申请日2009.08.27
公开(公告)日2010.02.03
IPC分类号C02F9/14; C02F3/30; C02F3/34; C02F3/32; C02F1/28
摘要
本发明属于环境工程污水处理技术领域，具体涉及一种内置滤布沟强化土地处理生活污水系统。自上而下依次为表层、渗滤层和砾石集水层，渗滤层由当地土壤加细砂层和细砂层组成，砾石集水层底部设置有出水管，当地土壤加细砂层中设置有布水渗滤槽，布水渗滤槽一侧设有进水管，布水渗滤槽内设有布水管，布水渗滤槽与布水管间隙处装填生物陶粒，布水管内设有滤布管，布水渗滤槽顶部覆盖有无纺布;双层开孔竖管自上而下插入，依次穿过表层、渗滤层和砾石集水层，双层开孔竖管由内、外两层排水管组成。本系统降低进入土地处理系统的悬浮物、有机物等污染物，以减轻土壤堵塞现象，提高水力负荷，延长土地污水处理使用年限。另通过双层开孔竖管的设置增强供氧，并可用于监测系统运行状态。
权利要求书
1、一种内置滤布沟强化土地处理生活污水系统，自上而下依次为表层(1)、渗滤层和 砾石集水层(4)，渗滤层由当地土壤加细砂层(2)和细砂层(3)组成，其特征在于砾石集水层 (4)底部设置有出水管(7)，当地土壤加细砂层(2)中设置有布水渗滤槽(9)，布水渗滤槽(9) 内设有布水管(8)，布水渗滤槽(9)与布水管(8)间隙处设有生物陶粒(10)，布水管(8)内设 有滤布管(13)，布水渗滤槽(9)顶部覆盖有无纺布(15)，布水渗滤槽(9)一侧设有进水管阀 门(6);双层开孔竖管(12)自上而下插入，依次穿过表层(1)、渗滤层和砾石集水层(4)，双 层开孔竖管(12)由内、外两层排水管组成。
2、根据权利要求1所述的内置滤布沟强化土地处理生活污水系统，其特征在于布水管 (8)下半部斜45°开有通孔，通孔之间的间距为(18)mm-22mm，通孔的直径为径3-5mm。
3、根据权利要求1所述的内置滤布沟强化土地处理生活污水系统，其特征在于滤布管 (13)两端分别通过管箍(16)固定安装于短钢管(14)一侧，短钢管(14)另一侧与闷板(11)焊 接，进水管阀门(6)与闷板(11)连接，安装于布水管(8)上的法兰(17)与闷板(11)通过螺丝 (18)连接固定，闷板(11)与法兰(17)之间夹有橡胶圈。
4、根据权利要求1所述的内置滤布沟强化土地处理生活污水系统，其特征在于相邻的 双层开孔竖管(12)的间距为1m，双层开孔竖管(12)的内层排水管略高于外层排水管，排水 管的底部封闭，内管装填填料，每套双层开孔竖管(12)上开有小孔，小孔的间距为18- 22mm，小孔的直径为3-5mm。
5、根据权利要求1所述的内置滤布沟强化土地处理生活污水系统，其特征在于表层 (1)、当地土壤加细砂层(2)、细砂层(3)和砾石集水层(4)的一侧均设有取样水管(5)。
说明书
内置滤布沟强化土地处理生活污水系统
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种内置滤布沟强化土地处理生活污水系统。
背景技术
污水土地处理是一种污水就地处理技术，将污水通过一定的预处理后，有控制的投配 到土地渗滤系统中，通过土壤-微生物系统的物理、化学和微生物作用使污水得到净化。该 技术特别适合于生活污水的处理，具有建设与运行费用低、操作简便、出水可作杂用水回 用、对环境影响小、脱氮除磷效果好等优点。
作为一种高效、低耗、简便并具有良好脱氮除磷效果的污水就地处理技术，污水土地 处理系统特别适用于小城镇、农村和度假村等人群聚居分散、排水管网不全、污水和雨水 混排及污水处理系统缺乏的地区，在美国、加拿大和欧洲国家得到广泛应用。在我国，自 20世纪90年代初，其在污水处理，特别是在分散污水就地处理中的研究与应用受到越来 越多的关注，在2007年左右更是达到了一个高峰。但其大面积推广仍然面临着系统易堵塞、 供氧不足、负荷能力小、占地面积大、系统技术集成度不高、磷穿透和温室气体排放等诸 多问题，难以在我国推广使用。污水土地处理系统中土壤堵塞和氧气供应不足是限制其水 力负荷的主要原因。如何实现技术研发经济、高效地解决堵塞、供氧等问题，是摆在我们 面前的挑战性的课题。
土壤堵塞产生的主要原因主要是由物理、化学和生物三个方面因素综合造成的：①进 水悬浮物产生的物理性堵塞。该堵塞过程迅速，而且这种堵塞通常无法恢复，是导致土壤 堵塞的主要原因。因此，通过强化进水悬浮物预处理技术成为系统持续稳定运行的关键技 术内容。②微生物作用堵塞土壤孔隙。当进水中的有机质浓度较高时，土壤中微生物细胞 增长及代谢活动形成中间产物(胞外多糖)及腐殖质的积累会加速土壤孔隙的堵塞，成为 土壤孔隙堵塞的重要原因。由此，通过厌氧生物滤池、酸化水解池等强化一级处理工艺降 低进水中的有机质浓度及C/N比，减小系统的水力负荷和强化土壤的通气充氧作用等手段 可以有效防止胞外多糖及腐殖质的积累造成的土壤堵塞;③土壤质地及孔隙状况。填充介 质宜采用团粒结构良好、具有较大孔隙率的壤性土;④土壤化学作用。地下渗滤系统土壤 的堵塞问题会降低土壤的水力传导性能，妨碍土壤的通气传氧过程，进而严重影响地下渗 滤系统的净化效果，甚至引起系统丧失污水处理功能。
通过对现有不同防治土壤堵塞技术分析，不难发现，通过一级强化预处理技术去除进 水悬浮物和大部分有机物避免物理性堵塞，并结合系统组成优化，合理分配滤层结构和粒 径，改善运行方式，改变系统的还原状态、减少胞外聚合物和腐殖质的积累，可以减轻土 壤堵塞现象。但已有防堵塞技术也表现出了一些不足之处：①对预处理系统的依赖性较强， 系统技术集成不高。表现为处理单元较多，包含隔栅池、水量调节(或污水分配箱)、加药 混凝反应系统、沉淀单元(或除油池、厌氧消化过滤单元)、快滤池(或地下渗滤单元)和 氧气供应及分配系统，工艺流程复杂，设备和设施多，运行和管理麻烦，很大程度上增加 了污水处理成本。②运行时系统的耗氧量较大与供氧能力不足的矛盾也没有得到很好的解 决，自然复氧难以满足系统氧需求。公开号为CN2286176Y的中国专利采用迅速扩散和逐级 浸润的扩散方式，在处理槽中从上到下依次设计有土壤层、扩散层、两个浸润层、土壤层、 砾石集水层。该发明的目的是提高布水效果、改善土壤的防堵塞性能，但其结构对于提高 系统的供氧能力的作用有限。③尼米槽型地下渗滤装置在我国应用比较广泛，里面装有砂 子或者其他填料，布水管周围则是用合成纤维织物包裹的砾石，砾石上方为表层覆土。当污 水从布水管中出来时，首先进入厌氧槽中，积累到一定程度后在砂子及土壤毛细力的作用下 扩散到厌氧槽上方和四周的土壤中，而污水的固体悬浮物则大多数被砂子截留停留在厌氧 槽中并在槽中逐渐液化、酸化，这样就可以减少土壤被堵塞的可能性，提高出水水质。但对 于含大量悬浮物的污水而言，尼米槽一旦堵塞难以恢复。
因此，如何优化土地处理系统组成，经济、高效处理生活污水并有效地解决渗滤系统 易堵塞问题，大幅提高地下渗滤污水处理系统的水力负荷，成为了推广土地处理污水技术 的重点和难点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内置滤布沟强化土地处理生活污水系统。
本发明提出的内置滤布沟强化土地处理生活污水系统，自上而下依次为表层1、渗滤 层和砾石集水层4组成，渗滤层由当地土壤加细砂层2和细砂层3组成，砾石集水层4底 部设置有出水管7，当地土壤加细砂层2中设置有布水渗滤槽9，布水渗滤槽9内设有布水 管8，布水渗滤槽9与布水管8间隙处设有生物陶粒10，布水管8内设有滤布管13，布水 渗滤槽9顶部覆盖有无纺布15，布水渗滤槽9一侧设有进水管阀门6;双层开孔竖管12 自上而下插入，依次穿过表层1、渗滤层和砾石集水层4，双层开孔竖管12由内、外两层 排水管组成。
本发明中，布水管8下半部斜45°开有通孔，通孔之间的间距为18mm-22mm，通孔的 直径为径3-5mm。
本发明中，相邻的双层开孔竖管12的间距为1m，双层开孔竖管12的内层排水管略高 于外层排水管，排水管的底部封闭，内管装填填料，每套双层开孔竖管12上开有小孔，小 孔的间距为18-22mm，小孔的直径为3-5mm。双层开孔竖管12起到落干时拔风增强供氧 和分析微生物和填料特性的作用。
本发明中，滤布管13两端分别通过管箍16固定安装于短钢管14一侧，短钢管14另 一侧与闷板11焊接，进水管阀门6与闷板11连接，安装于布水管8上的法兰17与闷板 11通过螺丝18连接固定，闷板11与法兰17之间夹有橡胶圈，防止漏水。
本发明中，表层1、当地土壤加细砂层2、细砂层3和砾石集水层4的一侧均设有取样 水管5。
本发明的系统内部第一层为草坪及根系层，由当地土壤(加泥炭土)及细砂(4∶1) 组成;第二层为当地土壤及细砂(1∶1)，其中设置布水渗滤槽;第三层为细砂，第四层为 砾石集水层，其中埋设穿孔出水管，每隔20mm开一个孔，孔径5mm。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
1本发明在土地处理系统中内置滤布，与外置预处理装置相比，更趋于一体化，处理 单元间更加紧凑，占地面积更小，并有利于基建与运行成本的降低。同时通过内置形成的 一体化装置，可根据实际情况安装使用，亦可形成成套定型产品，方便加工和现场安装。
2本发明可根据使用对象的规模和特点加以调整，运行灵活。
3通过穿孔布水管内置滤布，改善尼米槽堵塞情况。尼米槽内装填生物陶粒，比表面 大，有利于微生物挂膜。
4将进水先经过滤布预处理后，减少进入后续土地处理系统的悬浮物、有机物等污染 物，减轻土壤堵塞现象，提高土地处理系统的水力负荷，减少系统的占地面积。当滤布发 生堵塞，有较为简便的清洗方法。
5通过滤沟布水，可实现均匀布水
6双层开孔竖管的设置改善了供氧条件，有利于有机物的去除和脱氮。同时，双层开 孔竖管的设置可以在运行过程中实时监测微生物和填料特性。
7整个系统对环境的不利影响小，不影响土地的使用功能，地面可以种菜、绿化或铺 草坪。
8本发明不额外使用其他设备和电器，投资和运行费用小。
9可以实现分散污水现场就地处理，并可将污水处理与绿化建设相结合，一途多用。
