CN209835894U - 一种净水型生态护坡 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种净水型生态护坡，该生态护坡紧邻堤岸建造在流域水岸边的水陆交错带处，由堤岸至流域水延伸方向包括蓄水池(100)、充氧池(200)和砾石床(300)，其中，蓄水池(100)，连接污水收集管网，将污水引入生态护坡，并在蓄水过程中发生厌氧消解活动；充氧池(200)，接收蓄水池(100)的上清液，通过曝气装置向污水中充氧，并对污水除臭；砾石床(300)，其中填充有填料，对污水进行净化处理，获得净化后污水排出生态护坡。本实用新型中生态护坡采用对原有的生态护坡进行改进即可实施，不需要额外占用土地资源，厌氧‑好氧‑砾石床的连续净水处理，能直接处理农村生活污水，并获得较好的处理效果。

Description

一种净水型生态护坡

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，涉及一种改良型生态砾石床系统，特别涉及一种净水型生态护坡，适用于生活污水处理、河流等水体的水质净化。

背景技术

随着我国经济的快速增长，城市化进程加快，农村生活水平的不断提高以及农村畜禽养殖、水产养殖和农副产品加工等产业的发展，村镇的生活污水、废水产生量与日剧增。而这些污水大部分未经任何处理就近直接排放河道、湖泊，使得水体污染越来越严重，民众要求对此加强控制与治理的呼声越来越高。加强农村生活污水的处理，是村容整治的组成部分，是社会主义新农村建设的重要内容，也是农村人居住环境改善需要解决的迫切问题。

用于农村生活污水的处理系统有人工湿地处理系统。污水湿地处理系统分自然和人工湿地处理系统，自然湿地处理系统就是自然的沼泽地，人工湿地处理系统是一种技术自然生态原理，使污水处理达到工程化、实用化的新技术。将污水有控制地投配到土壤经常处理饱和状态、生长有芦苇、香蒲等沼泽生植物的土地上，利用植物根系的吸收和微生物的作用，并经过多层过滤，来达到降解污染、净化水质的目的，它是一种充分利用地下人工介质中栖息的植物、微生物、以及介质所具有的物理、化学特性，将污水净化的天然与人工处理相结合的复合工艺。湿地处理系统工艺设备简单、运转维护管理方便、能耗低、对进水负荷的适应性强，能耐受冲击负荷，净化出水水质良好、稳定，但占地面积大，表面径流的臭味比较大。

生态砾石床工艺是另一种土地处理系统，是一种以生态砾石为填料的自然复氧型生态砾石接触氧化技术，采用连续内循环流动处理方式，可以有效控制水体富营养化，改善水体水质。生态砾石净化技术的原理是利用生态砾石床的微小沉淀区的沉淀作用及物化吸附现象，将污水中的固体微粒、胶体污染物及溶解性的污染物迅速有效分离，再由生态砾石床中厌氧微生物及好氧微生物以及微小动物、螺蛳等软体动物组成的生态系将有机物进行强化分解，成为简单的含C、N、P等的无机物，再通过生态砾石床的生物膜、植物体系吸收、利用，成为自然界生态系的一个重要环节。该方法节省能源，不产生二次污染，污泥生成量少，不需进行污泥处置，调试运行正常后，管理简单，不需专人维护，污水处理系统表面可进行绿化，设置景观，是一种投资省、运行可靠、操作简单的新型环境生态处理技术。生态砾石床技术多处理低污染水，不能直接处理生活污水，使用环境受限。

因此，有必要设计一种投资少、运行维护简便、合理利用土地资源、处理效果好的生活污水处理系统。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本发明人进行了锐意研究，提供了一种净水型生态护坡，该生态护坡采用对原有的生态护坡进行改进即可实施，不需要额外占用土地资源，厌氧-好氧-砾石床的连续净水处理，能直接处理农村生活污水，且处理效果好，从而完成本实用新型。

本实用新型的目的在于提供以下技术方案：

(1)一种净水型生态护坡，该生态护坡紧邻堤岸建造在流域水岸边的水陆交错带处，由堤岸至流域水延伸方向包括蓄水池100、充氧池200和砾石床300，其中，

蓄水池100，连接污水收集管网，将污水引入生态护坡，并在蓄水过程中发生厌氧消解活动；

充氧池200，接收蓄水池100的上清液，通过曝气装置向污水中充氧，并对污水除臭；

砾石床300，其中填充有填料，对污水进行净化处理，获得净化后污水排出生态护坡。

在一种优选的实施方式中，蓄水池100底部设置排泥通道110，排泥通道110上方设承重网120，用于隔绝污水上层液和下层沉淀物。

进一步地，蓄水池100底部两侧向排泥通道110放坡，使沉淀物由斜坡流入排泥通道110；

蓄水池100沿堤岸方向开设排泥井130，排泥井130与蓄水池100隔绝，排泥井130底部与排泥通道110联通，通过排泥井130将排泥通道110中的沉淀物抽出。

在一种优选的实施方式中，充氧池200的底部铺设微孔曝气软管210，微孔曝气软管210通过钢筋混凝土构筑的凹槽定位，微孔曝气软管210在曝气机带动下向充氧池中通入含氧气体；

该凹槽上支撑有带孔隔板220，对应于微孔曝气软管210处的带孔隔板220上开设透孔，使含氧气体进入污水。

进一步地，微孔曝气软管210两端分设两个曝气检查井250，井内设绞盘，微孔曝气软管210用绑绳260绑扎，绑绳260与两端绞盘连接；检修及更换时，单侧绞盘工作，将微孔曝气软管210拉出，处理完成后，另一侧绞盘工作，使微孔曝气软管210复位。

进一步地，充氧池200顶部采用漏孔盖板；

充氧池200中水面上悬挂表面喷涂光催化材料涂层的微孔空心球240，或者内部填充有光催化材料颗粒的微孔空心球240。

进一步地，充氧池200中投加好氧菌种；充氧池200中悬挂人造纤维填料230。

在一种优选的实施方式中，砾石床300顶部设排气管310，使砾石床300中产气顺利排出。

进一步地，砾石床300中后部设阻水板320，对污水前行形成阻碍，使污水下行并流经整个砾石床300。

根据本实用新型提供的一种净水型生态护坡，具有以下有益效果：

(1)本实用新型中，生态护坡采用对原有的生态护坡进行改进即可实施，不需要额外占用土地资源；

(2)本实用新型中，承重网和排泥通道的设置，利于蓄水池中污泥的排出；

(3)本实用新型中，充氧池中充氧+投加好氧菌种+人造纤维填料+负载光催化材料的微孔空心球的设置，能够有效缓解生活污水的臭味对环境和流域水的影响，

同时，使充氧池保持极高的生物活性，利于对污染物的有氧降解、对氮磷等的微生物转化和吸收；

(4)本实用新型中，曝气检查井、绞盘及曝气管绑绳的设置，使曝气系统检修维护时不需要对充氧池的状态进行调整，后期维护方便；

(5)本实用新型中，生态砾石床通过物理+生化作用下，在总体脱氮除磷与去除有机物等方面具有较高的效率；

(6)本实用新型中，通过在砾石床内设置阻水板，使生活污水下行并流经整个砾石床，不形成死水区，最大限度利用砾石床；

(7)本实用新型中，生态护坡的投资低，主要为土建费用，不涉及大量设备的购置，人工砾石相对其他工艺所采用的填料低，利于大量投入使用。

附图说明

图1示出本实用新型一种优选实施方式的生态护坡主视图；

图2示出本实用新型一种优选实施方式的沿堤岸一定长度的生态护坡俯视图。

附图标号说明：

100-蓄水池；

110-排泥通道；

120-承重网；

130-排泥井；

200-充氧池；

210-微孔曝气软管；

220-带孔隔板；

230-人造纤维填料；

240-微孔空心球；

250-曝气检查井；

260-绑绳；

300-砾石床；

310-排气管；

320-阻水板；

330排水管。

具体实施方式

下面通过对本实用新型进行详细说明，本实用新型的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

如图1和图2所示，本实用新型的目的在于提供一种净水型生态护坡，该生态护坡紧邻堤岸建造在流域水岸边的水陆交错带处，由堤岸至流域水延伸方向包括蓄水池100、充氧池200和砾石床300，其中，

蓄水池100，连接污水收集管网，将污水引入生态护坡，并在蓄水过程中发生厌氧消解活动；

充氧池200，接收蓄水池100的上清液，通过曝气装置向污水中充氧，并对污水除臭；

砾石床300，其中填充有填料，通过对污水进行好氧和厌氧反应，获得净化后污水，净化后的污水可以排入流域水中。

在本实用新型中，生态护坡中各部分通过钢筋混凝土砌筑，顶部采用钢筋混凝土盖板，各部分及盖板满足结构密封性和紧固性需求。生态护坡上可供人行走，观赏沿岸风景，占用有效面积小。

在本实用新型中，由于生活污水本身即是缺氧状态的水体，其中存在大量厌氧菌，生活污水通过管网进入蓄水池100中后，随着水力负荷的增加，蓄水池100中更加处于厌氧或缺氧状态，在此状态下，生活污水中的厌氧菌发生厌氧消解反应，将生活污水中的颗粒有机物降解为水溶性有机物。蓄水池100不仅起到为生态护坡储水供水的作用，该结构设置还有利于后续砾石床300中的生化反应。

在本实用新型中，由于生活污水中还带有大量的垃圾和大颗粒物质，即使进入生态护坡前有格栅拦截降低生活污水中携带的垃圾及大颗粒物质，但这仅能起到初步过滤的目的，进入生态护坡的污水仍不可避免携带可沉淀物质。

为此，在蓄水池100底部设置排泥通道110，排泥通道110上方设承重网120，如采用钢筋焊接而成，用于隔绝污水上层液和下层沉淀物。

进一步地，蓄水池100底部两侧向排泥通道110放坡，优选坡度为1％，使沉淀物由斜坡流入排泥通道110。

更进一步地，蓄水池100沿堤岸方向开设排泥井130，排泥井130与蓄水池100隔绝，排泥井130底部与排泥通道110联通，通过排泥井130即可将排泥通道110中的沉淀物抽出。

生活污水处理过程中产生的沉淀物通过重力作用到达蓄水池100池底，池底坡度的设置，使污泥顺利流入排泥通道110内，定期打开排泥井130，通过抽吸泵将污泥排出。

在本实用新型中，通过连接蓄水池100和充氧池200的外部管道连通两者，通过控制外部管道上的阀门，将蓄水池100上清液抽入充氧池200。

在本实用新型中，充氧池200的底部铺设微孔曝气软管210，微孔曝气软管210通过钢筋混凝土构筑的凹槽定位，微孔曝气软管210在曝气机带动下向充氧池中通入含氧气体。该凹槽上支撑有带孔隔板220，如镀锌钢板，对应于微孔曝气软管210处的带孔隔板220上开设透孔，使含氧气体进入污水中，凹槽和带孔隔板220为下方微孔曝气软管210提供独立空间。

进一步地，充氧池200中投加好氧菌种，以好氧菌种作为除臭细菌。好氧细菌可以包括但不限于硝化细菌(亚硝酸细菌和/或硝酸细菌)、栖泥绿菌、化硫硫杆菌、排硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、脱氮硫杆菌。好氧菌如硝化细菌，可消生活污水中经常产生的厌氧菌，而厌氧菌正是生活污水散发臭气的原因。由于臭气的重要来源为氨及硫化氢，除臭细菌优选为除氮和除硫细菌。好氧细菌的加入，不仅对生活污水特别是经过蓄水池100的生活污水的臭味进行了去除，不至于对流域水产生影响，而且这些好氧菌种具有其自身的特定功能，如硝化氨气为硝酸根离子，这为后续反硝化脱氮等污染物的去除也提供了便利。

更进一步地，充氧池200中悬挂人造纤维填料230。优选地，人造纤维填料230为软性填料，材质为涤纶、锦纶、丙纶、腈纶、棉等，将其通过固定装置固定于充氧池200池体中部。

人造纤维填料230能够作为生物膜的载体，提高处理系统中生物固体的浓度。人造纤维填料具有以下优点，使得配置有人造纤维填料的充氧池200具有更好的污染物处理效果：(1)高生物量：人造纤维填料拥有很大的比表面积，为微生物提供了大量的附着空间，使充氧池200内保持高浓度的生物量；(2)高生物活性：人造纤维填料对反应池中的充氧气泡有切割作用，加强了曝气作用，增加了氧转移率，曝气时由于人造纤维填料230颤动带动水体流动，使老化的生物膜及时脱落，加速了生物膜的新陈代谢，保持了较高的生物活性；(3)高传质速率：人造纤维填料的孔隙率大，其结构使废水能够快速的流经孔隙内部，从而使水中的有机物质更好地被微生物吸附、利用，转化为自身的营养，曝气作用加速了这一过程的进行，人造纤维填料230表现出高的传质速率。

在本实用新型中，充氧池200顶部采用漏孔盖板，使得使微孔曝气软管210产生的气体顺利排出，不影响曝气的运行。

在充氧池200顶部采用漏孔盖板的前提下，充氧池200中水面上还可以悬挂表面喷涂光催化材料涂层的微孔空心球240，或者内部填充有光催化材料颗粒的微孔空心球240。例如，将微孔空心球240用金属丝串联，固定金属丝于充氧池200水体表面。

优选地，光催化材料涂层可以选自二氧化钛、氧化锌、硫化镉、氧化锡或氧化钨，优选为二氧化钛，能够进一步降解有机物，降低生活污水臭味。

优选地，微孔空心球240的直径为20～50mm，网孔为150～300目，材质为轻质材料如高密度聚乙烯。当采用内部填充有光催化材料颗粒的形式时，光催化材料颗粒的粒径为0.1～0.5mm，填充比例不低于50％。

在本实用新型中，为使微孔曝气软管210后期检修及更换方便，于微孔曝气软管210两端分设两个曝气检查井250，井内设绞盘，微孔曝气软管210用(不锈钢)绑绳260绑扎，绑绳260与两端绞盘连接，检修及更换时，单侧绞盘工作，将微孔曝气软管210拉出，处理完成后，另一侧绞盘工作，使微孔曝气软管210复位，大大提升了微孔曝气软管210的运行维护效率及成本。微孔曝气软管210两端曝气检查井250、绞盘及微孔曝气软管210绑绳260的设置，使曝气系统检修维护时不需要对充氧池200的状态进行调整，后期维护方便。

在本实用新型中，通过连接充氧池200和砾石床300的外部管道连通两者，通过控制外部管道上的阀门，将充氧池200上清液排入砾石床300中。

砾石床300中的填料采用人工砾石，优选地，人工砾石的粒径为3～8cm。

进入砾石床300中的污水带有溶氧，污水与砾石床300接触的前端填料区为好氧区，前端填料区中投加好氧菌种，后端填料区由于污水中溶氧消耗而成为厌氧区，其中投加厌氧菌种，经过好氧、厌氧环境中的一系列生化反应，达到去除生活污水中的有机物，脱氮、除磷的目的。

在本实用新型中，砾石床300顶部设排气管310，使砾石床300中产气顺利排出，不影响系统的运行。

在本实用新型中，砾石床300的中部或后部设阻水板320，如镀锌钢板，对生活污水前行形成阻碍，使生活污水下行并流经整个砾石床300，不形成死水区，最大限度利用砾石床300。

在本实用新型中，砾石床300底部中埋设排水管330，该排水管330外周为包裹石子的土工布。经过石子和土工布的保护，排水管330的排水孔难以被砾石床300中的杂质颗粒堵塞，利于排水。净化后的污水可以直接排入流域水中。

实施例

实施例1

如图1和图2所示，净水型生态护坡紧邻堤岸建造在流域水岸边的水陆交错带处，由堤岸至流域水延伸方向包括蓄水池100、充氧池200和砾石床300，生态护坡中各处理单元通过钢筋混凝土砌筑，顶部采用钢筋混凝土盖板，生态护坡上可供人行走。

生活污水通过管网系统收集后汇入蓄水池100，在蓄水池中发生厌氧消解活动，且为后续处理装置供水。蓄水池100的底部设排泥通道110，宽度600mm，由两侧向排泥通道110放坡，坡度1％，使污泥流入排泥通道110。排泥通道110上方设钢筋承重网120，采用Φ20钢筋焊接，用于隔绝污水上层液和下层沉淀物。蓄水池100沿堤岸方向开设排泥井130，排泥井130与蓄水池100隔绝，排泥井130底部与排泥通道110联通，通过排泥井130即可将排泥通道110中的沉淀物抽出。

通过外部管道连接蓄水池100和充氧池200，通过控制外部管道上的阀门，将蓄水池100上清液抽入充氧池200。充氧池200的底部铺设微孔曝气软管210，微孔曝气软管210通过钢筋混凝土构筑的凹槽定位，在曝气机带动下向充氧池中通入空气。该凹槽上支撑有2cm厚镀锌打孔钢板，于微孔曝气软管210上方打孔，孔径10mm，间距10cm。微孔曝气软管采用DN25微孔曝气软管，两管间距50cm，微孔曝气软管采用5mm304不锈钢绑绳绑扎，微孔曝气软管两端设曝气检查井，内设绞盘，绞盘与绑绳连接，以便于后期维护。

充氧池200的顶部采用漏孔盖板，水面上悬挂内部填充有二氧化钛颗粒的微孔空心球240。微孔空心球240的直径为50mm，网孔为300目，材质为高密度聚乙烯，二氧化钛颗粒的粒径为0.1～0.5mm，填充比例约90％。在固定微孔空心球的不锈钢金属丝上系有涤纶条带，涤纶条带下挂重物使其能悬浮于污水中，并向充氧池中投加大量好氧菌种，包括硝化细菌，允许好氧菌种在涤纶条带上挂膜。

通过外部管道连接充氧池200和砾石床300，通过控制外部管道上的阀门，将充氧池200上清液排入砾石床300中。砾石床300中的填料为约5cm人工砾石，污水与砾石床300接触的前端填料区中投加好氧菌种，后端填料区中投加厌氧菌种，经过好氧、厌氧环境中的一系列生化反应，达到去除生活污水中的有机物，脱氮、除磷的目的。

砾石床300顶部设排气管310，使砾石床300中产气顺利排出，砾石床300的中部或后部设2mm镀锌钢板，对生活污水前行形成阻碍，使生活污水下行并流经整个砾石床300，不形成死水区。砾石床300底部中埋设排水管330，该排水管330外周为包裹石子的土工布，将处理后的污水直接排入流域水中。

以上结合具体实施方式和/或范例性实例以及附图对本实用新型进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本实用新型的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本实用新型精神和范围的情况下，可以对本实用新型技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本实用新型的范围内。本实用新型的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种净水型生态护坡，其特征在于，该生态护坡紧邻堤岸建造在流域水岸边的水陆交错带处，由堤岸至流域水延伸方向包括蓄水池(100)、充氧池(200)和砾石床(300)，其中，

蓄水池(100)，连接污水收集管网，将污水引入生态护坡，并在蓄水过程中发生厌氧消解活动；

充氧池(200)，接收蓄水池(100)的上清液，通过曝气装置向污水中充氧，并对污水除臭；

砾石床(300)，其中填充有填料，对污水进行净化处理，获得净化后污水排出生态护坡。

2.根据权利要求1所述的生态护坡，其特征在于，蓄水池(100)底部设置排泥通道(110)，排泥通道(110)上方设承重网(120)，用于隔绝污水上层液和下层沉淀物。

3.根据权利要求2所述的生态护坡，其特征在于，蓄水池(100)底部两侧向排泥通道(110)放坡，使沉淀物由斜坡流入排泥通道(110)；

蓄水池(100)沿堤岸方向开设排泥井(130)，排泥井(130)与蓄水池(100)隔绝，排泥井(130)底部与排泥通道(110)联通，通过排泥井(130)将排泥通道(110)中的沉淀物抽出。

4.根据权利要求1所述的生态护坡，其特征在于，充氧池(200)的底部铺设微孔曝气软管(210)，微孔曝气软管(210)通过钢筋混凝土构筑的凹槽定位，微孔曝气软管(210)在曝气机带动下向充氧池中通入含氧气体；

该凹槽上支撑有带孔隔板(220)，对应于微孔曝气软管(210)处的带孔隔板(220)上开设透孔，使含氧气体进入污水。

5.根据权利要求4所述的生态护坡，其特征在于，微孔曝气软管(210)两端分设两个曝气检查井(250)，井内设绞盘，微孔曝气软管(210)用绑绳(260)绑扎，绑绳(260)与两端绞盘连接；

检修及更换时，单侧绞盘工作，将微孔曝气软管(210)拉出，处理完成后，另一侧绞盘工作，使微孔曝气软管(210)复位。

6.根据权利要求4所述的生态护坡，充氧池(200)顶部采用漏孔盖板；

充氧池(200)中水面上悬挂表面喷涂光催化材料涂层的微孔空心球(240)，或者内部填充有光催化材料颗粒的微孔空心球(240)。

7.根据权利要求6所述的生态护坡，其特征在于，充氧池(200)中投加好氧菌种。

8.根据权利要求7所述的生态护坡，其特征在于，充氧池(200)中悬挂人造纤维填料(230)。

9.根据权利要求1所述的生态护坡，其特征在于，砾石床(300)顶部设排气管(310)，使砾石床(300)中产气顺利排出。

10.根据权利要求1所述的生态护坡，其特征在于，砾石床(300)的中部或后部设阻水板(320)，对污水前行形成阻碍，使污水下行并流经整个砾石床(300)。