[發(fā)明專利]一種用于村鎮(zhèn)污水處理的地下水平流滲濾系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210464981.6
• 申請(qǐng)日: 2012-11-19
• 公開（公告）號(hào): CN102964028A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王學(xué)江;顏湘波;楊連珍;卜云杰;吳真;王偉;王鑫;趙建夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F9/14
• 分類號(hào): C02F9/14;C02F103/06
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，是一種用于村鎮(zhèn)污水處理的新型地下水平流滲濾系統(tǒng)。

背景技術(shù)

長(zhǎng)期以來(lái)，由于經(jīng)濟(jì)、環(huán)境意識(shí)等方面的原因，生活污水的治理主要集中在城市人口密集且污水收集管網(wǎng)能夠收集的地區(qū)，但在大部分村鎮(zhèn)地區(qū)，污水一般都經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)易小三格化糞池處理后直接排入河道，對(duì)水環(huán)境造成嚴(yán)重污染，影響了人體的健康與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。我國(guó)村鎮(zhèn)生活污水大多較為分散，收集系統(tǒng)十分不完整，且經(jīng)濟(jì)實(shí)力和管理水平還不夠高，因此有待開發(fā)適合村鎮(zhèn)污水處理的高效低耗工藝。

目前，村鎮(zhèn)污水處理常用的工藝主要有人工濕地和地下土壤滲濾系統(tǒng)，該類工藝具有投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、管理方便等優(yōu)點(diǎn)。人工濕地根據(jù)水流方式，可分為表面流人工濕地SFW、水平潛流人工濕地SSFW和垂直流人工濕地VFW。其中，水平潛流人工濕地因外形美觀、投資節(jié)約、效率較高等，已被廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的水平潛流由一個(gè)或多個(gè)填料床組成，污水從一端水平流過(guò)填料床，床體填充基質(zhì)，床底設(shè)有防滲層，其對(duì)污染物的去處主要通過(guò)植物攝取、基質(zhì)吸附和濕地中微生物作用完成，其中后兩者的作用最大。然而，從目前的工程應(yīng)用看，現(xiàn)有的人工濕地上部覆蓋砂石層，用于濕地植物種植，其推廣應(yīng)用逐漸受我國(guó)村鎮(zhèn)日益緊張的農(nóng)業(yè)土地資源的限制；另外，目前人工濕地填充基質(zhì)材料研究應(yīng)用較多的主要有河沙、碎石、陶粒、沸石、煤渣等，其中，商品陶粒和沸石對(duì)氮、磷具有良好的吸附性能，但其價(jià)格相對(duì)較高。在污水處理工程中，人工濕地基質(zhì)填料對(duì)污水中氨氮吸附后，通過(guò)微生物的硝化/反硝化作用進(jìn)行去除，但是微生物的生長(zhǎng)受到諸多因素的制約，如溫度、溶解氧、ORP等，微生物的硝化作用需要充足的溶解氧，而反硝化菌需要在缺氧環(huán)境中實(shí)現(xiàn)對(duì)硝態(tài)氮的去除，而在傳統(tǒng)水平潛流人工濕地中，氧的供給主要靠植物的根際傳輸，和進(jìn)水中所帶的溶解氧，現(xiàn)有研究表明，植物的供給遠(yuǎn)不能滿足人工濕地中氧的需求，濕地內(nèi)植物的非根際區(qū)一般處于缺氧狀態(tài)，而進(jìn)水中所帶的氧主要消耗在人工濕地的前端，主要用于COD的去除，難以滿足后續(xù)氨氮硝化的需要，導(dǎo)致該工藝脫氮能力不足。同時(shí)，從目前國(guó)內(nèi)外的研究進(jìn)展看，人工濕地系統(tǒng)在構(gòu)建好后，隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，由于濕地基質(zhì)填料的非均質(zhì)性，導(dǎo)致污水在人工濕地中的流態(tài)分布不均勻，常常會(huì)在水平潛流人工濕地的中后部出現(xiàn)短流現(xiàn)象，大大削弱了人工濕地對(duì)污染物的去除效果。因此，水平潛流人工濕地的上述不足有待進(jìn)一步研究改善。

地下土壤滲濾污水處理系統(tǒng)是將污水有控制地投配到經(jīng)一定構(gòu)造、距地面約30~40cm深和具有良好擴(kuò)散性能的土層中，污水經(jīng)毛細(xì)管浸潤(rùn)和土壤滲濾作用向周圍運(yùn)動(dòng)且達(dá)到處理要求的一種土地處理方式。該系統(tǒng)不影響表層土地耕種，是一種有效、經(jīng)濟(jì)、可靠、穩(wěn)定的小規(guī)模污水土地處理工藝,?十分適合于具有分散污染源的村鎮(zhèn)地區(qū)生活污水的處理。但是，傳統(tǒng)的土壤滲濾系統(tǒng)布水方式復(fù)雜，配水不均勻，且基質(zhì)滲透性較差，處理負(fù)荷較低，占地面積較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，?提供一種用于村鎮(zhèn)污水處理的新型地下水平流滲濾系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：所述系統(tǒng)為條帶狀凹槽床體結(jié)構(gòu)，由布水區(qū)1、填料床2、布水擋板3，曝氣管4、集水區(qū)5、防滲層6、土工布隔層7、土壤層8和植物9組成，其中：布水區(qū)1和集水區(qū)5分別位于填料床2的兩端，填料床2底部與周邊設(shè)有防滲層6，布水擋板3縱向布置將填料床2分割成若干個(gè)隔室單元，單數(shù)隔室單元底部均設(shè)有曝氣管4，填料床2上部鋪設(shè)有若干層土工布隔層7，土工布隔層7上部為土壤層8，上面可種植植物9；所述第一隔室單元靠近布水區(qū)處的1/10~1/2位置為碎石區(qū)2-1，其余部分為河沙和高爐渣混合填料2-2；其余隔室單元由其它混合填料2-3組成；布水區(qū)1由細(xì)沙濾層1-1和進(jìn)水管1-2組成，進(jìn)水管1-2連接填料床2的碎石區(qū)2-1；集水區(qū)5底部鋪設(shè)設(shè)有集水管5-1。

本發(fā)明中，布水區(qū)1內(nèi)細(xì)沙濾層1-1長(zhǎng)度為0.2～1m，細(xì)沙粒徑為0.5-2mm，進(jìn)水管1-2采用PVC布水管，所述進(jìn)水管下部均勻開有直徑為2-5mm的布水孔，通過(guò)細(xì)沙層過(guò)濾后的污水經(jīng)布水管進(jìn)入填料床。

本發(fā)明中，所述填料床2的填料填充厚度為0.1~1m，第一隔室內(nèi)的碎石層2-1采用的碎石粒度為0.5~5cm，河沙和高爐渣混合填料2-2的粒度0.1~5cm，河沙和高爐渣的體積比為(10～30)：(50～90)；其它混合填料2-3由生物質(zhì)炭、高爐渣及河沙混合填料組成，生物質(zhì)炭填料：高爐渣：河沙的體積比為(10～20)：(30~60):?(10～30)。