申请日2003.01.31
公开(公告)日2003.10.01
IPC分类号C02F1/00
摘要
本发明公开了一种适合在地面平坦的城市市区内和建筑物附近使用的污水生态处理装置及其相配套的一种污水生态处理系统，能利用沙土及植物的净化功能来净化污水，且不影响植物根系在污水生态处理装置内的正常生长、伸展。
権利要求書
1、一种污水生态处理装置，包括进水口、过滤区、出水口，在进水口和 过滤区之间设有污水区，其主要特征在于：所述过滤区填充有二种或二种以 上不同粒径级配的土，各种不同粒径级配的土沿着从进水口到出水口的方向、 按平均粒径从大到小顺序分段布设，在过滤区和出水口之间设有净水区，且 污水区至过滤区、过滤区至净水区的过流通道分别是污水区和过滤区、过滤 区和净水区相接壤处填充土的孔隙。
2、权利要求书1所述的一种污水生态处理装置，其特征在于：在过滤区 和净水区之间设置有透水性片状拦护结构。
3、权利要求书1或2所述的一种污水生态处理装置，其特征在于：在污 水区和过滤区之间设置有透水性片状拦护结构。
4、权利要求书1或2所述的一种污水生态处理装置，其特征在于：污水 区与过滤区之间的过流通道标高低于污水生态处理装置出水口标高。
5、权利要求书1或2所述的一种污水生态处理装置，其特征在于：所述 的污水区具有化粪池结构。
6、权利要求书3或4所述的一种污水生态处理装置，其特征在于：所述 的污水区具有化粪池结构。
7、权利要求书1或2所述的一种污水生态处理装置，其特征在于：所述 的污水区具有隔油池结构。
8、权利要求书3或4所述的一种污水生态处理装置，其特征在于：所述 的污水区具有隔油池结构。
9、与权利要求书1至4所述污水生态处理装置相配套的一种污水生态处 理系统，包括所述污水生态处理装置、排水渠，其主要特征在于：该系统在 排水渠还设有拦水设施，且至少有一个污水生态处理装置进水口联接至位于 拦水设施来水侧的排水渠渠段。
10、权利要求书9所述的一种污水生态处理系统，其特征在于：该系统还 设有电杆，电杆的内腔与污水生态处理装置的污水区或/和过滤区腔体连通。
说明书
一种污水生态处理装置及其相配套的一种污水生态处理系统
一、技术领域
本发明属于污水处理范畴，具体涉及一种应用沙土截留功能对污水进行 净化的污水生态处理装置及其相配套的一种污水生态处理系统。
二、背景技术
传统污水处理的常规方法为二级生化处理，这种污水处理方法需配套市 政污水收集管网，其建设、运行、维持费用很高;近年来一些地方出现了利 用沙土及植物的净化功能来净化污水的污水生态处理装置，例如申请号为 00114690.9的《一种污水处理方法及装置》专利申请，设有推流床、下行流 池、上行流池等三个池组成的过滤区(为叙述方便，本申请文件把起过滤功 能，并填充有碎石土、砂土的区域称为过滤区)以及一个沉淀池组成的污水 区(为叙述方便，本申请文件把对污水起沉淀、调配功能的区域称为污水区)， 推流床内填充碎石，下行流池和上行流池的下部填充碎石、上部填充细砂， 污水区和过滤区之间设有布水管作为过流通道，并在过滤区种植有植物，其 处理流程为：污水先流入污水区，污水中所携带的大颗粒在沉淀池中沉淀下 来，然后从布水管流入过滤区，污水所含的颗粒经推流床、下行流池、上行 流池内碎石、细砂分级截留，截留下来的颗粒和污水所含有害成份被过滤区 内微生物和植物分解、吸收，水质大大改善，污水经上述处理后成为净水， 直接排放或回用。
这种污水处理方法及装置存在下列缺点：
1、污水每流经推流床、上行流池、下行流池的任何一池后，污水的水 压已基本耗尽，为了保证污水具备流过下一池的动力，必须将下一池的标高 降低，导致处理后净水由于地势太低而无法自然排放，人们克服上述问题的 一种做法是提高整个污水处理装置的标高，这样又会产生污水处理装置进水 口的标高太高、污水无法流入的矛盾;另外，由于整个污水处理装置的高差 较大，使其造价增加;上述问题导致其难以在地面平坦的市区内和建筑物附 近使用，而比较适合于在郊外使用。
2、为防止上部细砂流入下部，必须在上部细砂和下部碎石之间设置隔 离材料，这就影响了植物根系在过滤区内的正常生长、伸展。
三、发明内容
本发明的目的旨在克服上述缺点而提供一种适合在地面平坦的城市市区 内和建筑物附近使用、且不影响植物根系在过滤区正常生长的污水生态处理 装置及其相配套的一种污水生态处理系统。
上述目的可以这样来实现：一种污水生态处理装置，包括进水口、过滤区、 出水口，在进水口和过滤区之间设有污水区，其主要特点在于：所述过滤区 填充有二种或二种以上不同粒径级配的土，各种不同粒径级配的土按平均粒 径从大到小顺序沿着从进水口到出水口的方向分段布设，在过滤区和出水口 之间设有净水区(为叙述方便，本申请文件把起收集净水的区域称为净水区)， 且污水区至过滤区、过滤区至净水区的过流通道分别是污水区和过滤区、过 滤区和净水区相接壤填充土的孔隙。使用时，可在过滤区种植水生或/和湿生 植物，可把污水生态处理装置进水口联接至建筑物排污口或城市污水源，这 样，污水从进水口流入污水区，大的颗粒沉淀下来而被去除，然后通过与污 水区相接壤的填充土孔隙流入过滤区，污水中颗粒经过滤区内各种不同平均 粒径土段依次截留，截留下来的颗粒连同污水中的有害成份被各土段内微生 物及植物分解、吸收，使污水得到逐步净化成为净水，通过与净水区相接壤 的填充土孔隙流入净水区，从出水口排出污水生态处理装置。
上述过滤区填充的土的种类是指国家标准《岩土工程勘测规范》 (GB50021-2001)中表3.3.2碎石土分类表的“漂石土”、“块石土”、“卵 石土”、“碎石土”、“圆砾土”、“角砾土”及该规范中表3.3.3砂土分 类表的“砾砂土”、“粗砂土”、“中砂土”、“细砂土”等十种不同粒径 级配的土，其粒径级配和分类方法见《岩土工程勘测规范》(GB50021-2001) 中表3.3.2和表3.3.3。
上述污水生态处理装置，其特点是还可以在污水区和过滤区之间、过滤区 和净水区之间由设置有透水性片状拦护结构(片状拦护结构也称为片状拦护 物，如具有透水结构的墙、筛、板、栏、栅、网等)，以防止填充土进入污 水区和过滤区。
上述污水生态处理装置，其特点是污水区与过滤区之间的过流通道标高低 于污水生态处理装置出水口。
上述污水生态处理装置，其特点是所述的污水区具有化粪池、化粪井结构 (为叙述方便，本申请文件把污水区具有化粪池结构这一特点的污水生态处 理装置称为化粪型污水生态处理装置)。使用时，可把污水生态处理装置进 水口联接至建筑物的粪便污水排放口或城市污水源，这样，污水区对粪便先 进行化粪处理，再经过滤区进一步净化处理，粪便污水也称生活废水。
上述化粪池型污水生态处理装置，其特点是污水区具有三级化粪池结构： 其第一级是化粪小区，其第二级和第三级是澄清小区和沉淀小区。
上述污水生态处理装置，其特点是所述的污水区具有隔油池、隔油井结构 (为叙述方便，本申请文件把污水区是隔油池这一特点的污水生态处理装置 称为隔油型污水生态处理装置)。使用时，可把污水生态处理装置进水口联 接至建筑物的洗涤污水排放口或城市污水源，这样，污水区对污染物或油污 等先进行初步隔离、处理后，再经过滤区进一步净化处理，洗涤污水也称生 活污水。
与上述污水生态处理装置相配套的一种污水生态处理系统，包括上述污水 生态处理装置、排水渠(为叙述方便，本申请文件的排水渠泛指明渠、暗渠、 水沟、溪、河、排水管等)，其主要特点在于：该系统在排水渠还设有拦水 设施(为叙述方便，本申请文件的拦水设施泛指可以拦截水流的闸门、阀门、 挡水板、水坝、挡水墙等)，且至少有一个污水生态处理装置进水口联接至 位于拦水设施来水侧的排水渠渠段。这样，在没有下雨时，排水渠来水侧渠 段污水被拦水设施拦截后，从联接至排水渠来水侧渠段的污水生态处理装置 进水口流入污水生态处理装置，经净化后，可排放到排水渠的去水侧渠段， 也可排放到排水渠的的下游水域或地域，或流入另一污水生态处理装置进一 步处理;当下雨时，可打开闸门、阀门、挡水板等排洪或雨水漫过水坝、挡 水墙泻洪。
上述污水生态处理系统，其特点是该系统还设有电杆(电杆泛指电灯杆、 电线杆等)，电杆的内腔与污水生态处理装置的污水区或/和过滤区腔体连通。 这样，过滤区内的臭气从电杆内腔引至电杆顶部排放。
本发明具有下列优点和效果：
1、本发明的各不同粒径级配的过滤床按水平方向布置，这样，污水在 与过滤区相接壤的污水区水位与净水区水位所形成的水位差作用下，首先流 入过滤区内平均粒径最大的过滤床内，污水中的粗级颗粒被截留下来，污水 在余压作用下，再流入平均粒径较小的过滤床内，污水中的较细级颗粒也被 截留下来，最后污水在残压的作用下透过平均粒径最小过滤床流入净水区， 解决了污水水压在各不同粒径级配过滤床之间的传递，故适合在地面平坦的 城市市区内和建筑物附近使用，当然，也适合在其它地方使用。
2、本发明的不同粒径级配的过滤床在水平方向布置，平均粒径小的填 充土不会流入平均粒径大的填充土段内，可不必在过滤区的垂直方向设置隔 离材料，故不会影响植物根系在过滤区内的正常生长、伸展。
3、本发明的污水生态处理装置能紧依建筑物设置，特别是把水质较好 的洗涤污水排入隔油池型污水生态处理装置，经净化后可用于冲厕、绿化、 洗车等，节省冲厕、绿化、洗车等用水量，由于净水利用方便，可提高净水 利用率，特别适合于我国水资源缺乏的国情。
4、化粪或隔油池型污水生态处理装置把化粪或隔污处理、污水调配、 净化处理巧妙相结合，不必建造专用处理装置，易实施。
5、本发明污水区与过滤区之间的过流通道标高低于污水生态处理装置 出水口，能有效避免污水中的浮渣、油污进入过滤区。
6、本发明把粪便污水排入化粪池型污水生态处理装置，经净化后可用 于室外绿化等，也可直接排放或回灌入地下，可实现污水的零排放。
7、本发明一种污水生态处理装置的净水区同时还可起到沉淀作用，使 本发明可以应用于实行雨水和污水合流排污体系城市和地区的市政污水处 理，当然，更可以应用于实行雨水和污水分流排污体系的城市和地区的市政 污水处理。
8、本发明一种污水生态处理系统，可不必建设独立市政污水管，节省 建设独立市政排污管的投资，可有效解决环保资金不足，加快城乡环境保护 建设，实现环境零污染。
9、本发明一种污水生态处理系统利用电杆内腔把臭气引至电杆顶部排 放，进一步改善环境。
