CN207435252U

CN207435252U - 自然接触氧化塘

Info

Publication number: CN207435252U
Application number: CN201721213496.6U
Authority: CN
Inventors: 揭亮; 陈宇航; 肖秋美; 高洋; 李景昱
Original assignee: GUANGZHOU TAIHE WATER ECOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: GUANGZHOU TAIHE WATER ECOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2017-09-20
Filing date: 2017-09-20
Publication date: 2018-06-01
Anticipated expiration: 2027-09-20

Abstract

本实用新型公开了一种自然接触氧化塘，其包括主塘和位于所述主塘下游的副塘，所述主塘与所述副塘为一体式的塘体结构，所述主塘的设计水深大于所述副塘的设计水深；所述主塘在前段靠近塘底的位置设有进水管，且在上游的进水区域设有曝气装置，所述主塘内还布设有微生物挂膜填料，所述主塘在靠近于所述副塘的位置设有将所述主塘与所述副塘隔开的多孔的漂浮式隔浊帘，所述漂浮式隔浊帘的纵深长度大于所述副塘的深度；所述副塘的塘底设有滤料层；所述主塘及所述副塘内均种植有水生植物。该自然接触氧化塘结构相对简单，成本低，且不易堵塞，能够持续稳定的对污水或中水等水体进行净化处理，净化效率高。

Description

自然接触氧化塘

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，尤其是设计一种自然接触氧化塘。

背景技术

氧化塘，又称生物塘或稳定塘，是一种利用自然净化能力对污水进行处理的设施总称。氧化塘净化过程与自然水体的自净过程相似，依靠塘内生长的微生物、藻类及植物来处理污水。其是以太阳能为初始能量，通过在塘中种植水生植物，进行水产和水禽养殖，形成人工生态系统，在太阳能(日光辐射提供能量)作为初始能量的推动下，通过氧化塘中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐级传递、转化，将进入塘中污水的有机污染物进行降解和转化，并以水生植物和水产、水禽的形式作为资源回收，净化的污水也可作为再生资源予以回收再用，使污水处理与利用结合起来，实现污水处理资源化。在我国，尤其是在缺水干旱的地区，氧化塘是实施污水的资源化利用的有效方法，所以稳定塘处理污水成为我国着力推广的一项技术。

按照塘内微生物的类型和供氧方式来划分，传统的氧化塘可以分为以下四类：

1)好氧塘：水深较浅，一般为0.1-1.0m，光照直射塘底，塘内存在细菌、原生动物和藻类，并由藻类的光合作用和风力搅动提供溶解氧，好氧微生物对有机物进行降解；

2)兼性塘：水深1.0-2.0m，表层为好氧区，中层为兼性区，底部为厌氧区，沉淀污泥在此进行厌氧发酵；兼性塘是在各种类型的处理塘中最普遍采用的处理系统；

3)厌氧塘：水深一般大于2.0-5.0m，基本上处于厌氧状态；

4)曝气塘：水深一般2.0-3.0m，采取人工曝气方式供氧，塘内全部处于好氧状态，曝气塘一般分为好氧曝气塘和兼性曝气塘两种；

5)水生植物塘：一般水深0.5-2.0m，在塘内种植一些纤维管束水生植物，比如芦苇、水花生、水浮莲、水葫芦等，能够有效地去除水中的污染物，尤其是对氮磷有较好的去除效果。

传统的氧化塘净化效率有限，且受气候影响较大，功能性单一，结构单一，严重限制了氧化塘在工程实践的推广运用。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种净化效率高、效果持续稳定的自然接触氧化塘。

一种自然接触氧化塘，所述自然接触氧化塘包括主塘和位于所述主塘下游的副塘，所述主塘与所述副塘为一体式的塘体结构，所述主塘的设计水深大于所述副塘的设计水深；所述主塘在前段靠近塘底的位置设有进水管，且在上游的进水区域设有曝气装置，所述主塘内还布设有微生物挂膜填料，所述主塘在靠近于所述副塘的位置设有将所述主塘与所述副塘隔开的多孔的漂浮式隔浊帘，所述漂浮式隔浊帘的纵深长度大于所述副塘的深度；所述副塘的塘底设有滤料层；所述主塘及所述副塘内均种植有水生植物。

在其中一个实施例中，所述主塘的设计水深为2.5m-3.0m，长宽比不小于1:1且不大于3:1；所述副塘的设计水深为0.1m-0.6m，长宽比不小于1:1且不大于3:1；所述主塘与所述副塘的水域面积比为1-3:1。

在其中一个实施例中，所述进水管具有多个出水口，所述进水管的出水口距离所述主塘的塘底0.2m-0.4m。

在其中一个实施例中，所述曝气装置曝气覆盖面积占所述主塘的水域面积的8％～12％。

在其中一个实施例中，所述微生物挂膜填料为飘带式仿生生物填料，所述飘带式仿生生物填料具有多个填料单元，每个填料单元包括多根两端分别固定在两条长绳上的带状填料，每个所述填料单元上相邻的所述带状填料之间相距10cm-20cm，且沿水流方向所述填料单元前后间距0.3m-0.5m；所述飘带式仿生生物填料的底端距离所述主塘的塘底0.4m-0.6m，且顶端距离水面0.2m-0.4m；所述飘带式仿生生物填料布置面积占所述主塘的水域面积的14％-21％。

在其中一个实施例中，所述漂浮式隔浊帘的网孔密度为30目，纵深长为1.0m-1.5m。

在其中一个实施例中，所述主塘设有沉沙池或沉沙井；和/或

所述副塘的出水为单侧或周边汀步溢流出水。

在其中一个实施例中，所述主塘及所述副塘在岸线水域0.5m-1.0m范围内配置有挺水植物和/或根系发达的漂浮植物；所述主塘内分区模块化配置有根系发达的漂浮植物，且所有分区模块的根系发达的漂浮植物占所述主塘的水域面积的75％-85％；

所述副塘在出水段配置有挺水植物和/或根系发达的漂浮植物。

在其中一个实施例中，所述滤料层为厚度0.3m-0.5m的石灰石与珊瑚砂混合滤料层，且所述滤料层中滤料的粒径为10mm-20mm。

在其中一个实施例中，所述自然接触氧化塘内还投放有水生动物。

上述自然接触氧化塘结构相对简单，成本低，且不易堵塞，能够持续稳定的对污水或中水等水体进行净化处理，净化效率高。

附图说明

图1为一实施方式的自然接触氧化塘的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参图1，一实施方式的自然接触氧化塘100包括主塘110和位于主塘110下游的副塘120。主塘110与副塘120为一体式的塘体结构，即主塘110与副塘120为同一塘体，之间无任何土埂或隔水堰等结构。主塘110的设计水深大于副塘120的设计水深。在一个具体的实施例中，主塘110的设计水深为2.5m-3.0m，长宽比不小于1:1且不大于3:1，优选小于3:1。副塘120的设计水深为0.1m-0.6m，长宽比不小于1:1且不大于3:1，优选小于3:1。主塘110与副塘120的水域面积比为1-3:1。

主塘110的塘底为软底或硬底均可，优选软底。副塘120的塘底设有滤料层122。在一个具体的实施例中，滤料层122为石灰石与珊瑚砂混合滤料层，其中滤料的粒径为10mm-20mm，滤料层122的厚度可以是但不限于0.3m-0.5m(上述副塘120的设计水深是不含有该滤料层122的深度)。

主塘110在前段靠近塘底的位置设有进水管112。在一个具体的实施例中，进水管112具有多个出水口，如可以是2个或3个等，以在主塘110的一侧均匀布水。进水管112的出水口距离主塘110的塘底0.2m-0.4m，优选0.3m。进一步，在一个实施例中，主塘110设有沉沙池或沉沙井，以有效清沙。沉沙池或沉沙井可根据实际来水量和综合清沙量评估来具体设计。副塘120的出水为单侧或周边汀步溢流出水。

主塘110在上游的进水区域设有曝气装置114。在一个具体的实施例中，曝气装置114可以采用人工穿孔软管制作，亦可由目前市政污水处理厂膜片式曝气盘或水下射流增氧等增氧设施代替。曝气装置114曝气覆盖面积占主塘110的水域面积的8％～12％，优选占主塘110的水域面积的10％。曝气装置114可间歇性运行，可设定每日运行2h-4h，并且还可以根据水质变化和气温变化等因素来适当降低或增加曝气运行时间。

主塘110内还布设有微生物挂膜填料。在一个实施例中，如图1所示，该微生物挂膜填料为飘带式仿生生物填料116。飘带式仿生生物填料116为挂膜填料，不会堵塞，且净化效果好。在一个更具体的实施例中，飘带式仿生生物填料116具有多个填料单元。多个填料单元在主塘110内呈分区模块化设置。每个填料单元包括多根两端分别固定在两条长绳1162上的带状填料1164。组装好的填料单元与水流向垂直布置。带状填料1164的长度可以是但不限于2.0m-2.5m，宽度可以是但不限于8mm。每个填料单元上相邻的带状填料1164之间相距10cm-20cm，且沿水流方向前后填料单元的间距为0.3m-0.5m。飘带式仿生生物填料116的底端距离主塘110的塘底0.4m-0.6m为宜，优选0.5m，且顶端距离水面0.2m-0.4m为宜，优选0.3m。飘带式仿生生物填料116布置面积占主塘110的水域面积的14％-21％。

可理解，在其他实施例中，微生物挂膜填料也可以是网箱式悬浮滤料等。

主塘110在靠近于副塘120的位置设有将主塘110与副塘120隔开的多孔的漂浮式隔浊帘118。漂浮式隔浊帘118可以滞留漂浮植物等，但水依然可以流通。漂浮式隔浊帘118的纵深长度大于副塘120的深度，降雨时水位升高，漂浮式隔浊帘118可以随着水位变化，依然起到滞留作用。在其中一个实施例中，漂浮式隔浊帘的网孔密度为30目，纵深长为1.0m-1.5m。漂浮式隔浊帘118优选纤维等软质材料制作。

进一步，在本实施方式中，主塘110及副塘120内均种植有水生植物。在一个具体的实施例中，主塘110及副塘120在岸线水域0.5m-1.0m范围内配置有岸线植物102。岸线植物102可以是挺水植物和/或根系发达的漂浮植物。其中，根系发达的漂浮植物可以是但不限于圆币草、狐尾藻、睡莲、水罂粟或水花生等。进一步，主塘110内还分区模块化配置有主塘植物111。主塘植物111可以是上述根系发达的漂浮植物，首先大薸或狐尾藻等，可搭配圆币草及根系发达的水培芹菜等。主塘植物111占主塘110的水域面积的75％-85％，优选占80％。更进一步，副塘120在出水段配置有出水段植物124。出水段植物124可以是上述挺水植物和/或根系发达的根系发达的漂浮植物。出水段植物124占副塘120水域面积的45％-55％，优选占50％。

此外，待上述主塘110与副塘120构造完毕后，在运行1-2月内，还可以投放水生动物。水生动物可以是但不限于底栖类动物、虑食性鱼类或凶猛性肉食性鱼类等。

上述自然接触氧化塘100的净化原理及效果详述如下：

1)自然重力沉砂、沉淀，不堵塞型微生物挂膜填料(如飘带式仿生生物填料116)及植物发达根系对悬浮物及颗粒物的吸附、截留和生态促沉，有效去除污水中颗粒物、油膜、SS、絮凝体、胶体等；

2)空气富氧、植物光合产氧使得表层水体0.5-1.0m水域范围内水体处理好氧状态；从下而上，依次打造“厌氧区-兼氧区-好氧区”综合有效实现水体耗氧物(有机物等)和营养物(N和P等)的降解/转化；

3)水面根系发达漂浮植物，直接同化吸收水中营养盐(尤其是系统厌氧区产生的铵态氮)，光合作用为水体表层供氧；发达根系吸附、生态截留水体中污染物、颗粒物和油膜等；发达根系附在生物膜净化水中污染物；水面漂浮植物覆盖营造遮光环境，有效抑制多功能的自然接触式氧化塘100内蓝绿藻类的滋生；“厌氧区-兼氧区-好氧区”交替模式以及水面根系发达漂浮植物综合作用有助于减缓水体异味的产生；

4)不堵塞型飘带式仿生生物填料116等微生物挂膜可有效吸附、截留颗粒物、絮凝体、胶体等，有效控制出水浊度；填料表面负载大量生物膜(填料上污泥浓度1.0～3.5kgMLSS/m²)大大强化了系统微生物净化效率；飘带式仿生生物填料116等在水流和降雨期情况下，随着水流摆动，能够促进飘带表面生物膜的脱落和更新，防止飘带表面生物膜老化和堵塞，持久保障生物膜净化效能；

5)漂浮式隔浊帘118不影响过水流量的同时进一步有效过滤和截留主塘110区的碎屑、断枝杂草及漂浮杂物汇入副塘120；

6)副塘120的滤料层122水深较浅，有效增加出水空气富氧；通过石灰石和珊瑚砂混合滤料，可直接有效降解水体中磷酸盐；同时滤料孔隙和表层负载生物膜能够能进一步讲解污染物；此外，珊瑚砂能够起到调整出水pH作用；

7)副塘120出水段设置挺水植物和圆币草、狐尾藻、睡莲、水罂粟、水花生等首选品种能够进一步发挥植物净化、生态截留效能，控制出水悬浮物浓度、藻类，并提高出水DO，保障出水水质。

上述自然接触氧化塘100净化效率高，速率快，可设计水力停留时间2～7d，吨水占地比1:1～3，且还可以根据进水污染负荷和出水要求，可作相应调整；综合效益突出：可综合实现沉砂、沉淀(初沉和二沉效果)、隔油；强效降解COD、脱氮除磷、去除SS、抑制蓝绿藻爆发、减缓异味等；出水水质有保障：主要指标可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的二级标准到地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III标准，且系统抗冲击负荷能力强；该多功能的自然接触氧化塘100纵断面造型类似平流式沉淀池纵断面：整体为推流式，由前往后依次为“厌氧-兼氧-好氧”交替状态，主塘内由下而上依次为“厌氧-兼氧—好氧”交替状态，有助于系统稳定、强化水体净化；水生植物布置及选择富有针对性，提高效率，改善水质的同时，提升乐氧化塘的景观效果；该自然接触式氧化塘100可独立使用发挥功效，也可与其他工艺组合用于工程实践。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种自然接触氧化塘，其特征在于，所述自然接触氧化塘包括主塘和位于所述主塘下游的副塘，所述主塘与所述副塘为一体式的塘体结构，所述主塘的设计水深大于所述副塘的设计水深；所述主塘在前段靠近塘底的位置设有进水管，且在上游的进水区域设有曝气装置，所述主塘内还布设有微生物挂膜填料，所述主塘在靠近于所述副塘的位置设有将所述主塘与所述副塘隔开的多孔的漂浮式隔浊帘，所述漂浮式隔浊帘的纵深长度大于所述副塘的深度；所述副塘的塘底设有滤料层；所述主塘及所述副塘内均种植有水生植物。

2.如权利要求1所述的自然接触氧化塘，其特征在于，所述主塘的设计水深为2.5m-3.0m，长宽比不小于1:1且不大于3:1；所述副塘的设计水深为0.1m-0.6m，长宽比不小于1:1且不大于3:1；所述主塘与所述副塘的水域面积比为1-3:1。

3.如权利要求1所述的自然接触氧化塘，其特征在于，所述进水管具有多个出水口，所述进水管的出水口距离所述主塘的塘底0.2m-0.4m。

4.如权利要求1所述的自然接触氧化塘，其特征在于，所述曝气装置曝气覆盖面积占所述主塘的水域面积的8％～12％。

5.如权利要求1所述的自然接触氧化塘，其特征在于，所述微生物挂膜填料为飘带式仿生生物填料，所述飘带式仿生生物填料具有多个填料单元，每个填料单元包括多根两端分别固定在两条长绳上的带状填料，每个所述填料单元上相邻的所述带状填料之间相距10cm-20cm，且沿水流方向所述填料单元前后间距0.3m-0.5m；所述飘带式仿生生物填料的底端距离所述主塘的塘底0.4m-0.6m，且顶端距离水面0.2m-0.4m；所述飘带式仿生生物填料布置面积占所述主塘的水域面积的14％-21％。

6.如权利要求1所述的自然接触氧化塘，其特征在于，所述漂浮式隔浊帘的网孔密度为30目，纵深长为1.0m-1.5m。

7.如权利要求1所述的自然接触氧化塘，其特征在于，所述主塘设有沉沙池或沉沙井；和/或

所述副塘的出水为单侧或周边汀步溢流出水。

8.如权利要求1所述的自然接触氧化塘，其特征在于，所述主塘及所述副塘在岸线水域0.5m-1.0m范围内配置有挺水植物和/或根系发达的漂浮植物；所述主塘内分区模块化配置有根系发达的漂浮植物，且所有分区模块的根系发达的漂浮植物占所述主塘的水域面积的75％-85％；

9.如权利要求1所述的自然接触氧化塘，其特征在于，所述滤料层为厚度0.3m-0.5m的石灰石与珊瑚砂混合滤料层，且所述滤料层中滤料的粒径为10mm-20mm。

10.如权利要求1～9中任一项所述的自然接触氧化塘，其特征在于，所述自然接触氧化塘内还投放有水生动物。