專利名稱：潛流式園林濾池污水處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種村鎮(zhèn)污水生態(tài)處理的潛流式園林濾池污水處理系統(tǒng)，主要結(jié)合綠地規(guī)劃設(shè)置潛流式園林濾池來處理村鎮(zhèn)生活污水、畜禽養(yǎng)殖廢水等，在實(shí)現(xiàn)污水凈化與資源化利用、獲取林副產(chǎn)品的同時(shí)，達(dá)到污水處理與園林景觀效益一體化的目標(biāo)。
背景技術(shù)：
隨著小城鎮(zhèn)和新農(nóng)村建設(shè)的迅猛發(fā)展，城鎮(zhèn)化進(jìn)程日益加快，人民生活水平不斷提高，村鎮(zhèn)生活污水的排放量隨之驟增，由此引發(fā)的環(huán)境惡化與環(huán)境質(zhì)量要求間矛盾也在提升。村鎮(zhèn)數(shù)量多而分散，缺乏必要的與景觀相一致的污水收集與處理設(shè)施，往往隨意排放，造成資源浪費(fèi)和環(huán)境的日益惡化，嚴(yán)重影響村鎮(zhèn)的生存環(huán)境，也制約了經(jīng)濟(jì)發(fā)展。而村鎮(zhèn)污水由于氮磷含量較高，又是導(dǎo)致河流和湖泊富營(yíng)養(yǎng)化，以及地下水和土壤污染的主要因素之一。村鎮(zhèn)人均用水量相對(duì)較低，其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)存在區(qū)域性的特定差異，污水排放量大都在1000 10000m3/d的范圍內(nèi)，其中以生活、養(yǎng)殖污水為主，因受雨季及用水量時(shí)空變化系數(shù)的影響，在量與質(zhì)上都存在不均勻性和不穩(wěn)定性。村鎮(zhèn)污水水質(zhì)、水量變動(dòng)性大，而技術(shù)力量薄弱，因此，污水處理系統(tǒng)不能單按 COD, SS等綜合性污染指標(biāo)作為工藝選擇的根據(jù)，除滿足較強(qiáng)的水力沖擊負(fù)荷和排水的安全性、資源化需求外，還須兼顧工藝與當(dāng)?shù)丨h(huán)境的融合及景觀的一致性，尋求一種投資省、工藝流程簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低、處理效果好、維護(hù)管理便捷，可結(jié)合現(xiàn)有綠地或綠地規(guī)劃而無需另占用土地的污水處理工藝。致力于這種污水處理工藝的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、資源化、生態(tài)化和美學(xué)化，可謂是國(guó)際污水處理走向自然化、多元化的重要研究方向和新趨勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)村鎮(zhèn)污水水量及水質(zhì)變化系數(shù)大，生活、養(yǎng)殖污水氮磷含量較高的特點(diǎn)，綜合考慮污水處理的系統(tǒng)化、生態(tài)化及排水的安全性與再利用，以及環(huán)境景觀、生產(chǎn)效益的一致性要求，提出一種運(yùn)行費(fèi)用低、工藝流程簡(jiǎn)單、運(yùn)行管理簡(jiǎn)便，處理效果好，不另占用土地，且具有經(jīng)濟(jì)效益的潛流式園林濾池污水處理系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是構(gòu)造一種潛流式園林濾池污水處理系統(tǒng)， 依據(jù)村鎮(zhèn)的地形地勢(shì)，與庭院、綠地或濕地、道路綠化實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃，一體化設(shè)計(jì)與施工，無需另占土地，包括前處理單元、滲濾調(diào)節(jié)單元、復(fù)合人工濕地單元；所述前處理單元主要包括隔柵、集水池、混凝-沉淀一體化池等設(shè)施，集水池中設(shè)有潛污泵，作為處理系統(tǒng)的動(dòng)力裝置；所述滲濾調(diào)節(jié)單元由快速滲濾池、調(diào)節(jié)池組成，作為處理系統(tǒng)的主調(diào)節(jié)單元；所述復(fù)合人工濕地單元由潛流式園林濾池和表面流人工濕地組成，作為系統(tǒng)的主要處理單元。所述潛流式園林濾池表面覆有粘土層，其中種植園林濕地植物；所述表面流人工濕地出水端與當(dāng)?shù)鼐坝^水體相連接，作為該景觀水體的主要補(bǔ)水水源。
本發(fā)明采用生物生態(tài)組合處理技術(shù)，構(gòu)建潛流式園林濾池污水處理系統(tǒng)。處理流程可充分利用村鎮(zhèn)地形地勢(shì)以及道路綠地進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，工藝流程簡(jiǎn)單，維護(hù)管理方便。污水經(jīng)前處理單元后，除去大部分的漂浮物和顆粒物，水質(zhì)、水量經(jīng)均化后進(jìn)入快速滲濾池和調(diào)節(jié)池，進(jìn)一步去除SS，增強(qiáng)污水的可生化性，提高污水中的含氧量，調(diào)控后續(xù)復(fù)合人工濕地單元的進(jìn)水方式，有利于該單元的生物處理。在復(fù)合人工濕地處理單元，一方面利用園林濕地植物強(qiáng)大根系所建立的生物共生體對(duì)氮磷的吸收、吸附作用，以及對(duì)濾料層的輸氧功能，即建立在根際區(qū)的好氧環(huán)境和根際邊緣區(qū)的厭氧環(huán)境，使硝化菌和反硝化菌發(fā)生硝化和反硝化作用，將污水中有機(jī)物轉(zhuǎn)化為植物能直接吸收利用的簡(jiǎn)單成分而去除。另一方面，濾池中濾料以粘土母礦為主體，如頁巖、礫石等，通過過濾、截流、吸附作用，使濾料表面附著大量的營(yíng)養(yǎng)物，為生物的生長(zhǎng)創(chuàng)造條件。附著其上的生物膜，發(fā)生同步硝化與反硝化作用，分解有機(jī)物，并有效吸收硝態(tài)氮和氨氮。通過生物的吸收、濾料的吸附和化學(xué)沉淀反應(yīng)，以及除磷菌、固氮菌的綜合作用，人工濕地對(duì)污水中氮、磷的去除效果十分顯著。總之，利用園林濾池、濕地生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)、消費(fèi)與還原者的食物鏈與物質(zhì)的循環(huán)利用的生態(tài)學(xué)過程，可持續(xù)地提高污水的凈化效率，并能有效去除病原微生物，使出水水質(zhì)達(dá)到 GB18918-2002 (城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn))一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種潛流式園林濾池污水處理系統(tǒng)，依據(jù)村鎮(zhèn)的地形地勢(shì)，與庭院、 綠地或濕地、道路綠化實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃，一體化設(shè)計(jì)與施工，無需另占土地，包括前處理單元1、滲濾調(diào)節(jié)單元2、復(fù)合人工濕地單元3 ；所述前處理單元1主要包括隔柵、集水池、混凝-沉淀一體化池等設(shè)施，集水池中設(shè)有潛污泵，作為處理系統(tǒng)的動(dòng)力裝置；所述滲濾調(diào)節(jié)單元2由快速滲濾池4、調(diào)節(jié)池5組成，作為處理系統(tǒng)的主調(diào)節(jié)單元；所述復(fù)合人工濕地單元3由潛流式園林濾池6和表面流人工濕地7組成。所述潛流式園林濾池6表面覆有粘土層，其中種植園林濕地植物，所述表面流人工濕地7的出水端與當(dāng)?shù)鼐坝^水體12相連接，作為景觀水體的主體補(bǔ)水水源。所述前處理單元的主要作用包括濾除污水中體積較大的固體物，預(yù)防后續(xù)單元濾料的堵塞；調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量，實(shí)現(xiàn)混凝、沉淀一體化，以少的占地實(shí)現(xiàn)快速沉淀分離，尤其當(dāng)復(fù)合人工濕地單元處在植物培育期或冬季水質(zhì)、水量不穩(wěn)定的階段能通過前處理單元加強(qiáng)水質(zhì)的凈化作用，保障運(yùn)行期處理系統(tǒng)具有穩(wěn)定的凈化效率。所述快速滲濾池4由若干串接的濾池構(gòu)成，池中鋪設(shè)有1.2-2. 5m厚濾料層，所述濾料以粘土母礦為主體，如礫石、頁巖等，依據(jù)顆粒粒徑由小到大，由下至上分層鋪設(shè)或沿水流方向分塊鋪設(shè)，提高污水中溶解氧濃度，調(diào)節(jié)污水的可生化性。所述潛流式園林濾池6由垂直流園林濾池8和水平流園林濾池9組成，所述垂直流園林濾池8和水平流園林濾池9均由若干濾池串接組成，池內(nèi)鋪設(shè)有1. 5-2m厚濾料層， 濾料層頂部依次設(shè)有透水隔膜和20-50cm厚粘土層，其中種植園林濕地植物，這樣做提高了濕地對(duì)園林植物的支撐力，以防風(fēng)倒，也具有對(duì)濕地的保溫作用，及防臭和游憩性功能。所述園林濕地植物以鄉(xiāng)土耐水濕植物構(gòu)樹、杜梨、金絲垂柳、白柳、楓楊、水杉、池杉、饅頭柳、水曲柳、河柳、木槿、紫穗槐等為主，因木本耐水濕植物在水污染治理中可以發(fā)揮多種生產(chǎn)者作用樹木通過自身生長(zhǎng)代謝大量吸收氮磷等水體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而其中一些種類還可以吸收、富集不同類型的礦物成分，根系分泌物和其他水土生物協(xié)同降解有機(jī)污染物；通過為微生物創(chuàng)造生存環(huán)境，促進(jìn)其新陳代謝，以分解污水與濾料中可生物降解的有機(jī)物，供植物吸收利用，同時(shí)又能抑制低等藻類的生長(zhǎng)，控制富營(yíng)養(yǎng)化。所述潛流式園林濾池設(shè)有排氣盲管14，用以排出污水中污染物生物降解過程中產(chǎn)生的co2、NH4等氣體，同時(shí)也起到一定的充氧作用。所述潛流式園林濾池8與表面流人工濕地9之間設(shè)有跌水式出水槽10，以提高出水中的溶解氧濃度。所述表面流人工濕地9由若干濾池串接組成，池內(nèi)鋪設(shè)有1-1. 5m厚濾料層，并種植水生植物，所述水生植物主要以觀賞性水生植物，如荷、蓮、菰茭、鳶尾等為主，也可放養(yǎng)適量觀賞性魚類。所述前處理單元1、滲濾調(diào)節(jié)單元2、潛流式園林濾池6均設(shè)有污泥排放口，所述各污泥排放口通過污泥管接入污泥池13，以便集中處理。所述前處理單元1、滲濾調(diào)節(jié)單元2、復(fù)合人工濕地單元3各部分之間通過污水管道連接，并且設(shè)有若干管道井和檢查井，既保障處理工藝的穩(wěn)定性，又可調(diào)節(jié)各單元工藝參數(shù)，達(dá)到最佳處理效率。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)是(1)處理系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力?？紤]污水水質(zhì)、水量特征和排水的環(huán)境安全性，根據(jù)年、季、月、天的進(jìn)水特征，植物生長(zhǎng)狀況和各單元工藝特性，合理分配前處理單元和復(fù)合人工濕地單元污染物負(fù)荷，優(yōu)化配置各單元工藝組合的運(yùn)行參數(shù)，確保處理系統(tǒng)的低耗和持續(xù)穩(wěn)定。如在冬季，植物進(jìn)入休眠和生物活性降低的情況下，基于該時(shí)段用水量較少，可加強(qiáng)前處理單元的處理效率，降低復(fù)合人工濕地單元污染負(fù)荷，也可通過調(diào)節(jié)滲濾調(diào)節(jié)單元工況，使污水以間歇式進(jìn)水方式進(jìn)入濕地單元，提高系統(tǒng)的除氮能力，而潛流式園林濾池表面的覆土層能有效防止冰凍，保障污水處理系統(tǒng)始終持續(xù)、穩(wěn)定地運(yùn)行。( 系統(tǒng)運(yùn)行受季節(jié)影響小，確保在低溫環(huán)境中系統(tǒng)的處理效果與排水安全。生活污水的水溫在冬季常常高于一般水體，因此可采取以下措施確保在低溫環(huán)境中本發(fā)明的處理效率①篩選耐寒、耐水濕的常綠植物與喜溫植物進(jìn)行合理搭配，可避免因季節(jié)的變化導(dǎo)致水質(zhì)出現(xiàn)的明顯波動(dòng)。②潛流式園林濾池表面覆蓋有20-50cm厚的粘土，具有保溫、支撐樹木、防臭和游憩性等作用，還可避免夏季蚊蠅的滋生。③通過調(diào)節(jié)潛流式園林濾池水位， 有利于冰凍期在覆土層與濾料層之間形成冰蓋層，進(jìn)一步加強(qiáng)保溫效果，確保濾料層冬季的生物活性。(3)處理工藝簡(jiǎn)單實(shí)用，不宜堵塞，性能穩(wěn)定，出水水質(zhì)好。潛流式園林濾池污水處理系統(tǒng)工藝簡(jiǎn)單，操作性強(qiáng)，可充分發(fā)揮各處理單元的凈化功能。前處理單元較高的SS去除能力，有效防止濾料層的堵塞；滲濾調(diào)節(jié)單元除對(duì)水質(zhì)水量進(jìn)一步調(diào)節(jié)外，還可調(diào)節(jié)后續(xù)復(fù)合人工濕地單元的進(jìn)水方式，提高潛流式園林濾池的硝化能力，防止生物殘?bào)w對(duì)濾料的堵塞，而潛流式園林濾池中多年生園林喬、灌植物的應(yīng)用，避免了水生植物枯死后磷的重新釋放，保障出水水質(zhì)。
(4)污水處理與園林景觀融為一體，環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益顯著。潛流式園林濾池污水處理系統(tǒng)可根據(jù)村鎮(zhèn)的地形地勢(shì)，與庭院、綠地或濕地、道路綠化實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃，一體化設(shè)計(jì)與施工，無需另占土地，降低污水處理能耗，節(jié)約投資、降低運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)污水的資源化利用；園林濕地植物配置則采用耐水濕、耐污染且具有景觀和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的喬、灌、草結(jié)合的造景方式，以本地的鄉(xiāng)土樹種為主，實(shí)施科學(xué)搭配，利用樹木龐大根系的分泌吸收、生物調(diào)節(jié)、 通氣疏導(dǎo)、生物附著等作用，提高潛流式園林濾池的可持續(xù)性污水處理能力，充分體現(xiàn)了與園林綠地融合的節(jié)地性、與景觀美化的生產(chǎn)性與游憩性，促進(jìn)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)三大效益的良性互動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種潛流式園林濾池污水處理系統(tǒng)，其特征在于主要依據(jù)村鎮(zhèn)的地形地勢(shì)，與庭院、綠地或濕地、道路綠化實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃，一體化設(shè)計(jì)與施工，無需另占土地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛流式園林濾池污水處理系統(tǒng)，其特征在于主要包括前處理單元、滲濾調(diào)節(jié)單元、復(fù)合人工濕地單元，所述復(fù)合人工濕地單元的出水端與當(dāng)?shù)鼐坝^水體相連接，作為景觀水體的主體補(bǔ)水水源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的潛流式園林濾池污水處理系統(tǒng)，其特征在于所述滲濾調(diào)節(jié)單元由快速滲濾池、調(diào)節(jié)池組成。所述快速滲濾池由若干串接的濾池構(gòu)成，池中鋪設(shè)有 1. 2-2. 5m厚濾料層，所述濾料以粘土母礦為主體，依據(jù)顆粒粒徑由小到大，由下至上分層鋪設(shè)或沿水流方向分塊鋪設(shè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的潛流式園林濾池污水處理系統(tǒng)，其特征在于所述復(fù)合人工濕地單元由潛流式園林濾池和表面流人工濕地組成，所述潛流式園林濾池由垂直流園林濾池和水平流園林濾池組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的潛流式園林濾池污水處理系統(tǒng)，其特征在于所述潛流式園林濾池與表面流人工濕地之間設(shè)有跌水式出水槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的潛流式園林濾池污水處理系統(tǒng)，其特征在于所述潛流式園林濾池由若干濾池串接組成，池內(nèi)鋪設(shè)有1.5- !厚濾料層，濾料層頂部依次設(shè)有透水隔膜和20-50cm厚粘土層，其中種植園林濕地植物。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的潛流式園林濾池污水處理系統(tǒng)，其特征在于所述潛流式園林濾池設(shè)有排氣盲管。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的潛流式園林濾池污水處理系統(tǒng)，其特征在于所述園林濕地植物主要以鄉(xiāng)土耐水濕喬、灌木構(gòu)樹、杜梨、金絲垂柳、白柳、楓楊、水杉、池杉、饅頭柳、水曲柳、河柳、木槿、紫穗槐等為主。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛流式園林濾池污水處理系統(tǒng)，其特征在于所述前處理單元、滲濾調(diào)節(jié)單元、潛流式園林濾池均設(shè)有污泥排放口，所述各污泥排放口通過污泥管接入污泥池，所述各部分之間通過污水管道連接，并且設(shè)有若干管道井和檢查井。
全文摘要
一種潛流式園林濾池污水處理系統(tǒng)，屬污水處理領(lǐng)域。依據(jù)村鎮(zhèn)地形地勢(shì)，與綠地或綠化工程實(shí)施一體化設(shè)計(jì)與施工，無需另占土地，包括前處理單元、滲濾調(diào)節(jié)單元、復(fù)合人工濕地單元；復(fù)合人工濕地單元由潛流式園林濾池和表面流人工濕地組成。潛流式園林濾池表面覆有粘土層，種植園林濕地植物，處理系統(tǒng)后面連接當(dāng)?shù)鼐坝^水體，作為其主體補(bǔ)水水源。本發(fā)明為生物生態(tài)組合技術(shù)，處理系統(tǒng)流程簡(jiǎn)單，維護(hù)管理方便，工藝靈活，處理效果好，可依據(jù)污水水質(zhì)、水量變化特征，合理分配前處理單元和復(fù)合人工濕地單元污染物負(fù)荷，優(yōu)化配置各單元工藝參數(shù)，防止濾料層的堵塞，確保系統(tǒng)的低耗與穩(wěn)定，也體現(xiàn)了與園林綠地融合的節(jié)地性、與景觀美化的生產(chǎn)性與游憩性。
文檔編號(hào)C02F3/32GK102398991SQ20101028285
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月16日
發(fā)明者吳麗萍, 文科軍 申請(qǐng)人:天津城市建設(shè)學(xué)院