專利名稱：一種生態(tài)型人工快滲污水處理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及污水處理領域，尤其涉及一種生態(tài)型人工快滲污水處理系統(tǒng)。
背景技術：
隨著人們環(huán)保意識的增強，污水處理已經成為各國政府關注的重點問題。我國的污水來源主要有三個，即鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民區(qū)分散式生活污水、城市生活區(qū)集中式生活污水、以及工業(yè)生產過程中產生的污水。利用沙土地對污水進行凈化是傳統(tǒng)污水處理方法中最為常用的一種，它是將滲透性好的天然沙土地作為滲濾池，當污水通過滲濾池時會經過一系列復雜的物理、化學和生物變化，從而得到凈化。但是這種污水處理方法至少具備以下幾個明顯的缺點第一，傳統(tǒng)的利用沙土地對污水進行凈化處理的方法受到嚴格的場地限制，因為滲濾池的滲透性直接關系到污水處理的能力，必須選擇滲透性好的天然沙土地；第二，傳統(tǒng)的利用沙土地對污水進行凈化處理的方法占地面積過大，這對于人口眾多而可利用土地有限的我國十分不利；第三，由于天然沙土地的滲透性并非均質，因此傳統(tǒng)污水處理方法的水力負荷(所謂水力負荷是指單位體積濾料或單位面積每天可以處理的廢水水量，其單位是立方米(廢水)/立方米(濾料)·日，或者，立方米(廢水)/平方米(水池)·日，通常寫作m/d(m3/m2d))較低；第四，傳統(tǒng)污水處理方法對TN(TN是total nitrogen的縮寫，譯為總氮；本領域中是指水中各種形態(tài)無機氮和有機氮的總量，包括NO3—、NO2-和NH4+等無機氮和蛋白質、氨基酸和有機胺等有機氮，以每升水含氮毫克數計算；常被用來表示水體受營養(yǎng)物質污染的程度)和TP (TP是total phosphorus的縮寫,譯為總磷；本領域中是指水中各種形態(tài)無機磷和有機磷的總量，以每升水含磷毫克數計算；常被用來表示水體受營養(yǎng)物質污染的程度)沒有很好的去除效果。

發(fā)明內容
本發(fā)明實施例提供了一種受場地影響小、占地面積少、水力負荷高、出水效果好，而且易于操作管理的生態(tài)型人工快滲污水處理系統(tǒng)，以便于提高對TN和TP的去除能力、降低投資成本和運轉費用，并且提升生態(tài)景觀效果。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現的一種生態(tài)型人工快滲污水處理系統(tǒng)，用于對污水進行凈化處理，包括通過管道依次連接的格柵池I、調節(jié)池2、微曝氣池3、生態(tài)快滲池4和后置反硝化池5 ；污水首先流入格柵池1，由格柵池I對污水中的懸浮固體進行阻擋和截留，然后經由調節(jié)池2對水質和水量進行均衡調節(jié)后，通過設于調節(jié)池2下部的調節(jié)池排水管道流入微曝氣池3 ；流入微曝氣池3的污水通過微曝氣處理后，由微曝氣池3的上緣溢出到生態(tài)快滲池4中，并經由生態(tài)快滲池4處理后，流入后置反硝化池5進行反硝化處理；最后，浄化處理后的出水由設于后置反硝化池5上部的后置反硝化池排水管道排出。優(yōu)選地，所述后置反硝化池5內設有緩釋碳源材料。優(yōu)選地，所述生態(tài)快滲池4設有生態(tài)快滲池配水管道6和生態(tài)快滲池集水管道7 ；曝氣池3內的污水經由曝氣池3的上緣溢出后，流入生態(tài)快滲池配水管道6，并通過生態(tài)快滲池配水管道6流入到生態(tài)快滲池4中；污水經由生態(tài)快滲池4的處理后，通過設于生態(tài)快滲池4底部的生態(tài)快滲池集水管道7進行收集并流入后置反硝化池5。優(yōu)選地，所述的生態(tài)快滲池4包括由池底向上層疊的集水層、滲濾層和植被層，滲濾層的高度為I 2米；所述的集水層包括鋪墊于生態(tài)快滲池底部的相互混合的石英砂和礫石；所述的滲濾層包括鋪墊于集水層上部的相互混合的天然河砂和填充輔料；所述的植被層包括鋪墊于滲濾層上部的用于凈化水質的水生景觀植物。優(yōu)選地，所述的生態(tài)快滲池4的水力負荷周期為6小時；其中，淹水期為O. 5 I. O小時，落干期為5. O 5. 5小時。優(yōu)選地，所述調節(jié)池排水管道的入口處設有控制調節(jié)池排水管道通斷的浮球閥8。優(yōu)選地，所述調節(jié)池排水管道上設有蠕動泵9 ；調節(jié)池2內的污水在蠕動泵9的作用下，通過調節(jié)池排水管道流入微曝氣池3的下部。優(yōu)選地，還包括風機10 ；微曝氣池3與調節(jié)池排水管道相接處的下方設有進風ロ，所述風機10通過該進風ロ與微曝氣池3連通。優(yōu)選地，所述微曝氣池3的進風ロ的下方設有排泥管道；所述的排泥管道上設有排泥閥11。由上述本發(fā)明提供的技術方案可以看出，本發(fā)明實施例提供的污水處理系統(tǒng)首先采用格柵池I、調節(jié)池2和微曝氣池3對污水進行強化預處理(所述的強化預處理包括對污水中的懸浮固體進行阻擋和截留、對水質和水量進行均衡調節(jié)以及對污水進行曝氣處理)，從而有效降低污水中的SS (SS是Suspended Solid的縮寫，譯為懸浮物)、C0D(C0D是Chemical Oxygen Demand的縮寫，譯為化學需氧量)以及NH3-N (NH3-N是廢水中氨氮含量指標)的濃度；然后流入種植有水生景觀植物(所述的水生景觀植物是指具有良好凈水效果并且可供觀賞的水生植物,例如紫背天葵)的生態(tài)快滲池4對污水中的COD、NH3-N, SS和TP進行吸收及轉化，再利用后置反硝化池5對其進行反硝化處理，以降低出水中TN的含量，進而使浄化處理后的出水的各項水質指標穩(wěn)定達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中規(guī)定的ー級A排放標準。可見，本發(fā)明實施例提供的生活污水處理系統(tǒng)不僅受場地影響小、占地面積少、水力負荷高、出水效果好、易于操作管理， 而且提高了對TN和TP的去除能力、降低了投資成本和運轉費用，提升了生態(tài)景觀效果。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動行的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。
圖I為本發(fā)明實施例所提供的生態(tài)型人工快滲污水處理系統(tǒng)的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。實施例一如圖I所示，一種生態(tài)型人工快滲污水處理系統(tǒng)，用于對污水進行凈化處理，其具體結構可以包括通過管道依次連接的格柵池I、調節(jié)池2、微曝氣池3、生態(tài)快滲池4和后置反硝化池5 ；污水首先流入格柵池1，由格柵池I對污水中的懸浮固體進行阻擋和截留，然后經由調節(jié)池2對水質和水量進行均衡調節(jié)后，通過設于調節(jié)池2下部的調節(jié)池排水管道流入微曝氣池3 ；流入微曝氣池3的污水通過微曝氣處理后，由微曝氣池3的上緣溢出到生態(tài)快滲池4中，并經由生態(tài)快滲池4處理后，流入后置反硝化池5進行反硝化處理；最后，凈化處理后的出水由設于后置反硝化池5上部的后置反硝化池排水管道排出。其中，本污水處理系統(tǒng)各組成部分的技術參數如下(I)格柵池I :相應的格柵池I中設有格柵，能夠對污水中的懸浮固體(相應的懸浮固體可以包括塑料袋、樹枝、木塊等)進行阻擋和截留，從而降低污水中的SS濃度。(2)調節(jié)池2 :由于后續(xù)處理對污水的水質、水量和沖擊負荷較為敏感，因此在進行后續(xù)處理之前，需要由調節(jié)池2對水質和水量進行均衡調節(jié)。調節(jié)池2可以采用較長的停留時間，以降低污水中的懸浮固體的濃度，并延長滲濾系統(tǒng)的工作周期；具體而言，可以通過在調節(jié)池排水管道的入口處安裝浮球閥8來控制調節(jié)池排水管道的通斷，以調節(jié)進入后續(xù)處理的污水量。(3)微曝氣池3 :相應的微曝氣池3主要是通過微曝氣處理來降低污水中的有機負荷、氨氮負荷和SS濃度；相應的曝氣處理是指通過向水中充氣或機械攪動等方法來增加污水與空氣接觸面積，從而使污水中不需要的氣體揮發(fā)到空氣中，并增加污水中的含氧量，以提高好氧微生物的活躍性；因此，污水在微曝氣池3中應停留一段較長的曝氣時間，以通過曝氣處理來降低污水中的有機負荷、氨氮負荷和SS濃度；具體的曝氣時間可以由污水的污染程度、曝氣處理的程度等因素來確定；在實際應用中，當污水中的DO(D0是DissolvedOxygen的縮寫，譯為溶解氧，在本領域中通常是指水中溶解氧的含量)處于I 3mg/L之間時，就可以不必再進行曝氣處理。在實際應用中，為了進一步降低污水中SS濃度，相應的微曝氣池3內可以設有一個或多個固體漂浮物(例如多面空心球等)，這些固體漂浮物能夠吸附污水中的微生物，因而能有效降低污水中的SS濃度。具體地，微曝氣池3內的污水是通過設于調節(jié)池2下部的調節(jié)池排水管道流入到微曝氣池3內的；在實際應用中，該調節(jié)池排水系統(tǒng)上最好設有蠕動泵9，調節(jié)池2內的污水可以在蠕動泵9的作用下順暢地進入微曝氣池3。本系統(tǒng)中還可以包括風機10，在微曝氣池3與調節(jié)池排水管道相接處的下方可以設有進風ロ，風機10通過該進風ロ與微曝氣池3連通；風機10通過該進風ロ將壓縮空氣送入微曝氣池3的底部，并通過設于微曝氣池3底部的空氣擴散裝置逐漸擴散到池內的高濃度污水中，形成彌散逸出的氣泡，從而實現對污水進行鼓風曝氣處理。在微曝氣池3的進風ロ的下方可以設有排泥管道，該排泥管道上可以設有排泥閥11 ;當排泥閥11打開時，微曝氣池3底部的污泥可以通過排泥管道順利排出；當微曝氣池3底部的污泥排出后，應閉合排泥閥11，以防止微曝氣池3內的污水流出。(4)生態(tài)快滲池4 :相應的生態(tài)快滲池4可以包括由池底向上層疊的集水層、滲濾 層和植被層。相應的集水層可以包括鋪墊于生態(tài)快滲池底部的相互混合的石英砂和礫石；相應的滲濾層可以包括鋪墊于集水層上部的相互混合的天然河砂和填充輔料(相應的填充輔料是指既具有一定的滲透性能，又具有一定陽離子交換容量的細沙、中沙或礫石經人エ組合而成的輔助填充料)，其高度最好為I 2米，從而使污水得到充分的浄化；相應的植被層可以包括鋪墊于滲濾層上部的用于凈化水質的水生景觀植物(例如紫背天葵)，在實際生活中，用于凈化水質的水生景觀植物應有以下特性；環(huán)境適應能力強、生長迅速、便于輪茬栽植、喜濕潤環(huán)境、景觀性強等特點；水生景觀植物的天然特性以及快速生長的過程能夠大幅促進該生態(tài)快滲池5對TN、TP等污染物質的吸收和去除，同時，它的根系能夠對滲濾層中的填充輔料起到松動防堵和増加溶氧的作用，因此這既減少了人工松動填充輔料的人工成本，又起到了很好的生態(tài)景觀效果。 具體地，為了保證生態(tài)快滲池4能夠充分對污水進行凈化，生態(tài)快滲池4的淹水期最好為O. 5 I. O小時，其落干期最好為5. O 5. 5小吋，即保證生態(tài)快滲池4具有6小時的水力負荷周期(本領域中通常以一次淹水和一次落干作為ー個水力負荷周期)。為了達到這ー處理標準，相應的生態(tài)快滲池4最好為多個，當一個生態(tài)快滲池4不能再進水時，可以控制污水流入其他的生態(tài)快滲池4 ;因此，相應的生態(tài)快滲池4最好設有生態(tài)快滲池配水管道6，曝氣池3內的污水經由曝氣池3的上緣溢出后，流入生態(tài)快滲池配水管道6，并通過生態(tài)快滲池配水管道6流入到生態(tài)快滲池4中；每個生態(tài)快滲池4的生態(tài)快滲池配水管道6上可以設有ー個控制閥，當該控制閥打開時則污水可以流入該生態(tài)快滲池4，當該控制閥閉合時則污水無法流入該生態(tài)快滲池4，進而有效控制每個生態(tài)快滲池4的水力負荷周期。由于微曝氣池3內的污水是利用自然高差(在實際應用中，該自然高差最好控制在O. 3
O.5米之間)溢出到生態(tài)快滲池配水管道6中的，因此無需耗費外部動力，而且有利于對每個生態(tài)快滲池4進行均勻布水。此外，相應的生態(tài)快滲池4還可以設有生態(tài)快滲池集水管道7 ;污水經由生態(tài)快滲池4的處理后，通過設于生態(tài)快滲池4底部的生態(tài)快滲池集水管道7進行收集并流入后置反硝化池5進行反硝化處理。(5)后置反硝化池5 :相應的后置反硝化池5主要用于對生態(tài)快滲池4處理后的出水進行反硝化處理，以彌補生態(tài)快滲池4中TN去除率偏低的不足。具體地，在生態(tài)快滲池4中，隨著污水深度的增加，復氧量逐漸減少，逐漸轉變成厭氧狀態(tài)，氨氮被轉化成硝酸鹽氮，硝酸鹽氮進一步發(fā)生反硝化作用，轉化成n2、NO2等；但是，隨著污水深度的増加，COD被逐漸去除，碳源缺乏，反硝化作用進行的可能性減少，從而導致出水中TN的去除率效果不佳。針對這ー問題，本系統(tǒng)中使生態(tài)快滲池4的出水流入后置反硝化池5進行反硝化處理。相應的后置反硝化池5內應設有緩釋碳源材料，從而促進反硝化的進行；在實際生活中，緩釋碳源材料應選用釋放COD持續(xù)穩(wěn)定的材料(例如玉米芯、腐朽木等)，若釋放速度過快，則碳源得不到充分利用，而且會引起出水COD的増加，甚至可能影響出水水質；若釋放速度過慢，則不能滿足補充反硝化碳源的需求；因此選用持續(xù)穩(wěn)定釋放COD的材料作為緩釋碳源，既能保證反硝化的充分進行，又能保證釋放的碳源得到充分利用，不會引起出水的COD増加，保證出水的水質。
進ー步地，本生態(tài)型人工快滲污水處理系統(tǒng)采用了干濕交替的運轉方式，即污水在該系統(tǒng)里淹水過程和落干過程是相互交替進行的；本污水處理系統(tǒng)的水力負荷可達
I.5 2. 5m/d(m3/m2d),并且可以對COD濃度達到500mg/L的進水進行處理,具備較強的抗沖擊負荷能力。通過本污水處理系統(tǒng)處理后的出水的各項水質指標均能穩(wěn)定達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中規(guī)定的ー級A排放標準?？梢?，本發(fā)明實施例不僅受場地影響小、占地面積少、水力負荷高、出水效果好，而且易于操作管理；它的實施不僅能夠提高對TN和TP的去除能力，而且降低投資成本和運轉費用，提升生態(tài)景觀效果。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
權利要求
1.一種生態(tài)型人工快滲污水處理系統(tǒng)，用于對污水進行凈化處理，其特征在于，包括通過管道依次連接的格柵池(I)、調節(jié)池(2)、微曝氣池(3)、生態(tài)快滲池(4)和后置反硝化池(5)； 污水首先流入格柵池(I)，由格柵池(I)對污水中的懸浮固體進行阻擋和截留，然后經由調節(jié)池(2)對水質和水量進行均衡調節(jié)后，通過設于調節(jié)池(2)下部的調節(jié)池排水管道流入微曝氣池(3)； 流入微曝氣池(3)的污水通過微曝氣處理后，由微曝氣池(3)的上緣溢出到生態(tài)快滲池(4)中，并經由生態(tài)快滲池(4)處理后，流入后置反硝化池(5)進行反硝化處理；最后，凈化處理后的出水由設于后置反硝化池(5)上部的后置反硝化池排水管道排出。
2.根據權利要求I所述的生態(tài)型人工快滲污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述后置反硝化池(5)內設有緩釋碳源材料。
3.根據權利要求I或2所述的生態(tài)型人工快滲污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述生態(tài)快滲池(4)設有生態(tài)快滲池配水管道(6)和生態(tài)快滲池集水管道(7)； 曝氣池(3)內的污水經由曝氣池(3)的上緣溢出后，流入生態(tài)快滲池配水管道￠)，并通過生態(tài)快滲池配水管道(6)流入到生態(tài)快滲池(4)中； 污水經由生態(tài)快滲池(4)的處理后，通過設于生態(tài)快滲池(4)底部的生態(tài)快滲池集水管道(7)進行收集并流入后置反硝化池(5)。
4.根據權利要求I或2所述的生態(tài)型人工快滲污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的生態(tài)快滲池(4)包括由池底向上層疊的集水層、滲濾層和植被層，滲濾層的高度為I 2米； 所述的集水層包括鋪墊于生態(tài)快滲池底部的相互混合的石英砂和礫石； 所述的滲濾層包括鋪墊于集水層上部的相互混合的天然河砂和填充輔料； 所述的植被層包括鋪墊于滲濾層上部的用于凈化水質的水生景觀植物。
5.根據權利要求I或2所述的生態(tài)型人工快滲污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的生態(tài)快滲池(4)的水力負荷周期為6小時；其中，淹水期為O. 5 I. O小時，落干期為5. O 5.5小時。
6.根據權利要求I或2所述的生態(tài)型人工快滲污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述調節(jié)池排水管道的入口處設有控制調節(jié)池排水管道通斷的浮球閥(8)。
7.根據權利要求I或2所述的生態(tài)型人工快滲污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述調節(jié)池排水管道上設有蠕動泵(9)； 調節(jié)池(2)內的污水在蠕動泵(9)的作用下，通過調節(jié)池排水管道流入微曝氣池(3)的下部。
8.根據權利要求I或2所述的生態(tài)型人工快滲污水處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括風機(10)； 微曝氣池(3)與調節(jié)池排水管道相接處的下方設有進風口，所述風機(10)通過該進風口與微曝氣池(3)連通。
9.根據權利要求8所述的生態(tài)型人工快滲污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述微曝氣池(3)的進風口的下方設有排泥管道；所述的排泥管道上設有排泥閥(11)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生態(tài)型人工快滲污水處理系統(tǒng)，用于對污水進行凈化處理。污水首先由格柵池(1)對懸浮固體進行截留，然后經由調節(jié)池(2)對水質和水量進行均衡調節(jié)后，通過設于調節(jié)池(2)下部的排水管道流入微曝氣池(3)；污水經微曝氣池(3)進行曝氣處理后通過配水管道(6)流入生態(tài)快滲池(4)進行凈化處理，再由底部集水管道(7)進行收集并流入后置反硝化池(5)進行反硝化處理后排出。本發(fā)明實施例不僅受場地影響小、占地面積少、水力負荷高、出水效果好，而且易于操作管理；它的實施不僅能夠提高對TN和TP的去除能力，使出水各項水質指標穩(wěn)定達到一級A排放標準，而且能夠降低投資成本和運轉費用，提升生態(tài)景觀效果。
文檔編號C02F9/14GK102616985SQ20121007156
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權日2012年3月16日
發(fā)明者張國臣, 陳鴻漢 申請人:張國臣, 陳鴻漢