CN107417031A - 一种生态式污水净化池 - Google Patents

Abstract

一种生态式污水净化池，包括化粪池、厌氧池、调节池和生态净化池，其中化粪池的左侧设有进水管，右侧设有出水管，进水管的高度高于出水管的高度，厌氧池的左侧设有进水口与化粪池的出水管相连通，厌氧池的右侧设有出水口与调节池相连通，在调节池内设有水位调节机构，生态净化池的下部为滤料介质层，滤料介质层上种植有植物，滤料介质层的上端设有布水管与调节池的出水管道相连通，滤料介质层的底部设有便于滤料介质层空气流通的布气管，滤料介质层的底部设有出水管路。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，并且出水更稳定，成本低，占地面积小。

Description

一种生态式污水净化池

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种净化池，具体涉及一种生态式污水净化池。

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物滤池、人工湿地，及氧化塘等。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、净化效率高的的生态式污水净化池，同时具有出水稳定、运行维护费用低的特点。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种生态式污水净化池，其特征在于：该净化池包括化粪池、厌氧池、调节池和生态净化池，其中化粪池的左侧设有进水管，右侧设有出水管，进水管的高度高于出水管的高度，厌氧池的左侧设有进水口与化粪池的出水管相连通，厌氧池的右侧设有出水口与调节池相连通，在调节池内设有水位调节机构，生态净化池的下部为滤料介质层，滤料介质层上种植有植物，滤料介质层的上端设有布水管与调节池的出水管道相连通，滤料介质层的底部设有便于滤料介质层空气流通的布气管，滤料介质层的底部设有出水管路。

作为改进，所述厌氧池和调节池共用一个池体，池体的中部设有隔板将池体分成厌氧池和调节池左右两部分，隔板的上段设有开口作为厌氧池的出水口与调节池相连通。

作为改进，所述调节池内的水位调节机构包括一提升泵和用于控制布水管的布水量和布水间隙时间的控制器，当生态净化池内的布水管高度不高于调节池的水位时，提升泵不工作，布水管直接与调节池的出水管道相连通，当生态净化池内的布水管高度高于调节池的水位时，布水管与提升泵上的水管相连通。

作为改进，所述布气管为底部沿滤料介质层底部设置、上端伸出于滤料介质层外的L形管，布气管上密布有多个气孔，当生态净化池进行维护时，布气管的上端可接入曝气风机，对滤料介质层进行曝气反冲洗。

再改进，所述布水管沿滤料介质层的上表面布设，在布水管上设有多个水孔。

再改进，所述生态净化池内底层的出水管路可进行倒灌反冲洗以及用于调节生态净化池内的水位。

再改进，所述滤料介质层采用瓜子片和沙子，滤料介质层上种植的植物选用一年生水生植物。

进一步改进，所述罐体位于出水管路的一侧设有储水池，储水池的上端与地面齐平，储水池的底部与出水井相连通。

再进一步改进，所述化粪池、厌氧池、调节池和生态净化池均设置在地面下方，其中生态净化池的上部伸出高于地面，在生态净化池的上开口处设有可开合的玻璃盖板，储水池的上端盖设有盖板。

最后，所述净化池还包括一用于厨房废水排入的隔油池，隔油池的出水口与化粪池相连通，化粪池内设有左右二个插板将化粪池分成左中右三个区，左右二个插板上分别开设有第一通水孔和第二通水孔，进水管的高度高于第一通水孔，第一通水孔高于第二通水孔。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、和生物滤池相比其处理后水质优于生物滤池，和湿地比，一般每处理一吨生活污水其占地面积需5平方，而即使目前最先进的德国pka垂直流湿地也至少需3平方。而我们的生态净化池只需2平方，甚至更小；

2、占地面积小，整体结构紧凑。预处理池，厌氧池及调节池都设在净化池的下面，大大节省了占地面积；

3、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，保障池内微生物群落良好的污染物去除性；

4、使用寿命长，一般的湿地和滤池都会堵，而生态净化池底部设置布气管，不仅在运行中充分保证了滤料介质层的空气交换，而且在维护过程中，可以进行反冲洗进行曝气，使滤料处于膨胀状态，在反灌反冲洗中把堵住的生物膜冲洗疏通，从而保证了净化池的再生；

5、出水的水质好，大多数特别是氨氮可降至2-3左右，

6、投资与运行成本低，不需曝气等人工增氧；即使使用微动力布水，处理一吨生活污水只需一分钱。如果进水和出水有地势高差，则可利用水的势能进行布水，则可实现零运行费用；

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，氨氮等指标，出水更稳定，并且成本低，占地面积小，可较好的适应新农村及城镇污水处理厂，污水处理终端，可分期模块化建设也可以一家一户建设。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明另一实施例的结构示意图。

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。

实施例1

如图1所示，一种生态式污水净化池，该净化池包括化粪池1、隔油池、厌氧池2、调节池3和生态净化池4，化粪池1、隔油池、厌氧池2、调节池3和生态净化池4 均设置在地面下方，生态净化池4的上部伸出高于地面，在生态净化池4的上开口处设有可开合的玻璃盖板46，其中化粪池1的左侧设有进水管11，右侧设有出水管12，进水管11的高度高于出水管12的高度，化粪池1内设有左右二个插板13和14将化粪池 1分成左中右三个区，左右二个插板13和14上分别开设有第一通水孔15和第二通水孔 16，进水管11的高度高于第一通水孔15，第一通水孔15高于第二通水孔16，这样通过进水和出水有地势高差，可利用水的势能使得化粪池1内的污水逐级向出口流动；隔油池是用于收集厨房废水，隔油池的出水口与化粪池1相连通；厌氧池2和调节池3共用一个池体，池体的中部设有隔板21将池体分成厌氧池2和调节池3左右两部分，隔板21的上端设有开口作为厌氧池2的出水口与调节池3相连通，厌氧池2的左侧设有进水口与化粪池1的出水管12相连通，在调节池3内设有水位调节机构5，生态净化池 4的下部为滤料介质层41，滤料介质层41采用瓜子片和沙子，使得维护周期长，结构更简单，滤料介质层41上种植有植物45，植物45选用一年生水生植物，滤料介质层 41的上端设有布水管44与调节池3的出水管道相连通，滤料介质层41的底部设有便于滤料介质层41空气流通的布气管42，滤料介质层41的底部设有出水管路43，布气管 42为底部沿滤料介质层41底部设置、上端伸出于滤料介质层41外的L形管，布气管 42上密布有多个气孔，充分保证了滤料介质层41的空气交换，并且当生态净化池4进行维护时，布气管42的上端可接入曝气风机，对滤料介质层41进行曝气反冲洗，使滤料介质层41处于膨胀状态，在倒灌反冲洗中把堵住的生物膜冲洗疏通，从而保证了湿地的再生；调节池3内的水位调节机构5包括一提升泵51和用于控制布水管44的布水量和布水间隙时间的控制器，布水管44沿滤料介质层41的上表面布设，在布水管44 上设有多个水孔，本实施例的布水管44的高度不高于与调节池3的出水管道高度，这样布水管44直接与调节池3的出水管道相连通，利用水势能进行布水，另外，生态净化池4内底层的出水管路43可进行倒灌反冲洗以及用于调节生态净化池4内的水位，生态净化池4位于出水管路43的一侧设有储水池6，储水池6的上端盖设有盖板61与地面齐平，储水池6的底部设有出水孔62与出水井相连通。

工作原理为，卫生间废水进入化粪池，厨房废水进入隔油池，厨房废水经隔油池除油后进入化粪池，经化粪池逐级处理后进入厌氧池2，废水在厌氧池2进行厌氧分解，并培育出微生物群体，使一部分难分解的有机物被降解成易分解物质进入调节池，废水经调节池3进入布水管对生态净化池4进行布水，布水量和布水间隙时间是由调节池3内的控制器进行控制，废水经过滤料介质层41的过滤，将悬浮物及杂质去除，并且以及利用水生植物根系对其生长环境中微生物群落的影响，从而对滤池介质层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。

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。

实施例2

如图2所示，与实施例1的区别在于生态净化池4的高度设置得比较高，滤池介质层41的上端位于地面上方，这样布水管44的高于就高于调节池3的高度，此时，布水管44与提升泵51上的水管511相连接，调节池3内的水通过提升泵51向布水管44供水，即为微动力供水。

下面对本发明的生态式污水净化池的创新点作更为详细的说明：

一、工艺创新

(1)调节池放在厌氧池后，可通过水位调节进行无动力间歇布水或微动力间歇布水。

(2)设有底层布气管，提高滤料介质层的空气流通，即使淤堵，也可接入曝气风机，进行曝气反冲洗，可再生滤料，让系统运行正常，曝气设备为维护时备用，设备运行不用。

(3)在滤料上种植植物，选用一年生水生植物，如西伯利亚鸢尾，美人蕉等。

(4)采用渗滤式布水，净化池上看不到一滴污水。闻不到一丝臭味。

(5)底层的出水管可进行倒灌反冲洗，也可调节湿地水位。

(6)采用接触氧化法和建立生物的多样性，污泥会自我消化消减。其污泥产生的量很少。

(7)利用滤料和空气的接触，进行好氧消化及去除BOD5，用自然空气渗压代替曝气，无能耗增氧。

二、应用创新

(1)抗冲击负荷能力强，即使污水量超过一半，其处理水质也非常稳定。

(2)污水处理效果好。

(3)通过反冲再生，实现同期运行。

(4)温室做法，使其对气温及运行方式的适应性强，适合北方地区使用。

(5)革新工艺，简化处理流程。

由于净化池的生物和物理综合截留作用，处理后水中的SS很少，故不需设置二沉池和污泥同流泵房，使流程得以简化。

三、紧凑型设计池容和占地面积较小，场地适应性强

生态式污水净化池的BOD5容积负荷大，是常规二级生物处理的10-20倍，所以它的池容积和占地面积较常规二级生物处理工艺要小得多。同时，由于没有二沉池，也没有污泥产生，大大节省了占地面积和工建费用。

四、构筑物模块设计，有利于构建

经生态式污水净化池单元为模块化构建，能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。

五、技术性能

(1)利用高等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。

利用滤池底部设有的布气管，疏通气体，从而保障在布水后水体下沉时介质层中的气体交换和介质层中氧气的溶解获取，使污水在径流介质层时，有机污染物被氧化消解，从而达到AO法中O的作用，而污水处理工艺中AO法中的O传统方式往往是利用曝气，能耗很大。

(2)利用底部布置的布气管不仅在运行中充分保证了滤料介质层的空气交换，而且在维护过程中，可以进行反冲洗进行曝气，使滤料处于膨胀状态，在反灌反冲洗中把堵住的生物膜冲洗疏通，从而保证了湿地的再生。一般的湿地是不具备再生的功能，包括最新德国的PKA湿地。湿地一旦淤堵，湿地的介质层必须重新更新、清洗介质层，工程重来一次，等于是老湿地报废，这也是目前湿地推广时最主要的障碍，而生态式净化池很好的解决了这一问题。

(3)生态净化池的出水水管可调节，使池内的水位可调节，生态净化池的布水水量和布水间歇时间都可以通过调节池的控制器来调节，从而可根据出水情况进行调节布水布有机负荷和BOD5负荷，从而使生态滤池的抗负荷能力可放大三倍左右。

(4)处理效果稳定性。出水优于同目前的普遍的污水工艺AO，A²O，SBR，普通人工湿地，及生物滤池。

(4)处理流程简化性

(5)投资和运转费用经济性

即使使用微动力布水，其整个设施也就一个水泵，如果按电费0.6元/kw计算，每处理一吨生活污水达标出水，才一分钱。如果进水和出水有地势高差，则可利用水的势能进行布水，则为零运行费用，是目前任何污水处理工艺在经济性上是无法达到的。

建设工程的经济性同湿地相比，其生态净化池占地面积是目前标准化湿地建设占地的五分之一，甚至最大可达到十五分之一。即处理一吨生活污水其占地面积才2平方，甚至是0.6立方米，大大的节约建设费用和工程占地。

同普通生物滤地和高负荷生物滤池及爆气滤池对比，其结构更简单，使用的滤料取材为瓜子片和沙子，维护周期长，结构更简单，不需要爆气机，在线溶氧测光仪、定时器、变频器、PLC中央控制系统及微电脑系统，在不需要现代化、自动化装置配置的前提下，实际比自动化还自动化的傻瓜式运行，使得建设费用低、运行维护费用更低，运行费最高也才一分钱处理一吨生活污水。

(6)适应性广，由于采用温室方式，使其也适合北方和高寒地区运行。

(7)工程建设适应性

生态滤池单元为模块化结构，可集中设计也可分开设计，还有利于扩建，能较好地适应各个地区地貌。特别是农村生活污水的应用，如果按单户建设，每户建设成本但污水净化池才3500元左右，而且管理方便、运行稳定，出水水质好，是新农村建设，生活污水改造的利器，而且建设费用更低、适应面更广、处理费用更低、出水更稳定，占地面积更小。

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)

1.一种生态式污水净化池，其特征在于：该净化池包括化粪池、厌氧池、调节池和生态净化池，其中化粪池的左侧设有进水管，右侧设有出水管，进水管的高度高于出水管的高度，厌氧池的左侧设有进水口与化粪池的出水管相连通，厌氧池的右侧设有出水口与调节池相连通，在调节池内设有水位调节机构，生态净化池的下部为滤料介质层，滤料介质层上种植有植物，滤料介质层的上端设有布水管与调节池的出水管道相连通，滤料介质层的底部设有便于滤料介质层空气流通的布气管，滤料介质层的底部设有出水管路。

2.根据权利要求1所述的生态式污水净化池，其特征在于：所述厌氧池和调节池共用一个池体，池体的中部设有隔板将池体分成厌氧池和调节池左右两部分，隔板的上段设有开口作为厌氧池的出水口与调节池相连通。

3.根据权利要求1所述的生态式污水净化池，其特征在于：所述调节池内的水位调节机构包括一提升泵和用于控制布水管的布水量和布水间隙时间的控制器，当生态净化池内的布水管高度不高于调节池的水位时，提升泵不工作，布水管直接与调节池的出水管道相连通，当生态净化池内的布水管高度高于调节池的水位时，布水管与提升泵上的水管相连通。

4.根据权利要求1所述的生态式污水净化池，其特征在于：所述布气管为底部沿滤料介质层底部设置、上端伸出于滤料介质层外的L形管，布气管上密布有多个气孔，当生态净化池进行维护时，布气管的上端可接入曝气风机，对滤料介质层进行曝气反冲洗。

5.根据权利要求1所述的生态式污水净化池，其特征在于：所述布水管沿滤料介质层的上表面布设，在布水管上设有多个水孔。

6.根据权利要求1所述的生态式污水净化池，其特征在于：所述生态净化池内底层的出水管路可进行倒灌反冲洗以及用于调节生态净化池内的水位。

7.根据权利要求1所述的生态式污水净化池，其特征在于：所述滤料介质层采用瓜子片和沙子，滤料介质层上种植的植物选用一年生水生植物。

8.根据权利要求1至7任一权利要求所述的生态式污水净化池，其特征在于：所述罐体位于出水管路的一侧设有储水池，储水池的上端与地面齐平，储水池的底部与出水井相连通。

9.根据权利要求8所述的生态式污水净化池，其特征在于：所述化粪池、厌氧池、调节池和生态净化池均设置在地面下方，其中生态净化池的上部伸出高于地面，在生态净化池的上开口处设有可开合的玻璃盖板，储水池的上端盖设有盖板。

10.根据权利要求1至7任一权利要求所述的生态式污水净化池，其特征在于：所述净化池还包括一用于厨房废水排入的隔油池，隔油池的出水口与化粪池相连通，化粪池内设有左右二个插板将化粪池分成左中右三个区，左右二个插板上分别开设有第一通水孔和第二通水孔，进水管的高度高于第一通水孔，第一通水孔高于第二通水孔。