CN115536126A - 一种用于分户式洗涤废水处理的生物滴滤包及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于分户式洗涤废水处理的生物滴滤包及系统，预先将布料制作成内部具有分隔层、外部带有起吊带的包袋，在包袋内分隔层以下填充填料形成生物滴滤层，在包袋内分隔层以上填充填料形成缓存填料层，进入缓存填料层的水通过分隔层的布料均匀布水至生物滴滤层，通过生物滴滤层内发生的生物滴滤作用进行净化处理，处理后的水原位渗入下部土壤层以实现最终排水。由于包袋制作成本低，既作为内部填料的包装材料，又作为生物滴滤床模块化定型的材料，具有降低包装运输成本、生物滴滤床标准化预制成本、生物滴滤系统安装成本等多方面的复合优势，特别适合用于农村等应用场景的分散生活污水治理。

Description

一种用于分户式洗涤废水处理的生物滴滤包及系统

技术领域

一种用于对生活中所排放的洗涤废水进行处理及排水的装置，尤其涉及一种用于分户式洗涤废水处理的生物滴滤包，此外本发明还包括一种应用生物滴滤包的分户式洗涤废水处理的系统。

背景技术

分户式污水处理的方法适用于居住比较分散以及难以将生活污水排入统一建设的市政排水系统的建筑物。将单户或独立建筑物的洗涤废水与其它污水从源头进行分离，然后进行分别的处理与排放，是一种有利于降低排水和污水处理成本的做法。洗涤废水主要指生活中以洗涤为主要目的所产生的废水，如洗澡、洗衣、盥洗等废水，在排水量上占据生活废水的大部分，所含污染物质浓度低，尤其含氮和含磷的污染物几乎不需要处理就难满足污水排放的标准要求，通过在地下设立生物滴滤床的方法对单户或独立式建筑物的洗涤废水进行净化，然后原位排入地下土壤层或进行再生利用是一种不错的选择，其优点是设置成本低，运行无动力消耗，维护简便。《雨、污水分层生物滴滤处理(MBTF)技术规程CECS294:2011》对应用生物滴滤方法处理水量较大的雨水和污水的工艺流程、工艺单元设置、安装调试、运行维护等进行了规范，但系统设置较为复杂、成本较高，不适合用于单户排水。为此本发明提出一种生物滴滤包的装置及其污水处理的系统，用于对单户或独立建筑物所排放是洗涤废水进行净化，以满足原位排水或回用的目的。

发明内容

一种用于分户式洗涤废水处理的生物滴滤包，其外形为由布料包裹的柱状体，包括上底面、内分隔面、下底面、侧面，其中内分隔面和下底面上具有均匀分布的可以允许水和气通过的微孔，内分隔面将柱状体分为位于上部的缓冲腔和位于下方的滴滤腔，缓冲腔内填充缓冲生物填料，滴滤腔内填充滴滤生物填料，在上底面或包围缓冲腔的侧面上开设可用来接入待处理水的输入口，该输入口同时允许气体进入或排出生物滴滤包。所说的缓冲生物填料和滴滤生物填料的堆比重大于200kg/立方米，粒度小于30mm。

进一步的，本发明所述的用于分户式洗涤废水处理的生物滴滤包，将布料预先制作成与柱状体相一致的包袋，包袋包括上进料口、内进料口、下底面、侧面、起吊带，装载填料时，先通过内进料口装载滴滤生物填料，待滴滤腔充满后，将内进料口封闭形成内分隔面，然后再通过外进料口装载缓冲生物填料，待缓冲腔充满后封闭外进料口形成上底面，起吊带固定在侧面上，用于在运输和安装过程中对生物滴滤包进行起吊。

比重大于200kg/立方米、粒度小于30mm的堆散性物料适宜用作地下生物滴滤床的填料。通常的生物滴滤床设置的方法是首先在地下开挖安装坑，接着向坑内填充上述堆散性物料，然后在填料层之上布置均匀布水层，在均匀布水层之上再铺设一层堆散性物料并连接拟处理的洗涤废水，最后再进行覆土或不覆土。当用于农村污水处理时，每户大约需要1立方米的物料。直接使用堆散性物料和现场安装的方式设置地下生物滴滤床的缺点是对施工人员素质要求较高，且很难控制施工质量。本发明的核心创新是用带有内分隔层的布料袋将生物滴滤床模块化、成品化，从而有效克服上述缺点。其中的分隔层由带有微孔的布料制作，可满足生物滴滤床工艺对均匀布水的要求，而且与常见的布水技术相比，成本更加低廉。用于生物滴滤床的堆散性物料属于大宗性的低价值材料，将这些材料从原料生产地到将这些材料最终安装到地层中的运输及转移成本在地下滴滤床设置总成本中占据大头。在对物料进行运输及转移的过程中，通常都需要用人力进行多次装卸。人力装卸的成本往往又占据运输及转移成本的大头，且随着社会发展，用人力进行搬运的成本越来越高。采用本发明的预制布料包袋可以直接在原材料生产端就将堆散性物料包装成型，从而便于在后续的所有运输与转移过程中用机械进行装卸操作，降低人工搬运成本，这是本发明的创新所带来的另一大优势。

本发明仅要求内部分隔层和下底面必须使用可透水的布料，上底面和侧面并不限定使用透水或不透水的布料，实际制作过程当然是使用与内分隔层相同的材料更加经济。水在重力作用下有自然的向下移动的趋势，但进入生物滴滤包的水也有可能穿过透水的侧面进入地层，由于土壤对水同样有过滤净化的能力，对通过侧面渗入土壤中的少量水不需要采取特别的限制措施。

本发明所提出的外部为布料、内部为具有一定堆比重和粒度的堆散性物料的生物滴滤包，其中布料袋制作成本低，远较一般的刚性外包装材料和方法的成本低。当生物滴滤包埋设在地下后，生物滴滤包对地层具有支承作用，其本身为地层所包裹，与填料颗粒间的孔隙一起构成储水的空间和反应的空间，可同时满足卫生排水和污水处理的需求。这种具有稳定的内部空间、对外部较强支承能力而又不需要外部刚性容器的设计特别适应包装运输和地下安装的需要，便于降低成本。一般而言，当外表为刚性材料时，在运输和安装过程中都需要采取措施防止刚性表面被挤压变形或破损。本发明所述的用于分户式洗涤废水处理的生物滴滤包则无此顾虑。在布料包袋上设置起吊带的目的是便于在运输和安装过程中用起吊的方式搬运生物滴滤包。

本发明所述的用于分户式洗涤废水处理的生物滴滤包主要用来处理生活中排放的洗涤废水。由于待处理水中的污染物浓度低，其中可生物利用的污染物质被分解，即使有微量不可分解的物质进入生物滴滤包内部，也不会在设计寿命期内(通常为15-25年)导致生物滴滤包堵塞。发生堵塞的生物滴滤包既可以挖出-清洗-再安装，考虑到生物滴滤包购置成本并不高，也可以废弃已安装的生物滴滤包，另行安装新的滴滤包

一种包含上述生物滴滤包的用于分户式洗涤废水处理的系统，室内排出的洗涤废水首先自流进入预处理器去除固形杂质，预处理器的出水自流进入生物滴滤包的输入口，所说的生物滴滤包埋设在预处理器出水口附近的地下，经过生物滴滤包处理的水就地排入下方的地层。

设置预处理器的主要目的是去除待处理水中的固形杂质，防止杂质进入生物滴滤包导致堵塞。预处理器通常都设有清渣口，便于定期清渣。

进一步的，一种包含上述生物滴滤包的用于分户式洗涤废水处理的系统，在生物滴滤包下方设置出水收集装置，便于对出水进行再利用。

进一步的，一种包含上述生物滴滤包的用于分户式洗涤废水处理的系统，所说的预处理器包括竖直放置在生物滴滤包上底面之上的直通管，直通管的底端穿透生物滴滤包的上底面与缓存填料层接触，直通管的顶端露出地面，在直通管的中部位置设置进水口，在进水口以下的直通管内部填充堆散性物料，自室内排出的洗涤废水通过所说的进水口进入直通管，进而通过直通管内部填充的堆散性物料及其与生物滴滤包上底面的接触面进入生物滴滤包，直通管同时作为生物滴滤包与外界大气进行交换的通道。

将预处理器设计为直通大气的管状，在其中填充堆散性物料(如砾石)并放置在生物滴滤包上方，可以进一步降低上述用于分户式洗涤废水处理的系统的设置成本。在进水口以下填充的堆散性物料可以起到拦截杂物的预处理作用，防止杂质进入设置在地下的生物滴滤包导致堵塞。预处理器的顶端高出地面，填充的砾石有大量孔隙，特别是在没有进水的情况下，地表的空气可以进入生物滴滤包内部，为生物滴滤包内部填充的陶粒层复氧，有助于提高生物降解的功能。

进一步的，在上述的用于分户式洗涤废水处理的系统中的生物滴滤包上方和预处理器周围覆盖堆散性物料，以强化生物滴滤包内部与地表大气的交换。

在生物滴滤包上方不覆土而改用堆散性物料进行覆盖虽然会增加堆散性物料用量，但会改善生物滴滤包充氧性能。

通过本发明所述的用于分户式洗涤废水处理的生物滴滤包及其系统可以大幅降低分户式或独立建筑物洗涤水排水和净化处理的成本，尤其适用农村污水处理的场景。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本发明的技术手段，并依照说明书的内容予以具体实施，以下以本发明的实施例对其进行详细说明。

附图说明

图1是用于分户式洗涤废水处理的生物滴滤包的立体外观与剖视图；图2是用于分户式洗涤废水处理的生物滴滤包的剖视图；图3是包袋立体外观图；

图4是包袋立体剖视图；图5是用于分户式洗涤废水处理的生物滴滤包的安装图。

图中，1起吊带，2包袋，3上底面，4缓冲腔，5内分隔面，6侧面，7滴滤腔，8下底面，9外进料口，10内进料口，11输入口，12预处理器，13预处理填料，14污水输入管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参见附图，本实施例公开了一种生物滴滤包，本实施例的生物滴滤包外形为由布料包裹的类长方体，高*长*宽≈90cm*80cm*80cm。所用布料为编制材料布，内部充填的缓存填料和生物滴滤填料均为堆比重450公斤/立方米、粒度小于等于30mm的陶粒。本实施例中，包袋2为由编制布料缝制而成，包袋2主体为高*长*宽＝90cm*80cm*80cm的长方体，在上底面3的中心位置设置输入口11，外进料口9缝制在上底面3，内进料口10缝制在内分隔面5的中心，并在侧面6预先固定起吊带1。制作生物滴滤包时，先通过内进料口10装填陶粒至内进料口10缝合线所在的高度位置，将内进料口10向内折叠平铺，形成滴滤包的侧面6，然后通过外进料口9继续在内分隔面5之上装填陶粒至侧面6的上沿高度，最后将外进料口9向内折叠平铺形成生物滴滤包的上底面3。本实施例的一个地下生物滴滤包额定处理能力为500升/天，额定最大进水流速≤100升/10分钟，额定进水浓度：COD≤300mg/L，TN≤15mg/L，TP≤1mg/L，适用于一个农村3-5人家庭的洗涤废水处理。

设置系统废水处理系统前，先在室内将洗涤废水与其它废水分口排水，并用管道接至室外，然后在室外排水口附近开挖生物滴滤包安装坑，安装坑的高*长*宽＝140cm*100cm*100cm，通过机械起吊的方式将生物滴滤包放入安装坑后，先在生物滴滤包的四周回土，然后在生物滴滤包的的中心位置安放一个高为700mm、管径为D300的PVC管作为预处理器12的主体，在PVC管的中部设置D110的PVC管进水口，进水口的中心距底面35cm，连接洗涤废水排水管与进水口，在进水口下缘以下填充砾石作为预处理填料13，在预处理器12的四周及生物滴滤包以上覆土至与地面平齐。

本实施例通过自然生长的方式在生物滴滤系统所填充的填料表面进行生物挂膜，完全启动生物滴滤床系统的时间大约为3个月。

本发明所述的用于分户式洗涤废水处理的生物滴滤包，通过包袋2的设置，方便了操作人员对该生物滴滤包的输运及安装作业。同时，包袋2内设置的内分隔面5，使得包袋2的内腔能够被分隔为用于填充缓冲生物填料的缓冲腔4，及用于填充滴滤生物填料的滴滤腔7。并且内分隔面5表面分布的微孔使得缓冲腔4内的洗涤废水能够以小液滴的形态通过微孔滴入其下方的滴滤腔7内。而缓冲生物填料的设置，实现了对洗涤废水的缓冲存放及初步过滤，滴滤生物填料的设置，使得由微孔输出的小液滴，能够在滴滤腔7内进行滴滤，从而进一步实现对污水的处理及过滤。

由于该生物滴滤包通过包袋2实现了对各填料及部件的整体包装，从而使其非常适用于农村分散居住应用的场景。使用时，操作人员只需将该包袋2整体置于居住房屋旁侧开挖的安装坑内，并通过相应管道连接洗涤废水排水口即可，操作非常方便。

住户内排出的洗涤废水首先通过污水输入管14进入预处理器12，缓冲并去除悬浮杂质，然后进入缓存填料层。当短时来水量比较大时，缓存填料层可以对来水进行缓冲，并通过内部分隔面上的微孔均匀地向生物滴滤层布水。由于生物滴滤层填充轻质陶粒，陶粒内部有大量微孔，对向下迁移的水具有滞留作用，通过其上生长的生物膜的降解作用去除洗涤废水中的有机质、氨氮和总氮，通过陶粒表面的吸附作用去除总磷。所有的填料层都对洗涤废水中的悬浮物有去除作用。透过生物滴滤包下底面8的出水可以继续通过下方的土壤层继续净化。

由此可见，用于分户式洗涤废水处理的系统设置同时取代了常规生物滴滤方法中必须单独修建的集水井、调节池、生物滴滤模块间、尾水集水井与泵站以及后续的湿地净化系统等全部功能，简约、实用，造价低廉。

需要特别说明的是，用于分户式洗涤废水处理的系统适用于独立式住宅等建筑物洗涤废水排水、处理与排放的功能需求，虽然不推荐用于其它污水的排水、处理与排放，但如降低环境保护要求，也可用于其它污水的排水、处理与排放。

以上仅是本发明优选的实施方式，用于辅助本领域技术人员实现相应的技术方案，而并不用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附权利要求限定。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明的技术方案基础上，可做出若干与其等同的改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。同时，应当理解，虽然本说明书按照上述实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种用于分户式洗涤废水处理的生物滴滤包，其特征在于：外形为由布料包裹的柱状体，包括上底面、内分隔面、下底面、侧面，其中内分隔面和下底面上具有均匀分布的可以允许水和气通过的微孔，内分隔面将柱状体分为位于上部的缓冲腔和位于下方的滴滤腔，缓冲腔内填充缓冲生物填料，滴滤腔内填充滴滤生物填料；在上底面或包围缓冲腔的侧面上设置待处理水输入口。

2.根据权利要求1所述的用于分户式洗涤废水处理的生物滴滤包，其特征在于：缓冲生物填料和滴滤生物填料的堆比重大于200kg/立方米，粒度小于30mm。

3.一种用于分户式洗涤废水处理的系统，其特征在于：在生物滴滤包前设置预处理器；室内排出的洗涤废水首先自流进入预处理器去除固形杂质，预处理器的出水自流进入生物滴滤包的输入口；经过生物滴滤包处理的水就地排入下方的地层。

4.根据权利要求3所述的用于分户式洗涤废水处理的系统，其特征在于：所说的预处理器包括竖直放置在生物滴滤包上底面之上的直通管，将直通管的底端穿透生物滴滤包上底面与缓存填料层接触，直通管的顶端露出地面，在直通管的中部位置设置进水口，在进水口以下的直通管内部填充堆散性物料，自室内排出的洗涤废水通过所说的进水口进入直通管，进而通过直通管内部填充的堆散性物料及其与生物滴滤包上底面的接触面进入生物滴滤包，直通管同时作为生物滴滤包与外界大气进行交换的通道。

5.根据权利要求3所述的用于分户式洗涤废水处理的系统，其特征在于：在生物滴滤包上方和预处理器周围覆盖堆散性物料。

6.根据权利要求3所述的用于分户式洗涤废水处理的系统，其特征在于：在生物滴滤包下方设置出水收集装置，便于对出水进行再利用。

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