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      污水高效土地處理工藝的人工加壓增氧系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號(hào):4808176閱讀:215來(lái)源:國(guó)知局
      專(zhuān)利名稱(chēng):污水高效土地處理工藝的人工加壓增氧系統(tǒng)的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本實(shí)用新型屬于污水生態(tài)處理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種污水高效土地處理工藝的 人工加壓增氧系統(tǒng)。
      背景技術(shù)
      由于農(nóng)村沒(méi)有合理的糞便收集措施,相關(guān)的生活污水及畜禽養(yǎng)殖業(yè)所產(chǎn)生的糞 便、廢水、動(dòng)物血、蛋殼等污染物質(zhì)得不到有效的處理。另外,一些小城鎮(zhèn)、公園、海濱旅游 地、新開(kāi)發(fā)的住宅區(qū)、賓館飯店等由于不具備設(shè)置污水處理站的條件,使得這些地區(qū)90%以 上的污水未經(jīng)處理直接排放到附近的海洋、河流、湖泊中,污染了水源和環(huán)境,導(dǎo)致水體中 的N、P超標(biāo),富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重,甚至水體變黑。而傳統(tǒng)的城市污水處理工藝由于投資巨大、運(yùn)行管理復(fù)雜、對(duì)技術(shù)要求較高,在經(jīng) 濟(jì)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱、技術(shù)水平相對(duì)較低的村鎮(zhèn)難以實(shí)施。土地處理技術(shù)(地下滲濾、快速滲濾、 慢速滲濾、人工濕地等工藝)由于能有效地去除bod5、C0D,又具有脫氮除磷能力,而且成本 低、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單,逐步得到推廣應(yīng)用。但是傳統(tǒng)的污水土地處理系統(tǒng)不足之處在于占地面積相對(duì)較大、受氣候影響大, 冬季運(yùn)行效果差、夏天滋生蚊蠅、有一定氣味,且隨著處理系統(tǒng)的運(yùn)行,數(shù)年后污水處理效 率逐漸降低,系統(tǒng)易發(fā)生堵塞及吸附飽和、只有厭氧段,脫氮除磷效果差等。人工土地處理系統(tǒng)對(duì)污水的凈化,利用土壤里的微生物,通過(guò)好氧、兼氧、厭氧微 生物的作用對(duì)污染物進(jìn)行分解、轉(zhuǎn)化,由于土地處理系統(tǒng)自身的特點(diǎn),往往會(huì)造成系統(tǒng)的復(fù) 氧不足,影響好氧微生物的的活性,造成硝化反應(yīng)下降,氨氮難以去除。而且微生物分解能 力下降,有機(jī)污染物易對(duì)系統(tǒng)造成阻塞,導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行不正常或者無(wú)法正常運(yùn)行。為解決上述復(fù)氧問(wèn)題,申請(qǐng)?zhí)枮?00410017M4. 5的中國(guó)專(zhuān)利污水處理的無(wú) 動(dòng)力通氣復(fù)氧系統(tǒng),在污水土地處理裝置布水管、集水管之間的土壤滲濾層中布置穿孔通 氣管,穿孔通氣管外表包覆高分子疏水性透氣膜,形成透氣不透水的通氣管,其兩端連接的 導(dǎo)氣管分別與地表的抽氣扇相連以及直接與大氣相通。系統(tǒng)采用風(fēng)能抽氣扇對(duì)處理系統(tǒng)自 然通風(fēng),不消耗電能,解決了供氧問(wèn)題,但是存在以下缺陷1、采用自然通風(fēng),不能根據(jù)進(jìn)水 水質(zhì)、水量調(diào)整曝氣量;2、高分子疏水性透氣膜損壞后更換困難,且造價(jià)較高;3、采用自然 通風(fēng),風(fēng)壓較小,空氣到土壤的傳質(zhì)效率相對(duì)較低,復(fù)氧效果較差。申請(qǐng)?zhí)枮?00820080804. 7的中國(guó)專(zhuān)利污水人工土地系統(tǒng)復(fù)氧層結(jié)構(gòu),其復(fù)氧層 設(shè)置于生態(tài)填料人工土地處理系統(tǒng)的厭氧槽下方與好氧層之間,復(fù)氧層與其他工作層之間 用尼龍網(wǎng)隔開(kāi),復(fù)氧層配置多孔材料,其孔隙度為4(Γ50%,在復(fù)氧層中間設(shè)置一水平通氣 管,水平通氣管兩端同垂直通氣管相連,水平通氣管以螺旋方式在其四周打孔。該方式采用 空氣復(fù)氧,與申請(qǐng)?zhí)枮?00410017544. 5的中國(guó)專(zhuān)利存在同樣的缺陷空氣的壓力較小,空 氣到土壤的傳質(zhì)效率相對(duì)較低,復(fù)氧效果較差,不易控制運(yùn)行工況,脫氮除磷效果較差。發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述問(wèn)題,本實(shí)用新型的目的是提供一種污水高效土地處理工藝的人工加壓 增氧系統(tǒng),通過(guò)人工加壓增氧提高空氣的傳遞效率和復(fù)氧效果,強(qiáng)化土壤微生物對(duì)污水中 污染物的降解凈化功能,從而實(shí)現(xiàn)污水土地處理系統(tǒng)脫氮除磷的功能,提高出水的效果。本實(shí)用新型技術(shù)方案如下在污水高效土地處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加一由曝氣風(fēng) 機(jī)、空氣擴(kuò)散裝置組成的人工加壓增氧系統(tǒng),所述空氣擴(kuò)散裝置位于土地處理系統(tǒng)水面以 下并通過(guò)管道與曝氣風(fēng)機(jī)相連;預(yù)處理后的污水進(jìn)入土地處理系統(tǒng),空氣經(jīng)曝氣風(fēng)機(jī)加壓后 通過(guò)空氣擴(kuò)散裝置以小氣泡的形式擴(kuò)散到系統(tǒng)的污水中,達(dá)到向污水中充氧和攪拌的目的。所述空氣擴(kuò)散裝置采用管壁開(kāi)孔的曝氣管或擴(kuò)散板等,不局限于本文的說(shuō)明。所述曝氣管上開(kāi)孔的孔口朝下。所述污水高效土地處理系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),經(jīng)預(yù)處理的污水通過(guò)進(jìn)水管經(jīng)埋設(shè)在布水層 中的布水管緩慢向填料與集水層擴(kuò)散,空氣經(jīng)曝氣風(fēng)機(jī)加壓后通過(guò)空氣擴(kuò)散裝置以小氣泡 的形式擴(kuò)散到系統(tǒng)的污水中,達(dá)到向污水中充氧和攪拌的目的,在生物填料顆粒間孔隙的 截留、濾除以及微生物的共同作用下,污水中的污染物質(zhì)得到去除。最終,處理后的水通過(guò) 集水管上的開(kāi)孔匯集于集水管中,經(jīng)排水管排出土地處理系統(tǒng)。所述污水高效土地處理系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中一旦發(fā)生堵塞,曝氣風(fēng)機(jī)可通過(guò)空氣擴(kuò)散 裝置向土地處理系統(tǒng)提供空氣,進(jìn)行氣一水反沖洗,反沖洗出水通過(guò)集水管收集由反沖洗 排水管排出土地處理系統(tǒng)。所述污水高效土地處理系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中空氣擴(kuò)散裝置鼓出的空氣和由于微生物 新陳代謝產(chǎn)生的氣體經(jīng)填料與集水層中的出氣管收集排出系統(tǒng),該出氣管位于填料與集水 層上方靠近土壤層、穿過(guò)土壤層并伸出地面以上,氣體直接排放到大氣或收集后集中處理。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、與傳統(tǒng)污水土地處理系統(tǒng)相比,增加人工加壓增氧系統(tǒng),空氣經(jīng)曝氣風(fēng)機(jī)壓縮 后通過(guò)空氣擴(kuò)散裝置以小氣泡的形式擴(kuò)散到系統(tǒng)的污水中,達(dá)到充氧及攪拌的目的,空氣 傳遞效率高,復(fù)氧效果好,生物膜更新速度快,實(shí)現(xiàn)了土地處理系統(tǒng)去除氨氮的功能,提高 了出水水質(zhì);小氣泡的攪拌作用能有效防止布水層、填料與集水層堵塞,緩解了傳統(tǒng)污水土 地處理系統(tǒng)堵塞的問(wèn)題;2、與傳統(tǒng)污水土地處理系統(tǒng)相比,增加人工加壓增氧系統(tǒng),形成好氧土地處理系 統(tǒng),有效減輕了系統(tǒng)出氣的臭味;3、與其他土地處理系統(tǒng)復(fù)氧方式相比,人工加壓增氧的強(qiáng)度、時(shí)間不受外界環(huán)境 因素的影響,可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、水量等調(diào)整土地處理系統(tǒng)的曝氣量、曝氣時(shí)間、曝氣面積,保 證穩(wěn)定的處理效果。
      圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的斷面示意圖。其中,1、集水管;2、曝氣管;3、布水管;4、防滲膜;5、砂層;6、布水層;7、填料與集 水層;8、土壤層;9、出氣管;10、反沖洗進(jìn)水管;11、反沖洗排水管;12、曝氣風(fēng)機(jī);13、進(jìn)水管;14、排水管。
      具體實(shí)施方式

      以下結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。如圖1和圖2所示,本發(fā)明包括一梯形斷面的槽體,在地面以下挖掘而成,四周和 底部鋪有防滲膜4。其中填充有三部分,自下而上依次為砂層5,布水層6、填料與集水層7、 土壤層8,以及鋪設(shè)于布水層5中的布水管3、曝氣管2和填料與集水層7中的集水管1、出 氣管9。布水管3和集水管1的管壁上開(kāi)有多個(gè)孔。其中,布水管3靠近底部,上面用卵石 覆蓋,集水管1在填料與集水層7的上部靠近土壤層8處。曝氣管2根據(jù)污水處理設(shè)計(jì)(孔 徑、數(shù)量等)在管道上開(kāi)孔,鋪設(shè)在布水層中,其中一端封閉,另一端與曝氣風(fēng)機(jī)相連接。進(jìn) 水管13、反沖洗進(jìn)水管10分別與布水管3相連,排水管14、反沖洗排水管11與集水管1相 連。生物填料與集水層7和土壤層8之間用網(wǎng)格分隔開(kāi)。防滲膜4位于設(shè)計(jì)斷面的底部及 斜邊上,主要作用是防止污水污染地下水。經(jīng)過(guò)預(yù)處理的污水通過(guò)進(jìn)水管13經(jīng)埋在布水層6的穿孔布水管進(jìn)入土地處理系 統(tǒng),空氣經(jīng)曝氣風(fēng)機(jī)12加壓后通過(guò)埋在布水層6的曝氣管2以小氣泡的形式擴(kuò)散到土地 處理系統(tǒng)的污水中,達(dá)到充氧和攪拌的目的,污水自下而上依次流經(jīng)布水層6、填料與集水 層(煤渣、珍珠巖、碎石、建筑垃圾等)5。有機(jī)污染物質(zhì)進(jìn)入土地處理系統(tǒng)后,首先通過(guò)生物 填料顆粒間的孔隙的過(guò)濾、吸附作用被截留下來(lái)。在生物填料層中生存著種類(lèi)繁多、數(shù)量巨 大的微生物,它們對(duì)污水中的有機(jī)固體和溶解性有機(jī)物、氮、磷等具有強(qiáng)大的降解與轉(zhuǎn)化能 力。生物分解、轉(zhuǎn)化后的殘留物和惰性物質(zhì)留在土壤中,成為土壤母質(zhì)的一部分。通過(guò)控制 土地處理系統(tǒng)的曝氣時(shí)間、曝氣量、曝氣面積,脫氮細(xì)菌和除磷細(xì)菌在好氧一厭氧交替的環(huán) 境下完成對(duì)氮磷化合物的去除。最終,處理后的水通過(guò)集水管上的開(kāi)孔匯集于集水管1中 經(jīng)排水管14排出土地處理系統(tǒng)。土地處理系統(tǒng)頂部土壤層8上種有植被,提高了土地的利 用率,防止臭味散發(fā),同時(shí)達(dá)到保溫、美化環(huán)境的作用。運(yùn)行過(guò)程中土地處理系統(tǒng)一旦發(fā)生堵塞,可通過(guò)反沖洗進(jìn)水管10、反沖洗排水管 11對(duì)布水層、填料與集水層進(jìn)行反沖洗,反沖洗過(guò)程中,曝氣風(fēng)機(jī)12可通過(guò)曝氣管2向土地 處理系統(tǒng)提供空氣,土地處理系統(tǒng)進(jìn)行氣一水反沖洗,提高反沖洗效果,節(jié)省反沖洗水量, 解決了布水層、填料與集水層堵塞的問(wèn)題。同時(shí)對(duì)布水管3和集水管1表面進(jìn)行沖洗,有效 解決了傳統(tǒng)工藝長(zhǎng)期運(yùn)行易產(chǎn)生堵塞的問(wèn)題,反沖洗出水通過(guò)集水管1收集經(jīng)反沖排水管 11排出土地處理系統(tǒng)。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)例中,防滲膜厚1. 2mm,布水層厚200mm,碎石填料的有效 高度為650mm,上面覆蓋270mm厚的粘土,起到保溫與防止臭味散發(fā)的作用。布水管、集水 管、曝氣管均采用穿孔管,小孔與垂直方向成15°,兩排斜向下。其中布水管、曝氣管位于布 水層中,集水管和多個(gè)出氣管位于土壤和填料層之間。通過(guò)檢測(cè)進(jìn)出水濃度,系統(tǒng)對(duì)COD、 BOD5的去除率分別達(dá)到80%、85%以上,對(duì)總磷、氨氮的去除率分別達(dá)到40 50%、30 40%。權(quán)利要求1.一種污水高效土地處理工藝的人工加壓增氧系統(tǒng),其特征在于它包括曝氣風(fēng)機(jī)和空 氣擴(kuò)散裝置,所述空氣擴(kuò)散裝置位于土地處理系統(tǒng)水面以下并通過(guò)管道與曝氣風(fēng)機(jī)相連; 預(yù)處理后的污水進(jìn)入土地處理系統(tǒng),空氣經(jīng)曝氣風(fēng)機(jī)加壓后通過(guò)空氣擴(kuò)散裝置以小氣泡的 形式擴(kuò)散到系統(tǒng)的污水中。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工加壓增氧系統(tǒng),其特征在于所述的空氣擴(kuò)散裝置采用管 壁開(kāi)孔的曝氣管或擴(kuò)散板。
      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人工加壓增氧系統(tǒng),其特征在于所述的曝氣管一端封閉,另 一端與曝氣風(fēng)機(jī)相連接。
      4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人工加壓增氧系統(tǒng),其特征在于所述的曝氣管上開(kāi)孔的孔口 朝下。
      專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種污水高效土地處理工藝的人工加壓增氧系統(tǒng),其特征在于在污水高效土地處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加一由曝氣風(fēng)機(jī)、空氣擴(kuò)散裝置組成的人工加壓增氧系統(tǒng),所述空氣擴(kuò)散裝置位于土地處理系統(tǒng)水面以下并通過(guò)管道與鼓風(fēng)機(jī)相連;預(yù)處理后的污水進(jìn)入土地處理系統(tǒng),空氣經(jīng)曝氣風(fēng)機(jī)加壓后通過(guò)空氣擴(kuò)散裝置以小氣泡的形式擴(kuò)散到系統(tǒng)的污水中,達(dá)到向污水中充氧和攪拌的目的,復(fù)氧效果好,傳質(zhì)效率高,生物膜更新快,處理效率高,并有效緩解了土地處理系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中堵塞的問(wèn)題。
      文檔編號(hào)C02F3/02GK201825778SQ20102054881
      公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
      發(fā)明者郭一令 申請(qǐng)人:青島理工大學(xué)
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