申请日2009.04.07
公开(公告)日2010.03.03
IPC分类号C02F9/14; C02F3/32; C02F3/34; C02F1/66; C02F3/28; C02F1/40; C02F3/10
摘要
一种公路服务区人工生态废水处理单元，采用生态混凝土材料构成层状单元，由上而下分为植物层、人工填料层和人工复合滤料垫层。最底部的人工复合滤料垫层厚度为4-8cm，直径为1-4cm的碎石、建筑垃圾、炉渣和粘土颗粒混合而成，体积混合比例为6∶2∶1∶1;人工填料层由原土和剧木屑混合而成，体积混合比例为6∶4，厚度为4-6cm;植物层由灯心草、百喜草12丛/平方米、黑麦草、香莆18丛/平方米构成。该发明可以对污水中的氮磷等无机富营养化元素进行高效清除，去除SS、COD、BOD5等有机污染物质，符合高速公路水量少、水质不稳定的特点。另外，本发明适用范围广，不受场地限制，也可以用于池塘、生活污水、工业废水的治理，建设投资少、操作方便。
权利要求书
1、一种公路服务区人工生态废水处理单元，采用生态混凝土材料构成层状单元，由上而 下分为植物层、人工填料层和人工复合滤料垫层，其特征在于最底部的人工复合滤料垫层厚 度为4-8cm，直径为1-4cm的碎石、建筑垃圾、炉渣和粘土颗粒混合而成，体积混合比例为6∶ 2∶1∶1;人工填料层由原土和剧木屑混合而成，体积混合比例为6∶4，厚度为4-6cm;植物 层由灯心草、百喜草12丛/平方米、黑麦草、香莆18丛/平方米构成，所述人工复合滤料垫 层的空隙率为15%~20%，透水系数大于等于1×10-1cm/s、PH值为8~9;所述公路服务区人工 生态废水处理单元具有左右两侧不锈钢制挡水板，和底部90cm×40cm的长方形钢板，该底层 与左右两侧不锈钢制挡水板采用焊接或者销钉连接。
2、根据权利要求1所述的公路服务区人工生态废水处理单元，其特征在于人工复合滤料 垫层是石英砂层、钢渣层、沸石层以及泥炭层构成的层状结构。
3、根据权利要求2所述的公路服务区人工生态废水处理单元，其特征在于人工填料层上 等间距和平行成排地布设生物膜载体软性填料，该生物膜载体软性填料是仿水草辫帘式填料， 在水温20-25℃时水流冲刷4天后，在生物膜载体软性填料上形成丰满的生物膜。
4、根据权利要求3所述的公路服务区人工生态废水处理单元，其特征在于在所述的公路 服务区人工生态废水处理单元的左右两侧和底侧设置4个排水孔。
5、根据权利要求4所述的公路服务区人工生态废水处理单元，其特征在于植物层是沉水 植物层，由苦草12丛/平方米、狐尾藻、轮叶黑藻18丛/平方米构成。
6、根据权利要求5所述的公路服务区人工生态废水处理单元，其特征在于所述的成层状 单元总厚度为50~110cm。
7、根据权利要求1所述的公路服务区人工生态废水处理单元进行污水处理的方法，其特 征在于工艺流程为：
(1)将污水集中收集到污水箱中，经过管道排放到污水处理中心，所述污水处理中心 由至少一个上述公路服务区人工生态废水处理单元、至少一组过滤格栅、至少一个污水净化 装置、若干排水管道组成;
其中格栅由不锈钢制成，拦截在污水箱的排水口，污水箱的排水口连接的排水管由防渗 水的PVC管制成，该排水管一端连接污水箱，一端自然放置在格栅入口处;格栅的出口处连 接一节PVC管，PVC管另一端连接进入到所述公路服务区人工生态废水处理单元，该处理单 元通过管道连接小型水净化装置;
(2)一级格栅处理
利用不锈钢制成的网络状格栅去除颗粒较大的杂物、悬浮物、人畜粪便、毛发，排出的 渣作沼气池原料，其中格栅左右两侧为不锈钢制挡水板，底层为80cm×30cm的长方形钢板， 该底层与两侧不锈钢制挡水板焊接或者销钉连接;
(3)二级处理
由步骤(2)得到的水通过所述公路服务区人工生态废水处理单元，一部分沉淀到底层， 一部分发生厌氧反应，一部分由植物层吸收，一部分通过生物膜通过PVC管流入到下一级小 型水净化装置处理;
(4)净化处理
利用通常的净化水装置净化，得到的净化水排入集水池经过24小时的沉淀，添加碱试剂， 用PH试纸测量确保得到的水PH值为7~8.5时，回收利用后一部分用来洗车、清洁路面，一 部分用来浇灌绿化带，一部分流入江河。
8、根据权利要求7所述的公路服务区人工生态废水处理单元进行污水处理的方法，其中 公路服务区人工生态废水处理单元由人工复合滤料垫层是石英砂层、钢渣层、沸石层以及泥 炭层构成的层状结构。
9、根据权利要求7所述的公路服务区人工生态废水处理单元进行污水处理的方法，其特 征在于在所述的公路服务区人工生态废水处理单元的左右两侧和底侧设置4个排水孔。
10、根据权利要求7所述的公路服务区人工生态废水处理单元进行污水处理的方法，其 特征在于所述的碱试剂为小苏打。
说明书
一种公路服务区人工生态废水处理单元
技术领域
本发明涉及一种人工生态废水处理单元，尤其涉及公路服务区(公路服务站、收 费站、监控中心等)人工生态废水处理单元，属于环保工程领域。
背景技术
目前，公路建设除了绿化工程外，很少对沿线附属区的生活污水进行处理和再利 用，大多数直接排放，造成沿线的生态破坏。近年来，随着各级政府对公路环保意识的 提高，已经有少量地区开始对沿线服务区进行污水处理，但效果并不理想。现有的公路 服务区污水具有水量小、水质和水量波动大、污水中氮、磷浓度高的特点，其中，氨氮 浓度可达到100mg/L、磷浓度可达到10mg/L，而普通生活污水中的氨氮浓度可达到 20mg/L、磷浓度可达到5mg/L。现有的公路服务区污水处理的主要工艺有生物接触氧化 法和厌氧、好氧交替运行法(A/O法)。而经过生物接触氧化法处理后的氨氮、磷酸盐 不能稳定达标;而A/O法处理后虽然具有脱氮除磷功能，但抗水量水质变化的性能差。 另外，单一的生物接触氧化法和A/O法均需要二沉池等单元，占地面积大，出水浮物 浓度波动大，投资大，运营及管理费用高且操作不便。同时由于高速公路水量少、水质 不稳定、处理效率低、占地面积大、且受季节影响大、无人管理等特征，而很难找到合 适的处理设备。
发明内容
本发明公开了一种公路服务区人工生态废水处理单元。它采用生态混凝土材料作为 基材，采用生态混凝土材料构成层状单元，由上而下分为植物层、人工填料层和人工复 合滤料垫层，其特征在于最底部的人工复合滤料垫层厚度为4-8cm，直径为1-4cm的碎 石、建筑垃圾、炉渣和粘土颗粒混合而成，体积混合比例为6∶2∶1∶1;人工填料层 由原土和剧木屑混合而成，体积混合比例为6∶4，厚度为4-6cm;植物层由灯心草、百 喜草12丛/平方米、黑麦草、香莆18丛/平方米构成。其中所述的公路服务区人工生态 废水处理单元的人工复合滤料垫层的空隙率为15%～20%，透水系数大于等于1× 10-1cm/s、PH值为8～9;所述公路服务区人工生态废水处理单元具有左右两侧不锈钢制 挡水板，和底部90cm×40cm的长方形钢板，该底层与两侧不锈钢制挡水板焊接或者销 钉连接。该人工复合滤料垫层也可以是石英砂层、钢渣层、沸石层以及泥炭层构成的层 状结构。
该公路服务区人工生态废水处理单元，进一步公开了人工填料层上等间距和平行 成排地布设生物膜载体软性填料，该生物膜载体软性填料是仿水草辫帘式填料，在水温 20-25℃时水流冲刷4天后，在生物膜载体软性填料上形成丰满的生物膜;所述的仿水 草辫帘式填料就是目前市场上销售的普通仿水草辫帘式填料(例如，河北银梭纺织品有 限公司销售的仿水草辫帘式填料)。
更进一步，所述的公路服务区人工生态废水处理单元的左右两侧和底侧设置4个 排水孔。
优选的，植物层是沉水植物层，由苦草12丛/平方米、狐尾藻、轮叶黑藻18丛/平 方米构成。
另外，该公路服务区人工生态废水处理单元的成层状单元总厚度为50～110cm。
本发明还公开了一种公路服务区人工生态废水处理单元进行污水处理的方法，其 特征在于工艺流程为：
将污水集中收集到污水箱中，经过管道排放到污水处理中心，所属污水处理中心
由至少一个上述公路服务区人工生态废水处理单元、至少一组过滤格栅、至少一 个污水净化装置、若干排水管道组成;
其中格栅由不锈钢制成，拦截在污水箱的排水口，污水箱的排水口连接的排水管 由防渗水的PVC管制成，该排水管一端连接污水箱，一端自然放置在格栅入口处;格 栅的出口处连接一节PVC管，PVC管另一端连接进入到所述公路服务区人工生态废水 处理单元，该处理单元通过管道连接小型水净化装置;
(2)一级格栅处理
利用不锈钢制成的网络状格栅去除颗粒较大的杂物、悬浮物、人畜粪便、毛发， 其中格栅左右两侧为不锈钢制挡水板，底层为80cm×30cm的长方形钢板，该底层与两 侧不锈钢制挡水板焊接或者销钉连接;
(3)二级处理
由步骤(2)得到的水通过所述公路服务区人工生态废水处理单元，一部分沉淀到 底层，一部分发生厌氧反应，一部分由植物层吸收，一部分通过生物膜流入到下一级处 理;污水经过格栅处理后通过PVC管进入到所述公路服务区人工生态废水处理单元， 该处理单元通过集水后排放到小型水净化装置;
(4)净化处理
利用通常的净化水装置净化，得到的净化水排入集水池经过24小时的沉淀，添加 碱试剂，用PH试纸测量确保得到的水PH值为7～8.5时，回收利用后一部分用来洗车、 清洁路面，一部分用来浇灌绿化带，一部分流入江河。
所述的公路服务区人工生态废水处理单元进行污水处理的方法，其中公路服务区 人工生态废水处理单元由人工复合滤料垫层是石英砂层、钢渣层、沸石层以及泥炭层构 成的层状结构。
所述的公路服务区人工生态废水处理单元进行污水处理的方法，其特征在于在所 述的公路服务区人工生态废水处理单元的左右两侧和底侧设置4个排水孔。
所述的公路服务区人工生态废水处理单元进行污水处理的方法，其特征在于所述 的碱试剂为小苏打。
有益效果
本发明所采用的材料是工业废渣、河沙和土壤等，费用低廉，并同时可以起到污 染物资源化的目的。不受场地限制应用范围广、且建设投资少、管理费用小、操作方便、 容易管理。它具有较高的净污、控污能力，又不影响其水过滤，为重建与恢复河流健康 的生态系统提供有效的技术手段。能有效的去除SS、COD、BOD5等有机污染物质， 同时能达到脱氮、除磷的效果，污染物去除能力强。本发明所采用的材料是廉价的工业 废渣、河沙和土壤等，不但成本低，同时可以污染物有效再利用，不会造成二次污染， 还起到美化环境的作用。另外，适用范围广，不受场地限制，不但可以用于公路服务区， 也可以用于江河、池塘、生活污水、工业废水的治理，建设投资少、管理费用低、操作 方便。
