公布日：2022.12.30

申請日：2022.09.15

分類號：C02F3/00(2006.01)I;C02F3/34(2006.01)I

摘要

本發(fā)明提出一種用于分戶式洗滌廢水處理的生物滴濾包及系統(tǒng)，預(yù)先將布料制作成內(nèi)部具有分隔層、外部帶有起吊帶的包袋，在包袋內(nèi)分隔層以下填充填料形成生物滴濾層，在包袋內(nèi)分隔層以上填充填料形成緩存填料層，進(jìn)入緩存填料層的水通過分隔層的布料均勻布水至生物滴濾層，通過生物滴濾層內(nèi)發(fā)生的生物滴濾作用進(jìn)行凈化處理，處理后的水原位滲入下部土壤層以實(shí)現(xiàn)最終排水。由于包袋制作成本低，既作為內(nèi)部填料的包裝材料，又作為生物滴濾床模塊化定型的材料，具有降低包裝運(yùn)輸成本、生物滴濾床標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制成本、生物滴濾系統(tǒng)安裝成本等多方面的復(fù)合優(yōu)勢，特別適合用于農(nóng)村等應(yīng)用場景的分散生活污水治理。

權(quán)利要求書

1.一種用于分戶式洗滌廢水處理的生物滴濾包，其特征在于：外形為由布料包裹的柱狀體，包括上底面、內(nèi)分隔面、下底面、側(cè)面，其中內(nèi)分隔面和下底面上具有均勻分布的可以允許水和氣通過的微孔，內(nèi)分隔面將柱狀體分為位于上部的緩沖腔和位于下方的滴濾腔，緩沖腔內(nèi)填充緩沖生物填料，滴濾腔內(nèi)填充滴濾生物填料；在上底面或包圍緩沖腔的側(cè)面上設(shè)置待處理水輸入口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于分戶式洗滌廢水處理的生物滴濾包，其特征在于：緩沖生物填料和滴濾生物填料的堆比重大于200kg/立方米，粒度小于30mm。

3.一種用于分戶式洗滌廢水處理的系統(tǒng)，其特征在于：在生物滴濾包前設(shè)置預(yù)處理器；室內(nèi)排出的洗滌廢水首先自流進(jìn)入預(yù)處理器去除固形雜質(zhì)，預(yù)處理器的出水自流進(jìn)入生物滴濾包的輸入口；經(jīng)過生物滴濾包處理的水就地排入下方的地層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于分戶式洗滌廢水處理的系統(tǒng)，其特征在于：所說的預(yù)處理器包括豎直放置在生物滴濾包上底面之上的直通管，將直通管的底端穿透生物滴濾包上底面與緩存填料層接觸，直通管的頂端露出地面，在直通管的中部位置設(shè)置進(jìn)水口，在進(jìn)水口以下的直通管內(nèi)部填充堆散性物料，自室內(nèi)排出的洗滌廢水通過所說的進(jìn)水口進(jìn)入直通管，進(jìn)而通過直通管內(nèi)部填充的堆散性物料及其與生物滴濾包上底面的接觸面進(jìn)入生物滴濾包，直通管同時(shí)作為生物滴濾包與外界大氣進(jìn)行交換的通道。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于分戶式洗滌廢水處理的系統(tǒng)，其特征在于：在生物滴濾包上方和預(yù)處理器周圍覆蓋堆散性物料。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于分戶式洗滌廢水處理的系統(tǒng)，其特征在于：在生物滴濾包下方設(shè)置出水收集裝置，便于對出水進(jìn)行再利用。

發(fā)明內(nèi)容

一種用于分戶式洗滌廢水處理的生物滴濾包，其外形為由布料包裹的柱狀體，包括上底面、內(nèi)分隔面、下底面、側(cè)面，其中內(nèi)分隔面和下底面上具有均勻分布的可以允許水和氣通過的微孔，內(nèi)分隔面將柱狀體分為位于上部的緩沖腔和位于下方的滴濾腔，緩沖腔內(nèi)填充緩沖生物填料，滴濾腔內(nèi)填充滴濾生物填料，在上底面或包圍緩沖腔的側(cè)面上開設(shè)可用來接入待處理水的輸入口，該輸入口同時(shí)允許氣體進(jìn)入或排出生物滴濾包。所說的緩沖生物填料和滴濾生物填料的堆比重大于200kg/立方米，粒度小于30mm。

進(jìn)一步的，本發(fā)明所述的用于分戶式洗滌廢水處理的生物滴濾包，將布料預(yù)先制作成與柱狀體相一致的包袋，包袋包括上進(jìn)料口、內(nèi)進(jìn)料口、下底面、側(cè)面、起吊帶，裝載填料時(shí)，先通過內(nèi)進(jìn)料口裝載滴濾生物填料，待滴濾腔充滿后，將內(nèi)進(jìn)料口封閉形成內(nèi)分隔面，然后再通過外進(jìn)料口裝載緩沖生物填料，待緩沖腔充滿后封閉外進(jìn)料口形成上底面，起吊帶固定在側(cè)面上，用于在運(yùn)輸和安裝過程中對生物滴濾包進(jìn)行起吊。

比重大于200kg/立方米、粒度小于30mm的堆散性物料適宜用作地下生物滴濾床的填料。通常的生物滴濾床設(shè)置的方法是首先在地下開挖安裝坑，接著向坑內(nèi)填充上述堆散性物料，然后在填料層之上布置均勻布水層，在均勻布水層之上再鋪設(shè)一層堆散性物料并連接擬處理的洗滌廢水，最后再進(jìn)行覆土或不覆土。當(dāng)用于農(nóng)村污水處理時(shí)，每戶大約需要1立方米的物料。直接使用堆散性物料和現(xiàn)場安裝的方式設(shè)置地下生物滴濾床的缺點(diǎn)是對施工人員素質(zhì)要求較高，且很難控制施工質(zhì)量。本發(fā)明的核心創(chuàng)新是用帶有內(nèi)分隔層的布料袋將生物滴濾床模塊化、成品化，從而有效克服上述缺點(diǎn)。其中的分隔層由帶有微孔的布料制作，可滿足生物滴濾床工藝對均勻布水的要求，而且與常見的布水技術(shù)相比，成本更加低廉。用于生物滴濾床的堆散性物料屬于大宗性的低價(jià)值材料，將這些材料從原料生產(chǎn)地到將這些材料最終安裝到地層中的運(yùn)輸及轉(zhuǎn)移成本在地下滴濾床設(shè)置總成本中占據(jù)大頭。在對物料進(jìn)行運(yùn)輸及轉(zhuǎn)移的過程中，通常都需要用人力進(jìn)行多次裝卸。人力裝卸的成本往往又占據(jù)運(yùn)輸及轉(zhuǎn)移成本的大頭，且隨著社會發(fā)展，用人力進(jìn)行搬運(yùn)的成本越來越高。采用本發(fā)明的預(yù)制布料包袋可以直接在原材料生產(chǎn)端就將堆散性物料包裝成型，從而便于在后續(xù)的所有運(yùn)輸與轉(zhuǎn)移過程中用機(jī)械進(jìn)行裝卸操作，降低人工搬運(yùn)成本，這是本發(fā)明的創(chuàng)新所帶來的另一大優(yōu)勢。

本發(fā)明僅要求內(nèi)部分隔層和下底面必須使用可透水的布料，上底面和側(cè)面并不限定使用透水或不透水的布料，實(shí)際制作過程當(dāng)然是使用與內(nèi)分隔層相同的材料更加經(jīng)濟(jì)。水在重力作用下有自然的向下移動的趨勢，但進(jìn)入生物滴濾包的水也有可能穿過透水的側(cè)面進(jìn)入地層，由于土壤對水同樣有過濾凈化的能力，對通過側(cè)面滲入土壤中的少量水不需要采取特別的限制措施。

本發(fā)明所提出的外部為布料、內(nèi)部為具有一定堆比重和粒度的堆散性物料的生物滴濾包，其中布料袋制作成本低，遠(yuǎn)較一般的剛性外包裝材料和方法的成本低。當(dāng)生物滴濾包埋設(shè)在地下后，生物滴濾包對地層具有支承作用，其本身為地層所包裹，與填料顆粒間的孔隙一起構(gòu)成儲水的空間和反應(yīng)的空間，可同時(shí)滿足衛(wèi)生排水和污水處理的需求。這種具有穩(wěn)定的內(nèi)部空間、對外部較強(qiáng)支承能力而又不需要外部剛性容器的設(shè)計(jì)特別適應(yīng)包裝運(yùn)輸和地下安裝的需要，便于降低成本。一般而言，當(dāng)外表為剛性材料時(shí)，在運(yùn)輸和安裝過程中都需要采取措施防止剛性表面被擠壓變形或破損。本發(fā)明所述的用于分戶式洗滌廢水處理的生物滴濾包則無此顧慮。在布料包袋上設(shè)置起吊帶的目的是便于在運(yùn)輸和安裝過程中用起吊的方式搬運(yùn)生物滴濾包。

本發(fā)明所述的用于分戶式洗滌廢水處理的生物滴濾包主要用來處理生活中排放的洗滌廢水。由于待處理水中的污染物濃度低，其中可生物利用的污染物質(zhì)被分解，即使有微量不可分解的物質(zhì)進(jìn)入生物滴濾包內(nèi)部，也不會在設(shè)計(jì)壽命期內(nèi)(通常為15-25年)導(dǎo)致生物滴濾包堵塞。發(fā)生堵塞的生物滴濾包既可以挖出-清洗-再安裝，考慮到生物滴濾包購置成本并不高，也可以廢棄已安裝的生物滴濾包，另行安裝新的滴濾包

一種包含上述生物滴濾包的用于分戶式洗滌廢水處理的系統(tǒng)，室內(nèi)排出的洗滌廢水首先自流進(jìn)入預(yù)處理器去除固形雜質(zhì)，預(yù)處理器的出水自流進(jìn)入生物滴濾包的輸入口，所說的生物滴濾包埋設(shè)在預(yù)處理器出水口附近的地下，經(jīng)過生物滴濾包處理的水就地排入下方的地層。

設(shè)置預(yù)處理器的主要目的是去除待處理水中的固形雜質(zhì)，防止雜質(zhì)進(jìn)入生物滴濾包導(dǎo)致堵塞。預(yù)處理器通常都設(shè)有清渣口，便于定期清渣。

進(jìn)一步的，一種包含上述生物滴濾包的用于分戶式洗滌廢水處理的系統(tǒng)，在生物滴濾包下方設(shè)置出水收集裝置，便于對出水進(jìn)行再利用。

進(jìn)一步的，一種包含上述生物滴濾包的用于分戶式洗滌廢水處理的系統(tǒng)，所說的預(yù)處理器包括豎直放置在生物滴濾包上底面之上的直通管，直通管的底端穿透生物滴濾包的上底面與緩存填料層接觸，直通管的頂端露出地面，在直通管的中部位置設(shè)置進(jìn)水口，在進(jìn)水口以下的直通管內(nèi)部填充堆散性物料，自室內(nèi)排出的洗滌廢水通過所說的進(jìn)水口進(jìn)入直通管，進(jìn)而通過直通管內(nèi)部填充的堆散性物料及其與生物滴濾包上底面的接觸面進(jìn)入生物滴濾包，直通管同時(shí)作為生物滴濾包與外界大氣進(jìn)行交換的通道。

將預(yù)處理器設(shè)計(jì)為直通大氣的管狀，在其中填充堆散性物料(如礫石)并放置在生物滴濾包上方，可以進(jìn)一步降低上述用于分戶式洗滌廢水處理的系統(tǒng)的設(shè)置成本。在進(jìn)水口以下填充的堆散性物料可以起到攔截雜物的預(yù)處理作用，防止雜質(zhì)進(jìn)入設(shè)置在地下的生物滴濾包導(dǎo)致堵塞。預(yù)處理器的頂端高出地面，填充的礫石有大量孔隙，特別是在沒有進(jìn)水的情況下，地表的空氣可以進(jìn)入生物滴濾包內(nèi)部，為生物滴濾包內(nèi)部填充的陶粒層復(fù)氧，有助于提高生物降解的功能。

進(jìn)一步的，在上述的用于分戶式洗滌廢水處理的系統(tǒng)中的生物滴濾包上方和預(yù)處理器周圍覆蓋堆散性物料，以強(qiáng)化生物滴濾包內(nèi)部與地表大氣的交換。

在生物滴濾包上方不覆土而改用堆散性物料進(jìn)行覆蓋雖然會增加堆散性物料用量，但會改善生物滴濾包充氧性能。

通過本發(fā)明所述的用于分戶式洗滌廢水處理的生物滴濾包及其系統(tǒng)可以大幅降低分戶式或獨(dú)立建筑物洗滌水排水和凈化處理的成本，尤其適用農(nóng)村污水處理的場景。

（發(fā)明人：朱仕坤;錢婷婷;李傲;周金華）