公布日：2022.09.20
申请日：2022.07.26
分类号：C02F9/14(2006.01)I
摘要
本方案公开了污水处理技术领域的生活污水高负荷地下渗滤系统，其与现有技术的区别在于：覆盖层的下方设置有调节层，调节层包括调节板、调节筒、隔离板、支撑槽和液压缸，调节筒开口端连接在调节板上，调节板上均布有漏液孔和调节孔，调节孔与调节筒连通，调节筒的外壁上环设有进液孔；支撑槽上设有出液孔和连接孔，支撑槽内均布有连接管，连接管连通调节孔和连接孔，支撑槽的下壁体内设有通槽，隔离板滑动连接在通槽内且延伸到处理池外；隔离板上均布有多排导液孔和过液孔；调节筒之间和连接管之间均填充有砾石，调节层连通有进液管和多根排污管。本申请中的生活污水高负荷地下渗滤系统有效避免了现有技术中同类系统容易出现堵塞的问题。
权利要求书
1.生活污水高负荷地下渗滤系统，包括处理池和处理池内自下而上依次设置的排水层、通风层、精滤层、防堵层、散水层、粗滤层和覆盖层，散水层设置有散水管网、通风层设置有通风管网，排水层设置有排水管网；其特征在于：所述覆盖层和粗滤层之间设置有调节层，调节层包括隔离组件和调节组件，调节组件包括调节板和多根调节筒，调节筒的一端开口且开口端固定连接在调节板上，调节板上均布有多排漏液孔，相邻四个漏液孔的中心处均设有调节孔，调节孔与调节筒的开口端连通，调节筒的外壁上环设有进液孔，进液孔靠近调节筒远离开口的一端；所述隔离组件包括隔离板和“凵”字形的支撑槽，支撑槽和所述调节板的四个侧壁均与所述处理池的内壁贴合，调节板底部搭接在支撑槽的顶部，支撑槽的底部均布有多排出液孔，出液孔位于所述漏液孔的下方，相邻四个所述出液孔的中心处均设有连接孔，所述支撑槽内均布有多排连接管，每根连接管的两端分别对应连通上下方的所述调节孔和连接孔，所述支撑槽的下壁体内设有通槽，所述隔离板滑动连接在通槽内且一端延伸到处理池外，处理池的外壁上安装有用于带动隔离板滑动的液压缸；隔离板上均布有多排导液孔，导液孔的大小和排列均与出液孔一致，同一排的相邻两个导液孔之间均设过液孔；所述调节筒之间和连接管之间均填充有砾石，调节层连通有进液管和多根排污管，进液管的出液端位于调节筒所在平面，多根所述排污管的进液端分别位于调节筒和连接管所在平面。
2.根据权利要求1所述的生活污水高负荷地下渗滤系统，其特征在于：所述调节筒的高度为20-30CM，进液孔距离调节筒的开口端15-18CM；所述支撑槽的深度为10-20CM，所述调节层的砾石的粒径为10-30mm。
3.根据权利要求2所述的生活污水高负荷地下渗滤系统，其特征在于：所述进液管的出液端和排污管的进液端均设有隔离网。
4.根据权利要求3所述的生活污水高负荷地下渗滤系统，其特征在于：所述覆盖层和排水层的底部为原位土壤层、水泥硬化层或地砖层。
5.根据权利要求4所述的生活污水高负荷地下渗滤系统，其特征在于：所述排水层、通风层、精滤层、防堵层、散水层和粗滤层的填充厚度均为9-12CM。
6.根据权利要求5所述的生活污水高负荷地下渗滤系统，其特征在于：所述粗滤层由粒径为5-15mm的河砂组成；所述散水层由粒径均为3-10mm的瓜米石和河砂混合组成；所述防堵层和通风层均由粒径为15-40mm的瓜米石组成；所述精滤层由粒径均为2-10mm的河砂、瓜米石、聚氨酯泡沫、沸石和石英砂混合组成；所述排水层由粒径均为10-30mm的瓜米石和河砂混合组成。
7.根据权利要求1-6任一项所述的生活污水高负荷地下渗滤系统处理生活污水的工艺，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、进液管连接调节池内的潜污泵，然后通过潜污泵间歇性将经过格栅池、厌氧沉淀池和调节池处理的生活污水泵入到调节层；步骤二、在泵入生活污水期间，每5-10min通过液压缸往复带动隔离板移动，使得支撑槽上的出液孔和连接孔交替打开，具体为：通过隔离板在通槽内滑动，进而使得过液孔与连接孔连通，或者导液孔与出液孔连通；当过液孔与连接孔连通时，生活污水首先进入到调节板上的砾石层内，从进液孔进入，经调节孔、连接管、连接孔和过液孔进入到粗滤层；当导液孔与出液孔连通时，生活污水首先进入到调节板上的砾石层内，然后经漏液孔、支撑槽、出液孔和导液孔进入到粗滤层；步骤三、通过通风管网每4h向通风层通入空气0.5h。
8.根据权利要求7所述的生活污水高负荷地下渗滤系统处理生活污水的工艺，其特征在于：将生活污水泵入到调节层前，检测调节池内生活污水的COD浓度和TN浓度，确保调节池中生活污水的COD/TN≥6，当生活污水的COD/TN6＜6，向生活污水中加入有机物，直到生活污水的COD/TN≥6。
9.根据权利要求8所述的生活污水高负荷地下渗滤系统处理生活污水的工艺，其特征在于：所述生活污水高负荷地下渗滤系统还包括集液池，多根所述排污管连通集液池，集液池的最高位低于调节层的最低位，排污管的出液端连接有浮球阀；潜污泵将生活污水泵入到调节层时，保持出液孔隔断而连接孔打开，泵入的生活污水冲刷调节层后进入到集液池内，直到液位达到浮球高度；当调节池内的生活污水的COD/TN＜6时，将集液池内的生活污水泵入到调节池内。
10.根据权利要求9所述的生活污水高负荷地下渗滤系统处理生活污水的工艺，其特征在于：所述集液池内生活污水达到最高位时的体积为调节池存储生活污水总体积的10%-20%。
发明内容
本发明意在提供一种生活污水高负荷地下渗滤系统，以解决地下渗滤系统容易堵塞的问题。
本方案中的生活污水高负荷地下渗滤系统，包括处理池和处理池内自下而上依次设置的排水层、通风层、精滤层、防堵层、散水层、粗滤层和覆盖层，散水层设置有散水管网、通风层设置有通风管网，排水层设置有排水管网；
所述覆盖层和粗滤层之间设置有调节层，调节层包括隔离组件和调节组件，调节组件包括调节板和多根调节筒，调节筒的一端开口且开口端固定连接在调节板上，调节板上均布有多排漏液孔，相邻四个漏液孔的中心处均设有调节孔，调节孔与调节筒的开口端连通，调节筒的外壁上环设有进液孔，进液孔靠近调节筒远离开口的一端；
所述隔离组件包括隔离板和“凵”字形的支撑槽，支撑槽和所述调节板的四个侧壁均与所述处理池的内壁贴合，调节板底部搭接在支撑槽的顶部，支撑槽的底部均布有多排出液孔，出液孔位于所述漏液孔的下方，相邻四个所述出液孔的中心处均设有连接孔，所述支撑槽内均布有多排连接管，每根连接管的两端分别对应连通上下方的所述调节孔和连接孔，所述支撑槽的下壁体内设有通槽，所述隔离板滑动连接在通槽内且一端延伸到处理池外，处理池的外壁上安装有用于带动隔离板滑动的液压缸；隔离板上均布有多排导液孔，导液孔的大小和排列均与出液孔一致，同一排的相邻两个导液孔之间均设过液孔；所述调节筒之间和连接管之间均填充有砾石，调节层连通有进液管和多根排污管，进液管的出液端位于调节筒所在平面，多根所述排污管的进液端分别位于调节筒和连接管所在平面。
本方案的工作原理：初始状态，确保隔离板上的过液孔与连接孔连通，导液孔与出液孔错开，关闭排污管。生活污水经过格栅池、厌氧沉淀池和调节池的处理，然后通过进液管进入到调节筒所在层的砾石之间，然后经散水层、防堵层、精滤层、通风层和排水层，最终生活污水得到净化后从排水管网排出。
本方案通过调节层的设置，具有以下有益效果：
1、通过液压缸可以带动隔离板在通槽内滑动，进而使得过液孔与连接孔连通，或者导液孔与出液孔连通；当过液孔与连接孔连通时，生活污水首先进入到调节板上的砾石层内，从进液孔进入，经调节孔、连接管、连接孔和过液孔进入到粗滤层；当导液孔与出液孔连通时，生活污水首先进入到调节板上的砾石层内，然后经漏液孔、支撑槽、出液孔和导液孔进入到粗滤层，这样的方式使得生活污水通过导液孔和过液孔交替进入到粗滤层，避免粗滤层一直浸泡在生活污水中，降低了粗滤层生活污水的湿干比，有利于提高地下渗滤系统的负荷，同时也有助于气体的排出。
2、由于生活污水中的颗粒有机物进入到调节层后，大部分被调节层的砾石所截留，而调节槽内的有机物可以通过排污管排出，进而有助于降低一级处理成本；另外，由于有机物大部分被调节层的砾石所截留，使得进入到下方的生活污水中有机物的含量大大降低，减少了排水层、通风层、精滤层、防堵层、散水层和粗滤层被堵塞的风险，也可以降低通风管网的通风频次和时长，从而增强反硝化脱氮效果。
3、当生活污水中的有机物含量不足，COD/TN＜6时，需要向生活污水中添加葡萄糖、面粉等邮寄物质进行补充，确保反硝化脱氮效果。通过调节层的设置，将调节层截留的有机物收集后可以加入到有机物不足的生活污水中，从而减少葡萄糖等物质的投放，降低成本。
4、相对于现有技术中通过增氧实现有机物的分解，从而减少系统堵塞，本方案直接通过调节层的设置将过量的有机物截留，从源头减少了进入到粗滤层、散水层、防堵层、精滤层、通风层和排水层的有机物含量，从而没有必要增加大量的氧气作为补充，充分提高了反硝化脱氮效果。
进一步，所述调节筒的高度为20-30CM，进液孔距离调节筒的开口端15-18CM；所述支撑槽的深度为10-20CM，所述调节层的砾石的粒径为10-30mm。调节筒的高度为20-30CM、支撑槽的深度为10-20CM，使得生活污水在调节层具有合适的过滤深度，避免有机物截流过少或截流过度。
进一步，所述进液管的出液端和排污管的进液端均设有隔离网。通过隔离网的设置，避免砾石直接阻挡在进液管的出液端和排污管的进液端。
进一步，所述覆盖层和排水层的底部为原位土壤层、水泥硬化层或地砖层。覆盖层选用原味土壤层，可以种植植物；采用水泥硬化层或地砖层可以作为停车场等使用。
进一步，所述排水层、通风层、精滤层、防堵层、散水层和粗滤层的填充厚度均为9-12CM。
进一步，所述粗滤层由粒径为5-15mm的河砂组成；所述散水层由粒径均为3-10mm的瓜米石和河砂混合组成；所述防堵层和通风层均由粒径为15-40mm的瓜米石组成；所述精滤层由粒径均为2-10mm的河砂、瓜米石、聚氨酯泡沫、沸石和石英砂混合组成；所述排水层由粒径均为10-30mm的瓜米石和河砂混合组成。通过调节层、粗滤层、散水层、防堵层、精滤层、通风层和排水层的渗滤以及微生物的作用，使得生活污水得到有效净化。另外，精滤层由粒径均为2-10mm的河砂、瓜米石、聚氨酯泡沫、沸石和石英砂混合组成，可以显著提高精滤效果，尤其是聚氨酯泡沫的加入，在提高精滤层渗滤效果的同时，提高精滤层的负荷。
基于生活污水高负荷地下渗滤系统，本申请还提供了基于其的生活污水处理工艺，包括以下步骤：
步骤一、进液管连接调节池内的潜污泵，然后通过潜污泵间歇性将经过格栅池、厌氧沉淀池和调节池处理的生活污水泵入到调节层；
步骤二、在泵入生活污水期间，每5-10min通过液压缸往复带动隔离板移动，使得支撑槽上的出液孔和连接孔交替打开；
步骤三、通过通风管网每4h向通风层通入空气0.5h。
进一步，将生活污水泵入到调节层前，检测调节池内生活污水的COD浓度和TN浓度，确保调节池中生活污水的COD/TN≥6，当生活污水的COD/TN6＜6，向生活污水中加入有机物，直到生活污水的COD/TN≥6。通过检测调节池内生活污水的COD浓度和TN浓度，确保生活污水的COD/TN≥6，有利于增强反硝化脱氮效果。
进一步，所述生活污水高负荷地下渗滤系统还包括集液池，多根所述排污管连通集液池，集液池的最高位低于调节层的最低位，排污管的出液端连接有浮球阀；潜污泵将生活污水泵入到调节层时，保持出液孔隔断而连接孔打开，泵入的生活污水冲刷调节层后进入到集液池内，直到液位达到浮球高度；当调节池内的生活污水的COD/TN＜6时，将集液池内的生活污水泵入到调节池内。通过集液池的设置，便于定期或不定期对调节层内的有机物进行收集，重复利用，减少有机物的投放，节约成本。
进一步，所述集液池内生活污水达到最高位时的体积为调节池存储生活污水总体积的10％-20％。该比例既能有效的对调节层的有机物进行冲刷，同时也避免了过量的生活污水排入，导致增大后续潜污泵的工作量。
（发明人：乔治;白娟;钱菊;王健）
