申请日2006.03.31
公开(公告)日2008.07.16
IPC分类号C02F3/10; C02F9/14
摘要
本发明涉及一种高速公路附属区(收费站、服务区、监控中心)生活污水生态处理方法及其设施，属环保工程与水处理技术领域。本发明该工艺主要特征是占地面积小，净化效率高，系统的稳定性高，处理工艺简单、投资成本及运行费用低、处理水达到回用水标准用于绿化灌溉或洗车用水，同时由于整个工艺流程属于地埋式，地表种植绿化景观植物，有利于改善高速公路开发中对自然环境的破坏。
权利要求书
1.一种高速公路附属区生活污水生态处理方法，其特征在于处理步骤为：
(1)先将生活污水经由化粪池(10)并在其中设置细目隔栅，去除杂物、悬浮物第一次处理，
(2)然后通过污水管道流入调节池(20)进行水流速度调节，并再一次对水中的固体悬浮物 进行处理，
(3)经过上一级处理的水，通过布水管道进入复合式土壤生态处理单元(30)进行二级净化 处理，
(4)最后经过净化后的水通过配水渠汇入集水池(40)，利用水泵进行绿化回用。
2.根据权利要求1所述的高速公路附属区生活污水生态处理方法，其特征在于所述污水在第 (2)道工序完成后，还可根据服务区需要，再加除油脂设备进行处理。
3.根据权利要求1或2所述高速公路生活污水生态处理方法所用的设施，其特征是整个污水 处理设备包括化粪池(10)单元、细目格栅、调节池(20)单元、配水渠、复合式土壤生态处理 单元(30)和集水池(40)单元，上述污水处理设备其每个单元的进水口和出水口具有一定的高 差，整个设备无需其它任何机械动力，水能在一定设定时间内平缓地流过上述各处理单元，最终 自汇流到集水池(40)单元。
4.根据权利要求3所述的高速公路生活污水生态处理方法所用的设施，其特征在于化粪池(10) 单元中装有细目格栅，细目格栅的格栅孔径分布同两组分别安置于化粪池(10)单元进水口处和 出水口处，配水渠将整个系统各个池相互接通，配水渠道内填有混配填料且结合景观种植有水生 植物，所述化粪池(10)、单元调节池(20)单元、复合式土壤生态处理单元(30)和集水池(40) 单元设备最好全部位于地表之下，集水池(40)单元装有抽水泵，用于将集水池(40)中处理过 的中水抽到地面回用或绿地喷灌。
5.根据权利要求3所述的高速公路生活污水生态处理方法所用的设施，其特征在于复合式 土壤生态处理单元(30)依序有防渗层(1)、布水层(2)、主反应层(3)、除味渗滤层(4)、土 壤层(5)、植物层(6)六层结构，主反应层(3)是由经过工程驯化培养的生物菌种和生物填料 组成的活性填料;土壤层(5)由腐质土构成，具有较好的土壤通透性，作为植物生长的基质，种 植有植物;布水层(2)由大小不一的砾石相互垒集而成;布水管均匀地将污水分布在布水层中， 布水管上开有小孔。
6.根据权利要求3所述的高速公路生活污水生态处理方法所用的设施，其特征在于复合式土 壤生态处理单元(30)中的活性填料主要由砾石、生物填料、工程菌种和腐质土四层组成，在土 壤层(5)表层种植有植物，植物将土壤中的N、P有机物进行吸收利用。
7.根据权利要求6所述的高速公路生活污水生态处理方法所用的设施，其特征在于在复合式 土壤生态处理单元(30)中装有防堵塞的反冲洗设备，反冲洗设备包括反冲洗管。
8.根据权利要求5所述的高速公路生活污水生态处理方法所用的设施，其特征在于复合式土 壤生态处理单元(30)中地表部分种植的植物主要是由具有一定观赏、经济价值植物、根系较为 发达的不同植物组合而成。
9.根据权利要求3所述的高速公路生活污水生态处理方法所用的设施，其特征在于处理后 流到集水池的中水可用于绿化灌溉或洗车，其整个处理系统均位于地表下，地表部分由吸污能力 强、观赏价值高的植物覆盖。
说明书
一种高速公路附属区污水生态处理方法及设施
技术领域：
本发明涉一种高速公路污水处理技术和环保工程，尤其是针对高速公路附属区(如 服务站、收费站、监控中心等)生活污水特点而进行的生态处理技术，属于环保工程领域。
技术背景：以往高速公路建设除绿化工程外，很少对沿线附属区的生活污水进行处理和回用， 大多数直接排放。近年来，随着各级政府对公路环保建设认识的提高，已有少数高速公路，如江 苏的泸宁高速公路等开始对沿线休息室、服务区生活污水进行处理，但主要仍沿用传统的生物接 触氧化法、活性污泥法等，投资大，运营及管护费用高且操作不便。同时由于高速公路水量少、 水质不稳定、水量波动变化较大、无人管理等特征，而很难找到合适的处理设备。
发明内容：
本发明的目的主要解决目前高速公路生活附属区(服务站、收费站、监控中心) 生活污水处理系统运行不稳定，成本及运行费用较高的问题，提供一种生活污水处理效率高的复 合式土壤生态处理技术。该方法是一种自然生态净化与人工工艺相结合的小规模污水处理技术，
本发明高速公路附属区生活污水生态处理方法的技术方案是：主要处理步骤为：
(1)先将生活污水经由化粪池并在其中设置细目隔栅，去除杂物、悬浮物第一次处理，
(2)然后通过污水管道流入调节池进行水流速度调节，并再一次对水中的固体悬浮物进行处 理，
(3)经过上一级处理的水，通过布水管道进入复合式土壤生态处理单元进行二级净化处理，
(4)最后经过净化后的水通过配水渠汇入集水池，利用水泵进行绿化回用。
所述污水在第(2)道工序完成后，还可根据服务区需要，再加除油脂设备进行处理。
整个污水处理设备包括化粪池单元、细目格栅、调节池单元、配水渠、复合式土壤生态处理 单元和集水池单元，上述污水处理设备其每个单元的进水口和出水口具有一定的高差，整个设备 无需其它任何机械动力，水能在一定设定时间内平缓地流过上述各处理单元，最终自流到达集水 池单元;化粪池单元中装有细目格栅，细目格栅的格栅孔径分布同两组分别安置于化粪池单元进 水口处和出水口处，配水渠将整个系统各个池相互接通，配水渠道内填有混配填料且结合景观种 植有水生植物所述化粪池、单元调节池单元、复合式土壤生态处理单元和集水池单元设备最好全 部位于地表之下，集水池单元装有抽水泵，用于将集水池中处理过的中水抽到地面回用或绿地喷 灌;复合式土壤生态处理单元依序有防渗层、布水层、主反应层、除味渗滤层、土壤层、植物层 六层结构，主反应层是由经过工程驯化培养的生物菌种和生物填料组成的活性填料;土壤层由腐 质土构成，具有较好的土壤通透性，作为植物生长的基质，种植有植物;布水层由大小不一的砾 石相互垒集而成;布水管均匀地将污水分布在布水层中，布水管上开有小孔;复合式土壤生态处 理单元中的活性填料主要是由砾石、生物填料、工程菌种和腐质土四层组成，在土壤层表层种植 有植物，植物将土壤中的N、P有机物进行吸收利用。在复合式土壤生态处理单元中装有防堵塞的 反冲洗设备，反冲洗设备包括反冲洗管;复合式土壤生态处理单元中地表部分种植的植物主要是 由具有一定观赏、经济价值植物、根系较为发达的不同植物组合而成;处理后流到集水池的中水 可用于绿化灌溉或洗车，其整个处理系统均位于地表下，地表部分由吸污能力强、观赏价值高的 植物覆盖。
工作原理：生活污水首先经由化粪池并在其中设置隔栅，去除杂物、悬浮物第一次处理，然 后通过污水管道流入调节池进行水流速度调节，并再一次对水中的固体悬浮物进行处理，并根据 服务区的需要设置除油设备，通过前处理可将水中95%的固体悬浮物去除。经过一级处理的水，通 过配水渠和布水管道进入复合式土壤生态处理单元进行二级净化处理，最后经过净化后的水汇入 集水池，利用水泵进行绿化回用。
该生活污水处理设施，包括化粪池、细目格栅、调节池、配水渠、复合式土壤生态处理单元、 回用和绿地灌溉单元。细目格栅：格栅孔径分布同两组分别安置于化粪池进、出水口。调节池： 调节池规格视设计日最大处理量确认，池底为倒锥体;采用红砖砌体，做防水;出水口标高跟据 实际情况定。生活污水中95%左右固体悬浮物(则SS)被该系统截留，余下的5%左右固体悬浮物 (则SS)在配水渠及土壤系统中去除。配水渠：配水渠宽500mm，深600mm，做防水处理，可以作 为各系统的连接渠，也可以单独用作集水池与复合式土壤生态处理单元连接渠。渠道内填有混配 填料并结合景观种植水生植物。土壤处理单元：本单元是整个系统的核心部分之一，主要的物理、 化学变化均在本单元中发生。生活污水中BOD5、CODMN、T-N、T-P、大肠杆菌等指标经过本单元后 明显下降。同时，生活污水中80%左右的有害细菌得以滞留、消灭。回用和绿化单元：主要是通过 集水池，利用清水泵或利用地势高差将经过处理后的水回用冲厕蓄水池或直接用于绿化用水。通 过回用处理过的中水，实现节约清洁水资源，达到“零排放”的目的。土壤复合式处理单元包括6 层结构，包括防渗层、布水层、主反应层、除味渗滤层、土壤层、植物层。土壤处理单元从上至 下依次为植物层、改良土壤层、除味渗滤层、主反应层、布水层、防渗层。防渗层，位于最低层 的防渗层主要作用是防治污水直接下渗，在本层经过配水池处理的污水直接进入，在本层形成了 水势最高的地方。布水层，由砾石组成，主用是承托整个单元均匀布水，作为生物膜为载体悬浮 生长的微生物提供生长的空间。主反应层，由经过工程驯化培养的生物菌种和生物填料组成，其 作用主要是阻挡污水中的悬浮物进入主反应层，由此反应层和布水层一起构成土壤处理单元的初 步兼氧和厌氧反应层。除味渗滤层，起到去除异味的作用同时阻挡土壤层的泥土随雨水进入主反 应层。土壤层，由腐质土构成，具有较好的土壤通透性，作为植物生长的基质。植物层，选用具 有一定观赏、经济价值植物根系较为发达的不同植物组合而成，这些植物由于根系发达，深入土壤， 通过根系吸收植物生长必要的氮、磷元素，而达到进一步净化污水的目的。
同时复合式土壤生态处理单元通过植物根系的泌氧，解决了目前地埋式污水处理工艺不能解 决好氧微生物降解的困难，首次运用生态的办法地下单元的复氧的问题，进行增加复合式土壤生 态处理单元的运行效果。
同时复合式土壤生态处理单元可具备反冲洗功能，可以有效防止系统堵塞。
本发明复合式土壤生态处理单元上部土壤层可以定期翻作改良(根据植物更新或维护需要)， 以消除污染滞留物对系统的负面影响。
本发明污水处理工艺技术是基于生态学原理，通过土壤及生物填料对污水处理的物理吸附、 化学分解及生物吸收利用，提出一种全新复合式土壤生态污水处理技术，其基建投资低、能源消 耗少和再生水回用为主要特色，可广泛的应用于离城市较远的点源污染的处理，可节约污水集中 处理所需要的大量输送费用;中水回收率达80%以上，水质满足中水标准，可用于绿化、洗车等， 在一定程度上缓解水资源不足的矛盾，由于其位于地下，可将污水处理与景观绿化结合起来，对 周围环境无次生影响。
