CN206799384U - 一种具有资源化处理污水的柱形立体绿化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及环境工程污水处理技术领域，本实用新型采取如下方案：一种具有资源化处理污水的柱形立体绿化装置，其特征在于：包括有植物种植模块、格栅滤池、恒温沉淀池、曝气生物滤池、液位感应控制系统、自动滴灌系统、太阳能发电系统和温控系统，温控系统控制恒温沉淀池内的温度，液位感应控制系统设置在恒温沉淀池上控制恒温沉淀池内的液面高度，恒温沉淀池上设置有给植物种植模块灌溉的灌溉输出管道，液位感应控制系统控制灌溉输出管道的导通或关闭。通过采用上述方案，本实用新型提供一种实现就地处理污染源分散地区的污水、就地再生利用污水中的N、P资源的资源化处理生活污水功能的柱形立体绿化装置。

Description

一种具有资源化处理污水的柱形立体绿化装置

技术领域

本实用新型涉及环境工程污水处理技术领域，尤其是能资源化处理分散式生活污水功能的自动滴灌柱形立体绿化装置。

技术背景

目前，集中式污水处理系统在城市污水处理中占主导地位，这种模式虽具有工艺成熟稳定、处理量大且效果好等优点，但对于远离管网的城镇小区和污染源分散的农村地区，难以将生活污水汇集到管网之中，而且排水管道渗漏破损现象普遍存在。因此，在这种情况下，将生活污水进行就地处理和就地再生利用都不失为优选方案。另一方面，近年来我国为提高城市绿量和建设低碳城市，立体绿化成为增加城市绿化率的重要举措之一，在净化空气、美化城市、改善环境、治理污染、保护人体健康方面起到重大作用，但同时也浪费了大量清洁水资源。生活污水中含有植物所需要的丰富的N、P资源，因此，开发适合于污水资源化利用的立体绿化装置是很有前景意义的。

发明内容

为了解决集中式污水处理模式的管网建设成本高、占地面积大、无法回收生活污水中的N、P资源等问题，本实用新型提供一种实现就地处理污染源分散地区的污水、节约占地面积、增加立体绿化面积、就地再生利用污水中的N、P资源的资源化处理生活污水功能的柱形立体绿化装置。

为实现上述目的,本实用新型采取如下方案：一种具有资源化处理污水的柱形立体绿化装置，其特征在于：包括有植物种植模块、格栅滤池、恒温沉淀池、曝气生物滤池、液位感应控制系统、自动滴灌系统、太阳能发电系统和温控系统，其中格栅滤池与恒温沉淀池通过管路相连，温控系统控制恒温沉淀池内的温度，液位感应控制系统设置在恒温沉淀池上控制恒温沉淀池内的液面高度，恒温沉淀池与曝气生物滤池通过循环管路形成循环流通，恒温沉淀池上设置有给植物种植模块灌溉的灌溉输出管道，液位感应控制系统控制灌溉输出管道的导通或关闭。

本实用新型的进一步设置是：所述植物种植模块包括有柱形栽培框架和设置在柱形栽培框架外侧面的螺旋植物种植槽，曝气生物滤池设置在柱形栽培框架的中空内部。

本实用新型的进一步设置是：所述恒温沉淀池的池体包括有内层、中间层和外层，其中外层和内层采用不锈钢钢板或混凝土或PVC塑料板制成，中间层为聚氨酯、保温棉、酚醛泡沫、橡胶、玻璃棉材料中的一种或几种制成，所述格栅滤池内设有粗、细两组格栅，粗格栅的栅条间距在10-40mm之间，细格栅的栅条间距在1.5-10mm之间。

本实用新型的进一步设置是：所述曝气生物滤池分为四个部分，从上到下分别为清水区、滤料区、布水布气区和排泥区，其中上设置有曝气管路、进水管路和反冲洗管，其中进水管路的出水口向下设置，反冲洗管的出水口向上设置，曝气生物滤池的底部设置有排泥管路，排水管路设在清水区设置有排水管，该排水管与恒温沉淀池连接，所述滤料区的顶部和底部固定的有钢丝网。

通过采用上述方案，达到如下效果：

一、可收集远离城镇管网的生活小区、污染源分散的农村地区的生活污水进行就地处理，达标后可以直接排放或者实现中水回用。既避免了管网基建成本的增加，又减少了日常维修管理费用；

二、装置外侧采用螺旋种植槽，对植物的灌溉可以直接利用重力作用，自上而下自动灌溉，不仅节约了能耗，同时能增加污水与植物、基质接触的时间；

三、本装置对污水具有较好的处理效果，出水可回用于冲厕、绿化、洗车等，实现了中水的资源化回用；

四、通过采用太阳能动力对沉淀池中的污水进行加热，并维持在合宜的温度，同时太阳能发电系统对曝气生物滤池和风机提供电力，不仅节省了运行成本，且有利于曝气生物滤池对水中污染物的去除；

五、将传统的污水处理模式与立体绿化相结合，既达到了污水净化处理的目的，又实现了中水的资源化利用，同时增加了绿化面积；

下面结合附图与具体实施例对本实用新型做进一步描述。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图

图2为恒温沉淀池结构示意图

图3为曝气生物滤池结构示意图。

具体实施方式

一种具有资源化处理污水的柱形立体绿化装置，包括格栅滤池1、水循环管路2、恒温沉淀池3、太阳能发电系统4、曝气生物滤池5、液位感应控制系统6、自动滴灌系统7、植物种植模块、曝气管路10、温控系统11，植物种植模块包括有柱形栽培框架8和设置在柱形栽培框架8外侧面的螺旋植物种植槽9，恒温沉淀池3上设置有给植物种植模块灌溉的灌溉输出管道12，其中格栅滤池1与恒温沉淀池3通过管路相连，温控系统11通过太阳能发电系统4提供的电力调控恒温沉淀池3内的温度，且恒温沉淀池3的出水通过水循环管路2进入曝气生物滤池5形成循环流通，同时在曝气生物滤池5曝气区设有曝气管路10，液位感应控制系统6的感应片安装在恒温沉淀池的内部，通过感应液位的高低，控制灌溉输出管道12的导通和关闭。

在本实用新型实施例中，所述曝气生物滤池5放置在柱形种植框架8内部，所述种植槽9盘旋固定在柱形种植框架8的外侧。

在本实用新型实施例中，所述格栅滤池中设有两组平行的金属粗栅条和细栅条，粗栅条和细栅条的间隙分别在20-40mm和5-10mm之间，粗栅条和细栅条安装角度与水平呈45°，污水在格栅滤池1中的水力停留时间为2-5h。

在本实用新型实施例中，太阳能发电系统置4的太阳能电池板呈45°立在恒温沉淀池3的上面，利用太阳能动力和温度控制探头保证沉淀池3水温维持在35-40℃之间。

本实用新型实施例中，恒温沉淀池3的柱壁由外层31、中层32、内层33三部分构成。其中外层31和内层33由SUS304不锈钢板构成，耐腐蚀，重量轻，强度高，防渗；中层32为50mm的聚氨酯发泡层，密度均匀，保温效果好。在恒温沉淀池3的顶部设有一个直径为0.5m的检修口34，且在侧面分别设有进水孔35、出水口36、排泥孔37。

在本实用新型实施例中，曝气生物滤池5分为四个部分：清水区、滤料区、布水布气区、排泥区，其中曝气管路10、进水管路51、反冲洗管52设置在布水布气区，排泥管路53设在曝气生物滤池5的底部，排水管路54设在清水区的上方，且滤料区的顶部和底部固定的有钢丝网55，曝气区安装有砂芯曝气头56。

本实用新型实施例一个具体实施例：在温州市瓯海区茶山某村独户家庭所产生的污水作为处理对象，该家庭成员有4人，日污水产生量为0.5吨，设计流量为0.4吨。通过简易管网收集该独户家庭的厨余污水、冲厕水、洗澡水等生活污水，排入埋在该住户空闲地方的格栅滤池1，格栅滤池1由钢筋混凝土建筑而成，尺寸长×宽×高为0.5×0.2×1m，内部设有两组倾斜安装的平行金属栅条，第一组栅条的间距为20mm，第二组栅条的间距为5mm，倾斜角度为30°，两组栅条相距0.4m。污水在格栅滤池1中停留时间为5h，清渣方式为人工清渣。

污水经过格栅滤池1后通过管路进入恒温沉淀池2，太阳能发电系统4的太阳能电池板呈45°立在恒温沉淀池3的上面，利用太阳能动力和温度控制探头保证沉淀池3水温维持在35-40℃之间。池体选用具有保温效果的材质，内外层选用不锈钢钢板，内层是厚度为50mm的聚氨酯发泡层。池体的尺寸长×宽×高为0.6×0.3×1m，埋在临近格栅滤池1的空闲地方。污水在池中的停留时间为3h。当池中污水的温度低于35℃时，太阳能温控装置4对污水进行加热；当污水的温度达到35℃时，太阳能温控装置4自动切换成蓄电模式。循环管路2的出水口设在距离恒温沉淀池3底部约40cm处，进水口设在距沉淀池上部约20㎝处，循环泵安装在沉淀池上方地面的配电箱里，循环泵功率约为6W，每天运行的时间为18h，每小时循环的水量为50L，每日循环污水量为1m³，循环管路2均采用DN20的PVC管。

太阳能发电系统4的太阳能电池板呈45°倾斜安装在距离恒温沉淀池3地面1.2m的位置，电池板的尺寸为1×2米，温控探头固定在距离恒温沉淀池3底部0.2m处，蓄电电池放在配电箱里，以便维护。

恒温沉淀池3与曝气生物滤池5通过循环管路2形成循环流通，进水设在曝气生物滤池底部的布水布气区。曝气生物滤池5由有机玻璃加工而成，滤池呈圆柱形，滤池内径为0.6m，总高度为1.3m，有效容积为36L。清水区高0.15m，滤料区高0.8m，布水布气区高0.15m，积泥区高0.2m。进水管和曝气管位于反应器的布水布气区，进水管开口向下以避免造成短流，曝气采用气泡石电磁式曝气泵，曝气管采用DN10的PVC管，曝气流量为15L/h，每天24小时曝气。出水管位于清水区的中上部，采用DN20的PVC管。反冲洗管位于布水布气区下部，采用DN30的PVC管，开口向上，可实现反冲洗时水流均匀向上流动。排泥管位于积泥区的最下部，可以定期对反应器中脱落的生物膜污泥进行排泥。水力停留时间2h，日最大流量为432L。滤池选用轻质的聚丙烯小球作为填料，聚丙烯小球的粒径约为5mm。

曝气生物滤池水泵和气泵的电力来源于太阳能发电系统4，当处于阴雨天或者太阳能蓄电池电力不足时，自动切换至正常家用电网。

液位感应控制系统6安装在恒温沉淀池3中，开启液位位置在距离恒温沉淀池3底部的0.3m处，停止液位位置在距离恒温沉淀池3底部的0.7m处。液位感应器系统6通过控制排水泵的开停，实现对自动滴灌系统7的控制。当液位感应系统6处于开启时，自动滴灌系统7处于滴灌状态；当液位感应系统6处于停止液位时，自动滴灌系统7不再进行滴灌。

一体式的柱形种植框架外部固定着螺旋状种植槽，采用了ABS树脂材质，耐腐蚀高温，使用寿命长。柱形种植框架的柱体直径为1.2m，总高度为1.8m，外侧固定的螺旋种植槽转过的平面角度为20°，种植槽高度为0.12m，共有9层，每层高度差为0.08m。种植槽中填充的是一定体积比混合均匀的泥炭土、蛭石、珍珠岩（泥炭土：蛭石：珍珠岩=2：1：1），基质层的厚度为0.1m，种植槽内每隔0.2m处设有一块带孔挡板，既可以防止基质下滑，也不阻碍污水向下渗透。种植槽内的植物有栀子花、紫叶鸭拓草、吊兰、野蔷薇，搭配种植，景观效果较佳。在顶层种植槽的上方设有自动滴灌系统的滴头，可以对种植槽中的植物进行间歇式灌溉。

本实施例的污水处理动力消耗低，仅为两台水泵和一台气泵的运行费用，吨水处理成本约0.1元，远低于一般污水处理工艺，且运行管理简单，出水可达一级A标。本实施例经过合理规划，占地面积较小，增加了绿化面积，既改造了景观效果，又实现了污水的资源化处理。

Claims (5)

1.一种具有资源化处理污水的柱形立体绿化装置，其特征在于：包括有植物种植模块、格栅滤池、恒温沉淀池、曝气生物滤池、液位感应控制系统、自动滴灌系统、太阳能发电系统和温控系统，其中格栅滤池与恒温沉淀池通过管路相连，温控系统控制恒温沉淀池内的温度，液位感应控制系统设置在恒温沉淀池上控制恒温沉淀池内的液面高度，恒温沉淀池与曝气生物滤池通过循环管路形成循环流通，恒温沉淀池上设置有给植物种植模块灌溉的灌溉输出管道，液位感应控制系统控制灌溉输出管道的导通或关闭。

2.根据权利要求1所述的具有资源化处理污水的柱形立体绿化装置，其特征在于：所述植物种植模块包括有柱形栽培框架和设置在柱形栽培框架外侧面的螺旋植物种植槽，曝气生物滤池设置在柱形栽培框架的中空内部。

3.根据权利要求1或2所述的具有资源化处理污水的柱形立体绿化装置，其特征在于：所述恒温沉淀池的池体包括有内层、中间层和外层，其中外层和内层采用不锈钢钢板或混凝土或PVC塑料板制成，中间层为聚氨酯、保温棉、酚醛泡沫、橡胶、玻璃棉材料中的一种或几种制成，所述格栅滤池内设有粗、细两组格栅，粗格栅的栅条间距在10-40mm之间，细格栅的栅条间距在1.5-10mm之间。

4.根据权利要求1或2所述的具有资源化处理污水的柱形立体绿化装置，其特征在于：所述曝气生物滤池分为四个部分，从上到下分别为清水区、滤料区、布水布气区和排泥区，其中上设置有曝气管路、进水管路和反冲洗管，其中进水管路的出水口向下设置，反冲洗管的出水口向上设置，曝气生物滤池的底部设置有排泥管路，排水管路设在清水区设置有排水管，该排水管与恒温沉淀池连接，所述滤料区的顶部和底部固定的有钢丝网。

5.根据权利要求3所述的具有资源化处理污水的柱形立体绿化装置，其特征在于：所述曝气生物滤池分为四个部分，从上到下分别为清水区、滤料区、布水布气区和排泥区，其中上设置有曝气管路、进水管路和反冲洗管，其中进水管路的出水口向下设置，反冲洗管的出水口向上设置，曝气生物滤池的底部设置有排泥管路，排水管路设在清水区设置有排水管，该排水管与恒温沉淀池连接，所述滤料区的顶部和底部固定的有钢丝网。