行業。目前分散養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，適用于經濟基礎較弱的農村地區。經過厭氧處理后的養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，易出現富營養化現象；同時細菌可能引發瘧疾、傷寒或其他流行病的傳播。因此，針對分散養豬的水質及水量排放特征，開發一種簡單高效的、能夠深度去除分散養豬沖洗水中污染物的生態處理系統就具有重要的現實意義。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于針對經厭氧處理后的養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-生態溝渠系統。
[0005]一種處理分散養豬沖洗廢水的人工濕地-生態溝渠系統，包括串聯設置的人工濕地、強化硝化生態溝渠和強化反硝化生態溝渠，在所述人工濕地的前端設置有布水區，后端設置有濕地排水區，所述人工濕地從下至上依次包括集水集泥區、反應區、細沙層和土壤層，所述強化硝化生態溝渠包括生物沸石區，所述強化反硝化生態溝渠包括前后相鄰的固體碳源反硝化區和深度凈化區。
[0006]本發明所述的處理分散養豬沖洗廢水的人工濕地-生態溝渠系統，其中，在所述固體碳源反硝化區上設置有預制蓋板，在所述深度凈化區的后端設置有凈化排水區。
[0007]本發明所述的處理分散養豬沖洗廢水的人工濕地-生態溝渠系統，其中，在所述布水區的上部設置有布水管，在所述集水集泥區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，在所述強化硝化生態溝渠前端的上部設置有排水管，連通所述濕地排水區和所述強化硝化生態溝渠，所述強化反硝化生態溝渠的底部低于所述強化硝化生態溝渠的底部，所述強化硝化生態溝渠和所述強化反硝化生態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溝渠后端的下部設置有入水管，連通所述強化反硝化生態溝渠和所述凈化排水區，在所述凈化排水區后端的上部設置有排放管。
[0008]本發明所述的處理分散養豬沖洗廢水的人工濕地-生態溝渠系統，其中，在所述人工濕地中，所述集水集泥區的上表面為水平，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的上表面之間的距離為5cm，下端與所述集水集泥區后端的底部平齊；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]所述濕地排水區的底部低于所述集水集泥區后端底部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，所述強化硝化生態溝渠前端的底部與所述濕地排水區的底部的高度一致。
[0011]本發明所述的處理分散養豬沖洗廢水的人工濕地-生態溝渠系統，其中，所述強化硝化生態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]本發明所述的處理分散養豬沖洗廢水的人工濕地-生態溝渠系統，其中，所述強化反硝化生態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]本發明所述的處理分散養豬沖洗廢水的人工濕地-生態溝渠系統，其中，所述預制蓋板為方形水泥板，所述深度凈化區的填充基質為磚渣、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的上表面的高度一致。
[0014]本發明所述的處理分散養豬沖洗廢水的人工濕地-生態溝渠系統，其中，在所述人工濕地中的土壤層表層、所述強化硝化生態溝渠的表層和所述深度凈化區的表層中分別種植有濕地植物、強化硝化區植物和深度凈化區植物，所述濕地植物為菖蒲，所述強化硝化區植物為黑麥草，所述深度凈化區植物為美人蕉。
[0015]一種采用所述的處理分散養豬沖洗廢水的人工濕地-生態溝渠系統處理養殖廢水的方法，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以間歇方式運行，經厭氧處理后的養殖廢水經布水管進入人工濕地中的布水區，養殖廢水中的有機物、SS、總磷、致病菌在反應區被去除，處理后的水和剩余污泥由多孔板流入濕地排水區，水由排水管流入強化硝化生態溝渠，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，由生物沸石再生產生硝酸鹽氮；靜置期產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溝渠中的固體碳源反硝化區，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被進一步去除。
[0017]本發明所述的方法，其中，所述系統每天進水I次，每次進水時間為0.5?2h，其余時間靜置。
[0018]本發明處理分散養豬沖洗廢水的人工濕地-生態溝渠系統與現有技術不同之處在于:本發明處理分散養豬沖洗廢水的人工濕地-生態溝渠系統具有如下優點:
[0019]1、針對分散養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特征的處理系統，實現了廢水低成本、高效的處理。
[0020]2、反應區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、多孔板和排水區的設計，有利于該區域脫落污泥的排出，可避免濕地堵塞。
[0021]3、強化硝化生態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域具有一定的濕度，確保靜置期硝化微生物功能的正常發揮。
[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明的處理分散養豬沖洗廢水的人工濕地-生態溝渠系統作進一步說明。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發明處理分散養豬沖洗廢水的人工濕地-生態溝渠系統的結構示意圖；
[0026]圖2為本發明處理分散養豬沖洗廢水的人工濕地-生態溝渠系統中多孔板的結構示意圖。
[0027]其中:1:人工濕地、2:強化硝化生態溝渠、3:強化反硝化生態溝渠、4:布水管、5:布水區、6:土壤層、7:細沙層、8:反應區、9:濕地植物、10:集水集泥區、11:多孔板、12:濕地排水區、13:排水管、14:生物沸石區、15:出水管、16:固體碳源反硝化區、17:預制蓋板、18:深度凈化區、19:排放管、20:強化硝化區植物、21:深度凈化區植物、22:凈化排水區、23:入水管。
【具體實施方式】
[0028]實施例1
[0029]如圖1和圖2所示，本發明處理分散養豬沖洗廢水的人工濕地-生態溝渠系統包括人工濕地1、強化硝化生態溝渠2、強化反硝化生態溝渠3、布水管4、布水區5、土壤層6、細沙層7、反應區8、濕地植物9、集水集泥區10、多孔板11、濕地排水區12、排水管13、生物沸石區14、出水管15、固體碳源反硝