CN105967475A - 淤泥净化调节处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种淤泥净化调节处理系统，包括：淤泥填埋塘、HDPE防渗膜、集水管、溢流井、排水层、过滤层、过渡层、种植层、导气管和排水管；淤泥填埋塘砌筑成碗形，在淤泥填埋塘中由下至上依次铺设有HDPE防渗膜、集水管、土工布、排水层、过滤层、过渡层和种植层，排水层、过滤层、过渡层和种植层中均布置有导气管，种植层中种有湿地植物，集水管与溢流井连通，溢流井与排水管连通。该系统利用天然介质过滤净化淤泥中的污水，能消除淤泥填埋中易产生臭气的缺陷，减少淤泥的占地面积，减少淤泥处理的能耗，同时该系统各层结构稳定。

Description

淤泥净化调节处理系统

技术领域

本发明涉及淤泥、污水处理技术领域，尤其是一种淤泥净化调节处理系统。

背景技术

目前，国内外污泥处理、处置方法众多，一般采用浓缩、消化、脱水、干化、焚烧、堆肥以及填埋等不同处理与处置方法中某几个方法组合成具体处理流程。在污泥处理中，一般包括浓缩和脱水两个方法，而后续处理处置方法则有多种选择。

污泥处理流程的选择与污泥处置方法的选择密切相关，可有不同的组合方式。而处置方法的选择又受当地自然、经济、政治等条件的制约。例如，土地资源丰富，降雨少蒸发量大的城市可以选择运行成本低、管理较简单的直接填埋方案；而那些土地资源非常紧张，经济较发达的城市则可以选择干化、焚烧方法；堆肥方法的使用又必须充分考虑市场因素。根据有关资料，在欧共体内部，约40％的污泥通过填埋处置，希腊、卢森堡和意大利各有90％、80％和85％的污泥通过填埋处置，而美国，在1990年约有48％的污泥通过填埋处置。

我国幅员辽阔，在土地资源不紧张及经济不发达地区，在相当长一段时间内，卫生填埋仍将是污泥处置的主要方法。污泥的土力学指标对污泥填埋体的稳定和填埋操作有很大影响，高含水率污泥填埋主要问题是强度不够，无法进行填埋操作。其次污泥填埋后会产生严重的臭气，直接影响环境。而不能及时覆盖也导致雨污不能分流，使污泥填埋场变成大型污泥浓缩池，造成脏、乱、差的形象，制约了污泥回填处置的发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种淤泥净化调节处理系统，该系统通过填埋对淤泥进行净化调节处理，该系统各层结构稳定，利用天然介质过滤净化淤泥中的污水，能消除淤泥填埋中易产生臭气的缺陷，减少淤泥的占地面积，减少淤泥处理的能耗。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种淤泥净化调节处理系统，包括：淤泥填埋塘、HDPE防渗膜、集水管、溢流井、排水层、过滤层、过渡层、种植层、导气管和排水管；

其中，所述淤泥填埋塘砌筑成碗形，在所述淤泥填埋塘中由下至上依次铺设有所述HDPE防渗膜、集水管、排水层、过滤层、过渡层和种植层，所述排水层、过滤层、过渡层和种植层中均布置有所述导气管，所述种植层中种有湿地植物，所述集水管与所述溢流井连通，所述溢流井与所述排水管连通。

优选的是，所述淤泥填埋塘砌筑成碗形，所述淤泥填埋塘的塘壁与塘底构成的夹角为120°-150°，塘壁和塘底均使用防水材料砌成光滑面。

优选的是，所述排水层使用的填料为：粒径为2-2.5mm的砾石，厚度为20-40cm；所述过滤层使用的填料为：粒径为10-20mm的沸石，厚度为15-30cm；所述过渡层的填料为：粒径为5-10mm的砾石，厚度为10-30cm，所述种植层的填料为粒径为3-5mm的种植土和粒径为3-8mm的砾石的组合，厚度为40-60cm。

优选的是，在所述种植层和所述过渡层中间铺、过渡层和过滤层中间、过滤层和排水层中间各设有一层滤网，各滤网的滤孔直径依次为3-5mm、5-10mm、10-20mm，以防止各层的填料相互混合。

优选的是，所述排水层、过滤层、过渡层和种植层各层中均安装有所述导气管，所述导气管的另一端连通到所述种植层上方的空气中，所述导气管采用开孔管，开孔孔径为1-1.5mm，所述导气管的外部由内到外依次包裹一层疏水透气膜和一层土工布，所述的疏水透气膜阻止水通过而允许空气透过，所述导气管将所述排水层、过滤层、过渡层、种植层与外部空气连通。

优选的是，所述淤泥填埋塘塘底铺设一层所述HDPE防渗膜，以防止塘底的水渗透外流。

优选的是，所述集水管采用穿孔管，呈“丰”字型布置于所述HDPE防渗膜上，所述集水管上密集布置有孔径为0.5-1mm的毛细孔，所述集水管与所述溢流井连通，处于所述HDPE防渗膜和所述排水层间的水通过所述集水管流入到所述溢流井中。

优选的是，在所述集水管上铺设有孔径为0.07-0.2mm的土工布，以防止所述集水管的毛细孔堵塞。

优选的是，所述溢流井砌筑成方形，均匀布置于所述淤泥填埋塘周边，所述溢流井内壁和外壁均涂刷防水涂料，所述溢流井的高度比所述淤泥填埋塘地坪低5-10cm，所述溢流井连通到排水管，所述排水管收集并排出溢流井溢出的水。

优选的是，所述过渡层中种有湿地植物，经处理后待回填的淤泥倒入到所述种植层上，所述淤泥中的水经过过滤净化后由所述集水管进入到所述溢流井中，再通过所述排水管外排，所述淤泥中的其他固体物质则留存于所述淤泥填埋塘中。

本发明至少包括以下有益效果：

1.通过将淤泥填埋来进行淤泥净化处理，减少淤泥容积98％以上，减少了淤泥的占地面积。

2.淤泥经净化调节处理后，排出的水达到排放标准，处理后的出水COD的去除率达到83％以上，TN的去除率达到85％以上，SS的去除率达到92％以上。

3.将淤泥填埋塘砌筑成碗形，使各层形成牢固而稳定的整体结构。

4.通过在各层中布置导气管，能防止淤泥处理过程中臭气的产生。

5.利用天然介质对淤泥进行净化调节处理，减少了淤泥处理的能耗，系统的投资成本低，安装布置简单。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

附图标记说明：

1—湿地植物；2—种植层；3—过渡层；4—过滤层；5—导气管；6—排水层；7—集水管；8—HDPE防渗膜。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1所示，本实施例的一种淤泥净化调节处理系统，包括：淤泥填埋塘、HDPE防渗膜8、集水管7、溢流井、排水层6、过滤层4、过渡层3、种植层2、导气管5和排水管；

淤泥填埋塘砌筑成碗形，在淤泥填埋塘中由下至上依次铺设有HDPE防渗膜8、集水管7、排水层6、过滤层4、过渡层3和种植层2，排水层6、过滤层4、过渡层3和种植层2中均布置有导气管5，种植层2中种有湿地植物，集水管7与溢流井连通，溢流井与排水管连通。

其中，淤泥填埋塘的塘壁与塘底构成的夹角为120°-150°，塘壁和塘底均使用防水材料砌成光滑面，防止系统中的水渗透到外部；淤泥填埋塘砌筑成碗形，使各层的填料不仅受到其上方填料垂直向下的挤压，同时受到四周的填料的水平方向的挤压，使系统各层形成牢固而稳定的整体。

其中，淤泥填埋塘塘底铺设一层HDPE防渗膜8，在HDPE防渗膜8上铺设排水层6，排水层6使用的填料为：粒径为2-2.5mm的砾石，厚度为20-40cm。

其中，HDPE防渗膜8上和排水层6之间铺设有集水管7，集水管7采用穿孔管，呈“丰”字型布置于HDPE防渗膜8上，集水管7上密集布置有孔径为0.5-1mm的毛细孔，密集布置的毛细孔产生毛细现象，主动将周边的水吸入集水管7中，集水管7的出水端与溢流井连通，将处于HDPE防渗膜8和排水层6间的水通过集水管7流入到溢流井中，集水管7的出水端的高度可自由调节，且比淤泥填埋塘地坪低。

其中，在集水管7上还铺设有孔径为0.07-0.2mm的土工布，以防止集水管7的毛细孔被堵塞。

其中，在排水层6上铺设过滤层4，过滤层4使用的填料为：粒径为10-20mm的沸石，厚度为15-30cm。

其中，在过滤层4上铺设过渡层3，过渡层3的填料为：粒径为5-10mm的砾石，厚度为10-30cm。

其中，在过渡层3上铺设种植层2，种植层2的填料为粒径为3-5mm的种植土和粒径为3-8mm的砾石的组合，厚度为40-60cm。

其中，在所述种植层2和所述过渡层3中间铺、过渡层3和过滤层4中间、过滤层4和排水层6中间各设有一层滤网，滤网的滤孔直径依次为3-5mm、5-10mm、10-20mm，以防止各层间的填料相互混合。

其中，排水层6、过滤层4、过渡层3和种植层2各层中均安装有导气管5，导气管5采用开孔管，开孔孔径为1-1.5mm，导气管5的外部由内到外依次包裹一层疏水透气膜和一层土工布，的疏水透气膜阻止水通过而允许空气透过，导气管5的另一端连通到种植层2上方的空气中，导气管5与空气连通端的端口上包裹有一层疏水透气膜，以防止外部的水进入到导气管5中，导气管5将排水层6、过滤层4、过渡层3、种植层2与外部空气连通，使各层中的其他能与外界空气自由流通，将各层中产生的气体及时排除，同时将空气引入到种植层2，为植物根系及种植层2中的微生物提供足够的氧气，防止在各层中产生臭气，维持各层内部气体环境的稳定。

其中，将溢流井砌筑成方形，均匀布置于淤泥填埋塘周边，溢流井内壁和外壁均涂刷防水涂料，溢流井的高度比淤泥填埋塘地坪低5-10cm，以使回填塘中保持有一定的蓄水深度，溢流井连通到排水管，排水管收集并排出溢流井溢出的水。

其中，种植层2中种有湿地植物1，湿地植物1优选用芦苇，将经过初步处理后等待待回填的淤泥倒入到种植层2上，淤泥中的水经过过滤净化后由集水管7排入到溢流井中，溢流井溢出的水再通过排水管外排，淤泥中的其他固体物质则进入到淤泥填埋塘各层的填料中。

在一个优选的实施例中，回填塘砌筑成碗形，塘底直径10m，塘底与塘壁夹角为135°，塘深1.6m。排水层6使用的填料选用粒径为2-2.5mm的砾石，厚度为40cm；过滤层4使用的填料选用粒径为10-20mm的沸石，厚度为30cm；过渡层3的填料选用粒径为5-10mm的砾石，厚度为30cm，所述种植层2的填料选用粒径为3-5mm的种植土和粒径为3-8mm的砾石的组合，厚度为60cm。将含水量为98％-99％的待回填的淤泥分配到种植层2表面，利用该淤泥回填系统进行处理。淤泥中的水依次经过种植层2、过渡层3、过滤层4和排水层6过滤后收集至溢流井中，淤泥中的其他物质留存于系统各层中。

处理后的水经检测COD的去除率达到83％以上，TN的去除率达到85％以上，SS的去除率达到92％以上，原始污泥的容积减少了97％-98％。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种淤泥净化调节处理系统，其特征在于，包括：淤泥填埋塘、HDPE防渗膜、集水管、溢流井、排水层、过滤层、过渡层、种植层、导气管和排水管；

其中，所述淤泥填埋塘砌筑成碗形，在所述淤泥填埋塘中由下至上依次铺设有所述HDPE防渗膜、集水管、排水层、过滤层、过渡层和种植层，所述排水层、过滤层、过渡层和种植层中均布置有所述导气管，所述种植层中种有湿地植物，所述集水管与所述溢流井连通，所述溢流井与所述排水管连通。

2.根据权利要求1所述的淤泥净化调节处理系统，其特征在于，所述淤泥填埋塘砌筑成碗形，所述淤泥填埋塘的塘壁与塘底构成的夹角为120°-150°，塘壁和塘底上均涂有防水材料。

3.根据权利要求1所述的淤泥净化调节处理系统，其特征在于，所述排水层的填料为：粒径为2-2.5mm的砾石，厚度为20-40cm；所述过滤层的填料为：粒径为10-20mm的沸石，厚度为15-30cm；所述过渡层的填料为：粒径为5-10mm的砾石，厚度为10-30cm，所述种植层的填料为粒径为3-5mm的种植土和粒径为3-8mm的砾石的组合，厚度为40-60cm。

4.根据权利要求3所述的淤泥净化调节处理系统，其特征在于，在所述种植层和所述过渡层中间、过渡层和过滤层中间、过滤层和排水层中间各设有一层滤网，各滤网的滤孔直径依次为3-5mm、5-10mm、10-20mm，以防止各层的填料相互混合。

5.根据权利要求3所述的淤泥净化调节处理系统，其特征在于，所述排水层、过滤层、过渡层和种植层各层中均安装有所述导气管，所述导气管的另一端连通到所述种植层上方的空气中，所述导气管采用开孔管，开孔孔径为1-1.5mm，所述导气管的外部由内到外依次包裹一层疏水透气膜和一层土工布，所述的疏水透气膜阻止水通过而允许空气透过，所述土工布用于防止导气管的开孔堵塞，所述导气管将所述排水层、过滤层、过渡层、种植层与外部空气连通。

6.根据权利要求1所述的淤泥净化调节处理系统，其特征在于，所述淤泥填埋塘塘底铺设一层所述HDPE防渗膜，以防止塘底的水渗透外流。

7.根据权利要求1所述的淤泥净化调节处理系统，其特征在于，所述集水管采用穿孔管，呈“丰”字型布置于所述HDPE防渗膜上，所述集水管上密集布置有孔径为0.5-1mm的毛细孔，所述集水管与所述溢流井连通，处于所述HDPE防渗膜和所述排水层间的水通过所述集水管流入到所述溢流井中。

8.根据权利要求7所述的淤泥净化调节处理系统，其特征在于，在所述集水管上铺设有孔径为0.07-0.2mm的土工布，防止所述集水管的毛细孔堵塞。

9.根据权利要求7所述的淤泥净化调节处理系统，其特征在于，所述溢流井砌筑成方形，均匀布置于所述淤泥填埋塘周边，所述溢流井内壁和外壁均涂刷防水涂料，所述溢流井的高度比所述淤泥填埋塘地坪低5-10cm，所述溢流井连通到排水管，所述排水管收集并排出溢流井溢出的水。

10.根据权利要求1所述的淤泥净化调节处理系统，其特征在于，所述过渡层中种有湿地植物，经处理后待回填的淤泥倒入到所述种植层上，所述淤泥中的水经过过滤净化后由所述集水管进入到所述溢流井中，再通过所述排水管外排，所述淤泥中的其他固体物质则留存于所述淤泥填埋塘中。