公布日：2022.12.30
申请日：2022.09.15
分类号：C02F3/00(2006.01)I;C02F3/34(2006.01)I
摘要
本发明提出一种用于分户式洗涤废水处理的生物滴滤包及系统，预先将布料制作成内部具有分隔层、外部带有起吊带的包袋，在包袋内分隔层以下填充填料形成生物滴滤层，在包袋内分隔层以上填充填料形成缓存填料层，进入缓存填料层的水通过分隔层的布料均匀布水至生物滴滤层，通过生物滴滤层内发生的生物滴滤作用进行净化处理，处理后的水原位渗入下部土壤层以实现最终排水。由于包袋制作成本低，既作为内部填料的包装材料，又作为生物滴滤床模块化定型的材料，具有降低包装运输成本、生物滴滤床标准化预制成本、生物滴滤系统安装成本等多方面的复合优势，特别适合用于农村等应用场景的分散生活污水治理。
权利要求书
1.一种用于分户式洗涤废水处理的生物滴滤包，其特征在于：外形为由布料包裹的柱状体，包括上底面、内分隔面、下底面、侧面，其中内分隔面和下底面上具有均匀分布的可以允许水和气通过的微孔，内分隔面将柱状体分为位于上部的缓冲腔和位于下方的滴滤腔，缓冲腔内填充缓冲生物填料，滴滤腔内填充滴滤生物填料；在上底面或包围缓冲腔的侧面上设置待处理水输入口。
2.根据权利要求1所述的用于分户式洗涤废水处理的生物滴滤包，其特征在于：缓冲生物填料和滴滤生物填料的堆比重大于200kg/立方米，粒度小于30mm。
3.一种用于分户式洗涤废水处理的系统，其特征在于：在生物滴滤包前设置预处理器；室内排出的洗涤废水首先自流进入预处理器去除固形杂质，预处理器的出水自流进入生物滴滤包的输入口；经过生物滴滤包处理的水就地排入下方的地层。
4.根据权利要求3所述的用于分户式洗涤废水处理的系统，其特征在于：所说的预处理器包括竖直放置在生物滴滤包上底面之上的直通管，将直通管的底端穿透生物滴滤包上底面与缓存填料层接触，直通管的顶端露出地面，在直通管的中部位置设置进水口，在进水口以下的直通管内部填充堆散性物料，自室内排出的洗涤废水通过所说的进水口进入直通管，进而通过直通管内部填充的堆散性物料及其与生物滴滤包上底面的接触面进入生物滴滤包，直通管同时作为生物滴滤包与外界大气进行交换的通道。
5.根据权利要求3所述的用于分户式洗涤废水处理的系统，其特征在于：在生物滴滤包上方和预处理器周围覆盖堆散性物料。
6.根据权利要求3所述的用于分户式洗涤废水处理的系统，其特征在于：在生物滴滤包下方设置出水收集装置，便于对出水进行再利用。
发明内容
一种用于分户式洗涤废水处理的生物滴滤包，其外形为由布料包裹的柱状体，包括上底面、内分隔面、下底面、侧面，其中内分隔面和下底面上具有均匀分布的可以允许水和气通过的微孔，内分隔面将柱状体分为位于上部的缓冲腔和位于下方的滴滤腔，缓冲腔内填充缓冲生物填料，滴滤腔内填充滴滤生物填料，在上底面或包围缓冲腔的侧面上开设可用来接入待处理水的输入口，该输入口同时允许气体进入或排出生物滴滤包。所说的缓冲生物填料和滴滤生物填料的堆比重大于200kg/立方米，粒度小于30mm。
进一步的，本发明所述的用于分户式洗涤废水处理的生物滴滤包，将布料预先制作成与柱状体相一致的包袋，包袋包括上进料口、内进料口、下底面、侧面、起吊带，装载填料时，先通过内进料口装载滴滤生物填料，待滴滤腔充满后，将内进料口封闭形成内分隔面，然后再通过外进料口装载缓冲生物填料，待缓冲腔充满后封闭外进料口形成上底面，起吊带固定在侧面上，用于在运输和安装过程中对生物滴滤包进行起吊。
比重大于200kg/立方米、粒度小于30mm的堆散性物料适宜用作地下生物滴滤床的填料。通常的生物滴滤床设置的方法是首先在地下开挖安装坑，接着向坑内填充上述堆散性物料，然后在填料层之上布置均匀布水层，在均匀布水层之上再铺设一层堆散性物料并连接拟处理的洗涤废水，最后再进行覆土或不覆土。当用于农村污水处理时，每户大约需要1立方米的物料。直接使用堆散性物料和现场安装的方式设置地下生物滴滤床的缺点是对施工人员素质要求较高，且很难控制施工质量。本发明的核心创新是用带有内分隔层的布料袋将生物滴滤床模块化、成品化，从而有效克服上述缺点。其中的分隔层由带有微孔的布料制作，可满足生物滴滤床工艺对均匀布水的要求，而且与常见的布水技术相比，成本更加低廉。用于生物滴滤床的堆散性物料属于大宗性的低价值材料，将这些材料从原料生产地到将这些材料最终安装到地层中的运输及转移成本在地下滴滤床设置总成本中占据大头。在对物料进行运输及转移的过程中，通常都需要用人力进行多次装卸。人力装卸的成本往往又占据运输及转移成本的大头，且随着社会发展，用人力进行搬运的成本越来越高。采用本发明的预制布料包袋可以直接在原材料生产端就将堆散性物料包装成型，从而便于在后续的所有运输与转移过程中用机械进行装卸操作，降低人工搬运成本，这是本发明的创新所带来的另一大优势。
本发明仅要求内部分隔层和下底面必须使用可透水的布料，上底面和侧面并不限定使用透水或不透水的布料，实际制作过程当然是使用与内分隔层相同的材料更加经济。水在重力作用下有自然的向下移动的趋势，但进入生物滴滤包的水也有可能穿过透水的侧面进入地层，由于土壤对水同样有过滤净化的能力，对通过侧面渗入土壤中的少量水不需要采取特别的限制措施。
本发明所提出的外部为布料、内部为具有一定堆比重和粒度的堆散性物料的生物滴滤包，其中布料袋制作成本低，远较一般的刚性外包装材料和方法的成本低。当生物滴滤包埋设在地下后，生物滴滤包对地层具有支承作用，其本身为地层所包裹，与填料颗粒间的孔隙一起构成储水的空间和反应的空间，可同时满足卫生排水和污水处理的需求。这种具有稳定的内部空间、对外部较强支承能力而又不需要外部刚性容器的设计特别适应包装运输和地下安装的需要，便于降低成本。一般而言，当外表为刚性材料时，在运输和安装过程中都需要采取措施防止刚性表面被挤压变形或破损。本发明所述的用于分户式洗涤废水处理的生物滴滤包则无此顾虑。在布料包袋上设置起吊带的目的是便于在运输和安装过程中用起吊的方式搬运生物滴滤包。
本发明所述的用于分户式洗涤废水处理的生物滴滤包主要用来处理生活中排放的洗涤废水。由于待处理水中的污染物浓度低，其中可生物利用的污染物质被分解，即使有微量不可分解的物质进入生物滴滤包内部，也不会在设计寿命期内(通常为15-25年)导致生物滴滤包堵塞。发生堵塞的生物滴滤包既可以挖出-清洗-再安装，考虑到生物滴滤包购置成本并不高，也可以废弃已安装的生物滴滤包，另行安装新的滴滤包
一种包含上述生物滴滤包的用于分户式洗涤废水处理的系统，室内排出的洗涤废水首先自流进入预处理器去除固形杂质，预处理器的出水自流进入生物滴滤包的输入口，所说的生物滴滤包埋设在预处理器出水口附近的地下，经过生物滴滤包处理的水就地排入下方的地层。
设置预处理器的主要目的是去除待处理水中的固形杂质，防止杂质进入生物滴滤包导致堵塞。预处理器通常都设有清渣口，便于定期清渣。
进一步的，一种包含上述生物滴滤包的用于分户式洗涤废水处理的系统，在生物滴滤包下方设置出水收集装置，便于对出水进行再利用。
进一步的，一种包含上述生物滴滤包的用于分户式洗涤废水处理的系统，所说的预处理器包括竖直放置在生物滴滤包上底面之上的直通管，直通管的底端穿透生物滴滤包的上底面与缓存填料层接触，直通管的顶端露出地面，在直通管的中部位置设置进水口，在进水口以下的直通管内部填充堆散性物料，自室内排出的洗涤废水通过所说的进水口进入直通管，进而通过直通管内部填充的堆散性物料及其与生物滴滤包上底面的接触面进入生物滴滤包，直通管同时作为生物滴滤包与外界大气进行交换的通道。
将预处理器设计为直通大气的管状，在其中填充堆散性物料(如砾石)并放置在生物滴滤包上方，可以进一步降低上述用于分户式洗涤废水处理的系统的设置成本。在进水口以下填充的堆散性物料可以起到拦截杂物的预处理作用，防止杂质进入设置在地下的生物滴滤包导致堵塞。预处理器的顶端高出地面，填充的砾石有大量孔隙，特别是在没有进水的情况下，地表的空气可以进入生物滴滤包内部，为生物滴滤包内部填充的陶粒层复氧，有助于提高生物降解的功能。
进一步的，在上述的用于分户式洗涤废水处理的系统中的生物滴滤包上方和预处理器周围覆盖堆散性物料，以强化生物滴滤包内部与地表大气的交换。
在生物滴滤包上方不覆土而改用堆散性物料进行覆盖虽然会增加堆散性物料用量，但会改善生物滴滤包充氧性能。
通过本发明所述的用于分户式洗涤废水处理的生物滴滤包及其系统可以大幅降低分户式或独立建筑物洗涤水排水和净化处理的成本，尤其适用农村污水处理的场景。
（发明人：朱仕坤;钱婷婷;李傲;周金华）
