專利名稱：蚯蚓土壤滲濾生活污水生態(tài)處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種蚯蚓土壤滲濾生活污水生態(tài)處理裝置，它由布水系統(tǒng)、土壤滲濾系統(tǒng)、出水系統(tǒng)組成，布水均勻，凈化效率高，主要用于污水管網(wǎng)不完備的區(qū)域，處理分散排放的生活污水。
背景技術(shù)：
隨著旅游、房地產(chǎn)業(yè)在我國(guó)的發(fā)展，城鎮(zhèn)化的推進(jìn)，大批旅游景點(diǎn)、療養(yǎng)院、別墅、 居民區(qū)興建起來。但是這些設(shè)施在解決了供水問題之后，由于種種原因，往往未能夠?qū)⑵湎滤琅c市政排水系統(tǒng)相連接，大量生活污水排入附近的河道，造成嚴(yán)重的水環(huán)境污染，甚至威脅到水源地的安全。因此，必須采取工程措施來解決此類水污染問題。土壤滲濾系統(tǒng)特別適用于污水管網(wǎng)不完備的區(qū)域，處理分散排放的生活污水，土壤滲濾系統(tǒng)是一種基于自然生態(tài)原理，以節(jié)能和省資源作為指導(dǎo)思想，予以工程化、實(shí)用化而創(chuàng)造出的一種新型小規(guī)模的污水凈化工藝技術(shù)，綜合利用土壤-填料-微生物-植物共同作用處理生活污水的復(fù)合凈化工藝。在國(guó)外，土壤滲濾工藝在70年代的日本即得到應(yīng)用，日本的Niimi和Masaaki在 20世紀(jì)80年代開發(fā)出土壤毛管浸潤(rùn)溝污水凈化工藝。美國(guó)、俄羅斯、日本、澳大利亞、以色列和西歐等國(guó)長(zhǎng)期以來一直十分重視地下土壤滲濾系統(tǒng)的研究和應(yīng)用，許多技術(shù)及工程問題已得到解決，俄羅斯近20年來集中科研力量對(duì)地下土壤滲濾溝工藝進(jìn)行科技攻關(guān)，已在工藝流程、凈化方法、構(gòu)筑設(shè)施等方面做到了定型化和系列化，并編制了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范。 瑞典、芬蘭、挪威和丹麥等國(guó)，約有150多萬散居住戶應(yīng)用了地下土壤滲濾法處置生活污水。澳大利亞、以色列兩國(guó)在充分利用地下土壤滲濾法有效處理生活污水的同時(shí)還極力強(qiáng)調(diào)污水的資源化。在我國(guó)，自90年代初，其在污水處理特別是在分散生活污水處理中的應(yīng)用研究受到越來越多的關(guān)注。近年來，國(guó)內(nèi)外對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、污染物遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律、微生物學(xué)特征、病源微生物的去除等關(guān)鍵因素還缺乏統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，仍存在著結(jié)構(gòu)單一、脫氮效果差、運(yùn)行不穩(wěn)定、土壤孔隙易堵塞、占地面積大、場(chǎng)地條件要求嚴(yán)格、受氣候條件影響大、可能造成地下水污染等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于提供了一種蚯蚓土壤滲濾生活污水生態(tài)處理裝置，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)形式豐富，系統(tǒng)穩(wěn)定性好，運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)便，克服其易堵塞、脫氮除磷效果欠佳等缺點(diǎn)，可望在工程實(shí)踐中得到廣泛的應(yīng)用。一種蚯蚓土壤滲濾生活污水生態(tài)處理裝置，它由布水系統(tǒng)、土壤滲濾系統(tǒng)、通氣系統(tǒng)、出水系統(tǒng)組成，所述的布水系統(tǒng)包括布水管、散水管、集水主管和集水支管；所述的布水管、集水管分別相應(yīng)設(shè)置在所述的土壤滲濾系統(tǒng)的上、下部，在布水管上設(shè)置散水管，散水管的數(shù)量視處理規(guī)模而定。散水管進(jìn)水口一端開口，另一端封閉，進(jìn)水口通過三通與布水管相連，以散水管進(jìn)水口一端為起點(diǎn)，在前半段的管壁上按照間距14 16cm均勻鉆直徑為 2mm的小孔，在后半段的管壁上按照間距8 12cm均勻鉆直徑為2mm的小孔，在散水管的同一圓截面上鉆4個(gè)小孔，外包尼龍網(wǎng)，四周為4 6cm碎石包裹，散水管上前疏后密的水孔保證同一個(gè)斷面上布水的均勻性，避免產(chǎn)生局部土層水過飽和、防止污染負(fù)荷過載。散水管在布水盲溝內(nèi)，布水盲溝位于土壤滲濾床的表面以下的30cm深度，在改良土壤I層內(nèi)挖出布水盲溝，上面鋪設(shè)復(fù)合防水土工膜，土工膜上放置散水管，四周填充礫石。污水通過砂礫的毛管虹吸作用，從布水孔中滲出，緩慢上升并向四周填料擴(kuò)散。污染物在土壤填料的吸附、微生物降解、植物吸收的作用下得到去除，處理后的水由底部集水管收集。集水管分為集水主管和集水支管，集水支管在管壁上按間距10 15cm均勻鉆2mm小孔，同一圓截面上鉆有4個(gè)小孔，周圍填充礫石，集水支管數(shù)量視處理規(guī)模而定。污水經(jīng)集水支管收集后流入集水主管。在管壁上孔所述的土壤滲濾系統(tǒng)至上而下有植物、種植土層、人工土壤層、砂濾層、防滲層、墊層，所述的植物一般為蔬菜、花卉、草坪，如西洋菜、韭菜、生菜、黃瓜、棉花等； 所述的種植土層為原土壤回填30cm，人工土壤層采用分層回填，共三層，從上而下依次為 300mm第一人工土壤層，200mm第二人工土壤層，200mm第三人工土壤層。在種植土層和人工土壤I層引入蚯蚓，蚯蚓鉆洞，使土壤疏松，一方面使土壤中溶解氧分布狀況的到改善， 另一方面避免土壤堵塞，提高土壤的通透性，提高污水土壤滲濾系統(tǒng)的水力負(fù)荷，同時(shí)蚯蚓糞的特有性質(zhì)還可以改善土壤的顆粒結(jié)構(gòu)。所述的砂濾層為粗砂回填20cm而成，所述的防滲層采用12cm厚C25素混凝土，下面鋪設(shè)墊層，墊層由IOcm厚的246碎石構(gòu)成。土壤滲濾系統(tǒng)床體池壁為磚砌體結(jié)構(gòu)，雙層抹面，池底具有1%。 3%。的坡度，保證集水主管里的水能流出土壤滲濾系統(tǒng)。所述的通氣系統(tǒng)由通氣管12構(gòu)成，通氣管設(shè)置在底部集水支管的末端，為立管，管頂露出地面4 5cm，在通氣管頂端安裝IOcm的彎管，開口沿水平方向，土壤滲濾系統(tǒng)兩端的通氣管彎管開口方向相異。通氣管系統(tǒng)在落干時(shí)通過通氣管將外界新鮮空氣吸人到系統(tǒng)內(nèi)，進(jìn)行氧的傳輸。在淹水時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)氧被消耗的空氣通過通氣管排出系統(tǒng)， 從而完成系統(tǒng)的氣體交換過程。所述的出水系統(tǒng)包括出水井、水位調(diào)控彎頭和出水管。水位調(diào)控彎頭在出水井內(nèi)，與集水管連接，可自由調(diào)節(jié)土壤滲濾系統(tǒng)水位，隨著旋轉(zhuǎn)角度的增加，土壤滲濾系統(tǒng)中的水面不斷下降，當(dāng)旋轉(zhuǎn)角度達(dá)到90度時(shí)，處理池中的水可以全部排干，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的干濕交替，使土壤滲濾系統(tǒng)處于干濕交替狀態(tài)，一方面，防止由于有機(jī)物生長(zhǎng)和懸浮物沉積所造成的滲濾池表層孔隙過度堵塞，另一方面，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)氧，使系統(tǒng)內(nèi)部潛層剖面上交替形成氧化還原環(huán)境，有利于有機(jī)污染物的降解去除。污水經(jīng)水位調(diào)控彎頭流入出水井中，由出水管排出，可中水回用或者外排。生活污水經(jīng)化糞池處理后，依次流經(jīng)格柵、厭氧調(diào)節(jié)池、沉淀池等預(yù)處理設(shè)施，去除大量雜物、懸浮物，調(diào)節(jié)PH值后，通過布水系統(tǒng)進(jìn)入土壤滲濾系統(tǒng)，由提升水泵定時(shí)控制污水的進(jìn)給，經(jīng)布水盲溝均勻布水，經(jīng)過植物根系、土壤、砂石等的滲濾作用，水中的氮、磷、 有機(jī)質(zhì)等成分絕大部分被滯留在滲濾處理池里，通過土壤內(nèi)微生物降解、蚯蚓的分解，床表植物吸收同化去除水體中污染物。出水可中水回用或者外排。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1.散水管上前疏后密的水孔保證同一個(gè)斷面上布水的均勻性，避免產(chǎn)生局部土層水過飽和、防止污染負(fù)荷過載。2.通氣管設(shè)置在底部集水支管的末端，為立管，管頂露出地面4 5cm，在通氣管頂端安裝IOcm的彎管，開口沿水平方向，土壤滲濾系統(tǒng)兩端的通氣管彎管開口方向相異。 保證通氣管系統(tǒng)在落干時(shí)通過通氣管將外界新鮮空氣吸人到系統(tǒng)內(nèi)，進(jìn)行氧的傳輸。3. 土壤滲濾系統(tǒng)中引入蚯蚓，一方面使土壤中溶解氧分布狀況的到改善，另一方面避免土壤堵塞，提高土壤的通透性，提高污水土壤滲濾系統(tǒng)的水力負(fù)荷，同時(shí)蚯蚓糞的特有性質(zhì)還可以改善土壤的顆粒結(jié)構(gòu)。4.系統(tǒng)池內(nèi)人工土壤的分層鋪墊，同時(shí)添加了粉末狀除磷劑，增加了土壤對(duì)可溶性磷的吸附性能，使可溶性的磷更多的轉(zhuǎn)化為沉淀態(tài)的磷。在人工土壤的配制過程中，同時(shí)噴灑土壤改性液，增加土壤中金屬離子的含量，并改變土壤的PH值，以增加土壤吸附可溶性磷的能力。


圖1為一種蚯蚓土壤滲濾生活污水生態(tài)處理裝置結(jié)構(gòu)示意2為一種蚯蚓土壤滲濾生活污水生態(tài)處理裝置剖面3為一種蚯蚓土壤滲濾生活污水生態(tài)處理裝置布水管布置4為一種蚯蚓土壤滲濾生活污水生態(tài)處理裝置集水管及通氣管布置圖
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 一種蚯蚓土壤滲濾生活污水生態(tài)處理裝置，它由布水系統(tǒng)、土壤滲濾系統(tǒng)、通氣系統(tǒng)、出水系統(tǒng)組成，布水系統(tǒng)包括布水管1、散水管3、集水主管6和集水支管11 ；土壤滲濾系統(tǒng)包括植物、種植土層2、人工土壤層4、砂濾層5、防滲層7、墊層8，在種植土層2和人工土壤I層(G)引入蚯蚓。通氣系統(tǒng)由通氣管12構(gòu)成，設(shè)置在集水支管兩端。出水系統(tǒng)包括出水井9、水位調(diào)控彎頭13、出水管10。所述的布水系統(tǒng)包括布水管1、散水管3、集水主管6和集水支管11 ；所述的布水管1、集水管(C、D)分別相應(yīng)設(shè)置在所述的土壤滲濾系統(tǒng)的上、下部，在布水管1上設(shè)置散水管3，散水管3的數(shù)量視處理規(guī)模而定。散水管3進(jìn)水口一端開口，另一端封閉，進(jìn)水口通過三通與布水管1相連，以散水管3進(jìn)水口一端為起點(diǎn)，在前半段的管壁上按照間距14 16cm均勻鉆直徑為2mm的小孔，在后半段的管壁上按照間距8 12cm均勻鉆直徑為2mm的小孔，在散水管3的同一圓截面上鉆4個(gè)小孔。散水管B上前疏后密的水孔保證同一個(gè)斷面上布水的均勻性，避免產(chǎn)生局部土層水過飽和、防止污染負(fù)荷過載。散水管3設(shè)在布水盲溝內(nèi)，布水盲溝位于土壤滲濾床的表面以下的30cm深度，在人工土壤I層(G)內(nèi)挖出布水盲溝，上面鋪設(shè)復(fù)合防水土工膜，土工膜上放置散水管3，外包尼龍網(wǎng)，四周為4 6cm碎石包裹。污水通過砂礫的毛管虹吸作用，從布水孔中滲出，緩慢上升并向四周填料擴(kuò)散。污染物在土壤填料的吸附、微生物降解、植物吸收的作用下得到去除，處理后的水由底部集水支管11收集。集水管分為集水主管6和集水支管11，集水支管11在管壁上按間距10 15cm 均勻鉆2mm小孔，同一圓截面上鉆有4個(gè)小孔，周圍填充礫石。污水經(jīng)集水支管11收集后流入集水主管6，集水支管11數(shù)量視處理規(guī)模而定。所述的土壤滲濾系統(tǒng)至上而下有植物、種植土層2、人工土壤層4、砂濾層5、防滲層7、墊層8，所述的植物一般為蔬菜、花卉、草坪，如西洋菜、韭菜、生菜、黃瓜、棉花等；所述
5的種植土層2為原土壤回填30cm，人工土壤層4采用分層回填，共三層，從上而下依次為 300mm第一人工土壤層，200mm第二人工土壤層，200mm第三人工土壤層。在種植土層2和第一人工土壤層引入蚯蚓，蚯蚓鉆洞，使土壤疏松，一方面使土壤中溶解氧分布狀況的到改善，另一方面避免土壤堵塞，提高土壤的通透性，提高污水土壤滲濾系統(tǒng)的水力負(fù)荷，同時(shí)蚯蚓糞的特有性質(zhì)還可以改善土壤的顆粒結(jié)構(gòu)。所述的砂濾層5為粗砂回填20cm而成，防滲層7采用12cm厚C25素混凝土，下面鋪設(shè)墊層8，墊層8由IOcm厚的246碎石構(gòu)成。土壤滲濾系統(tǒng)床體池壁為磚砌體結(jié)構(gòu)，雙層抹面。池底具有1%。 3%。的坡度，保證集水主管 6里的水能流出土壤滲濾系統(tǒng)。所述通氣系統(tǒng)由通氣管組成，通氣管12設(shè)置在底部集水支管11的末端，為立管， 管頂露出地面4 5cm，在通氣管12頂端安裝IOcm的彎管，開口沿水平方向，土壤滲濾系統(tǒng)兩端的通氣管彎管開口方向相異。通氣管系統(tǒng)在落干時(shí)通過通氣管12將外界新鮮空氣吸人到系統(tǒng)內(nèi)的包氣帶，進(jìn)行氧的傳輸。在淹水時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)氧被消耗的空氣通過通氣管12排出系統(tǒng)，從而完成系統(tǒng)的氣體交換過程。所述的出水系統(tǒng)包括出水井9、水位調(diào)控彎頭13和出水管10。水位調(diào)控彎頭13 在出水井9內(nèi)，與集水主管6連接，可自由調(diào)節(jié)土壤滲濾系統(tǒng)水位，隨著旋轉(zhuǎn)角度的增加，土壤滲濾系統(tǒng)中的水面不斷下降，當(dāng)旋轉(zhuǎn)角度達(dá)到90度時(shí)，處理池中的水可以全部排干，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的干濕交替，使土壤滲濾系統(tǒng)處于干濕交替狀態(tài)。污水經(jīng)水位調(diào)控彎頭流入出水井中，由出水管排出，可中水回用或者外排。
權(quán)利要求
1.一種蚯蚓土壤滲濾生活污水生態(tài)處理裝置，它由布水收集系統(tǒng)、土壤滲濾系統(tǒng)、通氣系統(tǒng)、出水系統(tǒng)組成，所述的布水收集系統(tǒng)是由污水布水裝置和集水裝置構(gòu)成的；均埋在土壤滲濾系統(tǒng)的土壤內(nèi)，且集水裝置位于污水布水裝置下部；所述的污水布水裝置與污水水源連接；所述的通氣系統(tǒng)和出水系統(tǒng)分別與集水裝置連接；其特征在于所述的土壤滲濾系統(tǒng)至上而下有植物、種植土層、人工土壤層、砂濾層、防滲層、墊層；在種植土層和人工土壤層引入蚯蚓；所述的污水布水裝置置于人工層與種植土層之間；所述的集水裝置砂濾層與防滲層之間；所述的集水器通過管道與出水井連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蚯蚓土壤滲濾生活污水生態(tài)處理裝置，其特征在于所述的污水布水裝置是由布水管、散水管構(gòu)成；具體置于人工土層的布水盲溝內(nèi)；所述的散水管進(jìn)水口一端開口，另一端封閉，進(jìn)水口通過三通與布水管相連，在散不管設(shè)置出水口， 在出水口上外包尼龍網(wǎng)，四周為4 6cm碎石包圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蚯蚓土壤滲濾生活污水生態(tài)處理裝置，其特征在于所述的集水器分為集水主管6和集水支管11，集水主管通過三通與集水支管連接；集水支管 11在管壁上均勻鉆有小孔，其周圍填充礫石。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種蚯蚓土壤滲濾生活污水生態(tài)處理裝置，其特征在于所述的人工土壤層采用分層回填，共三層，從上而下依次為第一人工土壤層，第一人工土壤由原土壤和粗砂構(gòu)成；第二人工土壤層，第二人工土壤由第一人工土壤層中添加土壤改性液；第三人工土壤層，第三人工土壤層由為原土壤、粗砂與木炭粉劑構(gòu)成；具體在種植土層和第一人工土壤層弓I入蚯蚓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蚯蚓土壤滲濾生活污水生態(tài)處理裝置，其特征在于所述的砂濾層為粗砂回填而成，防滲層采用C25素混凝土 ；墊層由碎石構(gòu)成；土壤滲濾系統(tǒng)的床體池底具有坡度，保證集水裝置里的水能流出土壤滲濾系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蚯蚓土壤滲濾生活污水生態(tài)處理裝置，其特征在于所述通氣系統(tǒng)由通氣管組成，通氣管設(shè)置在底部集水裝置的末端，為立管，管頂露出地面，在通氣管頂端安裝彎管，開口沿水平方向，土壤滲濾系統(tǒng)兩端的通氣管彎管開口方向相異。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蚯蚓土壤滲濾生活污水生態(tài)處理裝置，其特征在于所述的出水系統(tǒng)包括出水井、水位調(diào)控彎頭和出水管；水位調(diào)控彎頭在出水井內(nèi)，與集水裝置連接，可自由調(diào)節(jié)土壤滲濾系統(tǒng)水位，隨著旋轉(zhuǎn)角度的增加，土壤滲濾系統(tǒng)中的水面不斷下降，當(dāng)旋轉(zhuǎn)角度達(dá)到90度時(shí)，處理池中的水可以全部排干，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的干濕交替，使土壤滲濾系統(tǒng)處于干濕交替狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種蚯蚓土壤滲濾生活污水生態(tài)處理裝置，其特征在于在第一人工土壤層內(nèi)挖出布水盲溝，上面鋪設(shè)復(fù)合防水土工膜，土工膜上放置散水管。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種蚯蚓土壤滲濾生活污水生態(tài)處理裝置，其特征在于以散水管進(jìn)水口一端為起點(diǎn)，在前半段的管壁上按照間距14 16cm均勻鉆直徑為2mm的小孔，在后半段的管壁上按照間距8 12cm均勻鉆直徑為2mm的小孔，在散水管3的同一圓截面上鉆4個(gè)小孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種蚯蚓土壤滲濾生活污水生態(tài)處理裝置，其特征在于所述的第一人工土壤層為300mm，第二人工土壤層為200mm ；第三人工土壤層為200mm，在種植土層和第一人工土壤層引入蚯蚓，蚯蚓鉆洞，使土壤疏松。
全文摘要
本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的目的是在于提供了一種蚯蚓土壤滲濾生活污水生態(tài)處理裝置。為達(dá)目的一種蚯蚓土壤滲濾生活污水生態(tài)處理裝置，它由布水收集系統(tǒng)、土壤滲濾系統(tǒng)、通氣系統(tǒng)、出水系統(tǒng)組成，所述的布水收集系統(tǒng)是由污水布水裝置和集水裝置構(gòu)成的；均埋在土壤滲濾系統(tǒng)的土壤內(nèi)，且集水裝置位于污水布水裝置下部；所述的污水布水裝置與污水水源連接；通氣系統(tǒng)和出水系統(tǒng)分別與集水裝置連接；土壤滲濾系統(tǒng)至上而下有植物、種植土層、人工土壤層、砂濾層、防滲層、墊層；在種植土層和人工土壤層引入蚯蚓；所述的污水布水裝置置于人工層與種植土層之間；所述的集水裝置砂濾層與防滲層之間；所述的集水器通過管道與出水井連接。
文檔編號(hào)C02F9/14GK102219335SQ201110065210
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月17日
發(fā)明者劉浩 申請(qǐng)人:上海昌保環(huán)境科技有限公司