專利名稱：一種帶生物慢濾池的集雨窖水水質凈化裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及農村飲用水處理技術領域，尤其涉及一種帶生物慢濾池的集雨窖水水質凈化裝置。
背景技術：
我國西北干旱地區地表水資源匱乏，地下水含水層較深，有些地區無地下水資源可利用，村鎮地區資源性缺水嚴重，尤其在西北地區地表水和地下水極端缺乏的干旱山區， 雨水是唯一有潛力的水資源。將雨季的降雨收集并儲存在水窖中作為日常生活飲用水已成為解決西北干旱缺水地區缺水問題的有效途徑。但是，由于雨水在收集過程中受到固態廢物碎屑(垃圾、動物糞便等)、空氣沉降物、化肥、農藥、車輛排放物以及其它由人類活動帶來的污染。此外，雨水在水窖中長期儲存，導致水變質、變味，直接飲用會對人畜產生極大危害。調查發現，水中微生物、有機物、總氮等經常超標，色度和濁度較差，超標的污染物主要包括細菌、大腸桿菌、色度、濁度、重金屬等；在有機微污染物方面檢出了多環芳烴、酞酸酯等。而目前國內大部分的凈化器都是針對相對較干凈的市政管網給水及作為飲用水水源的江河湖泊水，具體針對集雨水水質，適合西北農村分散式應用的小型集雨水凈化裝置還未見報道。目前，在水處理領域中的生物活性炭技術有很好的去除有機物、氨氮以及色度的效果，在殺菌和控制重金屬上效果欠佳，而多元微電解技術幾乎對有機物沒有去除效果，但在置換水中重金屬和殺菌的方面有良好的作用。此外，現有的微污染水處理設備大多數都需要專業人員操作調試，西北農村分散居住地的人員文化水平普遍較低，還不具備操作這樣設備的水平，而自動化程度高、操作簡易的設備多采用電氣自控系統價格昂貴，西北農村人口大多還不具備購買這樣設備的條件。在這個背景下有待研發一種簡單易操作、專門針對處理這種特殊微污染水的水處
理裝置。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種針對我國西北村鎮集雨窖水水質的造價低廉、操作簡單的帶生物慢濾池的集雨窖水水質凈化裝置。為解決上述問題，本實用新型所述的一種帶生物慢濾池的集雨窖水水質凈化裝置，其特征在于該裝置包括串聯在一起的供水水箱、粗濾池、生物慢濾池和清水池；所述供水水箱和所述生物慢濾池均分別與所述粗濾池、清水池相連。所述供水水箱的底部通過回流管與所述清水池相連，且其內設有供水水泵，該供水水泵通過輸水管道I與所述粗濾池相連；所述回流管的一端設有閥門I，其另一端設有閥門VII ；所述輸水管道I上沿水流方向依次設有閥門II、流量計、閥門III、水龍頭I。所述粗濾池的上部設有與所述生物慢濾池相連的輸水管道II，其內部自上而下依次設有由厚度為30cm且粒徑為5 IOmm鵝卵石構成的濾料層I、由厚度為30cm且粒徑為10 20mm鵝卵石構成的濾料層II、由厚度為40cm且粒徑為20 30mm鵝卵石構成的濾料層III、由厚度為40cm且粒徑為30 50mm鵝卵石構成的濾料層IV，其底部設有由厚度為 30mm且粒徑為50 70mm鵝卵石構成的承托層I ；所述輸水管道II上沿水流方向依次設有閥門V、水龍頭II ；所述濾料層IV與所述承托層I之間設有穿孔布水器，該穿孔布水器與所述輸水管道I相連；所述承托層I底部設有帶閥門IV的放空管I。所述生物慢濾池的上部設有溢流管，其內部自上而下依次設有由厚度為IOOOmm 且粒徑為0. 25 0. 5mm石英砂構成的濾料層V、由四層礫石構成的承托層II ；所述濾料層 V頂部設有配水花盤，該配水花盤通過管道與所述輸水管道II相連；所述承托層II底部設有穿孔管集水器，該穿孔管集水器通過輸水管道III與所述回流管相連；所述輸水管道III 上設有帶閥門VI的放空管II。所述承托層II從上至下依次為粒徑1 2mm且厚度為50mm的礫石、粒徑2 4mm 且厚度50mm的礫石、粒徑4 8mm且厚度IOOmm的礫石、粒徑8 16mm且厚度IOOmm的礫石。本實用新型與現有技術相比具有以下優點1、由于本實用新型中設有串聯在一起的粗濾池、生物慢濾池，因此，可通過幾種濾料的優化組合，揚長避短，使其對窖水污染物有很好的去處效果。2、由于本實用新型采用粗濾技術，因此，可有效去除窖水中的大顆粒懸浮物質、大量的濁質顆粒。經過粗濾池的的過濾作用，窖水中的大顆粒懸浮物質、大量的濁質顆粒可大幅降低，極大地擴展了慢濾技術的處理范圍，克服了生物慢濾技術不能處理高濁度水的弊端，避免了生物慢濾池的堵塞。粗濾池濾料顆粒表面亦能部分形成生物粘膜，一定程度上可吸附降解集雨窖水中的有機物、總氮、重金屬等污染物，降低了生物慢濾池的污染負荷，為生物慢濾池進一步處理創造了條件。3、本實用新型采用生物慢濾技術，水中可生物降解有機物通過粘附于石英砂上的生物膜進行處理減少了吸附負荷。在生物慢濾池中，水中的細菌粘附在石英砂表面生長、繁殖，經過半月至一月，在濾料層表面會形成一薄層含有多種微生物及藻類的生物粘膜，供水水箱中的水通過石英砂和微生物粘膜的過濾，可以截留水中所有懸浮雜質，使水中的濁度、 色度、微生物、有機物、總氮、重金屬等集雨窖水中的污染物去除，出水水質滿足國家農村飲水水質安全標準。4、經實際測試，采用本實用新型后集雨窖水中的細菌、大腸桿菌、色度、濁度、重金屬、有機物等得到有效去除，所處理的水質達到國家飲用水標準。以甘肅省慶陽市西峰區溫泉鄉一處水窖水處理為例，細菌總數為980CFU/ml、總大腸桿菌群為lOOOMPN/lOOml、 色度為5度、濁度為15NTU、重金屬六價鉻為0. 07mg/L、高錳酸鉀指數為4. 5mg/L、氨氮為 0. 67mg/L，采用本實用新型處理后，細菌總數為80CFU/ml、總大腸桿菌群為0MPN/100ml、色度為0度、濁度為0. 8NTU、重金屬六價鉻為0. 03mg/L、高錳酸鉀指數為2. :3mg/L，處理水質達到GB5749-2006《生活飲用水衛生標準》。5、本實用新型造價低廉，濾料、承托層等材料可以就地取材；并且處理過程生態環保，無須添加任何水處理藥劑，無須對處理水進行消毒處理。6、本實用新型操作、維護簡單，只需每半年至一年對粗濾池經放空管放空進行沖洗，每半年至一年刮去生物慢濾池表面2cm的濾料即可。
器
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細的說明, 圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖中1-供水水箱2-粗濾池3-生物慢濾池
5-閥門I 6-供水水泵7-閥門11
10-濾料層I 11-濾料層II12-閥門III
15-閥門IV 16-放空管I17-承托層I
20-輸水管道II 21-閥門V22-水龍頭II
25-溢流管 26-濾料層V27-承托層11
29-輸水管道III 30-閥門VI31-閥門VII
4-清水池 8-流量計 13-水龍頭I
9-輸水管道I 14-穿孔布水
18-濾料層III 19-濾料層IV 23-管道24-配水花盤 28-穿孔管集水器 32-放空管II 33-回流管。
具體實施方式
如圖1所示，一種帶生物慢濾池的集雨窖水水質凈化裝置，包括串聯在一起的供水水箱1、粗濾池2、生物慢濾池3和清水池4。供水水箱1和生物慢濾池3均分別與粗濾池 2、清水池4相連。其中供水水箱1的底部通過回流管33與清水池4相連，且其內設有供水水泵6， 該供水水泵6通過輸水管道I 9與粗濾池2相連。回流管33的一端設有閥門I 5，其另一端設有閥門VII 31;輸水管道I 9上沿水流方向依次設有閥門II 7、流量計8、閥門III 12、 水龍頭I 13。粗濾池2的上部設有與生物慢濾池3相連的輸水管道II 20，其內部自上而下依次設有由厚度為30cm且粒徑為5 IOmm鵝卵石構成的濾料層I 10、由厚度為30cm且粒徑為 10 20mm鵝卵石構成的濾料層II 11、由厚度為40cm且粒徑為20 30mm鵝卵石構成的濾料層III 18、由厚度為40cm且粒徑為30 50mm鵝卵石構成的濾料層IV 19，其底部設有由厚度為30mm且粒徑為50 70mm鵝卵石構成的承托層I 17。輸水管道II 20上沿水流方向依次設有閥門V 21、水龍頭II 22;濾料層IV 19與承托層I 17之間設有穿孔布水器14，該穿孔布水器14與輸水管道I 9相連；承托層I 17底部設有帶閥門IV 15的放空管 I 16。生物慢濾池3的上部設有溢流管25，其內部自上而下依次設有由厚度為IOOOmm且粒徑為0. 25 0. 5mm石英砂構成的濾料層V 26、由四層礫石構成的承托層II 27 ；承托層 II 27從上至下依次為粒徑1 2mm且厚度為50mm的礫石、粒徑2 4mm且厚度50mm的礫石、粒徑4 8mm且厚度IOOmm的礫石、粒徑8 16mm且厚度IOOmm的礫石。濾料層V 26 頂部設有配水花盤對，該配水花盤M通過管道23與輸水管道II 20相連；承托層II 27底部設有穿孔管集水器觀，該穿孔管集水器觀通過輸水管道III四與回流管33相連；輸水管道III四上設有帶閥門VI 30的放空管II 32。
權利要求1.一種帶生物慢濾池的集雨窖水水質凈化裝置，其特征在于該裝置包括串聯在一起的供水水箱(1)、粗濾池O)、生物慢濾池C3)和清水池；所述供水水箱(1)和所述生物慢濾池( 均分別與所述粗濾池O)、清水池(4)相連。
2.如權利要求1所述的一種帶生物慢濾池的集雨窖水水質凈化裝置，其特征在于所述供水水箱(1)的底部通過回流管(3 與所述清水池(4)相連，且其內設有供水水泵(6)， 該供水水泵(6)通過輸水管道1(9)與所述粗濾池( 相連；所述回流管(3 的一端設有閥門1(5)，其另一端設有閥門VII(31)；所述輸水管道1(9)上沿水流方向依次設有閥門 II (7)、流量計(8)、閥門III (12)、水龍頭1(13)。
3.如權利要求1所述的一種帶生物慢濾池的集雨窖水水質凈化裝置，其特征在于所述粗濾池O)的上部設有與所述生物慢濾池C3)相連的輸水管道IK20)，其內部自上而下依次設有由厚度為30cm且粒徑為5 IOmm鵝卵石構成的濾料層I (10)、由厚度為30cm且粒徑為10 20mm鵝卵石構成的濾料層11(11)、由厚度為40cm且粒徑為20 30mm鵝卵石構成的濾料層III (18)、由厚度為40cm且粒徑為30 50mm鵝卵石構成的濾料層IV(19)， 其底部設有由厚度為30mm且粒徑為50 70mm鵝卵石構成的承托層I (17)；所述輸水管道 11(20)上沿水流方向依次設有閥門V(21)、水龍頭II 02)；所述濾料層IV(19)與所述承托層1(17)之間設有穿孔布水器(14)，該穿孔布水器(14)與所述輸水管道1(9)相連；所述承托層I (17)底部設有帶閥門IV(15)的放空管I (16)。
4.如權利要求1所述的一種帶生物慢濾池的集雨窖水水質凈化裝置，其特征在于所述生物慢濾池(3)的上部設有溢流管(25)，其內部自上而下依次設有由厚度為IOOOmm且粒徑為0. 25 0. 5mm石英砂構成的濾料層V ( )、由四層礫石構成的承托層II (27)；所述濾料層V 06)頂部設有配水花盤(M)，該配水花盤04)通過管道與所述輸水管道 11(20)相連；所述承托層II 07)底部設有穿孔管集水器( )，該穿孔管集水器08)通過輸水管道III 09)與所述回流管(3 相連；所述輸水管道III 09)上設有帶閥門VI (30) 的放空管11(32)。
5.如權利要求4所述的一種帶生物慢濾池的集雨窖水水質凈化裝置，其特征在于所述承托層II (27)從上至下依次為粒徑1 2mm且厚度為50mm的礫石、粒徑2 4mm且厚度50mm的礫石、粒徑4 8mm且厚度IOOmm的礫石、粒徑8 16mm且厚度IOOmm的礫石。
專利摘要本實用新型涉及一種帶生物慢濾池的集雨窖水水質凈化裝置，該裝置包括串聯在一起的供水水箱、粗濾池、生物慢濾池和清水池；所述供水水箱和所述生物慢濾池均分別與所述粗濾池、清水池相連。本實用新型造價低廉，操作、維護簡單，通過幾種濾料的優化組合，揚長避短，對窖水污染物具有很好的去除效果。
文檔編號C02F9/14GK202046965SQ20112005325
公開日2011年11月23日 申請日期2011年2月25日 優先權日2011年2月25日
發明者張國珍, 李悅, 楊浩, 武福平 申請人:蘭州交通大學