CN106957131A - 一种污水净化池 - Google Patents

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Abstract

一种污水净化池，包括设置在地面下方的沉淀分离池、厌氧池、调节提升池和人工湿地，人工湿地的上部伸出于地面，沉淀分离池、厌氧池和调节提升池的上端分别设有露出地面的人孔，沉淀分离池的一端与格栅井相连，另一端与厌氧池相连，厌氧池另一端设有出水口与调节提升池相连，调节提升池出水端通过提升泵与人工湿地相连，人工湿地内铺设有湿地介质层，湿地介质层上种植有植物，湿地介质层上部设有布水管与调节提升池相连通，湿地介质层底部设有布气管、集水管。本发明结构简单紧凑，污水处理效果好，可有效降低污水中的SS和一定程度的BOD5、CODcr等指标，出水稳定，且成本低，占地面积小，可适应新村城镇可大可小的污水处理厂分期建设和分户建设。

Description

一种污水净化池
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，涉及一种净化池，具体涉及一种污水净化池。
背景技术
随着我国经济的迅速发展和城市化步伐的加快推进，生活水平的提高，国家越来越重视生态环境的保护，水污染处理将是其中一个重中之重领域，针对水环境质量呈现不断恶化的趋势，水污染已经对社会经济可持续发展构成威胁，成为我国社会发展、经济繁荣、人民健康和人民素质提高的制约因素。目前全污水除了企业产生的工业废水外，其中生活废水占据了很大一部分，人们在每天的日常生活中就会产生很多废水，如卫生间废水、厨房废水和洗涤废水等，生活污水的治理将是未来的一个重点发展方向。
目前污水处理的生态法有生态滤池、人工湿地等。人工湿地一般由布水、湿地基质及出水等部分组成，主要利用基质、植物、微生物的协同作用，进行水质净化，其优点在于净化效果好，处理后水中的SS很少，不需设置二沉池和污泥同流泵房，使流程得以简化，但是存在造价高、易堵塞等缺点。生态滤池一般以微生物、藻类净化为主，净化效率较低，需要的面积较大。
经查，现有专利号为CN201520094639.0的中国专利《一种生态净化池》，包含初沉池、生化池和清沉过滤池，所述初沉池包含初沉池进水口，初沉池清扫口和初沉池出水管，所述生化池包含隔板、插槽、组合填料和生化池出水管，其中初沉池出水管与隔板相连，隔板通过插槽固定于池壁，组合填料挂于生化池中；所述清沉过滤池包括清扫口、过滤筒和过滤池出水管，过滤桶通过卡接方式挂于清沉池上部，过滤筒中包含穿孔挡板、过滤球和过滤器进水孔，穿孔挡板位于过滤筒上部；过滤池出水管与过滤框上部相连，位于穿孔挡板上方。但是这种净化池属于生态滤池，占地面积大，净化效率不高，还需要定期对沉淀污泥进行清理，不适用于一家一户安装使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种结构简单紧凑、占地面积小、净化效率高的的污水净化池，同时具有出水稳定、运行维护费用低，同时不易淤堵，即使湿地淤堵时，也有再生的功能特点。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种污水净化池，其特征在于：该净化池包括设置在地面下方的沉淀分离池、厌氧池、调节提升池和人工湿地，其中人工湿地的上部伸出于地面，沉淀分离池、厌氧池和调节提升池的上端分别设有露出地面的人孔，沉淀分离池的一端与带有污水进水口的格栅井相连通，另一端与厌氧池相连通，厌氧池的另一端设有出水口与调节提升池的进水端相连通，调节提升池的出水端通过提升泵提升与人工湿地相连通，人工湿地内铺设有湿地介质层，湿地介质层上种植有植物，湿地介质层的上部设有布水管与调节提升池的出水管道相连通，湿地介质层的底部设有便于湿地介质层空气流通的布气管，湿地介质层的底部设有集水管与出水井相连通。
作为改进，所述沉淀分离池、厌氧池和调节提升池位于人工湿地的正下方，沉淀分离池、厌氧池和调节提升池共用一个池体，池体的基坑底部采用原状石，在其上铺设140～160mm厚块石垫层，在块石垫层上现浇90～110mm厚的C15混凝土垫层，池体内设有隔板将池体分成沉淀分离池、厌氧池和调节提升池三部分，隔板的上段设有开口相连通，人孔贯通开设在人工湿地内，人孔的上端设有盖板，人孔与人工湿地之间设有110～130mm厚的砖墙隔离。
作为改进，所述厌氧池中设有用于增加微生物附着面积的生物填料，调节提升池的提升泵上设有用于控制布水管的布水量和布水间隙时间的控制器；无动力的用水位落水器来调节水量。
作为改进，所述人工湿地采用220～260mm厚的砖墙，在基坑底部铺设40～60mm厚的C15混凝土垫层，在块石垫层上现浇140～160mm厚表面平整的C25钢筋混凝土基础，在钢筋混凝土上铺设防渗膜。
再改进，所述防渗膜为1.4～1.6mm厚的HDPE防渗膜，防渗膜铺设时从人工湿地的底部向两侧延伸达到湿地介质层的高度，防渗膜之间采用热焊机加热连接，膜与膜之间的搭接宽度不小于100mm。
再改进，介质层总厚度可控制在南方40cm—北方100cm不等，所述湿地介质层分为从上至下依次设置2-3层，第一层250～350mm厚的瓜子片碎石层、400～500mm厚的中砂层和200～300mm厚的第二碎石层，其中第一碎石层中碎石粒径为10～16mm，中砂层的粒径为0.4～0.5mm，第二碎石层中碎石粒径为16～40mm。
再改进，所述布水管沿湿地介质层的第一碎石层的上表面布设，在布水管上设有多个水孔；布气管沿湿地介质层的底层第二碎石层的上部铺设，布气管的上端伸出于滤料介质层外，布气管上设有多个透气孔，在布气管的下方还依次设有集水管和排泥管。
进一步改进，所述布水管、布气管为φ50的PE管，布气管上的透气孔的孔径为7～9mm，集水管和排泥管为φ75的PE管，集水管和排泥管呈向下倾斜交错布设与出水井相连通。
进一步改进，湿地可再生功能。封闭排泥管，从集水管中到罐清水至湿地满水，同时封闭布气管其余出口，留一个进气口接入风机曝气。水体带着淤堵的污泥和ss通过布水管回流至沉淀池。湿地重生。
再进一步改进，所述湿地介质层上种植的植物选用美人蕉或鸢尾，其中美人蕉的种植密度为4～6株/mm2，鸢尾的种植密度为9-12株/mm2。
最后，所述格栅井、出水井可位于人工湿地的同一侧或不同侧，格栅井内设有不锈钢格栅网，格栅井和出水井的上开口处设有盖板。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本净化池的终端主要采用无动力+人工湿地的处理工艺，具有投资与运行成本低、维护工程量少的特点，污水处理效果好，利用水生植物根系对其生长环境中微生物群落的影响，选择出适应自己生长的益生菌落及微生物种群的富集，从而对滤池介质层的微生物进行定向性选择，保障沉池内微生物群落良好的污染物去除性，能高效降解污水中的常规污染物，如有机物、氮、磷、重金属、油脂、病原体等，尤其在脱磷除氮方面具有特殊功效，本发明结构简单紧凑，污水处理效果好，可有效降低污水中的SS和一定程度的BOD5、CODcr等指标，出水更稳定，并且成本低，占地面积小，可较好的适应新村城镇可大可小的污水处理厂分期建设和分户建设。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的工艺流程图；
图3为本发明的平面布局图；
图4为本发明的另一种平面布局图；
图5为本发明的人工湿地的剖视图；
图6为本发明的人工湿地的布水管平面图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1～6所示，一种污水净化池，包括设置在地面下方的沉淀分离池1、厌氧池2、调节提升池3和人工湿地4，其中人工湿地4的上部伸出于地面，沉淀分离池1、厌氧池2和调节提升池3共用一个池体100，池体100设于人工湿地4的正下方，池体100的基坑底部采用原状石，在其上铺设140～160mm厚块石垫层，在块石垫层上现浇90～110mm厚的C15混凝土垫层，池体100内设有隔板将池体100分成沉淀分离池1、厌氧池2和调节提升池3三部分，隔板的上段设有开口相连通，沉淀分离池1、厌氧池2和调节提升池3的上端分别设有露出地面的人孔10，人孔10贯通开设在人工湿地4内，人孔10的上端设有可开合的盖板，人孔10与人工湿地4之间设有120mm厚的砖墙隔离；沉淀分离池1的一端与带有污水进水口的格栅井5相连通，另一端与厌氧池1相连通，厌氧池2的另一端设有出水口与调节提升池3的进水端相连通，厌氧池2中设有用于增加微生物附着面积的高效生物填料，调节提升池3的出水端通过提升泵31提升与人工湿地4相连通，无动力的用水位落水器来调节水量；人工湿地4内铺设有湿地介质层41，湿地介质层41上种植有植物42，湿地介质层41的上部设有布水管43与调节提升池3的出水管道相连通，调节提升池3的提升泵31上设有用于控制布水管43的布水量和布水间隙时间的控制器；湿地介质层41的底部设有便于湿地介质层41空气流通的布气管44，湿地介质层41的底部设有出水管路与出水井6相连通；
人工湿地4采用240mm厚的砖墙，在基坑底部铺设50mm厚的C15混凝土垫层，在混凝土垫层上现浇150mm厚表面平整的C25钢筋混凝土基础，在钢筋混凝土上铺设防渗膜，防渗膜为1.5mm厚的HDPE防渗膜，防渗膜铺设时从人工湿地4的底部向两侧延伸达到湿地介质层41的高度，防渗膜之间采用热焊机加热连接，膜与膜之间的搭接宽度不小于100mm；湿地介质层41分为从上至下依次设置的300mm厚的中砂瓜子片碎石层411、200mm厚的第一碎石层412、450mm厚的中砂层413和250mm厚的第二碎石层414，其中第一碎石层412中碎石粒径为10～16mm，中砂层413的粒径为0.4～0.5mm，第二碎石层414中碎石粒径为16～40mm；布水管43沿湿地介质层41的第一碎石层412的上表面布设，在布水管43上设有多个水孔；布气管44沿湿地介质层41的底层第二碎石层414的上部铺设，布气管44的上端伸出于湿地介质层41外，布气管44上设有多个透气孔，在布气管44的下方还依次设有集水管45和排泥管46，布水管43、布气管44为φ50的PE管，布气管43上的透气孔的孔径为7～9mm，集水管45和排泥管46为为φ75的PE管，集水管45和排泥管46分别与出水井6相连通，且集水管45和排泥管46分别向下倾斜交错设置，与出水井6的进水端具有地势高差，可利用水的势能使得水与泥向出水井6流动；湿地介质层41上种植的植物42选用美人蕉或鸢尾，其中美人蕉的种植密度为5株/mm2，鸢尾的种植密度为4株/mm2；格栅井5、出水井6可位于人工湿地4的同一侧或不同侧，格栅井5内设有不锈钢格栅网51，格栅井5和出水井6的上开口处设有盖板52和61，另外，格栅井5的出水口高于沉淀分离池1，这样污水经格栅井5过滤后自动流入沉淀分离池1中。
工作原理为，生活污水自流进入沉淀分离池1，对污染物进行浓缩并有效进行固液分离，去除留存在液相或沉积在固体中的非必要成分，为后续进一步生化处理做准备；从沉淀分离池1出来的水溢流到厌氧池2中，利用厌氧池2中的原微生物及投放菌种的共同作用达到净化水质，同时由于厌氧池2中设有高效生物填料，达到增加了微生物附着面积，为后续水质提升到人工湿地4做深度处理，有效降低污水中的CODcr、BOD5、氮、磷等污染物的含量，使处理后的水质达到农村生活污水处理设施污染物排放标准的一级标准；在人工湿地4中经过湿地介质层41的过滤，将悬浮物及杂质去除，并且利用植物根系对其生长环境中微生物群落的影响，从而对湿地介质层41的微生物进行定向性选择，保障沉池内微生物群落良好的污染物去除性。
本净化池的终端采用无动力+人工湿地的处理工艺，其中调节提升池3停留10小时，厌氧池停留24小时，沉淀分离池1停留14小时，人工湿地4停留24小时，总时间为72小时。
经本实施例处理后生活污水的出水水质CODcr一般在30mg/L以下，BOD5一般在20mg/L以下，氨氮在4mg/L以下，SS一般在10mg/L以下，出水水质达到回用标准，适合我国越来越严的环保要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种污水净化池，其特征在于：该净化池包括设置在地面下方的沉淀分离池、厌氧池、调节提升池和人工湿地，其中人工湿地的上部伸出于地面，沉淀分离池、厌氧池和调节提升池的上端分别设有露出地面的人孔，沉淀分离池的一端与带有污水进水口的格栅井相连通，另一端与厌氧池相连通，厌氧池的另一端设有出水口与调节提升池的进水端相连通，调节提升池的出水端通过提升泵提升与人工湿地相连通，人工湿地内铺设有湿地介质层，湿地介质层上种植有植物，湿地介质层的上部设有布水管与调节提升池的出水管道相连通，湿地介质层的底部设有便于湿地介质层空气流通的布气管，湿地介质层的底部设有集水管与出水井相连通。
2.根据权利要求1所述的污水净化池，其特征在于：所述沉淀分离池、厌氧池和调节提升池位于人工湿地的正下方，沉淀分离池、厌氧池和调节提升池共用一个池体，三池隔开，池体的基坑底部采用原状石，在其上铺设140～160mm厚块石垫层，在块石垫层上现浇90～110mm厚的C15混凝土垫层，池体内设有隔板将池体分成沉淀分离池、厌氧池和调节提升池三部分，隔板的上段设有开口相连通，人孔贯通开设在人工湿地内，人孔的上端设有盖板，人孔与人工湿地之间设有110～130mm厚的砖墙隔离。
3.根据权利要求2所述的污水净化池，其特征在于：所述厌氧池中设有用于增加微生物附着面积的生物填料，调节提升池的提升泵上设有用于控制布水管的布水量和布水间隙时间的控制器，无动力的用水位落水器来调节水量。
4.根据权利要求1或2或3所述的污水净化池，其特征在于：所述人工湿地采用220～260mm厚的砖墙，在基坑底部铺设40～60mm厚的C15混凝土垫层，在混凝土垫层上现浇140～160mm厚表面平整的C25钢筋混凝土基础，在钢筋混凝土上铺设防渗膜。
5.根据权利要求4所述的污水净化池，其特征在于：所述防渗膜为1.4～1.6mm厚的HDPE防渗膜，防渗膜铺设时从人工湿地的底部向两侧延伸达到湿地介质层的高度，防渗膜之间采用热焊机加热连接，膜与膜之间的搭接宽度不小于100mm。
6.根据权利要求3所述的污水净化池，其特征在于：所述湿地介质层分为从上至下依次设置的250～350mm厚的瓜子片碎石层、150～250mm厚的第一碎石层、400～500mm厚的中砂层和200～300mm厚的第二碎石层，其中第一碎石层中碎石粒径为10～16mm，中砂层的粒径为0.4～0.5mm，第二碎石层中碎石粒径为16～40mm。
7.根据权利要求6所述的污水净化池，其特征在于：所述布水管沿湿地介质层的第一碎石层的上表面布设，在布水管上设有多个水孔；布气管沿湿地介质层的底层第二碎石层的上部铺设，布气管的上端伸出于滤料介质层外，布气管上设有多个透气孔，在布气管的下方还依次设有集水管和排泥管。
8.根据权利要求7所述的污水净化池，其特征在于：所述布水管、布气管为φ50的PE管，布气管上的透气孔的孔径为7～9mm，集水管和排泥管为φ75的PE管，集水管和排泥管呈向下倾斜交错布设与出水井相连通。
9.根据权利要求3所述的污水净化池，其特征在于：所述湿地介质层上种植的植物选用美人蕉或鸢尾，其中美人蕉的种植密度为4～6株/m2，鸢尾的种植密度为9-12株/mm2。
10.根据权利要求1或2或3所述的污水净化池，其特征在于：所述格栅井、出水井可位于人工湿地的同一侧或不同侧，格栅井内设有不锈钢格栅网，格栅井和出水井的上开口处设有盖板。
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