[发明专利]农村生活污水中氮磷资源化安全利用装置及其应用

说明书

一种农村生活污水中氮磷资源化安全利用装置及其应用，属于环境工程污水处理技术领域。所述装置从左到右依次包括生物滤池、前置潜流人工湿地、水培蔬菜系统和后置潜流人工湿地，所述生物滤池的底端左侧设有生活污水进水口，所述前置潜流人工湿地从上到下依次包括植物、细砂层、粗砂层和砾石层；所述水培蔬菜系统包括水培床、水生植物和定植板；所述后置潜流人工湿地从上到下依次设有蔬菜或景观植物、土壤层、细砂层、粗砂层和砾石与破碎加气混凝土砌块混合层，底端设有排水口。本发明将生物滤出技术、潜流人工湿地技术与水培蔬菜种植技术有机结合，在保证出水达标排放的同时对污水中氮磷等营养元素有效利用，大量产出水芹菜和空心菜。

技术领域

本发明属于环境工程污水处理技术领域，具体涉及一种农村生活污水中氮磷资源化安全利用装置及其应用。

背景技术

目前，我国城镇生活污水的污染已基本得到控制，但随着人民生活水平的提高及城乡一体化的发展，农村地区的水污染情况越来越严重。同时，由于我国农村传统上对水污染治理的认知度较低，长期形成的排水习惯及治理经费不足、配套管网建设缺失、运行管理水平相对较低等原因，使得农村生活污水治理难度很大，大量未经处理的农村生活污水随意排放，成为我国河流、湖泊的主要污染源之一，如太湖地区主要入湖污染物中，25.1%的氮、60%的磷源于农村生活污水。生活污水的排放破坏了农村生态环境，阻碍了农村经济社会的持续发展，因此迫切需要对农村生活污水进行处理。

另一方面，经生物处理后的农村生活污水尾水中氮磷浓度仍然较高，如江浙地区TN浓度为10~30 mg/L，TP浓度为2~5 mg/L，尾水直接排入水体，仍将污染水体。每年经污水排放而流失的大量氮磷是农业生产所必须的营养物质，因此应进行农村生活污水的资源化利用，以促进农村污水的可持续治理。

此外，由于生活污水中可能含有残留的抗生素等药品及其降解中间产物、微量消毒副产物、化妆品等有害微量有机污染物，甚至在排水过程中可能受到重金属等污染，如将生活污水，或经生物处理后的生活污水直接用于蔬菜灌溉，水中的微量有机污染物、重金属等将在蔬菜内富集，从而导致蔬菜质量不符合相关标准。因此，在对农村污水进行资源化利用的过程中，应采用合理的利用方式，预先去除污水中可能存在的微量有机物、重金属等污染物，实现污水中氮磷资源的安全利用。

发明内容

解决的技术问题：针对上述因污水排放而造成大量氮磷元素流失的现象，本发明提供一种农村生活污水中氮磷资源化安全利用装置及其应用，能够在实现污水有效净化的同时实现氮磷的资源化利用，并获得一定的经济收益。

技术方案：一种农村生活污水中氮磷资源化安全利用装置，所述装置从左到右依次包括生物滤池、前置潜流人工湿地、水培蔬菜系统和后置潜流人工湿地，所述生物滤池的底端一侧设有生活污水进水口，所述生物滤池的底端另一侧与所述前置潜流人工湿地的底端相接，所述前置潜流人工湿地从上到下依次包括植物、细砂层、粗砂层和砾石层；所述水培蔬菜系统的顶端一侧与前置潜流人工湿地的顶端相接，所述水培蔬菜系统包括水培床、水生植物和定植板，所述定植板设于水培床顶端，水生植物的根部穿过定植板进入水培床；所述后置潜流人工湿地的顶端与水培蔬菜系统的顶端另一侧相接，所述后置潜流人工湿地从上到下依次设有蔬菜或景观植物、土壤层、细砂层、粗砂层和砾石与破碎加气混凝土砌块混合层，所述后置潜流人工湿地还设有排水口，所述排水口设于砾石与破碎加气混凝土砌块混合层的底端、后置潜流人工湿地的右侧。

作为优选，所述细砂层的厚度为15~20 cm，细砂粒径为2~4 mm；所述粗砂层的厚度为15~20 cm，粒径为4~8 mm；砾石层的厚度为20~25 cm，粒径为8~12 mm。

作为优选，所述植物为西伯利亚鸢尾、美人蕉、凤眼莲和茭白中的一种或者多种。

作为优选，所述水培蔬菜系统中水培床的有效水深为10~15 cm，超高（池壁高与水面高的差值）为5~10 cm，不填充任何基质。