專利名稱：：處理生活污水的高負(fù)荷毛細(xì)管滲濾溝系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域，具體涉及一種可以處理村鎮(zhèn)相對(duì)分散型居民點(diǎn)排放的生活污水的系統(tǒng)。技術(shù)背景我國(guó)目前共有60多萬個(gè)行政村、250多萬個(gè)自然村，居住生活著2億多農(nóng)戶、近8億人。農(nóng)村量大面廣，具體情況千差萬別，污水處理必須要因地制宜、分類指導(dǎo)，提出符合實(shí)際的治理要求和方法。對(duì)于廣大的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)地區(qū)，利用當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的自然凈化能力，采取土地處理系統(tǒng)來處理生活污水具有很大現(xiàn)實(shí)選擇性；同時(shí)，隨著旅游及房地產(chǎn)業(yè)在我國(guó)的發(fā)展，大批旅游景點(diǎn)、療養(yǎng)院、別墅興建起來。但是這些居民點(diǎn)在解決了供水問題之后，往往未能將其下水道與市政排水系統(tǒng)相連接，大量生活污水排入附近的河道,造成嚴(yán)重的水環(huán)境污染,甚至威脅到水源地的安全。因此,必須采取工程措施來解決此類水污染問題。在村鎮(zhèn)相對(duì)分散型居民點(diǎn)污水處理方案中，管道建設(shè)費(fèi)用占據(jù)了主要部分，甚至高達(dá)90%以上。這嚴(yán)重制約了污水治理的推廣。所以，針對(duì)村鎮(zhèn)相對(duì)分散型居民區(qū)(110戶左右，日排放污水量0.55噸)，必須因地制宜采取合適的工藝來處理，以降低總投資規(guī)模，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可行性。毛細(xì)管滲濾溝系統(tǒng)是處理相對(duì)分散型生活污水的一種技術(shù)方案，特別適用于污水管網(wǎng)不完備地區(qū)。該系統(tǒng)是一種模擬自然凈化過程的人工強(qiáng)化的常年性污水生態(tài)土地處理技術(shù)，利用土壤一植物一微生物的生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)控機(jī)制和對(duì)污染物的綜合凈化功能，使污水中的污染物得到轉(zhuǎn)化和去除，最終實(shí)現(xiàn)污水的穩(wěn)定化、無害化和資源化，是一種低費(fèi)用、低能耗、高效率的污水就地處理凈化方法。該工藝為國(guó)外普遍推行的農(nóng)村生活污水處理工藝之一，與環(huán)境有極佳的生態(tài)相容性。但是傳統(tǒng)的毛細(xì)管滲濾溝系統(tǒng)存在著如下問題(l)水力負(fù)荷過低，大多在0.1m3/(m"d)以下。水力負(fù)荷對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要，多數(shù)滲濾溝系統(tǒng)運(yùn)行失敗屬于水力超負(fù)荷。長(zhǎng)江流域乃至江南廣大地區(qū)用水量較大，水力負(fù)荷過低的因素使得傳統(tǒng)毛細(xì)管滲濾溝系統(tǒng)占地面積加大，這在土地日益緊張的現(xiàn)實(shí)下嚴(yán)重制約了該項(xiàng)技術(shù)的推廣。(2)農(nóng)村地區(qū)管網(wǎng)不健全，一旦水量過大會(huì)將過多的懸浮物和有機(jī)物帶入系統(tǒng)，容易造成系統(tǒng)堵塞直至系統(tǒng)癱瘓。所以必須因地制宜考慮設(shè)置預(yù)處理單元，增加系統(tǒng)的安全系數(shù)。(3)水力負(fù)荷較高運(yùn)行時(shí)除氮效率不高。在0.1mV(m^d)的水力負(fù)荷下總氮去除效率一般僅為40~50°%左右。這是由于兩個(gè)原因造成，一是布水方式單一，造成污水在下滲過程中有機(jī)碳消耗過多，二是填料中缺乏外加碳源，這都造成反硝化缺乏碳素作為電子受體；(4)運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)耗氧量較大與供氧能力不足的矛盾沒有得到很好解決。廢水中的有機(jī)污染物進(jìn)入系統(tǒng)后，增大土壤的有機(jī)碳來源，導(dǎo)致土壤微生物加速繁殖，使有機(jī)質(zhì)降解同化作用大大加快，耗氧量加大；同時(shí)，硝化反應(yīng)甚至反硝化反應(yīng)均需一定的氧來促進(jìn)某些酶系組分的合成。但整個(gè)系統(tǒng)是地埋式的安置方式，自然通風(fēng)難以提高系統(tǒng)供氧能力。以上問題影響毛細(xì)管滲濾溝系統(tǒng)的安全運(yùn)行和最大效能的發(fā)揮，導(dǎo)致該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用推廣受阻，進(jìn)而影響到廣大農(nóng)村分散式污水的治理進(jìn)程。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是克服現(xiàn)有毛細(xì)管滲濾溝系統(tǒng)的缺點(diǎn)，提供一種可以解決傳統(tǒng)毛細(xì)管滲濾溝系統(tǒng)水力負(fù)荷較低、供氧能力不足、反硝化率不高等問題的新型高負(fù)荷毛細(xì)管滲濾溝系統(tǒng)。本發(fā)明的目的可以通過以下措施達(dá)到一種處理生活污水的高負(fù)荷毛細(xì)管滲濾溝系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)由從上到下依次由表層土壤層、砂土層、人工土層和導(dǎo)水層組成；其中在表層土壤層上種植有植物，在表層土壤層和人工土層內(nèi)分別設(shè)有與水解酸化池或化糞池相通的表層布水管和深層布水管，在導(dǎo)水層內(nèi)設(shè)有與排水池相通的排水管；在表層布水管和深層布水管外圍包有磷吸附量較大、利于生物膜生長(zhǎng)的青石子，在青石子層外包有土工布。表層布水管和深層布水管的上下分流進(jìn)水，可以為反硝化提供碳源。在該系統(tǒng)前設(shè)有作為預(yù)處理單元、且與表層布水管和深層布水管相通的水解酸化池或化糞池。系統(tǒng)前置的水解酸化池或大型化糞池一方面可以調(diào)節(jié)水量，另一方面可以去除污水中的砂、油脂和懸浮物，以防后續(xù)土壤滲濾單元被堵塞。此外還具有與土壤滲濾單元互補(bǔ)不足，將大分子的有機(jī)物降解為小分子，提高系統(tǒng)總處理效率的功能。預(yù)處理單元出水經(jīng)自流或者用泵提升后，進(jìn)入新型毛細(xì)管滲濾溝內(nèi)凈化。為解決系統(tǒng)供氧能力不足的問題，本發(fā)明采取拔風(fēng)裝置來達(dá)到自然強(qiáng)制通風(fēng)。系統(tǒng)設(shè)有上口與外部空氣相通的拔風(fēng)粗管和拔風(fēng)細(xì)管，兩者上口高度差大于2m;拔風(fēng)粗管的下口與埋于砂土層底部的穿孔通氣管相通，拔風(fēng)細(xì)管的下口與埋于導(dǎo)水層上部的穿孔通氣管相通；穿孔通氣管用防止堵塞的礫石和土工布包裹。在實(shí)際工程中，可以盡量提高拔風(fēng)管的高度和加大拔風(fēng)管的橫截面積來加大通風(fēng)量，但是這要綜合考慮拔風(fēng)管尺寸的變化帶來的經(jīng)濟(jì)造價(jià)和工程建造困難度的增加。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn)是提高系統(tǒng)的水力負(fù)荷。為提高系統(tǒng)水力負(fù)荷，毛細(xì)管滲濾溝采取上砂下壤型土壤布置方式。毛細(xì)管滲濾溝內(nèi)分為三層-上層是水力緩釋層，該層填料主要由水力傳導(dǎo)系數(shù)較高的砂土組成，即砂土層；中間層是水力傳導(dǎo)系數(shù)較小、深度為3050cm、特殊配制的壤土層(即人工土層)；最下層是導(dǎo)水層。設(shè)置水力傳導(dǎo)系數(shù)不同的填料層，這樣實(shí)際上將砂土層變成一滯水層，利于增加污水在該層的停留時(shí)間。而且砂土層具有較大的容積，具有較大緩沖作用，進(jìn)一步提高了水力負(fù)荷。底部為10cm左右厚度的導(dǎo)水層(如細(xì)爐渣層、礫石層或卵石層等)，最下面需鋪設(shè)防滲材料作為防滲層來防止污染地下水。表層土壤層的厚度為2040cm。表層土壤可以根據(jù)種植的作物需要選用不同類型的土壤，也可根據(jù)作物需要添加有機(jī)肥，同時(shí)改善該層土壤的毛細(xì)管浸潤(rùn)作用。在表層土中種植的各式根系發(fā)達(dá)的蔬菜或經(jīng)濟(jì)作物來強(qiáng)化下方滲濾溝上方污水的重新運(yùn)移和分配。應(yīng)用植物根系的毛細(xì)作用進(jìn)行地下土壤內(nèi)污水的重新運(yùn)移和分配，使布水時(shí)淺層土壤的含水率不低于30%;而且植物根系的泌氧作用，利于系統(tǒng)內(nèi)部氧化還原電位的提高，促進(jìn)胞外聚合物的降解，可有效的減緩系統(tǒng)阻塞；同時(shí)根系分泌物中的酶還可以為廢水中污染物的轉(zhuǎn)化與固定提供催化作用，加速其降解及固定速率。砂土層由透水性強(qiáng)、持水性差的砂土組成，其厚度為1525cm;該層孔隙率約4045%，大孔隙較多，穩(wěn)滲速率為1.5xl(T2cm/s3.5xl(r2cm/s。人工土層主要由土壤和有機(jī)質(zhì)組成，其厚度為3050cm。人工土層中壤土、含碳豐富的有機(jī)物、砂的體積比為3:3:110:4:1，人工土有機(jī)質(zhì)含量為24%，C/N比為1435，穩(wěn)滲速率為3xlO—3cm/s7.5xl(T3cm/s。含碳豐富的有機(jī)物可以選用雞糞、草木灰、鋸木屑等家庭常見有機(jī)物。滲濾溝中人工土層填料配制最為重要。有研究表明土壤中所含膠體物質(zhì)越多，其凈化能力越強(qiáng)；含有機(jī)膠體越多，其凈化能力越強(qiáng)。因此，采取在當(dāng)?shù)剡m宜壤土(壤土是土壤分類的一種，土壤可分為壤土、砂土、粘性土等)中加入一些有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，這樣既為微生物提供良好的生存環(huán)境，又可提高壤土的滲濾效果。導(dǎo)水層的厚度為515cm，由粒徑為1050mm的卵石、礫石或細(xì)爐渣填充。用埋深90100cm的排水管將其系統(tǒng)出水匯集和排出。排水管孔壁預(yù)設(shè)密集的排水小孔以滲水，以使土中的水能夠很快地滲入管中。處理后的水都將通過排水管排入排水池中，并設(shè)有水泵。可以通過水泵來控制排水管以上的水位使部分時(shí)間段內(nèi)人工土下層的氧化還原電位大幅下降，土壤還原環(huán)境得到加強(qiáng)，以促進(jìn)反硝化率提高。在導(dǎo)水層的下部設(shè)有防滲層，以保護(hù)地下水。在地下水位較高地區(qū)，還可在系統(tǒng)四周設(shè)置防滲墻。表層土壤層中的表層布水管的深度為2035cm，間距為70120cm;污水自表層布水管上的開孔均勻向兩側(cè)分布，水分通過重力作用和植物蒸騰作用運(yùn)移和重新分配。人工土層內(nèi)的深層布水管的深度為5575cm，間距為70120cm。在表層布水管和深層布水管外圍包有磷吸附量較大、利于生物膜生長(zhǎng)的青石子，在青石子層外包有土工布。當(dāng)污水從布水管里出來時(shí)，首先在土工布中發(fā)生酸化反應(yīng)，這樣就可以減少土壤被堵塞的可能性；然后經(jīng)過各個(gè)填料層，為反硝化提供較好環(huán)境條件。在深層布水管下面及兩側(cè)設(shè)置強(qiáng)化布水材料，優(yōu)選無紡布，無紡布邊緣延伸出滲濾溝邊緣0.20.4m。布水管外圍包青石子層，在青石子層外包土工布，從而形成一布水槽；在布水槽下面及兩側(cè)設(shè)置強(qiáng)化布水材料，它可以擴(kuò)大污水在溝中的毛細(xì)管浸潤(rùn)作用面積。布水管周圍用土工布包裹的青石子，當(dāng)污水從布水管里出來時(shí)，首先在土工布中發(fā)生酸化反應(yīng)，這樣就可以減少土壤被堵塞的可能性；然后經(jīng)過特殊配制的壤土層凈化。進(jìn)水上下分流，表層布水管和深層布水管的流量比為2:14:1之間。雙布水管分層布水的設(shè)計(jì)克服了有機(jī)碳源被截留后引起后續(xù)反硝化過程中碳源不足的問題。布水管間距一般取0.7~lm，可以保證布水管中間點(diǎn)處土壤的處理能力得到充分利用。系統(tǒng)運(yùn)行方式采取短配水周期、干濕交替運(yùn)行，以提高毛細(xì)管滲濾溝技術(shù)的污水處理效果。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，欲使進(jìn)入土壤中的02量增多，采用短水力負(fù)荷周期(即加快淹水一落干頻率)要比采用長(zhǎng)落干期更有效。故采取較低的濕干比，配水周期為24小時(shí)或36小時(shí)，每一配水周期內(nèi)配水/落干時(shí)間比為1:3h5。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明可以應(yīng)用于110戶居民的分散式社區(qū)、旅游景點(diǎn)、療養(yǎng)院或別墅生活污水處理。其具有水力負(fù)荷較高，可達(dá)0.3mV(m^d);在l8m/s的風(fēng)速下，拔風(fēng)裝置的送氣量可達(dá)2472mVd;對(duì)生活污水中的CODc。BOD5、總磷、SS的去除效率可達(dá)90%以上，NH/—N、TN去除效率可達(dá)80。/。以上，出水可達(dá)國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978—1996—級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；此外，本發(fā)明兼有基建、運(yùn)行管理費(fèi)用少，受環(huán)境影響小，無公共衛(wèi)生問題，可種植蔬菜和經(jīng)濟(jì)作物等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)特別適用于管網(wǎng)建設(shè)費(fèi)用高、脫氮除磷要求高的分散污水處理。圖1是本發(fā)明的新型毛細(xì)管滲濾溝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的毛細(xì)管滲濾溝剖面圖。圖中，l水解酸化池，2表層布水管，3深層布水管，4拔風(fēng)粗管，5拔風(fēng)細(xì)管，6表層土壤層，7砂土層，8人工土層，9導(dǎo)水層，10潛水泵，11排水管，12穿孔通氣管，13土工布，14防滲層，15無紡布，16青石子。具體實(shí)施方式實(shí)施例l:太湖流域某鎮(zhèn)中心村5戶居民的示范工程。該示范工程的尺寸為長(zhǎng)3.0m，寬3.0m，深0.95m。設(shè)計(jì)處理能力為2.5t/d，設(shè)計(jì)水力負(fù)荷為0.3mV(n^d)。實(shí)際運(yùn)行配水/落干為l:3。污水自水解酸化池自流入毛細(xì)管滲濾溝系統(tǒng)。該工程所采用的滲濾溝系統(tǒng)剖面圖如圖所示。從上到下依次設(shè)30cm厚的表層土壤層、20cm厚度的砂土層、35cm厚度的人工土層和10cm厚的導(dǎo)水層；在系統(tǒng)前設(shè)水解酸化池作為系統(tǒng)預(yù)處理單元；在表層土壤層上種植金銀花，在表層土壤層和人工土層內(nèi)分別設(shè)與水解酸化池相通的表層布水管和深層布水管，在導(dǎo)水層內(nèi)設(shè)與排水池相通的排水管；在表層布水管和深層布水管外圍包青石子層，在青石子層外包有土工布。在深層布水管下面及兩側(cè)設(shè)置無紡布。由于該處地下水位比較高(1.9m)，所以該中試工程需建設(shè)磚墻和鋪設(shè)防滲層。磚墻為二四墻，內(nèi)抹水泥；溝床最底層，由厚度為0.23mm的聚氯乙烯薄膜構(gòu)成，其作用是防止污水直接下滲，使導(dǎo)水層經(jīng)常處于水飽和狀態(tài)。滲濾溝之間的間距為0.8m，表層布水管埋深20cm,深層布水管埋深65cm;為防止布水管管孔被堵塞，用吸附磷效果較好的青石子包裹布水管，然后用土工布將青石子包裹。在深層布水管下方及兩側(cè)鋪設(shè)毛管浸潤(rùn)性能良好的材料，該工程采用的強(qiáng)化布水材料為300g規(guī)格的無紡布。填料配制人工土由黃泥土、鋸木屑、細(xì)砂按6:3:1(體積比)配制。測(cè)得該人工土有機(jī)質(zhì)含量為2.49%，C/N比為14，孔隙度為48%;導(dǎo)水層采取10cm厚度的卵石層。拔風(fēng)管設(shè)計(jì)拔風(fēng)粗管直徑為15cm，下部接穿孔通氣管，埋深為砂土層底部，地面以上高度為0.4m;拔風(fēng)細(xì)管直徑為7cm，下部接穿孔通氣管，埋深為導(dǎo)水層上部，地面以上高度為2.5m。冬季時(shí)，風(fēng)的流向?yàn)橛砂物L(fēng)粗管入，拔風(fēng)細(xì)管出；夏季白天時(shí)，風(fēng)的流向?yàn)轱L(fēng)的流向?yàn)橛砂物L(fēng)細(xì)管入，拔風(fēng)粗管出；夏季晚上時(shí)，風(fēng)的流向?yàn)橛砂物L(fēng)粗管入，拔風(fēng)細(xì)管出。植物的選配金銀花由于根系發(fā)達(dá)，枝葉繁茂，抗逆性強(qiáng)，生命持續(xù)較長(zhǎng)且速生快長(zhǎng)，既是一種觀賞植物，同時(shí)也是一種藥用植物，所以選擇了10株金銀花作為表面植物。工程去除效果(22C-27'C的平均濃度和去除效果)項(xiàng)目CODCrBOD5NH/-NTNTPSS進(jìn)水(mg/L)28618828.433.83.2578出7jC(mg/L)22.99.43.696.080.160.78去除效率(％)929587829599出水達(dá)到國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978—1996—級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例2:太湖流域某鎮(zhèn)一自然村7戶居民的示范工程。該示范工程的尺寸為長(zhǎng)5.0m，寬4.0m，深l.lm。設(shè)計(jì)處理能力為4t/d，水力負(fù)荷為0.2mV(mM)。實(shí)際運(yùn)行配水/落干為l:3。污水自水解酸化池自流入毛細(xì)管滲濾溝系統(tǒng)。該工程所采用的滲濾溝系統(tǒng)剖面圖如圖所示。從上到下依次設(shè)35cm厚的表層土壤層、25cm左右的砂土層、40cm的人工土層和10cm厚的導(dǎo)水層；在表層土壤層上種植金銀花，在表層土壤層和人工土層內(nèi)分別設(shè)與水解酸化池相通的表層布水管和深層布水管，在導(dǎo)水層內(nèi)設(shè)與排水池相通的排水管；在表層布水管和深層布水管外圍包青石子層，在青石子層外包有土工布。在深層布水管下面及兩側(cè)設(shè)置無訪布。由于該處地下水位比較高(2.1m)，所以該中試工程需建設(shè)磚墻和鋪設(shè)防滲層。磚墻為二四墻；溝床最底層，由厚度為0.23mm的聚氯乙烯薄膜構(gòu)成，其作用是防止污水直接下滲，使導(dǎo)水層經(jīng)常處于水飽和狀態(tài)，促使水分的毛細(xì)上升。滲濾溝之間的間距為0.75m，表層布水管埋深25cm,深層布水管埋深70cm;為防止布水管管孔被堵塞，用吸附磷效果較好的青石子包裹布水管，然后用土工布將青石子包裹。在深層布水管下方鋪設(shè)毛管浸潤(rùn)性能良好的材料，該工程采用的強(qiáng)化布水材料為300g規(guī)格的無紡布。填料配制人工土由黃泥土、鋸木屑、細(xì)砂按4:4:1(體積比)配制，測(cè)得該人工土有機(jī)質(zhì)含量為3.59%,C/N比為23，孔隙度為50%;導(dǎo)水層采用10cm厚的細(xì)爐渣。拔風(fēng)管設(shè)計(jì)拔風(fēng)粗管直徑為16cm，下部接穿孔通氣管，埋深為砂土層底部，地面以上高度為0.5m;拔風(fēng)細(xì)管直徑為8cm，下部接穿孔通氣管，埋深為導(dǎo)水層上部，地面以上高度為2.5m。冬季時(shí)，風(fēng)的流向?yàn)橛砂物L(fēng)粗管入，拔風(fēng)細(xì)管出；夏季白天時(shí)，風(fēng)的流向?yàn)轱L(fēng)的流向?yàn)橛砂物L(fēng)細(xì)管入，拔風(fēng)粗管出；夏季晚上時(shí)，風(fēng)的流向?yàn)橛砂物L(fēng)粗管入，拔風(fēng)細(xì)管出。植物的選配金銀花由于根系發(fā)達(dá)，枝葉繁茂，抗逆性強(qiáng)，生命持續(xù)較長(zhǎng)且速生快長(zhǎng)，既是一種觀賞植物，同時(shí)也是一種藥用植物，所以選擇了10株金銀花作為表面植物。工程去除效果(22'C-27T:的平均濃度和去除效果)<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>出水達(dá)到國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978—1996—級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例3:太湖流域某鎮(zhèn)一自然村4戶居民的示范工程。該示范工程的尺寸為長(zhǎng)5.0m，寬3.0m，深1.0m。設(shè)計(jì)處理能力為3t/d，設(shè)計(jì)水力負(fù)荷為0.2m3/(m2，d)。實(shí)際運(yùn)行配水/落干時(shí)間比為1:4。污水自水解酸化池自流入毛細(xì)管滲濾溝系統(tǒng)。該工程所采用的滲濾溝系統(tǒng)剖面圖如圖所示。從上到下依次設(shè)30cm左右的表層土壤層、20cm左右的砂土層、40cm的人工土層和10cm左右的導(dǎo)水層；在系統(tǒng)前設(shè)水解酸化池；在表層土壤層上種植金雀花、花椒等植物，在表層土壤層和人工土層內(nèi)分別設(shè)與水解酸化池或化糞池相通的表層布水管和深層布水管，在導(dǎo)水層內(nèi)設(shè)與排水池相通的排水管；在表層布水管和深層布水管外圍包青石子層，在青石子層外包有土工布。在深層布水管下面及兩側(cè)設(shè)置無訪布。由于該處地下水位比較高(2.2m)，所以該中試工程需建設(shè)磚墻和鋪設(shè)防滲層。磚墻為二四墻，內(nèi)抹水泥；溝床最底層，由厚度為0.23mm的聚氯乙烯薄膜構(gòu)成，其作用是防止污水直接下滲，使導(dǎo)水層經(jīng)常處于水飽和狀態(tài)，促使水分的毛細(xì)上升。滲濾溝之間的間距為0.75m，表層布水管埋深25cm,深層布水管埋深70cm;為防止布水管管孔被堵塞，用吸附磷效果較好的青石子包裹布水管，然后用土工布將青石子包裹。在深層布水管下方鋪設(shè)毛管浸潤(rùn)性能良好的材料，該工程采用的強(qiáng)化布水材料為300g規(guī)格的無紡布。填料配制人工土由黃泥土、草木灰、細(xì)砂按4:4:1(體積比)配制，測(cè)得該人工土有機(jī)質(zhì)含量為3.59%，C/N比為23，孔隙度為50%;導(dǎo)水層采用10cm厚的細(xì)爐渣填充。拔風(fēng)管設(shè)計(jì)拔風(fēng)粗管直徑為15cm，下部接穿孔通氣管，埋深為砂土層底部，地面以上高度為0.5m;拔風(fēng)細(xì)管直徑為7cm，下部接穿孔通氣管，埋深為導(dǎo)水層上部，地面以上高度為2.5m。冬季時(shí)，風(fēng)的流向?yàn)橛砂物L(fēng)粗管入，拔風(fēng)細(xì)管出；夏季白天時(shí)，風(fēng)的流向?yàn)轱L(fēng)的流向?yàn)橛砂物L(fēng)細(xì)管入，拔風(fēng)粗管出；夏季晚上時(shí)，風(fēng)的流向?yàn)橛砂物L(fēng)粗管入，拔風(fēng)細(xì)管出。植物的選配選種根系發(fā)達(dá)的經(jīng)濟(jì)作物金雀花、花椒等作為表面植物。工程去除效果(17'C-2(TC的平均濃度和去除效果)_項(xiàng)目_CODCrBOD5NH4+-NTNTP_SS進(jìn)水(mg/L)25616827.532.23.2384出水(mg/L)23.048.43.35,150.130.84去除效率(％)91__^_§^__99出水達(dá)到國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978—1996—級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例4:太湖流域某鎮(zhèn)一自然村6戶居民的示范工程。該示范工程的尺寸為長(zhǎng)4.0m，寬4.0m，深l.lm。設(shè)計(jì)處理能力為4t/d，水力負(fù)荷為0.25mV(mM)。實(shí)際運(yùn)行濕干比為1:3。污水自水解酸化池自流入毛細(xì)管滲濾溝系統(tǒng)。該工程所采用的滲濾溝系統(tǒng)剖面圖如圖所示。從上到下依次設(shè)35cm的表層土壤層、25cm的砂土層、40cm的人工土層和10cm的導(dǎo)水層；在系統(tǒng)前設(shè)水解酸化池；在表層土壤層上種植金針菜和香根草，在表層土壤層和人工土層內(nèi)分別設(shè)與水解酸化池或化糞池相通的表層布水管和深層布水管，在導(dǎo)水層內(nèi)設(shè)與排水池相通的排水管；在表層布水管和深層布水管外圍包青石子層，在青石子層外包有土工布。在深層布水管下面及兩側(cè)設(shè)置無訪布。該處地下水位比較高(2.1m)，所以該中試工程需建設(shè)磚墻和鋪設(shè)防滲層。磚墻為二四墻，內(nèi)抹水泥；溝床最底層，由厚度為0.23mm的聚氯乙烯薄膜構(gòu)成，其作用是防止污水直接下滲，使導(dǎo)水層經(jīng)常處于水飽和狀態(tài)，促使水分的毛細(xì)上升。滲濾溝之間的間距為0.75m，表層布水管埋深25cm,深層布水管埋深70cm;為防止布水管管孔被堵塞，用吸附磷效果較好的青石子包裹布水管，然后用土工布將青石子包裹。在深層布水管下方鋪設(shè)毛管浸潤(rùn)性能良好的材料，該工程采用的強(qiáng)化布水材料為300g規(guī)格的無紡布。填料配制人工土由黃泥土、草木灰、細(xì)砂按6:4:1(體積比)配制。測(cè)得該人工土有機(jī)質(zhì)含量為2.49%,C/N比為14，孔隙度為48%;導(dǎo)水層采取9cm厚度的卵石層填充。拔風(fēng)管設(shè)計(jì)拔風(fēng)粗管直徑為15cm，下部接穿孔通氣管，埋深為砂土層底部，地面以上高度為0.5m;拔風(fēng)細(xì)管直徑為7cm，下部接穿孔通氣管，埋深為導(dǎo)水層上部，地面以上高度為2.5m。冬季時(shí)，風(fēng)的流向?yàn)橛砂物L(fēng)粗管入，拔風(fēng)細(xì)管出；夏季白天時(shí)，風(fēng)的流向?yàn)轱L(fēng)的流向?yàn)橛砂物L(fēng)細(xì)管入，拔風(fēng)粗管出；夏季晚上時(shí)，風(fēng)的流向?yàn)橛砂物L(fēng)粗管入，拔風(fēng)細(xì)管出。植物的選配選用根系比較發(fā)達(dá)的草本植物金針菜、香根草作為表面植物。工程去除效果(17X:-2(TC的平均濃度和去除效果)<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>出水達(dá)到國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978—1996—級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。權(quán)利要求1、一種處理生活污水的高負(fù)荷毛細(xì)管滲濾溝系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)由從上到下依次由表層土壤層、砂土層、人工土層和導(dǎo)水層組成；其中在表層土壤層上種植有植物，在表層土壤層和人工土層內(nèi)分別設(shè)有與水解酸化池或化糞池相通的表層布水管和深層布水管，在導(dǎo)水層內(nèi)設(shè)有與排水池相通的排水管；在表層布水管和深層布水管外圍包有磷吸附量較大、利于生物膜生長(zhǎng)的青石子，在青石子層外包有土工布。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理生活污水的高負(fù)荷毛細(xì)管滲濾溝系統(tǒng)，其特征在于在該系統(tǒng)前設(shè)有作為預(yù)處理單元的水解酸化池或化糞池。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理生活污水的高負(fù)荷毛細(xì)管滲濾溝系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)還設(shè)有上口與外部空氣相通的拔風(fēng)粗管和拔風(fēng)細(xì)管；拔風(fēng)粗管的下口與埋于砂土層底部的穿孔通氣管相通，拔風(fēng)細(xì)管的下口與埋于導(dǎo)水層上部的穿孔通氣管相通；穿孔通氣管用防止堵塞的礫石和土工布包裹。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理生活污水的高負(fù)荷毛細(xì)管滲濾溝系統(tǒng)，其特征在于所述的表層土壤層的厚度為2040cm，所述的砂土層的其厚度為1525cm，所述的導(dǎo)水層的厚度為515cm。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理生活污水的高負(fù)荷毛細(xì)管滲濾溝系統(tǒng)，其特征在于所述的植物為根系發(fā)達(dá)的蔬菜或經(jīng)濟(jì)作物。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理生活污水的高負(fù)荷毛細(xì)管滲濾溝系統(tǒng)，其特征在于在深層布水管下面及兩側(cè)設(shè)置強(qiáng)化布水材料。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理生活污水的高負(fù)荷毛細(xì)管滲濾溝系統(tǒng)，其特征在于在所述的導(dǎo)水層的下部設(shè)有防滲層。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理生活污水的高負(fù)荷毛細(xì)管滲濾溝系統(tǒng)，其特征在于所述的人工土層由壤土、砂、含碳豐富的有機(jī)物組成，其厚度為3050cm。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的處理生活污水的高負(fù)荷毛細(xì)管滲濾溝系統(tǒng)，其特征在于所述的人工土層中壤土、含碳豐富的有機(jī)物、砂的體積比為3:3:110:4:1，人工土層有機(jī)質(zhì)含量為24%，C/N比為1435。10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理生活污水的高負(fù)荷毛細(xì)管滲濾溝系統(tǒng)，其特征在于所述的表層布水管的深度為2035cm，所述的深層布水管的深度為5575cm。全文摘要本發(fā)明公開了一種處理生活污水的毛細(xì)管滲濾溝系統(tǒng)，該系統(tǒng)由從上到下依次由表層土壤層、砂土層、人工土層和導(dǎo)水層組成；其中在表層土壤層上種植有植物，在表層土壤層和人工土層內(nèi)分別設(shè)有與水解酸化池或化糞池相通的表層布水管和深層布水管，布水管周圍是用土工布包裹的青石子；在導(dǎo)水層內(nèi)設(shè)有與排水池相通的排水管；設(shè)有用拔風(fēng)原理來自然強(qiáng)制通風(fēng)的拔風(fēng)管。本發(fā)明水力負(fù)荷較高，對(duì)生活污水中的COD、BOD₅、總磷、NH₄⁺-N、TN去除效率高，出水可達(dá)國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)；兼有基建、運(yùn)行管理費(fèi)用少、受環(huán)境影響小、無公共衛(wèi)生問題、可種植蔬菜和經(jīng)濟(jì)作物等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)特別適用于管網(wǎng)建設(shè)費(fèi)用高、脫氮除磷要求高的分散污水處理。文檔編號(hào)C02F1/44GK101229937SQ20081001874公開日2008年7月30日申請(qǐng)日期2008年1月22日優(yōu)先權(quán)日2008年1月22日發(fā)明者琳倫,馮景偉,卓孟,張繼彪,方彩霞,李軍狀,李坤權(quán),李培培,李繼紅,楊世關(guān),王為平,申榮艷,羅興章,耳聶,趙國(guó)華,鄒星星,正鄭,陳廣銀,高順枝,黃星發(fā)申請(qǐng)人:南京大學(xué)