申请日2003.06.05
公开(公告)日2003.12.10
IPC分类号C02F3/00; C02F3/02
摘要
本发明属于废水处理，主要是生活污水和能够采用活性污泥法处理的工业有机废水的处理。利用土壤微生物对有机物的分解性能进行废水处理，其方法的优点是建设成本低，维持管理费用很低，对BOD和COD的净化率可达到95%以上，废水处理系统之上的土地可用作旱地种植蔬菜等作物或作为花圃、草坪等绿化用地，是一种既有经济效益，又有生态效益的污水处理方法。但传统的方法处理效率很低，系统稳定性差，适用范围小。本发明提供一种采用多层过渡界面防堵塞;采用空气通道与高渗透性夹层联合供氧的方法，大大提高系统的供氧能力，从而提高系统的废水处理效率和系统的稳定性，使之适用于城镇小区生活废水和工业有机废水的处理。
権利要求書
1、一种高效防堵土壤生物废水处理系统，是使废水通过埋在地下的散水管分布 于供氧充足渗透性好的土壤层中，其特征在于采用改善系统结构和改善供氧 提高废水中有机物的分解速率，主要是采用多层过渡界面防堵塞，和采用空 气通道与高渗透性夹层联合供氧的方法。
2、根据权利要求1中所述的高效防堵土壤生物废水处理系统，其特征在于该系 统采用的方法包括如下步骤：
1)、采用由砾石层(3)→砂层(4)→砂土层(5)→土层(6)→用于排水 的砾石层(10)的多层结构，使颗粒有机物分散于多个界面上，所需氧气除 了来自地表的垂直扩散外，更主要的是由高渗透性供氧层(7)提供，可大大 加速颗粒有机物的分解，维持土壤的渗透性;
2)、采用侧向空气通道(8)与高渗透供氧层(7)联合供氧，在该系统中， 氧气供给主要是依靠终端与地表连通的空气通道(8)，穿过透气墙(9)，通 过高渗透性供氧层(7)来完成。
说明书
高效防堵土壤生物废水处理系统
技术领域
本发明属于废水处理，可用于生活污水和能够采用活性污泥法处理的工业有 机废水的处理。
背景技术
土壤中含有大量微生物，它们在土壤中进行的生物地球化学作用可以分解有 机物。利用土壤微生物对有机物的分解性能进行废水处理早已引起人们的极大关 注。相关的研究工作开始于20世纪50年代，并且从70年代末开始在欧美和日 本用于生活废水处理。其基本方法是将经过化粪池排出的生活废水通过埋在地下 的散水管均匀分布于一定面积的土壤中，废水在土壤上部饱气带向下渗透的同 时，其中的有机物被好氧细菌分解成无害物质(图1)。其优点是建设成本低， 维持管理费不到常规活性污泥法的10%(甚至不需要维持管理)，对BOD和COD 的净化率可达到95%以上，废水处理系统之上的土地可用作旱地种植蔬菜等作物 或作为花圃、草坪等绿化用地，是一种既有经济效益，又有生态效益的污水处理 方法。到目前为止，美国有超过三分之一的生活废水采用渗滤土壤生物地球化学 方法处理，该废水处理方法在日本、加拿大和欧洲也被广泛应用。
在实际应用中，由于废水中颗粒有机物的存在，传统的土壤生物处理方法往 往出现较严重的土壤堵塞现象，沿着散水管普遍出现局部范围的积水，甚至出现 大范围的积水。由于好氧细菌代谢分解有机物需要消耗大量氧气，而传统处理系 统中的氧气是依靠从地表向饱气带的扩散作用提供，因此，土壤堵塞不仅大大降 低土壤渗透性，而且积水的出现大大降低氧气向饱气带的扩散速率(由于氧在水 中的溶解度和扩散速率均很小)，从而降低系统的废水处理效率，甚至丧失其废 水处理功能。向土壤供水和散水不均匀也会导致局部积水，降低系统的效率。此 外，在该污水处理系统中，有机质的好氧细菌分解作用主要发生在地下40-70cm 处，由于垂直扩散供氧缓慢，传统的土壤废水系统效率低下(每天处理一吨生活 废水需要约40m2甚至上百平方米的土地面积)，并且要保持地面的透气功能(不 能是大面积被水泥浇注的路面或球场)，因而使该方法目前仍仅用于居住较分散 的单个家庭的生活废水处理。
综上所述，利用土壤的生物地球化学净化作用处理生活废水是一种既有经济效 益，又有生态效益的污水处理方法，但传统的方法处理效率很低，系统稳定性差， 适用范围小。本发明的目的是采用多层过渡界面防堵塞;采用空气通道与高渗透 性夹层联合供氧大大提高系统的供氧能力，从而提高系统的废水处理效率和系统 的稳定性，使之适用于城镇小区生活废水和工业有机废水的处理。
发明的内容
本发明所述的高效防堵土壤生物废水处理系统，是使废水通过埋在地下的散水管 分布于供氧充足渗透性好的土壤层中，特点是采用改善系统结构和改善供氧提高 废水中有机物的分解速率，主要是采用多层过渡界面防堵塞，和采用空气通道与 高渗透性夹层联合供氧的方法，具体包括如下步骤：
1)、采用由砾石层(3)→砂层(4)→砂土层(5)→土层(6)→用于排水 的砾石层(10)的多层结构，使颗粒有机物分散于多个界面上，所需氧气除 了来自地表的垂直扩散外，更主要的是由高渗透性供氧层(7)提供，可大大 加速颗粒有机物的分解，维持土壤的渗透性;
2)、采用侧向空气通道(8)与高渗透供氧层(7)联合供氧，在该系统中， 氧气供给主要是依靠终端与地表连通的空气通道(8)，穿过透气墙(9)，通 过高渗透性供氧层(7)来完成。
本发明主要通过改变系统结构和改善供氧来分散颗粒有机物并提高其分解速 率。具体方法是采用由砾石层(3)→砂层(4)→砂土层(5)→土层(6)→用 于排水的砾石层(10)的多层结构，使颗粒有机物分散于多个界面上，所需氧气 除了来自地表的垂直扩散外，更主要的是由高渗透性供氧层(7)提供(附图1)， 可大大加速颗粒有机物的分解，维持土壤的渗透性。因此本发明设计了侧向空气 通道(8)与高渗透夹层(7)联合供氧(附图1)。在该系统中，氧气供给主要 是依靠终端与地表连通的空气通道(8)，穿过透气墙(9)，通过高渗透性供氧层 来完成。这一系统不仅可以使系统的废水处理效率提高数倍至数十倍，而且即使 由于散水不均匀使系统出现局部积水，也不会明显影响系统的功能，提高了系统 的稳定性。
