CN101781062B - 一种防堵塞快速渗滤系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防堵塞快速渗滤系统，包括防渗墙，还包括渗滤床、透气管、集水管、布水槽、布水管，其中，所述渗滤床设在防渗墙内，由下到上依次为土壤层I、填料层I、填料层II、土壤层II；透气管插入渗滤床内，贯穿渗滤床，上端高出渗滤床最上层；集水管设在渗滤床底部，集水管周围覆盖有粒径为1～3cm的石灰石层。处理污水的流程为：将污水排进布水管，通过布水管上的渗滤孔渗出，渗入渗滤沟，然后污水通过渗滤沟基质的毛管浸润作用，依次扩散入周围各层混合基质，在基质、微生物和植物的共同作用下，污水得到净化；污水净化后，通过设置在渗滤床底部的集水管收集后排出。本发明具有结构简单、运行费用低等优点，建议大规模推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种防堵塞快速渗滤系统，属于污水处理技术领域。
背景技术
目前，随着经济和社会的发展，水污染环境问题的日益凸出，尤其是由氮磷污染引起的水体富营养化状况日趋严重，对污水处理技术对氮、磷污染物的去除也提出了更高的要求。
现有技术中的污水土壤渗滤处理系统是一种以生态原理为基础的污水生态工程处理技术，它充分利用在地表下面的土壤中栖息的土壤动物、土壤微生物、植物根系以及土壤所具有的物理、化学特性将污水净化。渗滤系统一方面具有基建及运行管理费用低、运行管理简单、可回收的特点，另外此系统不影响地面景观。但是，其也存在结构单一、水力负荷低、脱氮效果差、运行不稳定、土壤孔隙易堵塞等不足。
发明内容
针对上述现有技术，本发明提供了一种防堵塞快速渗滤系统，其结构简单，成本低，便于操作，不易堵塞，能够提高氮磷去除负荷。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种防堵塞快速渗滤系统，包括防渗墙，还包括渗滤床、透气管、集水管、布水槽、布水管，其中，所述渗滤床设在防渗墙内，由下到上依次为土壤层I、填料层I、填料层II、土壤层II；透气管插入渗滤床内，贯穿渗滤床，上端高出渗滤床最上层；集水管设在渗滤床底部，集水管周围覆盖有粒径为1～3cm的石灰石层；
所述土壤层I厚度10～20cm，是由瓦斯灰和田园土混合而成，瓦斯灰和田园土的质量比为3∶7；
所述填料层I厚度25～35cm，粒径为0.3～0.5cm，是由水渣和石灰石混合而成，水渣和石灰石的质量比为4∶6；
所述填料层II厚度30～40cm，粒径为1～3cm，是由赤铁矿和石灰石混合而成，赤铁矿和石灰石的质量比为4∶6；
所述土壤层II厚度10～20cm，是由瓦斯灰和田园土混合而成，瓦斯灰和田园土的质量比为2∶8；
所述透气管直径5～10cm，其内部填充有粒径为4～6cm的砾石，透气管上开有若干透气孔；
所述集水管上开有若干集水孔；
所述布水槽设在填料层II内，布水管设在布水槽内，布水管周围填充有填料层III，填料层III中的空隙为渗滤沟；
所述布水管上开有若干渗滤孔；
所述填料层III厚度15～20cm，粒径为4～6cm，是由赤铁矿和砾石混合而成，赤铁矿和砾石的质量比为3∶7。
所述布水槽上方两侧还设有强化布水层。
所述强化布水层是无纺布。
使用：先在渗滤床地表种植麦冬或黑麦草；处理污水的流程为：将污水排进布水管，通过布水管上的渗滤孔渗出，渗入渗滤沟，然后污水通过渗滤沟基质的毛管浸润作用，依次扩散入周围各层混合基质，在基质、微生物和植物的共同作用下，污水得到净化；污水净化后，通过设置在渗滤床底部的集水管收集后排出。
本发明的防堵塞快速渗滤系统，渗滤沟内填充有经人工配置的赤铁矿和石灰石混合填料，提高了其通气透水性能和吸附能力，为微生物提供良好的生存环境；布水槽上的强化布水材料(无纺布)利于水分的毛细上升，增强布水的均匀性；设有透气孔的透气管使系统有充足的氧气，利于污染物的降解。
本发明所用的填料赤铁矿，其化学成分为Fe2O3；水渣和瓦斯灰为冶金工业固体废物，具有很大的比表面积和根高的表面活性，而且含有大量的铁氧化物；对废水中污染物，尤其是磷具有很好的吸附沉淀效果。田园土即为普通农田土壤，含有较丰富的腐殖质，团粒结构好，利用植物和微生物的生长繁殖。透气管使系统各层溶解氧始终处于较高水平，有利于有机物、氨氮等的降解。
本发明具有有如下有益效果：
(1)水力负荷高，对有机物、氮、磷的去除效果好，透水、通气性好，不易堵塞。
(2)所用填料为废弃赤铁矿和工业废物瓦斯灰，来源广泛，成本低，并可实现废弃物的资源化利用。
(3)受季节影响小，地表种植黑麦草等，具有景观效应。
(4)强化布水系统的设置有利于减少土壤堵塞及地表植物的均匀供水。
总之，本发明的防堵塞快速渗滤系统提高了有机物、氮、磷去除效果，明显改善了基质透气、透水性，且不易堵塞，具有结构简单、运行费用低等优点，建议大规模推广使用。
附图说明
图1为本发明的剖视图；
图2为透气管的剖视图。
其中，1、防渗墙；2、砾石；3、布水管；4填料层II；5、无纺布；6、填料层III；7、黑麦草；8、土壤层II；9、布水槽；10、透气管；11、填料层I；12、土壤层I；13、渗滤沟、14、石灰石层；15、集水管；16、透气孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
一种防堵塞快速渗滤系统，包括防渗墙1，还包括渗滤床、透气管10、集水管15、布水槽9、布水管3，如图1所示，其中，渗滤床设在防渗墙1内，由下到上依次为土壤层I 12、填料层I 11、填料层II 4、土壤层II 8；透气管10插入渗滤床内，贯穿渗滤床，上端高出渗滤床最上层；集水管15设在渗滤床底部，集水管15周围覆盖有粒径为1～3cm的石灰石层14；
所述土壤层I 12厚度15cm，是由瓦斯灰和田园土混合而成，瓦斯灰和田园土的质量比为3∶7；
所述填料层I 11厚度30cm，粒径为0.3～0.5cm，是由水渣和石灰石混合而成，水渣和石灰石的质量比为4∶6；
所述填料层II 4厚度35cm，粒径为1～3cm，是由赤铁矿和石灰石混合而成，赤铁矿和石灰石的质量比为4∶6；
所述土壤层II 8厚度15cm，是由瓦斯灰和田园土混合而成，瓦斯灰和田园土的质量比为2∶8；
所述透气管10直径8cm，其内部填充有粒径为4～6cm的砾石，透气管10上开有若干透气孔16，如图2所示。
所述集水管15上开有若干集水孔；
所述布水槽9设在填料层II 4内，布水管3设在布水槽9内，布水管3周围填充有填料层III6，填料层III6中的空隙为渗滤沟13；
所述布水管3上开有若干渗滤孔；
所述填料层III13厚度15cm，粒径为4～6cm，是由赤铁矿和砾石混合而成，赤铁矿和砾石的质量比为3∶7。
所述布水槽9上方两侧设有无纺布5。
所述集水管、布水管的结构同透气管，集水孔、渗滤孔和透气孔，虽然名称不一样，但结构上无差别。
使用：先在渗滤床地表种植麦冬或黑麦草；用纱网封住透气管10，以避免杂物落入。
处理污水的流程为：将污水排进布水管3，通过布水管3上的渗滤孔渗出，渗入渗滤沟13，然后污水通过渗滤沟13基质的毛管浸润作用，依次扩散入周围各层混合基质，在基质、微生物和植物的共同作用下，污水得到净化；污水净化后，通过集水孔渗入集水管15，集水管15收集后排出。
本系统处理生活污水，在进水COD、氨氮、总氮和总磷平均浓度分别为82mg/L、14.8mg/L、20mg/L和4.6mg/L条件下，系统对COD、氨氮、总氮和总磷的去除率分别为90％、95％、94％和98％，且运行效果稳定。
Claims (2)
1.一种防堵塞快速渗滤系统，包括防渗墙，其特征在于：还包括渗滤床、透气管、集水管、布水槽、布水管，其中，所述渗滤床设在防渗墙内，由下到上依次为土壤层I、填料层I、填料层II、土壤层II；透气管插入渗滤床内，贯穿渗滤床，上端高出渗滤床最上层；集水管设在渗滤床底部，集水管周围覆盖有粒径为1～3cm的石灰石层；
所述土壤层I厚度10～20cm，是由瓦斯灰和田园土混合而成，瓦斯灰和田园土的质量比为3∶7；
所述填料层I厚度25～35cm，粒径为0.3～0.5cm，是由水渣和石灰石混合而成，水渣和石灰石的质量比为4∶6；
所述填料层II厚度30～40cm，粒径为1～3cm，是由赤铁矿和石灰石混合而成，赤铁矿和石灰石的质量比为4∶6；
所述土壤层II厚度10～20cm，是由瓦斯灰和田园土混合而成，瓦斯灰和田园土的质量比为2∶8；
所述透气管直径5～10cm，其内部填充有粒径为4～6cm的砾石，透气管上开有若干透气孔；
所述集水管上开有若干集水孔；
所述布水槽设在填料层II内，布水管设在布水槽内，布水管周围填充有填料层III，填料层III中的空隙为渗滤沟；
所述布水管上开有若干渗滤孔；
所述填料层III厚度15～20cm，粒径为4～6cm，是由赤铁矿和砾石混合而成，赤铁矿和砾石的质量比为3∶7；
所述布水槽上方两侧还设有强化布水层。
2.根据权利要求1所述的一种防堵塞快速渗滤系统，其特征在于：所述强化布水层是无纺布。
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