[發明專利]塔式蚯蚓生態濾池系統

無效

• 申請號: 200810018775.6
• 申請日: 2008-01-23
• 公開（公告）號: CN101250014A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 鄭正;李軍狀;羅興章;楊世關;張繼彪;李繼紅;申榮艷;馮景偉;李培培;陳廣銀;方彩霞;王為平;鄒星星
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/32
• 代理公司: 南京知識律師事務所
• 代理人: 黃嘉棟

技術領域

本發明涉及污水處理，具體地說是一種高負荷的塔式蚯蚓生態濾池，可用于廣大村鎮和旅游景區相對集中排放生活污水的處理。

背景技術

目前在土地處理系統中應用強化生態技術成為國際上污水處理研究應用領域的熱點，但總體上研究處于起步階段。本發明所提到的塔式蚯蚓生態濾池系統就是一種應用強化生態技術的土地處理系統，它是根據蚯蚓具有吞食有機物、提高土壤通氣透水性能和蚯蚓與微生物的協同作用等生態學功能而設計的一種多層多級布水的污水生態處理系統。該系統具有基建及運行管理費用低、氮磷去除能力強、處理出水水質好、無公共健康影響問題等優點。該系統核心工藝塔式蚯蚓生態濾池是一種生物技術和生態技術相結合的系統，克服了單純采用生態處理技術土地條件不允許，而單純采用生物技術又存在除磷脫氮工藝復雜、建設和運行費用較高的問題。對于我國污水大量無序排放而且技術水平相對落后的農村地區及部分居民點分布分散的村鎮來說，塔式蚯蚓生態濾池是一種極具推廣價值的污水處理技術。

目前塔式蚯蚓生態濾池系統存在的問題有結構優勢沒有充分發揮、系統的布水和排水設計比較簡單等，具體為以下幾個方面：

(1)濾池為豎直塔層結構，不便于填料更換、布水管維護、植物生長、蚯蚓移種等需要；

(2)系統設計時沒有考慮村鎮目前排水管網現實情況。目前村鎮普遍的排水系統為混流式，即所有污水包括生活污水和部分雨水全部匯入同一管道網進行處理；同時村鎮居民的生活特點造成污水排放具有日變化系數比較大，這必然造成系統進水水質波動較大。這就需要設計因地制宜的前處理工藝，使整個系統運行穩定、高效；

(3)布水單一，僅從填料表層上方布水管布水。這存在兩個問題，一是當PVC布水管沒有固定好，外加因素使放置坡度在1％以下或者5％以上時，布水管布水過于集中、不均勻；二是污水中的有機污染物容易被吸附截留在土壤填料表層，從而造成土壤填料內部脫氮缺乏碳素作為電子供體，同時填料中的蚯蚓缺乏有機食料；

(4)排水設計不嚴謹。沒有鋪設排水管道，也沒有做邊角水泥固封處理，這樣就不僅容易使出水沿池壁漏出，而且影響出水順暢；

(5)結構設計中沒有應用跌水曝氣的優勢。由于缺乏曝氣裝置，所以污水中溶解氧濃度低，對提高污染物去除效果不利。塔式結構便于達到跌水曝氣的技術要求。

(6)缺少自動控制設計。塔式蚯蚓生態濾池系統高效運行，需要控制適宜的運行時間，以確保適宜的干濕投配比。如果人工控制，可能造成實際運行中系統干濕投配比的不準確。

這些問題使塔式蚯蚓生態濾池系統的水力負荷技術富余量減少，影響了系統去除氮、磷等營養物質的能力，成為制約塔式蚯蚓生態濾池技術推廣與安全運行管理的難點。

發明內容

本發明針對塔式蚯蚓生態濾池系統存在的問題進行了改進，也是對本申請人的專利CN200410014641.9的一種改進。首先它因地制宜采用水解酸化池作為前置的預處理技術，與塔式蚯蚓生態濾池形成組合工藝；其次，改進了塔式蚯蚓生態濾池的結構，采取梯度塔層設計，便于濾池的管理、維護；第三，采取填料表層布水與填料內部布水相結合、建立專門的排水系統、濾池底部坡度設計與邊角水泥固封處理等措施，徹底解決系統布水不均勻、實際運行水力負荷偏低的問題，提高系統脫氮能力與排水能力；第四，采取跌水曝氣技術來增加進水中溶解氧濃度。

本發明的技術方案如下：

一種塔式蚯蚓生態濾池系統，它由水解酸化池和多級塔式蚯蚓生態濾池組成，水解酸化池為一有進出口和檢查口的埋地池，結構如圖1所示。酸化池設有磚混結構的擋板，以防止發生短流。出水通過潛水電泵投配到塔式蚯蚓生態濾池上方的高位配水槽中。

水解酸化池容積設計主要根據污水量與污水水力停留時間。計算公式為：

V＝Q×T

其中V為酸化池體積；Q為管網收集末端污水流量；T為污水水力停留時間。

塔式蚯蚓生態濾池，結構見圖2所示，采用模塊化結構、梯度塔層設計、多級單元串聯處理的方式，每一層塔為一個處理單元，可以是方形、矩形或圓形。在實際操作中，可以根據實際地形，采取不同的結構模式組合：樓梯型或回轉型。樓梯型即塔層拾級而下，回轉型是塔層結構回轉，使得整體濾池占地面積集約化，同時便于濾池管理、維護。

采取梯度塔層設計后，光照面積增加，有助于濾池填料表面植物生長，強化其根部對污水中污染物質的吸附轉化及其根部泌氧作用。污水經過每一單元的吸附、轉化后，流入下一單元進行凈化。多單元串聯處理設計大大提高了系統的去污能力。