CN101050029A - 高效生态单元式污水处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效生态单元式污水处理装置，为生态单元组合结构，其生态单元包括单元主体(1)、中隔板(2)、植物层(3)、填料层(4)、爆气装置(5)及管路装置组成；单元主体中上部纵向设置中隔板将单元主体分为两个相互连通的功能室(11、12)，两功能室上部对应设置进水阀(6)或出水阀(7)，单元主体下部设置排污阀(8)，底部设置曝气装置，功能室顶部设置植物根系固定网(9)，功能室下部为填料层。本发明结构简单，工艺简便，技术实用、运行高效、节能，可广泛应用于市政、小区、机关、院校的生活污水处理及中水回用领域。

Description

高效生态单元式污水处理装置
技术领域
本发明属于环保设备技术领域，具体涉及一种集人工湿地生态技术与生化污水处理技术于一体的高效生态单元式污水处理装置。
背景技术
环境问题已经成为全球性的社会问题，我国已经将保护环境作为国家的基本国策。水污染治理是环境保护的重点，不同类型的污水需要采用不同的污水处理工艺及设备、设施来处理。传统的水处理工艺有多种，如生化处理工艺、人工湿地处理技术等。这些技术在水污染治理中发挥了积极的作用，取得了良好的污水处理效果，但传统工艺存在着一些不尽人意的地方。人工生态湿地污水处理技术在造价、运行成本上有极大优势，运行管理简单，但其不适用深度污染水的处理，一般只能处理3-5类湖泊污染水或微污染水，而且不能直接处理生活污水；占地面积大，人工湿地技术日处理1吨水约占地10-15m2/d·t，在土地面积有限的单位及生活小区是无法推广的；人工湿地有过滤及生化降解的作用，而人工湿地的植物是直接裁种于土壤或填料层中的，这一特征导致人工湿地处理污水易堵塞无法反冲清洗，从而随着时间的增长逐渐失去处理功能，这是人工湿地的致命缺陷。传统的生化处理工艺用于处理生活污水具有占地面积小，处理效率高的特点，但存在基本建设成本、运行费用高、运行管理维护复杂的缺点。具体表现在：生化处理工艺是一种工程技术工艺，严格来说是适用于大型工业废水及市政废水处理厂。将传统生化工艺用于分散小型的机关、企业、院校生活废水处理自然存在运行管理的问题，这在没有专业人员的情况下是很难有效管理的，俗称“三分建，七分管”，必然造成使用效果差的弊端。传统生化处理工艺绝大部份是依赖工程设备来实现的，因此受设备耗材、设备使用寿命的影响，导致运行成本高。为了解决现有技术存在的不足，本发明人经过潜心研究开发了一种人工湿地生态技术与传统污水处理生化技术结合的全新生态污水处理装置——高效生态单元式污水处理装置(简称NUWTE)。试验证明，应用效果良好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简便，结构简单，技术实用、高效、节能的高效生态单元式污水处理装置。
本发明的目的是这样实现的：为生态单元组合结构，其包括单元主体、中隔板、植物层、填料层、爆气装置及管路装置组成；单元主体中上部纵向设置中隔板将单元主体分为两个相互连通的功能室，两功能室上部对应设置进水阀或出水阀，单元主体下部设置排污阀，底部设置曝气装置，功能室顶部设置植物根系固定网，功能室下部为填料层。
本发明高效生态单元式污水处理装置将人工湿地生态技术与传统生化技术相结合，集两者之优，避两者技术及功能上之不足，不仅装置结构简单，工艺简便，而且技术实用、运行高效、节能，可广泛应用于市政、小区、机关、院校的生活污水处理及中水回用领域。
附图说明
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制。
图1为本发明整体结构主视图；
图2为图1之俯视图；
图3为本发明生态单元组合使用状态示例图。
具体实施方式
如图所示，本发明为生态单元组合结构，起包括单元主体1、中隔板2、植物层3、填料层4、爆气装置5及管路装置组成；单元主体1中上部纵向设置中隔板2将单元主体1分为两个相互连通的功能室11、12，两功能室11、12上部对应设置进水阀6或出水阀7，单元主体1下部设置排污阀8，底部设置曝气装置5，功能室11、12顶部设置植物根系固定网9，功能室11、12下部为填料层4。
所述的爆气装置5设置于单元主体1底部，与曝气管路相连的曝气头分别设置于功能室11、12下部并伸置于填料层4中。曝气头可以盘式或其他常规型式的，不影响本发明目的的实现。
所述的功能室11、12上部进水阀6或出水阀7可以互换，即一侧功能室设置为进水阀，另一侧功能室则设置为出水阀。
所述的植物根系固定网9为固定于单元主体1内壁上的网式结构或漂浮于水面上的孔板式结构，均能实现本发明的目的。也就是说生态单元的植物是通过网状结构悬浮于水层上，不直接裁种于填料层。
所述的单元主体1可以是园形、方形或多角形结构，不影响本发明目的的实现。
所述的单元主体1中设置中隔板2数量为1-3个，以隔离填料层使填料层的处理效率提高。
所述的填料层4的填料为易形成生物膜的填料，如纤维球、煤渣、陶粒；或有过滤作用的填料，如石英砂、绿豆石、颗粒石。
图3示出了本发明生态单元组合使用状态。所述的生态单元可以通过串联、并联或串并联结合的组合构建成不同处理能力的污水处理系统。
本发明的工作原理与工作过程：
本发明之生态单元下部为生化处理装置，上部为人工湿地处理装置，两个功能室形成互逆的两套处理系统。当一侧设置为进水阀时即前级处理，污水由上而下先进入人工湿地处理装置，然后进入生化处理装置，两室下部连通，自然流入另一侧继续生化曝气处理，水流上升进入另一功能室的人工湿地处理装置，清水经出水阀流出进入下级生态处理单元深度处理或达标排放。互换两功能室的进出水阀，可以实现逆向工作，达到反冲清洗的效果。同时有助于恢复生态处理单元的处理效果，尤其是起到防止人工湿地处理装置被“毒化”丧失处理能力的作用。
本发明的特点：
1、建造成本及运行费用低廉，运行管理及维护简便。本发明处理每吨水的造价较传统生化工艺低；约为RMB1500-2000元/d·t，处理生活污水的运行成本约为RMB0.20元/t；而传统生化工艺造价为RMB2000-3500元/d·t，处理成本为RMB1.00元/t以上。本发明系统运行管理不需专人管理，由绿化工人或其他工作人员兼管运行即可，可做到“七分建，三分管”。
2、单元式集成结构。生态单元均可在车间批量生产制造，根据不同的处理量现场组装不同数量的生态单元。每个生态单元式污水处理系统是多个单元的串联或并联组合集成。
3、具有美化绿化的景观效果。由于每个生态单元处理单元上方都有绿色水生植物，选择合适的水生植物及生态单元的合理排列组合，将形成绿化景观效果，不会像传统生化污水系统那样占用绿化面积及影响周围景观。
4、工作效率高，占地面积小。传统人工湿地生态处理法处理每吨生活污水约需10-15m2，而本发明系统日处理1吨生活污水只需占地0.5-1m2。
5、由于本发明系统的植物是悬浮于水中，不直接裁种于填料层，从而解决了填料层因堵塞需要反冲清洗的问题。

Claims (8)

1、一种高效生态单元式污水处理装置，为生态单元组合结构，其包括单元主体(1)、中隔板(2)、植物层(3)、填料层(4)、爆气装置(5)及管路装置组成，其特征是：单元主体(1)中上部纵向设置中隔板(2)将单元主体(1)分为两个相互连通的功能室(11、12)，两功能室(11、12)上部对应设置进水阀(6)或出水阀(7)，单元主体(1)下部设置排污阀(8)，底部设置曝气装置(5)，功能室(11、12)顶部设置植物根系固定网(9)，功能室(11、12)下部为填料层(4)。
2、如权利要求1所述的高效生态单元式污水处理装置，其特征是：所述的爆气装置(5)设置于单元主体(1)底部，与曝气管路相连的曝气头分别设置于功能室(11、12)下部并伸置于填料层(4)中。
3、如权利要求1所述的高效生态单元式污水处理装置，其特征是：所述的功能室(11、12)上部进水阀(6)或出水阀(7)可以互换，即一侧功能室设置为进水阀，另一侧功能室则设置为出水阀。
4、如权利要求1所述的高效生态单元式污水处理装置，其特征是：所述的植物根系固定网(9)为固定于单元主体1内壁上的网式结构或漂浮于水面上的孔板式结构。
5、如权利要求1所述的高效生态单元式污水处理装置，其特征是：所述的单元主体(1)为园形、方形或多角形。
6、如权利要求1所述的高效生态单元式污水处理装置，其特征是：所述的单元主体(1)中设置中隔板(2)数量为1-3个。
7、如权利要求1所述的高效生态单元式污水处理装置，其特征是：所述的填料层(4)的填料为易形成生物膜的填料，如纤维球、煤渣、陶粒；或有过滤作用的填料，如石英砂、绿豆石、颗粒石。
8、如权利要求1所述的高效生态单元式污水处理装置，其特征是：所述的填料层(4)的填料为有过滤作用的填料，如石英砂、绿豆石、颗粒石。
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