一种基于生态水处理技术的乡村环境综合整治系统及方法
【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技术的乡村环境综合 整治系统及方法。
【背景技术】
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；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)农村废水处置仅以水处 理为目的，功能单一，高耗能的活性污泥法治理过程产生的活性污泥的最终安全 处置未充分考虑，易引发污染转移造成的二次污染、生态水处理系统占地面积大、 土地利用率低；2)农村废水治理高投入，主要依靠政府资金，社会资本活跃度 低，融资难、推进缓慢。
【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技术 的乡村环境综合整治系统及方法，通过模拟自然生态处理系统，以乡村污水无害 化处置为主要功能，以生态设计为指导，结合低碳循环农业、景观设计，实现乡 镇水处理、养殖、农业、文娱、教育和生态环境保护为一体的产生型经济的乡村 环境综合整治方法。
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技术的乡村环境综合整治系统，包括依次相连的机械格 栅、三格式化粪池、调节池、表流人工湿地、缓释碳池、生物稳定塘以及农业灌 溉；
三格式化粪池分别与浅层地热能和堆肥连接；农家乐、畜牧业、休闲度假产 生的废水、生物质固废，分别与机械格栅和堆肥连接；
表流人工湿地分别与绿色农业和景植栽培结合；绿色农业分别与堆肥和畜牧 业相连；实现表流人工湿地占地的集约利用，提高土地利用率；生物稳定塘分别 与立体渔业养殖、农业灌溉、生态公园相连；立体渔业养殖分别与农家乐和休闲 度假相连。
进一步的，生态稳定塘由上而下由好氧层、兼氧层、厌氧层构成，完成对氨 氮、有机物的深度处理。
一种基于生态水处理技术的乡村环境综合整治方法，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；机械格栅、三格式化粪池产生的的固废，进入堆肥进行堆肥处置；
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缓释碳池以及生物稳 定塘，完成达标处置。
进一步的，所述步骤2中，表流人工湿地与景植栽培结合，表流人工湿地进 水段设置挺水植物、中段设置沉水植物；表流人工湿地与绿色农业结合，于表流 人工湿地的末端种植经济作物；绿色农业产生的生物质部分用于畜牧业，畜牧业 产生的粪便、尿液输送至堆肥，堆肥产生的肥料用于绿色农业；堆肥、畜牧业、 绿色农业形成绿色循环农业体系。
进一步的，所述步骤3中，生态稳定塘由上而下由挺水植物、浮叶植物、沉 水植物、浮游生物及鱼类构成，构建生态链。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明以自然生态处置系统为核心的组合废水处置工艺，无动力或微动力运 行、技术要求低、运行费用低、对废水进行达标处置，满足国家一级A排放标准， 实现无害化处置；废水生态处置系统结合鱼虾、家禽的养殖，牲畜养殖，构建完 整的循环农业生态链，具有良好的生态效益；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；结合养殖业、绿色农业、 景观娱乐以及生态农家乐的建设促进农村经济生态圈的良好发展、为国家精准扶 贫创造条件。
本发明是一种处理效率高效稳定、运行成本低、操作要求低、于绿色循环农 业、畜牧养殖、渔业养殖结合为一体，土地集约型综合乡村环境整治方法，具有 良好的环境、生态和经济效益，将投入型污水治理项目改变成具有经济效益良好 的产出型综合生态治理项目。
【附图说明】
图1为本发明系统的整体结构示意图。
其中：1-机械格栅；2-三格式化粪池；3-调节池；4-表流人工湿地；5-缓释碳 池；6-生物稳定塘；7-立体渔业养殖；8-堆肥；9-畜牧业；10-绿色农业；11-农业 灌溉；12-农家乐；13-生态公园；14-景植栽培；15-浅层地热能，16-文娱教育； 17-休闲度假。
【具体实施方式】
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述 的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发 明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免 不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护 的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按 比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些 细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是 示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人 员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
本发明公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该 层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另 外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该 层/元件可以位于该另一层/元件“下”。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、 “第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该 理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能 够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有” 以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或 单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元， 而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步 骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图，本发明基于生态水处理技术的乡村环境综合整治系统，包括依次相 连的机械格栅1、三格式化粪池2、调节池3、表流人工湿地4、缓释碳池5、生 物稳定塘6以及农业灌溉11；
三格式化粪池2分别与浅层地热能15和堆肥8连接；农家乐12、畜牧业9、 休闲度假17产生的废水、生物质固废，分别与机械格栅1和堆肥8连接；
表流人工湿地4分别与绿色农业10和景植栽培14结合；绿色农业10分别 与堆肥8和畜牧业9相连；实现表流人工湿地4占地的集约利用，提高土地利用 率；生物稳定塘6分别与立体渔业养殖7、农业灌溉11、生态公园13相连；立 体渔业养殖7分别与农家乐12和休闲度假17相连。
本发明基于生态水处理技术的乡村环境综合整治方法，包括以下步骤：
乡村生活废水于机械格栅对树叶、果树等较大悬浮物进行去除，废水进入三 格式化粪池进行水解酸化，之后进入后续水生态处置系统，完成达标处置；机械 格栅、三格式化粪池产生的的固废，进入堆肥进行堆肥处置；
三格式化粪池2为废水的预处理，对农村废水含有的病原菌、支原体等疾病 传染源进行发酵灭活，实现对农村废水的无害化处置，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，对乡村废水进行发酵水 解，提高废水的生化性，减少了后续水处理系统的处理负荷及投资成本，提高了 水处理系统的稳定性及处理效率。
生态稳定塘6由上而下由好氧层、兼氧层、厌氧层构成，完成对氨氮、有机 物的深度处理，确保出水满足国家一级A排放标准。其次，其生态结构复杂，物 种多样性高，有沉水植物群落-浮叶植物群落-挺水植物群落-湿生植物群落的群落 物种演替系列，还有多种动植物、微生物及其组成的群落，构成了复杂的生态系 统和丰富的生态景观。生态稳定塘6由上而下由挺水植物、浮叶植物、沉水植物、 浮游生物及鱼类构成，构建完整的生态链，具有持续稳定的经济类生物量(经济 作物、鱼类等)输出及经济效益。
表流人工湿地4于景植栽培14结合，表流人工湿地4进水段主要以耐污能 力较强且具有较高观赏价值的挺水植物、中段以浮叶及沉水植物为主，表流人工 湿地4的植物在满足水处理要求的同时，部分用于景植栽培14；其次，表流人工 湿地4于绿色农业10结合，于表流人工湿地4末端种植经济作物，如牧草等、 玉米等；绿色农业10产生的生物质部分用于畜牧业9，畜牧业9产生的粪便、尿 液经于堆肥8、堆肥8产生的堆肥于绿色农业10；堆肥8、畜牧业9、绿色农业 10形成绿色循环农业体系。
生物稳定塘6同立体渔业养殖7、生态公园13相结合，生态公园13同文娱 教育16结合；生物稳定塘6出水用于农业灌溉11，生物稳定塘6内实现渔业的 立体养殖，实现生物稳定塘6占地的集约利用，提高土地利用率；立体渔业养殖 7同农家乐12、休闲度假17结合，立体渔业养殖7养殖产生的渔业资源部分用 于农家乐12、休闲度假17消费。
本发明的目的：
本发明以自然生态处置系统为核心的组合废水处置工艺，无动力或微动力运 行、技术要求低、运行费用低、对废水进行达标处置，满足国家一级A排放标准， 实现无害化处置；采用地热能对生态处置系统提供热量，确保冬季出水达标排放， 具有良好的环保效益；废水生态处置系统结合鱼虾、家禽的养殖，牲畜养殖，构 建完整的循环农业生态链，具有良好的生态效益；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；结合养殖业、绿色 农业、景观娱乐以及生态农家乐的建设促进农村经济生态圈的良好发展、为国家 精准扶贫创造条件，将投入型污水治理项目改变成具有经济效益良好的产出型综 合生态治理项目。是一种处理效率高效稳定、运行成本低、操作要求低、于绿色循环农业、畜牧养殖、渔业养殖结合为一体，土地集约型综合乡村环境整治方法， 具有良好的环境、生态和经济效益的产出型乡村综合生态治理方法。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡 是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发 明权利要求书的保护范围之内。
