[发明专利]一种基于生态水处理耦合地热能的废水处理系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于生态水处理耦合地热能的废水处理系统及方法，包括机械格栅、浅层地热能、三格式化粪池、调节池、表流人工湿地、生物碳池、生物稳定塘、缓存池、沉水植物、景植、漂浮植物、耐污型挺水植物、鼓风机、生物填料。本发明是一种处理效率高效稳定、运行成本低、操作要求低、具有良好的环境、生态效益的公园式乡村废水处置系统。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，涉及一种基于生态水处理耦合地热能的废水处理系统及方法。

背景技术

目前乡村污水排放量大，废水处置率低。农村废水未经无害化处置的直接排放具有很大的危害，如恶化农村地区的环境状况，引发地下水及水源地污染、土地的二次污染；农村废水的粪便、尿液中富含有机质，容易滋生蚊、蝇等疾病媒介，造成疾病传播；影响农民群众的生活环境状况，对农民群众的身体健康带来严重威胁。

目前农村废水常用处置方法主要为两类：1）以高耗能活性污泥法为核心的处置技术，包括SBR、A/O、氧化沟等；2）以生态处置技术为核心的处置技术，包括人工湿地、快速渗滤系统、生物塘等；我国农村废水处置目前以人工充氧、高耗能的活性污泥法为主，技术份额约占到82%。

现有农村废水处置方法存在以下几个主要缺点：1）农村废水处置设备运行费用高、技术要求高、设备操作难度大、设备空置率较高，造成环境污染及资源浪费；2）北方地区农村废水冬季处理效果变差，特别是生态处理系统（如人工湿地）受温度影响大、造成出水水质不达标。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于生态水处理耦合地热能的废水处理系统及方法，通过模拟自然生态处理系统，结合浅层地热能、生物膜技术和人工强化充氧实现乡村废水的无害化处置；2）以生态设计为指导构建完整的自然生态群落结构和生态环境系统，为水生、湿生和陆生动植物提供了良好的生存的环境，维护生物多样性和生态平衡，改善和提升区域的整体生态环境质量；3）借鉴园林景观设计，实现生态水处置系统的景观设计，助力美丽乡村建设。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种基于生态水处理耦合地热能的废水处理系统，包括依次连接的机械格栅同浅层地热能、三格式化粪池、调节池、表流人工湿地、生物碳池、生物稳定塘以及缓存池；

鼓风机分别与表流人工湿地和生物稳定塘连接；三格式化粪池的末端池体中设置生物填料；表流人工湿地内种植挺水植物；生物稳定塘内种植沉水植物、景植以及漂浮植物。

一种基于生态水处理耦合地热能的废水处理方法，包括以下步骤：

步骤1：生活废水通过机械格栅对悬浮物进行去除，然后进入三格式化粪池进行水解酸化；

步骤2：经过三格式化粪池处理后的生活废水依次进入调节池和表流人工湿地；

步骤3；经过表流人工湿地处理后的生活废水依次进入生物碳池以及生物稳定塘进行无害化处理后，进行农业灌溉。

进一步的，三格式化粪池与浅层地热能连接，在冬季时利用浅层地热能对废水进行加热，保证冬季废水温度大于16℃。

进一步的，生物碳池采用活化后生物质为填料，对表流人工湿地出水提供生物碳源。

进一步的，三格式化粪池为废水的预处理，对废水进行无害化处置，底部无害化后产生的固体淤泥用于堆肥和农用，实现资源化处置；在厌氧条件下，对废水进行发酵水解；三格式化粪池末端池体中设置生物填料，用于提高三格式化粪池中水解酸化菌的生物量。

进一步的，表流人工湿地连接鼓风机，在原水有机污染物或氨氮浓度增高时，启动鼓风机进行人工输氧。

进一步的，生物碳池由生物质为缓释碳源。