專利名稱：生物濾塔地下滲濾復(fù)合一體化污水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水處理裝置，尤其涉及一種由地面生物濾塔與地下滲濾系統(tǒng)復(fù)合而成的一體化污水處理裝置，屬于環(huán)境工程污水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國是一個水資源匱乏的國家，然而隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，水體污染問題日益突出，各大城市的內(nèi)河都受到不同程度的污染，黑臭、灰臭現(xiàn)象頻發(fā)，太湖、滇池等流域則連年出現(xiàn)了大面積的有毒藍綠藻水華。
傳統(tǒng)的二級城市污水處理廠大都采用活性污泥法來處理污水，該方法對導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化主要的限制因子氮和磷去除效果有限，其一次性建設(shè)投資、配套的管道設(shè)施成本、運行費用對財政造成巨大負擔(dān)，而且管理運行技術(shù)性要求比較高。在我國目前的國情下，大型湖泊和河流的周邊農(nóng)村地區(qū)和偏遠的山區(qū)和旅游景點，籌建二級城市污水處理廠可行性不高。目前的面源生活污水處理的技術(shù)中，地下滲濾技術(shù)由于其建設(shè)成本低、運行管理簡單、處理效果好而日益得到人們的重視。目前我國應(yīng)用比較多的尼米型地下滲濾裝置在系統(tǒng)進水管下面設(shè)厭氧槽(尼米槽)截留有機物，而污水的硝化卻在污水流經(jīng)尼米槽后在土壤表面張力作用下進入槽周圍的好氧土壤區(qū)實現(xiàn)的，因而污水在硝化之后的反硝化往往存在有機碳源不足而限制系統(tǒng)脫氮效率的問題，另外地下滲濾技術(shù)還普遍存在容易堵塞、供氧不足、占地面積大等問題，如何改進地下滲濾如上所述的這些不足成為人們關(guān)注的熱點。
公開號為CN2286176Y的中國專利采用迅速擴散和逐級浸潤的擴散方式，在處理槽中從上到下依次設(shè)計有土壤層、擴散層、兩個浸潤層、土壤層、礫石集水層。該發(fā)明的目的是提高布水效果、改善土壤的防堵塞性能，但其結(jié)構(gòu)對于提高系統(tǒng)供氧能力的作用有限。
公開號為CN1405096A的中國專利針對地下滲濾法氮的去除率不高的問題，在布水管下面的滲濾擴散層引入一定量的原污水，提供充足的有機碳源促進反硝化效率，但這種方法增添了運行的操作難度，不便管理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種生物濾塔地下滲濾復(fù)合一體化污水處理裝置，能有效提高脫氮除磷深度污水處理性能，成本低廉，占地面積小，適合于社區(qū)的分散性污水處理。
為實現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明的污水處理裝置由地面滴濾塔和地下滲濾系統(tǒng)兩部分組成。地面滴濾塔的殼體由玻璃鋼、塑料或混凝土等材質(zhì)構(gòu)成，塔內(nèi)裝有作為生物膜生長載體如礫石、塑料或陶瓷等填料，滴濾塔開有通風(fēng)口。滴濾塔的上方布置一個滴濾塔布水盤，下部設(shè)置由無紡布、塑料、金屬等編制而成的隔柵網(wǎng)，底部的滴濾塔出水管與地下滲濾系統(tǒng)中的地下滲濾布水管相通。
地下滲濾系統(tǒng)的外殼用玻璃鋼、塑料、混凝土制成，內(nèi)部裝有特配土壤，底部鋪設(shè)礫石堆，出水管埋在底部礫石堆中并從地下滲濾系統(tǒng)的底部引出。底部礫石堆與其上部的特配土壤用織物隔開，地下滲濾系統(tǒng)的上部土壤中埋設(shè)一個裝有沙子等填料的厭氧槽，厭氧槽上部為用織物隔開土壤的上礫石堆，地下滲濾布水管埋入上礫石堆中。
生活污水由化糞池預(yù)處理后流經(jīng)布水盤，均勻分配后滴落至生物滴濾塔內(nèi)的填料表面，滴濾塔通過通風(fēng)口的自然通風(fēng)作用實現(xiàn)塔內(nèi)良好的復(fù)氧情況。污水經(jīng)過滴濾塔填料表面的生物膜處理后，經(jīng)過隔柵網(wǎng)由滴濾塔出水管收集進入地下滲濾系統(tǒng)布水管，由布水管分配，經(jīng)過表面長有生物膜的礫石堆后進入地下滲濾系統(tǒng)的厭氧槽，并在厭氧槽中達到足夠的停留時間后在特配土壤表面張力的作用下爬升，連續(xù)地向下層土壤層滲透，在土壤層中進一步進行生態(tài)處理后由出水管收集排出系統(tǒng)。
本發(fā)明中的地下滲濾系統(tǒng)可以放置在用玻璃鋼、塑料、混凝土制成的外殼中，構(gòu)成與外界相對獨立的系統(tǒng)埋入土壤，系統(tǒng)表土上可以栽培花卉草皮等綠化作物，實現(xiàn)生態(tài)去污和景觀建設(shè)的有機結(jié)合。本發(fā)明整個地上地下一體化污水處理裝置可以安裝于居家庭院或者小區(qū)的綠化場地中，根據(jù)污水負荷大小調(diào)節(jié)相應(yīng)的尺寸，滴濾塔內(nèi)的填料和地下滲濾系統(tǒng)內(nèi)的土壤可以根據(jù)運行需要隨時更換。
本發(fā)明巧妙地利用生物濾塔供氧良好的優(yōu)點完成大部分有機物的降解和氨氮的硝化，使得氨氮的硝化發(fā)生在地下滲濾裝置的有機物截留之前，同時利用地下滲濾系統(tǒng)的厭氧槽截留剩余的有機物作為反硝化的碳源，實現(xiàn)反硝化效率的提高，同時厭氧槽對有機物的截留液化又解決了生物濾塔生物膜脫落引起的污泥處理問題，另外地下滲濾具備除磷能力可以對生物濾塔的出水進一步處理，使出水達到深度處理的要求。本發(fā)明采用地面生物濾塔與地下滲濾系統(tǒng)復(fù)合一體化結(jié)構(gòu)，將濾塔高效處理后的出水引入地下滲濾系統(tǒng)中，對地下滲濾而言進水負荷降低，因而可以減少濾塔高度和地下滲濾系統(tǒng)所需的處理面積，體積的減小和占地面積的減少，可以方便地設(shè)計成一體化結(jié)構(gòu)和成套設(shè)備，便于生產(chǎn)、運輸和安裝，濾塔填料和土壤可以根據(jù)需要進行更換，適合于一家一戶或者社區(qū)的分散性污水處理。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1為滴濾塔布水盤，2為滴濾塔，3為滴濾塔填料，4為隔柵網(wǎng)，5為滴濾塔出水管，6為地下滲濾布水管，7為上礫石堆，8為地下滲濾系統(tǒng)，9為厭氧槽，10為特配土壤，11為底部礫石堆，12為系統(tǒng)出水管具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步描述。
本發(fā)明的污水處理裝置由地面滴濾塔2和地下滲濾系統(tǒng)8兩部分組成，結(jié)構(gòu)如圖1所示。地面滴濾塔2的殼體由玻璃鋼、塑料或混凝土等材質(zhì)構(gòu)成，塔內(nèi)裝有作為生物膜生長載體的填料3，滴濾塔2開有通風(fēng)口。滴濾塔2的上方布置一個滴濾塔布水盤1，下部設(shè)置隔柵網(wǎng)4，底部的滴濾塔出水管5與地下滲濾系統(tǒng)8中的地下滲濾布水管6相通。
地下滲濾系統(tǒng)8的外殼用玻璃鋼、塑料、混凝土制成，內(nèi)部裝有特配土壤10，底部鋪設(shè)礫石堆11，出水管12埋在底部礫石堆11中并從地下滲濾系統(tǒng)8的底部引出。底部礫石堆11與其上部的特配土壤10用織物隔開，地下滲濾系統(tǒng)8的上部土壤中埋設(shè)一個裝有沙子等填料的厭氧槽9，厭氧槽9上部為用織物隔開土壤的上礫石堆7，地下滲濾布水管6埋入上礫石堆7中。
生活污水由化糞池預(yù)處理后進入滴濾塔布水盤1，污水在滴濾塔布水盤1中均勻分配后滴落至生物滴濾塔2，在此過程中污水與空氣直接接觸，實現(xiàn)良好的復(fù)氧。滴濾塔2內(nèi)部作為生物膜生長載體的填料3可以由礫石、塑料填料、陶瓷等組成，其特征是比表面大易于微生物生長。滴濾塔2開有通風(fēng)口，利用自然通風(fēng)作用實現(xiàn)塔內(nèi)良好的復(fù)氧情況，污水流經(jīng)濾料時由生物膜對污水中的大部分BOD(生化需氧量)進行降解，同時在此過程中，污水中的大部分氨氮在本裝置供氧充足的特點下轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮。污水經(jīng)過濾料的生物膜處理后經(jīng)過隔柵網(wǎng)4進入滴濾塔出水管5，隔柵網(wǎng)4由無紡布、塑料、金屬等編制而成，其作用是阻擋污水中的大塊懸浮物及脫落的大塊生物膜直接進入地下滲濾系統(tǒng)引起堵塞。流經(jīng)滴濾塔的污水由滴濾塔出水管收集進入地下滲濾布水管6，地下滲濾布水管6埋入用織物隔開土壤的礫石堆7中，污水在礫石堆中進一步由生物膜處理后均勻分布進入地下滲濾系統(tǒng)的厭氧槽9，厭氧槽9裝有沙子等填料，對污水進行截留，大部分懸浮物和上述過程脫落的生物膜在厭氧槽9中停留酸化液化，而污水中的硝態(tài)氮在厭氧槽9中碳源充足的條件下進行反硝化，污水在厭氧槽9中達到一定高度停留足夠時間后在特配土壤10表面張力的作用下爬升，連續(xù)地向下層土壤層滲透，土壤層的間隙中存在大量空氣，污水在滲濾過程中，剩余的有機污染物和氨氮由土壤中的好氧微生物礦化或降解，污水中的磷則由土壤吸附去除。污水在經(jīng)過生物生態(tài)兩級凈化后進入系統(tǒng)出水管12，出水管12埋在用織物隔開土壤的底部礫石堆11中。整個地下滲濾系統(tǒng)8可以放置在用玻璃鋼、塑料、混凝土制成的外殼中，構(gòu)成與外界相對獨立的系統(tǒng)埋入土壤，系統(tǒng)表土上可以栽培花卉草皮等綠化作物，實現(xiàn)生態(tài)去污和景觀建設(shè)的有機結(jié)合。本發(fā)明整個地上地下一體化污水處理裝置可以安裝于居家庭院或者小區(qū)的綠化場地中，根據(jù)污水負荷大小調(diào)節(jié)相應(yīng)的尺寸，滴濾塔2內(nèi)的填料和地下滲濾系統(tǒng)8內(nèi)的土壤可以根據(jù)運行需要隨時更換。
以下為本發(fā)明的一個具體實施例在上海市錦江樂園別墅區(qū)某戶人家，共計人口5人，日污水發(fā)生量為1噸左右，利用家庭庭院3m×5m的綠化場地，放置截面為0.5m×0.5m高1米的玻璃鋼制生物滴濾塔，塔內(nèi)裝有直徑為3cm～8cm的礫石填料，生物滴濾塔外部種植有爬山虎藤類綠化植物，對外表進行覆蓋，達到美化效果，地下滲濾系統(tǒng)面積為2m×2m，高60cm，外殼用玻璃鋼制成，全部埋入土內(nèi)，表面種植草皮，恢復(fù)原貌，地下滲濾系統(tǒng)所用的特配土壤為添加有粉煤灰等磷吸附劑的土壤。污水在經(jīng)過化糞池預(yù)處理后由污水泵提升進入系統(tǒng)，進水中的COD、NH4+-N、TN、TP濃度分別平均為110.5mg/L，18.1mg/L，34.6mg/L，10.5mg/L，經(jīng)系統(tǒng)處理后出水濃度為10.2mg/L，0.9mg/L，3.1mg/L，0.2mg/L，去除率分別是90.8％，95.0％，91.0％，98.1％，處理出水滿足國家建設(shè)部頒發(fā)的《生活雜用水水質(zhì)標準》(CJ25.1-89)。
權(quán)利要求
1.一種生物濾塔地下滲濾復(fù)合一體化污水處理裝置，其特征在于由地面滴濾塔(2)和地下滲濾系統(tǒng)(8)兩部分組成，開有通風(fēng)口的滴濾塔(2)塔內(nèi)裝有作為生物膜生長載體的填料(3)，滴濾塔(2)的上方布置一個滴濾塔布水盤(1)，下部設(shè)置隔柵網(wǎng)(4)，底部的滴濾塔出水管(5)與地下滲濾系統(tǒng)(8)中的地下滲濾布水管(6)相通；地下滲濾系統(tǒng)(8)內(nèi)部裝有特配土壤(10)，底部鋪設(shè)礫石堆(11)，出水管(12)埋在底部礫石堆(11)中并從地下滲濾系統(tǒng)(8)的底部引出，底部礫石堆(11)與其上部的特配土壤(10)用織物隔開，地下滲濾系統(tǒng)(8)的上部土壤中埋設(shè)一個裝有沙子填料的厭氧槽(9)，厭氧槽(9)上部為用織物隔開土壤的上礫石堆(7)，地下滲濾布水管(6)埋入上礫石堆(7)中。
2.權(quán)利要求1的生物濾塔地下滲濾復(fù)合一體化污水處理裝置，其特征在于所述滴濾塔(2)的殼體由玻璃鋼、塑料或混凝土構(gòu)成，內(nèi)部的填料(3)采用比表面大的礫石、塑料填料、或陶瓷。
3.權(quán)利要求1的生物濾塔地下滲濾復(fù)合一體化污水處理裝置，其特征在于所述隔柵網(wǎng)(4)由無紡布、塑料或金屬編制而成。
4.權(quán)利要求1的生物濾塔地下滲濾復(fù)合一體化污水處理裝置，其特征在于所述地下滲濾系統(tǒng)(8)整個放置在用玻璃鋼、塑料或混凝土制成的外殼中，構(gòu)成與外界相對獨立的系統(tǒng)埋入土壤。
全文摘要
一種生物濾塔地下滲濾復(fù)合一體化污水處理裝置，由地面滴濾塔和地下滲濾系統(tǒng)兩部分組成，開有通風(fēng)口的滴濾塔塔內(nèi)裝有作為生物膜生長載體的填料，滴濾塔上方布置滴濾塔布水盤，下部設(shè)置隔柵網(wǎng)，滴濾塔出水管與地下滲濾系統(tǒng)中的布水管相通；地下滲濾系統(tǒng)的出水管埋在底部礫石堆中，上部特配土壤中埋設(shè)厭氧槽，地下滲濾布水管埋入?yún)捬醪凵喜康牡[石堆中。污水在滴濾塔中大部分氨氮被轉(zhuǎn)化成為硝態(tài)氮，大部分BOD被降解，進入地下厭氧槽后，剩余的懸浮顆粒被截留，硝態(tài)氮同時在槽中完成反硝化，而后污水經(jīng)土壤滲濾進一步除磷、脫氮和去處BOD，達到深度處理效果。本發(fā)明成本低，應(yīng)用靈活，安裝維護方便，適合于分散性污水處理。
文檔編號C02F3/10GK1587102SQ200410066579
公開日2005年3月2日 申請日期2004年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月23日
發(fā)明者鄭向勇, 何圣兵, 吳德意, 孔海南 申請人:上海交通大學(xué)