一體化污水凈化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種一體化污水凈化系統(tǒng)，包括污水處理池體，所述污水處理池體內(nèi)由頂部至底部依次設(shè)置有：植物種植層、第一O段生物濾層、第一曝氣層、第二O段生物濾層、第二曝氣層、A段生物濾層、以及出水層；所述第一曝氣層和所述第二曝氣層均設(shè)有用于連通所述污水處理池體外部的曝氣管。該一體化污水凈化系統(tǒng)具有：占地面積少、系統(tǒng)啟動(dòng)快、填料可循環(huán)再生作用、運(yùn)行成本低、維護(hù)操作簡(jiǎn)單、環(huán)境衛(wèi)生好、污水處理效果好、自主供氣等優(yōu)勢(shì)。
【專利說(shuō)明】
一體化污水凈化系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種一體化污水凈化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 低濃度生活污水處理工藝和凈水系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展和使用，已有多種傳統(tǒng)的 處理工藝，主要有:序列間歇式活性污泥法、氧化溝法、吸附-生物降解工藝、厭氧好氧工藝 法、生物濾池法、生物轉(zhuǎn)盤(pán)法、生物接觸氧化法、生物流化床法、人工濕地法、地下滲濾處理 系統(tǒng)等，這些常規(guī)的處理工藝雖然都能取得較好的效果，但也存在一些難以克服的缺點(diǎn)，主 要表現(xiàn)在:第一、基建投資和管理費(fèi)用較高，農(nóng)村和小城鎮(zhèn)地區(qū)難以承受較高的經(jīng)濟(jì)成本； 第二，操作復(fù)雜，難以管理;第三、污水處理過(guò)程中產(chǎn)生大量的污泥，容易造成二次污染，并 且易阻塞污水處理系統(tǒng)，造成處理系統(tǒng)的癱瘓，從而導(dǎo)致相應(yīng)維護(hù)費(fèi)用的增加;第四、動(dòng)力 消耗較大、占地面積大、耐沖擊負(fù)荷差，處理單位污水的能耗較高。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 有鑒于此，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種一 體化污水凈化系統(tǒng)，包括污水處理池體，其特征在于，所述污水處理池體內(nèi)由頂部至底部依 次設(shè)置有:植物種植層、第一 〇段生物濾層、第一曝氣層、第二〇段生物濾層、第二曝氣層、A段 生物濾層、以及出水層;所述污水處理池體的頂部、靠近所述植物種植層處設(shè)有進(jìn)水口；所 述池體的底部設(shè)有用于連通所述出水層和所述污水處理池體外部的出水口；
[0004] 所述第一曝氣層和所述第二曝氣層均設(shè)有用于連通所述污水處理池體外部的曝 氣管。
[0005] 在某些實(shí)施方式中，所述進(jìn)水口處連接有從所述污水處理池體外部穿設(shè)至所述污 水處理池體內(nèi)部的進(jìn)水管;所述進(jìn)水管連接有布設(shè)于所述植物種植層的布水器。
[0006] 在某些實(shí)施方式中，所述布水器包括與所述進(jìn)水管連接的主線管道，以及多條連 接于所述主線管道的分線管道，所述分線管道背離所述主線管道的一端開(kāi)設(shè)有若干澆灌 □ 〇
[0007] 在某些實(shí)施方式中，所述分線管道垂直于所述主線管道。
[0008] 在某些實(shí)施方式中，所述進(jìn)水口設(shè)置有閥門(mén)。
[0009]在某些實(shí)施方式中，所述第一0段生物濾層與所述第二0段生物濾層的厚度相同， 所述第一 〇段生物濾層或所述第二〇段生物濾層與所述污水處理池體的高度比例為1:6~1: 10。
[0010] 在某些實(shí)施方式中，所述污水處理池體的頂部距離所述植物種植層的表面30cm~ 50cm〇
[0011] 在某些實(shí)施方式中，所述出水口與A段生物濾層的上表面平齊。
[0012] 本實(shí)用新型提供的有益效果是：
[0013] 本實(shí)用新型提供的一體化污水凈化系統(tǒng)相較于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下優(yōu)勢(shì)：
[0014] 1、占地面積少:每平方米占地面積每天可處理1.5~2.0m3的污水。
[0015] 2、系統(tǒng)啟動(dòng)快:建成后即可投入使用，簡(jiǎn)單調(diào)試后即可以運(yùn)行。
[0016] 3、填料具有循環(huán)再生作用，使用壽命長(zhǎng)，節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本。
[0017] 4、運(yùn)行成本低:系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，除進(jìn)水提升需要耗電外，不需要其他能耗，每處理1立 方米污水耗電量少于〇. 1度。
[0018] 5、維護(hù)操作簡(jiǎn)單，除了植物定期收割外，基本無(wú)需人工值守，維護(hù)費(fèi)用極低。
[0019] 6、環(huán)境衛(wèi)生好，景觀效果好，結(jié)構(gòu)搭配合理。
[0020] 7、污水處理效果好:進(jìn)水時(shí)化學(xué)需氧量彡800mg/L、氨氮彡40mg/L、總磷彡10mg/L、 固體懸浮物<l〇〇mg/L，出水時(shí)化學(xué)需氧量<40mg/L、氨氮<5mg/L、總磷<0.5mg/L、固體懸 浮物< 5mg/L，部分指標(biāo)超過(guò)城鎮(zhèn)污水處理廠一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。
[0021 ] 8、自主供氣:通過(guò)增設(shè)曝氣管實(shí)現(xiàn)曝氣層和0段生物濾層的通氣，無(wú)需額外耗能供 給氧氣。
【附圖說(shuō)明】

[0022] 應(yīng)當(dāng)理解的是，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是 對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù) 這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0023] 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型植物種植層結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為 本實(shí)用新型第一曝氣層和第二曝氣層結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為本實(shí)用新型出水層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明：


【具體實(shí)施方式】
[0027]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參 考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型 的限制。
[0028]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)"長(zhǎng)度"、"寬度"、"上"、"下"、"前"、 "后"、"左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底""內(nèi)'"外"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附 圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示 所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本 實(shí)用新型的限制。
[0029]此外，術(shù)語(yǔ)"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性 或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者 隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，"多個(gè)"的含義是兩個(gè)或兩個(gè) 以上，除非另有明確具體的限定。
[0030]在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)"安裝"、"相連"、"連接"、"固 定"等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是 機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè) 元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù) 具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0031] 實(shí)施例
[0032] 參閱圖1和圖2，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，一體化污水凈化系統(tǒng)，包括污水處理池體 1，其特征在于，所述污水處理池體1內(nèi)由頂部至底部依次設(shè)置有:植物種植層2、第一 0段生 物濾層3、第一曝氣層4、第二0段生物濾層5、第二曝氣層6、A段生物濾層7、以及出水層8;所 述污水處理池體1的頂部、靠近所述植物種植層2處設(shè)有進(jìn)水口 9;所述池體的底部設(shè)有用于 連通所述出水層8和所述污水處理池體1外部的出水口 10;
[0033] 所述第一曝氣層4和所述第二曝氣層6均設(shè)有用于連通所述污水處理池體1外部的 曝氣管12。
[0034] 上述，污水由污水處理池體1的進(jìn)水口 9進(jìn)入池體內(nèi)部時(shí)，污水首先經(jīng)布水器13進(jìn) 入植物種植層2,通常經(jīng)過(guò)約為20min滲濾時(shí)間，跌落到第一0段生物濾層3,經(jīng)過(guò)約為50min 的滲濾時(shí)間，跌落到第二〇段生物濾層5，經(jīng)過(guò)約為50min的滲濾時(shí)間，跌落到A段生物濾層7， 通過(guò)重力作用形成的水壓力，經(jīng)出水層8由出水口 10排出上一進(jìn)水周期儲(chǔ)存在A段生物濾層 7的水，達(dá)標(biāo)排放。本次進(jìn)水儲(chǔ)存在A段生物濾層7,繼續(xù)進(jìn)行生物作用，在下一進(jìn)水周期排 出。
[0035] 污水進(jìn)入植物種植層2時(shí)，污水在下跌滲濾過(guò)程中，以植物根系吸收，實(shí)現(xiàn)生物固 氮、固磷，吸收污水中的多余的氮元素和磷元素。所述的植物種植層2種植的通常為挺水植 物，如燈心草、美人蕉、皇竹草、螢藺、香菇草等。
[0036] 污水進(jìn)入第一 0段生物濾層3和第二0段生物濾層5，被第一 0段生物濾層3和第二0 段生物濾層5中填充的好氧生物濾料吸附。
[0037]可以理解的是，微生物凈化污水的過(guò)程，實(shí)質(zhì)上就是在污水處理裝置這一小型生 態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，利用各種生理生化性能的微生物類群間的相互配合而進(jìn)行的一種物質(zhì)循環(huán)過(guò) 程。當(dāng)化學(xué)需氧量、氨氮、固體懸浮物含量較高的進(jìn)入污水處理裝置后，其中的自然微生物 區(qū)系在好氧條件下，根據(jù)其中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或有毒物質(zhì)的情況，在客觀上造成了一個(gè)選擇性的 培養(yǎng)條件，并隨著時(shí)間的推移，發(fā)生了微生物區(qū)系的有規(guī)律的更迭，從而使水中的有機(jī)物或 毒物不斷被降解、氧化、分解、轉(zhuǎn)化或吸附沉降，進(jìn)而達(dá)到去除污染物的效果。
[0038] 有機(jī)污染物的去除主要由過(guò)濾截留、吸附和微生物降解作用共同完成。過(guò)濾截留 和吸附作用在污水下滲過(guò)程中起主要作用。有機(jī)物的真正去除是依靠填料中種類和數(shù)量龐 大的微生物進(jìn)行分解降解完成，主要發(fā)生在停止進(jìn)水期，其中的好氧降解是主導(dǎo)作用，兼 氧、厭氧分解作用較小，其分解最終產(chǎn)物為N 2、co#ra2〇等。分解產(chǎn)生氣體通過(guò)填料層和曝氣 層管道排入大氣中。
[0039] 需要理解的是，污水中的有機(jī)氮通過(guò)微生物的氨化作用轉(zhuǎn)化為NH4+-N，在有氧環(huán)境 下由亞硝酸菌氧化為N02-N，再由硝酸菌將N02-N進(jìn)一步氧化為N03-N的過(guò)程，該過(guò)程改變了 有機(jī)氮的存在形態(tài)。
[0040] 污水中的磷是以磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機(jī)磷酸鹽型式存在。本系統(tǒng)對(duì)磷的去除作 用包括填料的過(guò)濾吸附、微生物固磷和植物吸收。
[0041] 需要理解的是，污水在緩慢下跌的過(guò)程中，系統(tǒng)內(nèi)微生物分解產(chǎn)生的廢氣由第一 曝氣層4和所述第二曝氣層6設(shè)有的曝氣管12排出，當(dāng)污水下滲到曝氣層以下，填料內(nèi)部產(chǎn) 生一定的負(fù)壓，空氣從曝氣管12進(jìn)入曝氣層，從而達(dá)到對(duì)第一 0段生物濾層3和第二0段生物 濾層5中好氧生物濾料供氧的目的。
[0042]需要理解的是，污水繼續(xù)下跌進(jìn)入Α段生物濾層7,因該段完全被水淹沒(méi)，形成了一 個(gè)厭氧微環(huán)境，厭氧菌利用污水中剩余有機(jī)物提供的碳源為能量將N03-N還原成N2，N2通過(guò) 曝氣層管道排出系統(tǒng)。
[0043]污水經(jīng)過(guò)約2h的滲濾達(dá)標(biāo)排放后，系統(tǒng)停置4h，再進(jìn)行下一輪進(jìn)水循環(huán)。在停置 期，填料內(nèi)吸附的污染物質(zhì)，通過(guò)微生物分解作用進(jìn)一步分解，分解產(chǎn)生的氣體由曝氣層管 道排出。
[0044] 可以理解的是，植物種植層2種植的植物吸收的氮、磷類有機(jī)物，可以通過(guò)定期收 割植物得以去除。
[0045] 本實(shí)用新型采用間歇式進(jìn)水，在停止進(jìn)水期，附著在生物濾料表面的微生物將進(jìn) 水期吸附的有機(jī)污染物分解去除而達(dá)到凈化效果，從而恢復(fù)生物濾料的吸附性能。當(dāng)然，本 實(shí)用新型還可以設(shè)置相同的多套污水凈化系統(tǒng)，通過(guò)定時(shí)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出 水。本實(shí)用新型的一體化污水凈化系統(tǒng)占地面積小、出水水質(zhì)穩(wěn)定、投資造價(jià)低、操作維護(hù) 簡(jiǎn)單、運(yùn)營(yíng)管理費(fèi)用低的特點(diǎn)，尤其適用于村鎮(zhèn)生活污水、農(nóng)副產(chǎn)品加工廠等有機(jī)污水的處 理。
[0046] 實(shí)際應(yīng)用中，本實(shí)用新型采用間歇進(jìn)水方式，進(jìn)水間隔周期通常為6h左右，該周期 時(shí)間限定由智能定時(shí)裝置控制污水進(jìn)水閥門(mén)既可現(xiàn)實(shí)。污水整個(gè)滲濾過(guò)程約為2h，空置期 為4h。污水在植物種植層2的停留時(shí)間約為20min，減少了植物泡水時(shí)間，有效保證植物良好 的呼吸環(huán)境。
[0047] 可以理解的是，為使第一曝氣層4和第二曝氣層6的曝氣程度更為充分，曝氣管12 可布設(shè)與所述第一曝氣層4和第二曝氣層6中，曝氣管12的分布的形狀可以由多種情況，可 參閱圖2中的排布方式，即呈井字形排布。
[0048] 當(dāng)然，為了出水層8能夠更好的排出水流，出水層8處可設(shè)有布設(shè)于出水層8中的出 水管，參閱圖4。
[0049] 本實(shí)用新型的污水處理池體1，可選用混凝土、磚混、碳鋼和玻璃鋼材料。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng) 實(shí)際情況，池體可為地上式、半地上式或者地下式結(jié)構(gòu)。
[0050] 參閱圖3，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述進(jìn)水口 9處連接有從所述污水處理池體1外 部穿設(shè)至所述污水處理池體1內(nèi)部的進(jìn)水管11;所述進(jìn)水管11連接有布設(shè)于所述植物種植 層2的布水器13。
[0051] 上述，由布水器13布水到植物種植層2,布水器13的特殊結(jié)構(gòu)，可以把污水均勻?yàn)?布在植物種植層2。有利于污水在植物種植層2的分散。
[0052]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述布水器13包括與所述進(jìn)水管11連接的主線管道131， 以及多條連接于所述主線管道131管壁的分線管道132,所述分線管道132背離所述主線管 道131的一端開(kāi)設(shè)澆灌口 132開(kāi)設(shè)有若干澆灌口，澆灌口間距10cm，直徑5mm~10mm、為呈水 平均勻分布的圓孔。
[0053]上述，污水由進(jìn)水管11進(jìn)入布水器13的主線管道131，再經(jīng)由分線管道132將污水 分布到植物種植層2,布水器13的特殊結(jié)構(gòu)，可以把污水均勻?yàn)⒉荚谥参锓N植層2。有利于污 水在植物種植層2的分散。
[0054] 可以理解的是，該布水器13、所述進(jìn)水管11、所述曝氣管12和所述出水口 10均可以 是PVC管，具有較好的耐腐蝕性，且價(jià)格便宜。管道的直徑，根據(jù)處理污水的水量和所使用的 位置來(lái)計(jì)算確定。
[0055] 在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述分線管道132垂直于所述主線管道131。
[0056] 在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述進(jìn)水口9設(shè)置有閥門(mén)，閥門(mén)可以為智能定時(shí)電控閥 門(mén)。
[0057] 上述，閥門(mén)用于控制進(jìn)水口 9的進(jìn)水周期。
[0058] 在本實(shí)用新型實(shí)施例中，污水進(jìn)入一體化污水凈化系統(tǒng)之前，應(yīng)另外設(shè)置格柵和 沉淀池，去除污水中的固體物質(zhì)，避免固體物質(zhì)阻塞該一體化污水凈化系統(tǒng)。
[0059] 在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述第一0段生物濾層3與所述第二0段生物濾層5的厚度 相同，所述第一〇段生物濾層3或所述第二0段生物濾層5與所述污水處理池體1的厚度比例 為 1:6 ~1:10〇
[0060]上述，在實(shí)際生產(chǎn)中，較為適于推廣的一體化污水凈化系統(tǒng)的，污水處理池體1高 度為230cm~370cm，植物種植層2的填料為細(xì)砂，植物種植層2的厚度約為20cm;第一 0段生 物濾層3和第二0段生物濾層5的好氧生物濾料均為細(xì)砂、碳粉、砂礫、沸石、陶粒等比表面積 大、孔隙率高、粒徑細(xì)小的惰性材料組成，第一 0段生物濾層3和第二0段生物濾層5的厚度均 約為40cm~80cm;A段生物濾層7的厭氧生物濾料為煤炭渣、頁(yè)巖石等組成，A段生物濾層7的 厚度為40cm~80cm;第一曝氣層4和第二曝氣層6的厚度均約為20cm，曝氣濾料為砂爍石層； 出水層8填料是砂礫石，出水層8厚度約為20cm。
[0061] 在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述污水處理池體1的頂部距離所述植物種植層2的表面 30cm~50cm。
[0062] 以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本 領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則 之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一體化污水凈化系統(tǒng)，包括污水處理池體，其特征在于，所述污水處理池體內(nèi)由頂部 至底部依次設(shè)置有:植物種植層、第一 0段生物濾層、第一曝氣層、第二0段生物濾層、第二曝 氣層、A段生物濾層、以及出水層;所述污水處理池體的頂部、靠近所述植物種植層處設(shè)有進(jìn) 水口；所述池體的底部設(shè)有用于連通所述出水層和所述污水處理池體外部的出水口； 所述第一曝氣層和所述第二曝氣層均設(shè)有用于連通所述污水處理池體外部的曝氣管。2. 如權(quán)利要求1所述的一體化污水凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述進(jìn)水口處連接有從所述 污水處理池體外部穿設(shè)至所述污水處理池體內(nèi)部的進(jìn)水管;所述進(jìn)水管連接有布設(shè)于所述 植物種植層的布水器。3. 如權(quán)利要求2所述的一體化污水凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述布水器包括與所述進(jìn)水 管連接的主線管道，以及多條連接于所述主線管道的分線管道，所述分線管道背離所述主 線管道的一端開(kāi)設(shè)有若干澆灌口。4. 如權(quán)利要求3所述的一體化污水凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述分線管道垂直于所述主 線管道。5. 如權(quán)利要求1所述的一體化污水凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述進(jìn)水口設(shè)置有閥門(mén)。6. 如權(quán)利要求1所述的一體化污水凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述第一 0段生物濾層與所 述第二0段生物濾層的厚度相同，所述第一0段生物濾層或所述第二0段生物濾層與所述污 水處理池體的高度比例為1:6~1:10。7. 如權(quán)利要求1所述的一體化污水凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述污水處理池體的頂部距 離所述植物種植層的表面30cm~50cm〇8. 如權(quán)利要求1所述的一體化污水凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述出水口與A段生物濾層 的上表面平齊。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK205710332SQ201620558327
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年6月12日
【發(fā)明人】馬林云, 趙樹(shù)章, 賴明輝, 劉新貴, 張干均
【申請(qǐng)人】廣西飛揚(yáng)環(huán)?？萍加邢薰?br>