本發(fā)明屬于一種污水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水廠污泥的植物床裝置。應(yīng)用于北方地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水廠污泥的處理。

背景技術(shù)：

近年來隨著我國經(jīng)濟社會的高速發(fā)展，城鎮(zhèn)化覆蓋率不斷加大，水環(huán)境污染問題依然突出。為了解決鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水污染環(huán)境問題，建設(shè)污水處理廠成為必要手段。由于以往“重水輕泥”的錯誤觀念，重視污水廠建設(shè)，忽略污泥處理設(shè)施建設(shè)，導(dǎo)致污泥產(chǎn)量急劇增加，如果繼續(xù)套用城市污水廠污泥處置方法，既污泥脫水后或者衛(wèi)生填埋或者焚燒處理等，投資運營成本對于鄉(xiāng)鎮(zhèn)財政來說無疑會帶來巨大壓力。

已公開專利號如cn104355490a《一種農(nóng)村生活污水中污染物質(zhì)的去除裝置及去除方法》、cn101659498a《農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水復(fù)合型人工濕地處理系統(tǒng)》均在厭氧單元或者好氧單元結(jié)束后緊跟濕地單元，整個系統(tǒng)純粹處理生活污水，忽略了對厭氧單元或者好氧單元的污泥處理。由于污水處理過程中，將接近50％的水污染物轉(zhuǎn)移到污泥中，長期累積容易引起厭氧單元或者好養(yǎng)單元微生物失去活性，進(jìn)而降低系統(tǒng)污水處理效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水廠污泥的植物床裝置，是以植物床污泥處理系統(tǒng)處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水廠的污泥，利用植物進(jìn)行污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化，解決當(dāng)前鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水廠污泥處理成本高的問題。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

一種處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水廠污泥的植物床裝置，包括混凝土底板和設(shè)在其上方的礫石層，在礫石層上設(shè)鋪設(shè)層，鋪設(shè)層由下而上依次包括中砂層、排水土工布和植物床層，鋪設(shè)層四周設(shè)有防滲層，包含a面防滲層和b面防滲層；在植物床層上設(shè)有污泥回流液緩沖池，污泥回流液緩沖池上方設(shè)有污泥回流液進(jìn)水管，污泥回流液進(jìn)水管連通污水廠沉淀池；在中砂層底部設(shè)有導(dǎo)排水管；

通過定期投加污水廠沉淀池的污泥回流液，使得植物床層植物床含水率小于50％。

作為優(yōu)選，所述礫石層層厚為30±5cm，礫石層礫石粒徑范圍為50～100mm。

作為優(yōu)選，所述中砂層層厚為10±3cm，中砂層砂石粒徑范圍為2～5mm。

作為優(yōu)選，所述排水土工布規(guī)格為500～600g/m²。

作為優(yōu)選，所述植物床層采用當(dāng)?shù)赝寥篮椭参?，植物床層厚度?0±5cm。

作為優(yōu)選，所述防滲層為高密度聚乙烯防滲膜制作，厚度為1～2mm。

作為優(yōu)選，所述污泥回流液進(jìn)水管由自控裝置控制，或由手動控制。定期投加的污泥回流液為污水廠沉淀池的污泥污水混合液，濃度約為30％～70％。

作為優(yōu)選，所述污泥回流液緩沖池為橢圓柱體，四周蜂窩狀開孔，便于污泥回流液均勻穩(wěn)量溢出，內(nèi)設(shè)斜板，斜板與豎直方向夾角50～80°，防止污泥回流液直接沖刷池底。

作為優(yōu)選，所述導(dǎo)排水管中導(dǎo)水管采用單穿孔管，導(dǎo)水管鋪設(shè)保持相對于水平面1～2°傾角，并且開孔向上，最終滲濾液通過導(dǎo)水管匯集到排水管排入污水廠的沉砂池或用于水質(zhì)分析。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

1、構(gòu)建植物床污泥處理系統(tǒng)，建設(shè)成本約占污水廠總投資的2％，而傳統(tǒng)污泥處理設(shè)施建設(shè)成本約占污水廠總投資的50％以上，極大節(jié)約投資成本。

2、植物床污泥處理系統(tǒng)集污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化為一體，避免傳統(tǒng)污泥處理如儲運填埋等過程中產(chǎn)生二次污染問題。

3、采用污泥回流液定期投加方式，避免植物發(fā)燒致死現(xiàn)象。

4、適合應(yīng)用于北方地區(qū)，小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)可普遍推廣。

5、操作簡便，占地面積小，自動化程度高，運管方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)a-a剖面圖；

圖2是本發(fā)明結(jié)構(gòu)b-b剖面圖；

圖3是本發(fā)明結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖4是含水率變化圖。

圖中：1-混凝土底板；2-級配礫石層；3-導(dǎo)排水管；4-中砂層；5-排水土工布；6-植物床層；7-a面防滲層；8-b面防滲層；9-污泥回流液進(jìn)水管；10-污泥回流液緩沖池。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但并不作為對發(fā)明做任何限制的依據(jù)。

試驗裝置如圖1、圖2所示，本發(fā)明的處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水廠污泥的植物床裝置，包括混凝土底板1和設(shè)在其上的礫石層2，在礫石層2上設(shè)鋪設(shè)層，鋪設(shè)層由下而上依次包括中砂層4、排水土工布5和植物床層6，鋪設(shè)層四周設(shè)有防滲層，包含a面防滲層7和b面防滲層8，防滲層為高密度聚乙烯防滲膜制作。其中，在植物床層6上設(shè)有污泥回流液緩沖池10，污泥回流液緩沖池10上方設(shè)有污泥回流液進(jìn)水管9，污泥回流液進(jìn)水管9連通污水廠沉淀池；在中砂層4底部設(shè)有導(dǎo)排水管3。

首先鋪設(shè)混凝土底板1作為基底防滲層。混凝土底板1上鋪一層厚30±5cm的級配礫石層2，粒徑范圍50～100mm。級配礫石層2上鋪一層厚10±3cm的中砂層4，粒徑范圍2～5mm。中砂層4上鋪一層排水土工布5，規(guī)格為500～600g/m²。排水土工布5上面為植物床層6，采用當(dāng)?shù)赝寥篮椭参?，植物床?厚度30±5cm。植物床污泥處理系統(tǒng)四周防滲層為高密度聚乙烯防滲膜，厚度1～2mm。

具體的污泥處理過程為：通過污泥回流液進(jìn)水管9把污泥回流液泵入污泥回流液緩沖池10，再由污泥回流液緩沖池10的蜂窩狀開孔溢出進(jìn)入植物床層6，經(jīng)過植物吸收過濾，污泥停留附著在植物床層6的表面，滲濾液則經(jīng)過植物床層6下滲，經(jīng)過排水土工布5，均勻下滲到中砂層4，最后經(jīng)過中砂層4過濾后到達(dá)級配礫石層2，完成層層過濾凈化后，滲濾液進(jìn)入導(dǎo)排水管3。

如圖3所示，附屬設(shè)施包括污泥回流液進(jìn)水管9和導(dǎo)排水管3，導(dǎo)排水管3沿中砂層4底部雙排分布，并通過一根縱管連通至污水廠沉砂池。其中污泥回流液進(jìn)水管9由自控裝置控制，也可由手動控制，設(shè)置好參數(shù)后，定期往植物床層投加污泥回流液，污泥回流液經(jīng)過植物床植物吸收、中砂和級配礫石過濾，滲濾液由導(dǎo)排水管排出。導(dǎo)排水管3中導(dǎo)水管采用單穿孔管，導(dǎo)水管鋪設(shè)保持相對于水平面1～2°傾角，并且開孔向上，最終滲濾液通過導(dǎo)水管匯集到排水管回流進(jìn)入污水廠的沉砂池，或者用于水質(zhì)分析。

本發(fā)明的原理是：將污水廠的污泥回流液通過進(jìn)水管定期投加到植物床層，利用植物床層栽種植物根系吸收污泥中的水分，通過葉片蒸騰作用蒸發(fā)；同時植物根系生長可以松動污泥，進(jìn)而增加植物床的導(dǎo)排水功能，迅速使污泥干化并附著在床體表面，從而達(dá)到污泥減量化、穩(wěn)定化的目的。另外植物根系可以直接吸收污泥中的氮磷用以自身生長，而且由于植物根系泌氧作用，在根部附近形成多樣性微生物群落，有助于其他有機物的去除，從而達(dá)到污泥資源化、無害化的目的。

特別要說明的是本發(fā)明采用污泥回流液進(jìn)行定時投加方式，一是利用水的稀釋作用降低污泥中氮磷營養(yǎng)成分，防止植物在高負(fù)荷污泥環(huán)境中發(fā)燒致死；二是避免了污水廠處理剩余污泥另建污泥處理設(shè)施，而建設(shè)污泥處理設(shè)施的投資約占污水廠總投資的50％以上，對于鄉(xiāng)鎮(zhèn)財政來說壓力巨大，本發(fā)明極大程度降低了污泥處理成本。

通過現(xiàn)場實測，其含水率變化如圖4所示。污泥回流液投加進(jìn)泥至43天時，植物床含水率降至60.1％，常規(guī)干化場含水率降至67.3％；至78天時，植物床含水率降至47.5％，常規(guī)干化場含水率降至52.6％；85天至99天時，有長時間大強度降雨，植物床含水率升至69.2％，常規(guī)干化場含水率升至67.3％；在148天后，植物床含水率穩(wěn)定在47％左右，常規(guī)干化場含水率穩(wěn)定在52％左右。監(jiān)測結(jié)果顯示植物床較常規(guī)干化場有較好的污泥脫水性能，同時采用的污泥回流液投加方式，利用水的稀釋作用，可使植物在含污泥土壤中正常生長，不會因污泥營養(yǎng)負(fù)荷過高出現(xiàn)發(fā)燒致死現(xiàn)象。

本發(fā)明并不局限于上述實施例，在本發(fā)明公開的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)所公開的技術(shù)內(nèi)容，不需要創(chuàng)造性的勞動就可以對其中的一些技術(shù)特征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。