一體化污水凈化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種一體化污水凈化系統(tǒng)，包括污水處理池體，所述污水處理池體內(nèi)由頂部至底部依次設(shè)置有：植物種植層、第一O段生物濾層、第一曝氣層、第二O段生物濾層、第二曝氣層、A段生物濾層、以及出水層；所述第一曝氣層和所述第二曝氣層均設(shè)有用于連通所述污水處理池體外部的曝氣管。該一體化污水凈化系統(tǒng)具有：占地面積少、系統(tǒng)啟動(dòng)快、填料可循環(huán)再生作用、運(yùn)行成本低、維護(hù)操作簡(jiǎn)單、環(huán)境衛(wèi)生好、污水處理效果好、自主供氣等優(yōu)勢(shì)。
【專利說(shuō)明】
-體化污水凈化系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，設(shè)及一種一體化污水凈化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 低濃度生活污水處理工藝和凈水系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展和使用，已有多種傳統(tǒng)的 處理工藝，主要有:序列間歇式活性污泥法、氧化溝法、吸附-生物降解工藝、厭氧好氧工藝 法、生物濾池法、生物轉(zhuǎn)盤法、生物接觸氧化法、生物流化床法、人工濕地法、地下滲濾處理 系統(tǒng)等，運(yùn)些常規(guī)的處理工藝雖然都能取得較好的效果，但也存在一些難W克服的缺點(diǎn)，主 要表現(xiàn)在:第一、基建投資和管理費(fèi)用較高，農(nóng)村和小城鎮(zhèn)地區(qū)難W承受較高的經(jīng)濟(jì)成本； 第二，操作復(fù)雜，難W管理;第=、污水處理過(guò)程中產(chǎn)生大量的污泥，容易造成二次污染，并 且易阻塞污水處理系統(tǒng)，造成處理系統(tǒng)的擁痕，從而導(dǎo)致相應(yīng)維護(hù)費(fèi)用的增加;第四、動(dòng)力 消耗較大、占地面積大、耐沖擊負(fù)荷差，處理單位污水的能耗較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種一體化 污水凈化系統(tǒng)，包括污水處理池體，其特征在于，所述污水處理池體內(nèi)由頂部至底部依次設(shè) 置有:植物種植層、第一 0段生物濾層、第一曝氣層、第二0段生物濾層、第二曝氣層、A段生物 濾層、W及出水層;所述污水處理池體的頂部、靠近所述植物種植層處設(shè)有進(jìn)水口；所述池 體的底部設(shè)有用于連通所述出水層和所述污水處理池體外部的出水口；
[0004] 所述第一曝氣層和所述第二曝氣層均設(shè)有用于連通所述污水處理池體外部的曝 氣管。
[0005] 在某些實(shí)施方式中，所述進(jìn)水口處連接有從所述污水處理池體外部穿設(shè)至所述污 水處理池體內(nèi)部的進(jìn)水管;所述進(jìn)水管連接有布設(shè)于所述植物種植層的布水器。
[0006] 在某些實(shí)施方式中，所述布水器包括與所述進(jìn)水管連接的主線管道，W及多條連 接于所述主線管道的分線管道，所述分線管道背離所述主線管道的一端開(kāi)設(shè)有若干誘灌 P。
[0007] 在某些實(shí)施方式中，所述分線管道垂直于所述主線管道。
[000引在某些實(shí)施方式中，所述進(jìn)水口設(shè)置有閥口。
[0009] 在某些實(shí)施方式中，所述第一0段生物濾層與所述第二0段生物濾層的厚度相同， 所述第一 0段生物濾層或所述第二0段生物濾層與所述污水處理池體的高度比例為1:6~1: 10。
[0010] 在某些實(shí)施方式中，所述污水處理池體的頂部距離所述植物種植層的表面30cm~ 50cm。
[0011] 在某些實(shí)施方式中，所述出水口與A段生物濾層的上表面平齊。
[0012] 本發(fā)明提供的有益效果是：
[0013] 本發(fā)明提供的一體化污水凈化系統(tǒng)相較于現(xiàn)有技術(shù)，具有W下優(yōu)勢(shì)：
[0014] I、占地面積少:每平方米占地面積每天可處理1.5~2.0m3的污水。
[0015] 2、系統(tǒng)啟動(dòng)快:建成后即可投入使用，簡(jiǎn)單調(diào)試后即可W運(yùn)行。
[0016] 3、填料具有循環(huán)再生作用，使用壽命長(zhǎng)，節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本。
[0017] 4、運(yùn)行成本低:系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，除進(jìn)水提升需要耗電外，不需要其他能耗，每處理1立 方米污水耗電量少于0.1度。
[0018] 5、維護(hù)操作簡(jiǎn)單，除了植物定期收割外，基本無(wú)需人工值守，維護(hù)費(fèi)用極低。
[0019] 6、環(huán)境衛(wèi)生好，景觀效果好，結(jié)構(gòu)搭配合理。
[0020] 7、污水處理效果好:進(jìn)水時(shí)化學(xué)需氧量< 800mg/L、氨氮< 40mg/L、總憐< lOmg/L、 固體懸浮物< lOOmg/L，出水時(shí)化學(xué)需氧量< 40mg/L、氨氮< 5mg/L、總憐< 0.5mg/L、固體懸 浮物^ 5mg/L，部分指標(biāo)超過(guò)城鎮(zhèn)污水處理廠一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。
[0021 ] 8、自主供氣:通過(guò)增設(shè)曝氣管實(shí)現(xiàn)曝氣層和0段生物濾層的通氣，無(wú)需額外耗能供 給氧氣。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 應(yīng)當(dāng)理解的是，W下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范 圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可W根據(jù)運(yùn)些 附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0023] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明植物種植層結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本發(fā)明第 一曝氣層和第二曝氣層結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為本發(fā)明出水層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明：
[0025]
[0026]

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附 圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[002引在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)"長(zhǎng)度"、"寬度"、"上"、"下"、"前"、"后"、 "左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底""內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所 示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝 置或元件必須具有特定的方位、W特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限 制。
[0029] 此外，術(shù)語(yǔ)"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性 或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可W明示或者 隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，"多個(gè)"的含義是兩個(gè)或兩個(gè)W上， 除非另有明確具體的限定。
[0030] 在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)"安裝"、"相連"、"連接"、"固定"等 術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可W是固定連接，也可W是可拆卸連接，或成一體;可W是機(jī)械連 接，也可W是電連接;可W是直接相連，也可W通過(guò)中間媒介間接相連，可W是兩個(gè)元件內(nèi) 部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可W根據(jù)具體情 況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
[0031] 實(shí)施例
[0032] 參閱圖I和圖2,在本發(fā)明實(shí)施例中，一體化污水凈化系統(tǒng)，包括污水處理池體1，其 特征在于，所述污水處理池體1內(nèi)由頂部至底部依次設(shè)置有:植物種植層2、第一 0段生物濾 層3、第一曝氣層4、第二0段生物濾層5、第二曝氣層6、A段生物濾層7、W及出水層8;所述污 水處理池體1的頂部、靠近所述植物種植層2處設(shè)有進(jìn)水口 9;所述池體的底部設(shè)有用于連通 所述出水層8和所述污水處理池體1外部的出水口 10;
[0033] 所述第一曝氣層4和所述第二曝氣層6均設(shè)有用于連通所述污水處理池體1外部的 曝氣管12。
[0034] 上述，污水由污水處理池體1的進(jìn)水口 9進(jìn)入池體內(nèi)部時(shí)，污水首先經(jīng)布水器13進(jìn) 入植物種植層2,通常經(jīng)過(guò)約為20min滲濾時(shí)間，跌落到第一0段生物濾層3,經(jīng)過(guò)約為50min 的滲濾時(shí)間，跌落到第二0段生物濾層5，經(jīng)過(guò)約為50min的滲濾時(shí)間，跌落到A段生物濾層7， 通過(guò)重力作用形成的水壓力，經(jīng)出水層8由出水口 10排出上一進(jìn)水周期儲(chǔ)存在A段生物濾層 7的水，達(dá)標(biāo)排放。本次進(jìn)水儲(chǔ)存在A段生物濾層7,繼續(xù)進(jìn)行生物作用，在下一進(jìn)水周期排 出。
[0035] 污水進(jìn)入植物種植層2時(shí)，污水在下跌滲濾過(guò)程中，W植物根系吸收，實(shí)現(xiàn)生物固 氮、固憐，吸收污水中的多余的氮元素和憐元素。所述的植物種植層2種植的通常為挺水植 物，如燈屯、草、美人蕉、皇竹草、蛋簡(jiǎn)、香茹草等。
[0036] 污水進(jìn)入第一 0段生物濾層3和第二0段生物濾層5，被第一 0段生物濾層3和第二0 段生物濾層5中填充的好氧生物濾料吸附。
[0037] 可W理解的是，微生物凈化污水的過(guò)程，實(shí)質(zhì)上就是在污水處理裝置運(yùn)一小型生 態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，利用各種生理生化性能的微生物類群間的相互配合而進(jìn)行的一種物質(zhì)循環(huán)過(guò) 程。當(dāng)化學(xué)需氧量、氨氮、固體懸浮物含量較高的進(jìn)入污水處理裝置后，其中的自然微生物 區(qū)系在好氧條件下，根據(jù)其中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或有毒物質(zhì)的情況，在客觀上造成了一個(gè)選擇性的 培養(yǎng)條件，并隨著時(shí)間的推移，發(fā)生了微生物區(qū)系的有規(guī)律的更迭，從而使水中的有機(jī)物或 毒物不斷被降解、氧化、分解、轉(zhuǎn)化或吸附沉降，進(jìn)而達(dá)到去除污染物的效果。
[0038] 有機(jī)污染物的去除主要由過(guò)濾截留、吸附和微生物降解作用共同完成。過(guò)濾截留 和吸附作用在污水下滲過(guò)程中起主要作用。有機(jī)物的真正去除是依靠填料中種類和數(shù)量龐 大的微生物進(jìn)行分解降解完成，主要發(fā)生在停止進(jìn)水期，其中的好氧降解是主導(dǎo)作用，兼 氧、厭氧分解作用較小，其分解最終產(chǎn)物為化、0)2和此0等。分解產(chǎn)生氣體通過(guò)填料層和曝氣 層管道排入大氣中。
[0039] 需要理解的是，污水中的有機(jī)氮通過(guò)微生物的氨化作用轉(zhuǎn)化為NH4+-N，在有氧環(huán)境 下由亞硝酸菌氧化為N02-N，再由硝酸菌將N02-N進(jìn)一步氧化為N03-N的過(guò)程，該過(guò)程改變了 有機(jī)氮的存在形態(tài)。
[0040] 污水中的憐是W憐酸鹽、聚憐酸鹽和有機(jī)憐酸鹽型式存在。本系統(tǒng)對(duì)憐的去除作 用包括填料的過(guò)濾吸附、微生物固憐和植物吸收。
[0041] 需要理解的是，污水在緩慢下跌的過(guò)程中，系統(tǒng)內(nèi)微生物分解產(chǎn)生的廢氣由第一 曝氣層4和所述第二曝氣層6設(shè)有的曝氣管12排出，當(dāng)污水下滲到曝氣層W下，填料內(nèi)部產(chǎn) 生一定的負(fù)壓，空氣從曝氣管12進(jìn)入曝氣層，從而達(dá)到對(duì)第一 0段生物濾層3和第二0段生物 濾層5中好氧生物濾料供氧的目的。
[0042] 需要理解的是，污水繼續(xù)下跌進(jìn)入A段生物濾層7,因該段完全被水淹沒(méi)，形成了一 個(gè)厭氧微環(huán)境，厭氧菌利用污水中剩余有機(jī)物提供的碳源為能量將n〇3-n還原成化，化通過(guò) 曝氣層管道排出系統(tǒng)。
[0043] 污水經(jīng)過(guò)約化的滲濾達(dá)標(biāo)排放后，系統(tǒng)停置4h，再進(jìn)行下一輪進(jìn)水循環(huán)。在停置 期，填料內(nèi)吸附的污染物質(zhì)，通過(guò)微生物分解作用進(jìn)一步分解，分解產(chǎn)生的氣體由曝氣層管 道排出。
[0044] 可W理解的是，植物種植層巧巾植的植物吸收的氮、憐類有機(jī)物，可W通過(guò)定期收 割植物得W去除。
[0045] 本發(fā)明采用間歇式進(jìn)水，在停止進(jìn)水期，附著在生物濾料表面的微生物將進(jìn)水期 吸附的有機(jī)污染物分解去除而達(dá)到凈化效果，從而恢復(fù)生物濾料的吸附性能。當(dāng)然，本發(fā)明 還可W設(shè)置相同的多套污水凈化系統(tǒng)，通過(guò)定時(shí)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水。本發(fā) 明的一體化污水凈化系統(tǒng)占地面積小、出水水質(zhì)穩(wěn)定、投資造價(jià)低、操作維護(hù)簡(jiǎn)單、運(yùn)營(yíng)管 理費(fèi)用低的特點(diǎn)，尤其適用于村鎮(zhèn)生活污水、農(nóng)副產(chǎn)品加工廠等有機(jī)污水的處理。
[0046] 實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明采用間歇進(jìn)水方式，進(jìn)水間隔周期通常為化左右，該周期時(shí)間 限定由智能定時(shí)裝置控制污水進(jìn)水閥口既可現(xiàn)實(shí)。污水整個(gè)滲濾過(guò)程約為化，空置期為地。 污水在植物種植層2的停留時(shí)間約為20min，減少了植物泡水時(shí)間，有效保證植物良好的呼 吸環(huán)境。
[0047] 可W理解的是，為使第一曝氣層4和第二曝氣層6的曝氣程度更為充分，曝氣管12 可布設(shè)與所述第一曝氣層4和第二曝氣層6中，曝氣管12的分布的形狀可W由多種情況，可 參閱圖2中的排布方式，即呈井字形排布。
[0048] 當(dāng)然，為了出水層8能夠更好的排出水流，出水層8處可設(shè)有布設(shè)于出水層8中的出 水管，參閱圖4。
[0049] 本發(fā)明的污水處理池體1，可選用混凝±、磚混、碳鋼和玻璃鋼材料。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際 情況，池體可為地上式、半地上式或者地下式結(jié)構(gòu)。
[0050] 參閱圖3,在本發(fā)明實(shí)施例中，所述進(jìn)水口9處連接有從所述污水處理池體1外部穿 設(shè)至所述污水處理池體1內(nèi)部的進(jìn)水管11;所述進(jìn)水管11連接有布設(shè)于所述植物種植層2的 布水器13。
[0051 ] 上述，由布水器13布水到植物種植層2，布水器13的特殊結(jié)構(gòu)，可W把污水均勻?yàn)?布在植物種植層2。有利于污水在植物種植層2的分散。
[0052]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述布水器13包括與所述進(jìn)水管11連接的主線管道131，W及 多條連接于所述主線管道131管壁的分線管道132,所述分線管道132背離所述主線管道131 的一端開(kāi)設(shè)誘灌口 132開(kāi)設(shè)有若干誘灌口，誘灌口間距IOcm,直徑5mm~10mm、為呈水平均勻 分布的圓孔。
[0化3] 上述，污水由進(jìn)水管11進(jìn)入布水器13的主線管道131，再經(jīng)由分線管道132將污水 分布到植物種植層2,布水器13的特殊結(jié)構(gòu)，可W把污水均勻?yàn)⒉荚谥参锓N植層2。有利于污 水在植物種植層2的分散。
[0054] 可W理解的是，該布水器13、所述進(jìn)水管11、所述曝氣管12和所述出水口 10均可W 是PVC管，具有較好的耐腐蝕性，且價(jià)格便宜。管道的直徑，根據(jù)處理污水的水量和所使用的 位置來(lái)計(jì)算確定。
[0055] 在本發(fā)明實(shí)施例中，所述分線管道132垂直于所述主線管道131。
[0056] 在本發(fā)明實(shí)施例中，所述進(jìn)水口 9設(shè)置有閥口，閥口可W為智能定時(shí)電控閥口。
[0057] 上述，閥口用于控制進(jìn)水口 9的進(jìn)水周期。
[0058] 在本發(fā)明實(shí)施例中，污水進(jìn)入一體化污水凈化系統(tǒng)之前，應(yīng)另外設(shè)置格柵和沉淀 池，去除污水中的固體物質(zhì)，避免固體物質(zhì)阻塞該一體化污水凈化系統(tǒng)。
[0059] 在本發(fā)明實(shí)施例中，所述第一0段生物濾層3與所述第二0段生物濾層5的厚度相 同，所述第一0段生物濾層3或所述第二0段生物濾層5與所述污水處理池體1的厚度比例為 1:6 ~1:10。
[0060] 上述，在實(shí)際生產(chǎn)中，較為適于推廣的一體化污水凈化系統(tǒng)的，污水處理池體1高 度為230cm~370cm，植物種植層2的填料為細(xì)砂，植物種植層2的厚度約為20cm;第一 0段生 物濾層3和第二0段生物濾層5的好氧生物濾料均為細(xì)砂、碳粉、砂堿、沸石、陶粒等比表面積 大、孔隙率高、粒徑細(xì)小的惰性材料組成，第一 0段生物濾層3和第二0段生物濾層5的厚度均 約為40cm~80cm;A段生物濾層7的厭氧生物濾料為煤炭渣、頁(yè)巖石等組成，A段生物濾層7的 厚度為40cm~80cm;第一曝氣層4和第二曝氣層6的厚度均約為20cm，曝氣濾料為砂堿石層； 出水層8填料是砂堿石，出水層8厚度約為20cm。
[0061 ] 在本發(fā)明實(shí)施例中，所述污水處理池體1的頂部距離所述植物種植層2的表面30cm ~50cm〇
[0062] W上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可W有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一體化污水凈化系統(tǒng)，包括污水處理池體，其特征在于，所述污水處理池體內(nèi)由頂部 至底部依次設(shè)置有:植物種植層、第一 0段生物濾層、第一曝氣層、第二0段生物濾層、第二曝 氣層、A段生物濾層、以及出水層;所述污水處理池體的頂部、靠近所述植物種植層處設(shè)有進(jìn) 水口；所述池體的底部設(shè)有用于連通所述出水層和所述污水處理池體外部的出水口； 所述第一曝氣層和所述第二曝氣層均設(shè)有用于連通所述污水處理池體外部的曝氣管。2. 如權(quán)利要求1所述的一體化污水凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述進(jìn)水口處連接有從所述 污水處理池體外部穿設(shè)至所述污水處理池體內(nèi)部的進(jìn)水管;所述進(jìn)水管連接有布設(shè)于所述 植物種植層的布水器。3. 如權(quán)利要求2所述的一體化污水凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述布水器包括與所述進(jìn)水 管連接的主線管道，以及多條連接于所述主線管道的分線管道，所述分線管道背離所述主 線管道的一端開(kāi)設(shè)有若干澆灌口。4. 如權(quán)利要求3所述的一體化污水凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述分線管道垂直于所述主 線管道。5. 如權(quán)利要求1所述的一體化污水凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述進(jìn)水口設(shè)置有閥門。6. 如權(quán)利要求1所述的一體化污水凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述第一 0段生物濾層與所 述第二0段生物濾層的厚度相同，所述第一0段生物濾層或所述第二0段生物濾層與所述污 水處理池體的高度比例為1:6~1:10。7. 如權(quán)利要求1所述的一體化污水凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述污水處理池體的頂部距 離所述植物種植層的表面30cm~50cm〇8. 如權(quán)利要求1所述的一體化污水凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述出水口與A段生物濾層 的上表面平齊。
【文檔編號(hào)】C02F3/30GK105836895SQ201610406620
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年6月12日
【發(fā)明人】馬林云, 趙樹(shù)章, 賴明輝, 劉新貴, 張干均
【申請(qǐng)人】廣西飛揚(yáng)環(huán)?？萍加邢薰?br>