申請(qǐng)日2017.11.02

　　公開(公告)日2018.01.16

　　IPC分類號(hào)C02F3/32; C02F3/34; C02F3/04

　　摘要

　　本發(fā)明公開一種污水生態(tài)處理裝置、處理方法及處理系統(tǒng)，屬于污水生態(tài)處理技術(shù)領(lǐng)域，污水生態(tài)處理裝置包括容置體、隔板和植物凈化柱，隔板將容置體分隔成上部開口的圍堰區(qū)和下部的封閉區(qū)，容置體上開設(shè)有進(jìn)水口和出水口，圍堰區(qū)鋪設(shè)有濾料層和土壤層，土壤層種植有草本植物，封閉區(qū)填充有滲濾填料;植物凈化柱包括水生植物和用于承載并種植水生植物的管體，管體貫穿隔板并連通封閉區(qū)和圍堰區(qū);污水經(jīng)由封閉區(qū)初級(jí)凈化、植物凈化柱中級(jí)凈化、圍堰區(qū)末級(jí)凈化三個(gè)區(qū)段，并先后完成以厭氧、兼氧、好氧為主的反應(yīng)流程，在土壤滲濾與植物根系的協(xié)同作用下，處理效果大為加強(qiáng);污水生態(tài)處理系統(tǒng)由污水生態(tài)處理裝置構(gòu)成具有額定處理量的一體化設(shè)施。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.一種污水生態(tài)處理裝置，其特征在于，包括：

　　容置體(11)，其內(nèi)部為上端開口的容置空間;

　　隔板(12)，其位于所述容置空間內(nèi)并將所述容置體(11)分隔成位于上部的圍堰區(qū)(13)和位于下部的封閉區(qū)(14)，所述容置體(11)上開設(shè)有與所述封閉區(qū)(14)連通的進(jìn)水口和與所述圍堰區(qū)(13)連通的出水口，所述圍堰區(qū)(13)鋪設(shè)有濾料層(131)和位于所述濾料層(131)上的土壤層(132)，所述土壤層(132)種植有草本植物(133)，所述封閉區(qū)(14)填充有滲濾填料(141);

　　植物凈化柱(15)，若干個(gè)所述植物凈化柱(15)分布于所述隔板(12)上，所述植物凈化柱(15)包括水生植物(151)和用于承載并種植所述水生植物(151)的管體(152)，所述管體(152)貫穿所述隔板(12)并連通所述封閉區(qū)(14)和所述圍堰區(qū)(13)。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水生態(tài)處理裝置，其特征在于，所述管體(152)可拆卸安裝于所述隔板(12)上，所述管體(152)的上端口不低于所述土壤層(132)，所述管體(152)的下端口位于所述滲濾填料(141)中，多個(gè)所述水生植物(151)組成集束根系柱芯(153)，所述集束根系柱芯(153)充滿所述管體(152)的內(nèi)腔。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污水生態(tài)處理裝置，其特征在于，所述管體(152)上開設(shè)有與所述封閉區(qū)(14)連通的進(jìn)水孔(1521)和與所述圍堰區(qū)(13)連通的出水孔(1522)。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污水生態(tài)處理裝置，其特征在于，所述管體(152)的上部轉(zhuǎn)動(dòng)套設(shè)有出水換向環(huán)(154)，所述出水換向環(huán)(154)上開設(shè)有與所述出水孔(1522)對(duì)應(yīng)的通孔(1541)，通過旋轉(zhuǎn)所述出水換向環(huán)(154)能夠控制所述出水孔(1522)的開閉。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污水生態(tài)處理裝置，其特征在于，所述管體(152)的內(nèi)部設(shè)有柔性曝氣管(155)，所述柔性曝氣管(155)的下端插入所述集束根系柱芯(153)，所述柔性曝氣管(155)的上端與氣泵連接。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水生態(tài)處理裝置，其特征在于，所述濾料層(131)和所述土壤層(132)之間設(shè)置有透水網(wǎng)材(134)。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水生態(tài)處理裝置，其特征在于，所述封閉區(qū)(14)內(nèi)于所述進(jìn)水口處連接有布水管(16)，所述布水管(16)位于所述封閉區(qū)(14)的底部，所述布水管(16)為由主管和支管組成的分支結(jié)構(gòu)，所述支管上開設(shè)有若干個(gè)透水孔。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水生態(tài)處理裝置，其特征在于，所述圍堰區(qū)(13)內(nèi)于所述出水口處連接有集水管(17)，所述集水管(17)位于所述圍堰區(qū)(13)的底部，所述集水管(17)為由主管和支管組成的分支結(jié)構(gòu)，且所述支管上開設(shè)有若干個(gè)透水孔。

　　9.一種污水生態(tài)處理方法，采用如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的污水生態(tài)處理裝置，其特征在于，包括：

　　經(jīng)預(yù)處理的污水經(jīng)進(jìn)水口進(jìn)入封閉區(qū)(14)，封閉區(qū)(14)為兼氧及厭氧反應(yīng)條件，在滲濾填料(141)及附著微生物作用下，實(shí)現(xiàn)污水的初級(jí)凈化;

　　初級(jí)凈化后的水流在動(dòng)力或壓差作用下上升進(jìn)入植物凈化柱(15)，植物凈化柱(15)通過植物根區(qū)環(huán)境及微生物作用，實(shí)現(xiàn)污水的中級(jí)凈化;

　　植物凈化柱(15)的中級(jí)凈化出水流入圍堰區(qū)(13)，在濾料層(131)、土壤層(132)、草本植物(133)根區(qū)環(huán)境作用以及好氧反應(yīng)條件下，實(shí)現(xiàn)污水的末級(jí)凈化，經(jīng)末級(jí)凈化的水由出水口流出。

　　10.一種污水生態(tài)處理系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的污水生態(tài)處理裝置(1)。

　　11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的污水生態(tài)處理系統(tǒng)，其特征在于，至少兩個(gè)所述污水生態(tài)處理裝置(1)通過管道(2)串聯(lián)和/或并聯(lián)連接。

　　說明書

　　一種污水生態(tài)處理裝置、處理方法及處理系統(tǒng)

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及利用土壤滲濾與植物根系的復(fù)合作用處理生活污水，屬于污水生態(tài)處理技術(shù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　作為一種小規(guī)模生活污水處理方法，土壤滲濾法近年來得到越來越普遍的應(yīng)用。其為基于自然生態(tài)凈化原理，結(jié)合常規(guī)的厭氧、好氧污水處理工藝而形成的原位污水生態(tài)處理技術(shù)。即將生活污水在化糞池中沉淀、厭氧預(yù)處理后，再經(jīng)布水管分配到土壤滲濾溝槽中，在毛細(xì)管浸潤和土壤滲濾作用下污水向各處擴(kuò)散，通過物理截留、化學(xué)沉淀與吸附、微生物降解等作用，使水中的污染物得以去除。

　　但是，土壤滲濾法也存在一些制約性的問題，其中占地面積較大、氮磷去除效果較差就是其突出的不足之處。此外，土壤滲濾污水處理設(shè)施盡管在表層配置了土壤層并種植植物，但因設(shè)施結(jié)構(gòu)、植物品種所限，植物根系特有的污染物去除作用微乎其微，故難以達(dá)到人工濕地植物產(chǎn)生的生態(tài)處理效果，僅僅只限于對(duì)處理設(shè)施的外觀綠化。

　　另外，土壤滲濾池體多結(jié)合地面的地勢(shì)而設(shè)計(jì)，因此固定在地面上，不便于移動(dòng)，且土壤滲濾池體的大小不能根據(jù)污水的處理量進(jìn)行調(diào)節(jié)，在很大程度上限制了土壤滲濾法在污水生態(tài)處理領(lǐng)域的普及應(yīng)用。多年來，針對(duì)土壤滲濾法的不足之處盡管不斷有眾多的改善、優(yōu)化對(duì)策出現(xiàn)，但均未能從經(jīng)濟(jì)性、適用性、有效性兼顧的角度予以解決。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有土壤滲濾法存在占地面積較大、植物根系的生態(tài)作用有限和氮磷去除效果較差的突出問題，提供一種污水生態(tài)處理裝置及處理方法，在保持土壤滲濾法技術(shù)優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ)上，揚(yáng)長避短，進(jìn)一步提高其處理效果和綜合性價(jià)比。

　　如上構(gòu)思，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

　　一種污水生態(tài)處理裝置，包括：

　　容置體，其內(nèi)部為上端開口的容置空間;

　　隔板，其位于所述容置空間內(nèi)并將所述容置體分隔成位于上部的圍堰區(qū)和位于下部的封閉區(qū)，所述容置體上開設(shè)有與所述封閉區(qū)連通的進(jìn)水口和與所述圍堰區(qū)連通的出水口，所述圍堰區(qū)鋪設(shè)有濾料層和位于所述濾料層上的土壤層，所述土壤層種植有草本植物，所述封閉區(qū)填充有滲濾填料;

　　植物凈化柱，若干個(gè)所述植物凈化柱分布于所述隔板上，所述植物凈化柱包括水生植物和用于承載并種植所述水生植物的管體，所述管體貫穿所述隔板并連通所述封閉區(qū)和所述圍堰區(qū)。

　　其中，所述管體可拆卸安裝于所述隔板上，所述管體的上端口不低于所述土壤層，所述管體的下端口位于所述滲濾填料中，多個(gè)所述水生植物組成集束根系柱芯，所述集束根系柱芯充滿所述管體的內(nèi)腔。

　　其中，所述管體上開設(shè)有與所述封閉區(qū)連通的進(jìn)水孔和與所述圍堰區(qū)連通的出水孔。

　　其中，所述管體的上部轉(zhuǎn)動(dòng)套設(shè)有出水換向環(huán)，所述出水換向環(huán)上開設(shè)有與所述出水孔對(duì)應(yīng)的通孔，通過旋轉(zhuǎn)所述出水換向環(huán)能夠控制所述出水孔的開閉。

　　其中，所述管體的內(nèi)部設(shè)有柔性曝氣管，所述柔性曝氣管的下端插入所述集束根系柱芯，所述柔性曝氣管的上端與氣泵連接。

　　其中，所述濾料層和所述土壤層之間設(shè)置有透水網(wǎng)材。

　　其中，所述封閉區(qū)內(nèi)于所述進(jìn)水口處連接有布水管，所述布水管位于所述封閉區(qū)的底部，所述布水管為由主管和支管組成的分支結(jié)構(gòu)，所述支管上開設(shè)有若干個(gè)透水孔。

　　其中，所述圍堰區(qū)內(nèi)于所述出水口處連接有集水管，所述集水管位于所述圍堰區(qū)的底部，所述集水管為由主管和支管組成的分支結(jié)構(gòu)，所述支管上開設(shè)有若干個(gè)透水孔。

　　一種污水生態(tài)處理方法，采用如上所述的污水生態(tài)處理裝置，包括：

　　經(jīng)預(yù)處理的污水經(jīng)進(jìn)水口進(jìn)入封閉區(qū)，封閉區(qū)為兼氧及厭氧反應(yīng)條件，在滲濾填料及附著微生物作用下，實(shí)現(xiàn)污水的初級(jí)凈化;

　　初級(jí)凈化后的水流在動(dòng)力或壓差作用下上升進(jìn)入植物凈化柱，植物凈化柱通過植物根區(qū)環(huán)境及微生物作用，實(shí)現(xiàn)污水的中級(jí)凈化;

　　植物凈化柱的中級(jí)凈化出水流入圍堰區(qū)，在濾料層、土壤層、草本植物根區(qū)環(huán)境作用以及好氧反應(yīng)條件下，實(shí)現(xiàn)污水的末級(jí)凈化，經(jīng)末級(jí)凈化的水由出水口流出。

　　本發(fā)明的另一目的在于提供一種污水生態(tài)處理系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中土壤滲濾池體存在的不利于調(diào)節(jié)、使用不便和普及應(yīng)用受到限制的技術(shù)問題。

　　如上構(gòu)思，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

　　一種污水生態(tài)處理系統(tǒng)，包括如上所述的污水生態(tài)處理裝置。

　　其中，至少兩個(gè)所述污水生態(tài)處理裝置通過管道串聯(lián)和/或并聯(lián)連接。

　　本發(fā)明的有益效果：

　　本發(fā)明提出的污水生態(tài)處理裝置，將容置體設(shè)置為雙層結(jié)構(gòu)，將污水經(jīng)由封閉區(qū)初級(jí)凈化、植物凈化柱中級(jí)凈化、圍堰區(qū)末級(jí)凈化三個(gè)區(qū)段，并先后完成以厭氧、兼氧、好氧為主的反應(yīng)流程，其中植物凈化柱構(gòu)成的活性水生植物根區(qū)環(huán)境，使土壤滲濾法污水處理設(shè)施建立了完整的“土壤-植物-微生物”生態(tài)凈化系統(tǒng)，在土壤滲濾與植物根系的協(xié)同作用下，可使土壤滲濾法污水處理效果大為加強(qiáng)，從而能夠縮減單位處理量所需的設(shè)施占地面積，同時(shí)脫氮除磷的效果也得以明顯改善，由此可提高污水土壤滲濾處理技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性、適用性和有效性。

　　本發(fā)明提出的污水生態(tài)處理系統(tǒng)，包括上述污水生態(tài)處理裝置，污水生態(tài)處理系統(tǒng)的規(guī)�？筛鶕�(jù)污水處理量進(jìn)行設(shè)置，既可調(diào)節(jié)每個(gè)污水生態(tài)處理裝置的植物凈化柱的數(shù)量，也可調(diào)節(jié)污水生態(tài)處理裝置的數(shù)量;污水生態(tài)處理裝置可串聯(lián)也可并聯(lián)，構(gòu)成具有額定處理量的一體化設(shè)施。此外，根據(jù)污水處理特殊需求，還可與其他不同的處理工藝組合，構(gòu)成復(fù)合型污水處理設(shè)施。