CN102942289A

CN102942289A - 一种表潜流耦合式户置污水处理系统

Info

Publication number: CN102942289A
Application number: CN2012104597050A
Authority: CN
Inventors: 王晓龙; 丁士明; 钱子俊
Original assignee: Nanjing Institute of Geography and Limnology of CAS
Current assignee: Nanjing Institute of Geography and Limnology of CAS
Priority date: 2012-11-15
Filing date: 2012-11-15
Publication date: 2013-02-27

Abstract

本发明涉及一种表潜流耦合式户置污水处理系统，该系统包括沉淀池、净化池以及连接管道，主要利用表层漫流与潜层渗流两种方式耦合，通过延长污水漫流时间，利用根层土壤、表层吸附材料和耐污植物吸纳污水中氮、磷及油脂等污染物，同时逐层铺设碎石层、陶粒层、高炉渣层、活化沸石层和土壤层等通过潜层渗流逐次强化吸附，达到阻截生活污水中氮、磷及油脂等污染物的目的。本发明还提供了利用该系统处理污水的方法。该系统通过沉淀氧化、强化吸附、土壤渗透滤和植物吸收，达到污水处理的目的。

Description

一种表潜流耦合式户置污水处理系统

技术领域

本发明属于污水处理领域，涉及一种表潜流耦合式户置污水处理系统，适合对水环境保护较高的水源地保护区的难以连接城镇污水管网的农村生活污水处理。

背景技术

农村生活污水排放已经成为影响我国水环境质量主要因素之一。我国90%以上的村庄没有排水渠道，生产生活污水随意排放，渗入地下或排入邻近的河流，造成大面积水体污染。将人工湿地用于控制农村面源污染目前在国内外应用广泛。相关的实践运行表明高效低耗的人工湿地技术适宜我国农村生活污水处理；而厌氧塘和曝气塘等技术与人工湿地的联动进一步提高了污水处理的效率。然而目前已有相关农村生活污水处理技术依然存在占地面积大、系统运行稳定性有待提高等问题，不适宜分散性的农户生活污水处理。在对污染排放控制要求较高的水源地陆域保护区，开发运行费用和能耗低、处理效果好的针对分散型农户污水处理技术尤为迫切。

发明内容

本发明的目的是提供一种表潜流耦合式户置污水处理系统，解决目前已有相关农村生活污水处理技术依然存在占地面积大、系统运行稳定性有待提高等缺点，不适宜分散性的农户生活污水处理的问题。

本发明的另一目的是提供一种利用上述系统处理污水的方法。

本发明通过以下技术方案来实现：

一、一种表潜流耦合式户置污水处理系统，该系统包括沉淀池、净化池以及连接管道，其中，沉淀池内设有沉降桶，沉降桶上部装有防溢网，沉降桶在防溢网下部与污水进水管连接，在防溢网上部与污水出水管相连接；净化池内从下到上依次铺设碎石层、陶粒层、高炉渣层、活化沸石层和土壤层，土壤层上种植耐污植物，土壤层与污水出水管相通，碎石层连接净化水出水管。

进一步的，所述的碎石层、陶粒层、高炉渣层、活化沸石层和土壤层的厚度分别为10cm、20cm、20cm、20cm和30cm。

所述的土壤层的表层泥土布置成回隔土垄。

所述的土垄两侧铺设装满锯末的草袋。

所述的耐污植物选自水芹、菖蒲、茭白、紫竹、芦苇中的一种或几种。

所述的污水进水管、污水出水管和净化水出水管上均设有阀门。

二、一种利用上述系统处理污水的方法，该方法包括以下步骤：

（1）待处理污水经过污水进水管进入沉降桶，沉淀漫流后通过污水出水管进入净化池；

（2）然后依次经过耐污植物、土壤层、活化沸石层、高炉渣层、陶粒层和碎石层的吸附渗流作用，从净化水出水管排出。

采用上述技术方案的积极效果：本发明具有以下优点：

1、占地面积小，通过对污水处理工艺的表潜流耦合式设计，与各传统工艺相比，其占地面积大大减少；

2、成本低，由于占地面积减少，其工程成本也较低，同时耦合式户置污水处理装置内填充的沸石、高炉渣、碎石和陶粒的成本也较低，一般无运行成本；

3、处理效果好，通过对该系统进行了半年的检测发现，总氮、总磷分别达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准和二级标准；

4、运行维护方便，一般情况下本系统只须对耦合式户置污水处理装置的植物进行定期收割，运行维护方便；

5、系统运行稳定，该系统在连续运行半年以后，出水污染物浓度非常稳定，TN和总磷平均去除率俊达到75%，分别达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准和二级标准。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的流程图；

图3、图4和图5是本发明的氮、磷营养盐的总体处理效果图。

图中，1沉淀池，2净化池，3沉降桶，4防溢网，5污水进水管，6污水出水管，7碎石层，8陶粒层，9高炉渣层，10活化沸石层，11土壤层，12耐污植物，13净化水出水管。

具体实施方式

下面结合实施例和试验例对本发明的技术方案做进一步的说明，但不应理解为对本发明的限制：

实施例一

图1是本发明的结构示意图，图中箭头表示水流方向，如图所示，一种表潜流耦合式户置污水处理系统，该系统包括沉淀池1、净化池2以及连接管道，其中，沉淀池1内设有沉降桶3，沉降桶3上部装有防溢网4，防溢网4的作用是防止大颗粒污染物溢出，对污水进行初步过滤。沉降桶3在防溢网4下部与污水进水管5连接，在防溢网4上部与污水出水管6相连接，这样，污水进行沉淀后从上部漫流进入污水出水管6。净化池2内从下到上依次铺设碎石层7、陶粒层8、高炉渣层9、活化沸石层10和土壤层11，土壤层11上种植耐污植物12，可对污水中氮、磷及油脂等污染物进行吸纳。土壤层11与污水出水管6相通，碎石层7连接净化水出水管13，这样，污水自上而下流动，通过潜层渗流逐次强化吸附，达到阻截生活污水中氮、磷及油脂等污染物的目的。

进一步优化，碎石层7、陶粒层8、高炉渣层9、活化沸石层10和土壤层11的厚度分别为10cm、20cm、20cm、20cm和30cm。为了延长污水在土壤层11的流通时间，可将土壤层11的表层泥土布置成回隔土垄，使得污水迂回流动。在土垄两侧铺设装满锯末的草袋，用于吸附生活污水中油脂等污染物。

耐污植物12选用耐污性强、年生长量高、季节搭配合理、具有一定的经济价值或观赏价值的本土草本植物，如可以选自水芹、菖蒲、茭白、紫竹、芦苇中的一种或几种，通过植物定期收割与维护，达到系统自维持和污染物消减的作用。

在污水进水管5、污水出水管6和净化水出水管13上均设有阀门，对水体流速及流量进行控制。

实施例二

图2是本发明的流程图，如图所示，一种利用表潜流耦合式户置污水处理系统处理污水的方法，该方法包括以下步骤：

（1）待处理污水经过污水进水管5进入沉降桶3，沉淀漫流后通过污水出水管6进入净化池2，在沉降桶3内进行初步净化沉淀；

（2）然后依次经过耐污植物12、土壤层11、活化沸石层10、高炉渣层9、陶粒层8和碎石层7的吸附渗流作用，从净化水出水管13排出，完成净化过程。

实施方法如下：

1、首先选择农户房前屋后邻近厨房等污水排放源头空置地，清除地表杂物与植物；2、土地平整后挖置一圆形土坑布置沉淀池，规格为深50cm×半径20cm，坑内置放有提手的圆桶，圆桶上部放置一层活动的铁丝网或塑料网；3、距沉淀池30cm左右，挖置一长×宽×深分别为205cm×155cm×120cm的土坑，坑内壁与底部先用砖块砌牢，然后均匀抹上水泥泥浆，防止污水渗漏到周边土壤中；4、水泥泥浆硬化后进行漏水测试，确保水泥坑防水效果，然后依次从下到上依次铺设：10cm碎石层、20cm陶粒层、20cm高炉渣层、20cm活化沸石层和30cm土壤层；5、表层泥土层布置成回隔垄型，延长污水的流通时间；同时土垄两侧铺长条草袋，草袋内填充锯末等材料用于吸附生活污水中油脂等物质；6、土垄上间种水芹、菖蒲、茭白、紫竹和芦苇等当地耐污植物物种，植物优化配置原则为：a，耐污性强；b，本土种；c，具有一定的经济价值或观赏价值；d，以草本为主，年生长量高；e，便于收割；f，具备季节交替性，确保不同季节均有植物生长。7、利用内径为5cm的PVC管把厨房等污水出水首先引入到沉淀池中进行沉淀曝气；沉淀池出水经装有水量调节阀的污水出水管流入净化池中的表层土壤；户置污水处理装置底部碎石层内铺设一净水出水管，用于污水净化后系统总出水，该出水管装水量调节阀，依据系统内水位的高低控制出水水量；8、沉淀池内固体颗粒物定期清理，保证沉淀池容量；土垄两侧吸物草袋定期置换，保证对油污等污染物的吸附；表层植物定期收割与管理，确保植物生长旺盛。

试验例一

图3、图4和图5是本发明的氮、磷营养盐的总体处理效果图，如图所示，在苏州贡湖金墅湾水源地保护区内朱毛庄农户家进行表潜流耦合式户置污水处理系统应用推广试验。系统布置后利用PVC管将生活污水接入该系统，调节沉淀池出口的水量调节阀控制水量匀速进入净化池；系统表层土壤层搭配种植水芹、菖蒲、茭白、紫竹和芦苇等当地耐污植物物种，通过分析进、出水中总氮、总磷的含量检验处理效果。系统运行半年以来，总氮进水平均浓度为18.3mg/L，系统出水3.6mg/L，最终处理效果达到79%；总磷进水平均浓度为2.08mg/L，系统出水0.63mg/L，最终处理效果达到70%；系统对农村生活污水中氮、磷营养盐的处理分别达到了《城污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级和二级标准。总体而言，与现有技术相比，本系统所需要的成本低，操作要求不高，对生活污水中总氮、总磷的去除效果很好，对分散农户生活污水处理具有较好适应性和推广性。

Claims

1.一种表潜流耦合式户置污水处理系统，其特征在于：该系统包括沉淀池（1）、净化池（2）以及连接管道，其中，沉淀池（1）内设有沉降桶（3），沉降桶（3）上部装有防溢网（4），沉降桶（3）在防溢网（4）下部与污水进水管（5）连接，在防溢网（4）上部与污水出水管（6）相连接；净化池（2）内从下到上依次铺设碎石层（7）、陶粒层（8）、高炉渣层（9）、活化沸石层（10）和土壤层（11），土壤层（11）上种植耐污植物（12），土壤层（11）与污水出水管（6）相通，碎石层（7）连接净化水出水管（13）。

2.根据权利要求1所述的表潜流耦合式户置污水处理系统，其特征在于：所述的碎石层（7）、陶粒层（8）、高炉渣层（9）、活化沸石层（10）和土壤层（11）的厚度分别为10cm、20cm、20cm、20cm和30cm。

3.根据权利要求1所述的表潜流耦合式户置污水处理系统，其特征在于：所述的土壤层（11）的表层泥土布置成回隔土垄。

4.根据权利要求3所述的表潜流耦合式户置污水处理系统，其特征在于：所述的土垄两侧铺设装满锯末的草袋。

5.根据权利要求1所述的表潜流耦合式户置污水处理系统，其特征在于：所述的耐污植物（12）选自水芹、菖蒲、茭白、紫竹、芦苇中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的表潜流耦合式户置污水处理系统，其特征在于：所述的污水进水管（5）、污水出水管（6）和净化水出水管（13）上均设有阀门。

7.一种利用如权利要求1所述的表潜流耦合式户置污水处理系统处理污水的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

（1）待处理污水经过污水进水管（5）进入沉降桶（3），沉淀漫流后通过污水出水管（6）进入净化池（2）；

（2）然后依次经过耐污植物（12）、土壤层（11）、活化沸石层（10）、高炉渣层（9）、陶粒层（8）和碎石层（7）的吸附渗流作用，从净化水出水管（13）排出。