無排放式污水處理系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及排污系統領域，具體涉及無排放式污水處理系統，該系統不但凈化環保而且運行成本低廉，包括預處理裝置，精密濾水裝置和土壤凈化裝置；預處理裝置中包括腐敗室和預備過濾室，預備過濾室設有排入口和排出口，腐敗室和預備過濾室的排入口連通；預備過濾室中填充有過濾材料；精密濾水裝置中包括遮水箱和集水管；遮水箱具有進水口和出水口；進水口和預備過濾室的排出口連通；集水管具有出水段，為槽狀結構設計，集水管與出水口相連通；土壤凈化裝置包括土壤過濾組件和散水布；土壤過濾組件由透氣性土壤構成，包括火山巖灰和/或煉鋼爐渣；土壤過濾組件設置于集水管的上側；散水布的一端設于遮水箱中其另一端設置于土壤過濾組件中。
【專利說明】無排放式污水處理系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及排污系統領域，具體而言，涉及無排放式污水處理系統。 【背景技術】
[0002]目前被廣泛使用的污水處理方式有以下三種:
[0003]①機械式好氧性污水處理系統，其特點是采用機械裝置對污水進行好氧處理，并以投藥的方式對污水進行消毒處理。該系統需要使用如:風機、水泵、自動給藥裝置等機械設備。
[0004]②在廣大農村鄉鎮等無城市公共污水管網和處理系統的地區使用的是二格式或三格式化糞池。此種處理方法只是將污水做初級的生物分解后，定期將池中的污物使用專車抽送到指定的污水處理處進行深度處理。
[0005]③滲水井則是一種目前在廣大農村鄉鎮很多地方都在使用的一種排污方式，只是將污水中的固體部分留在了井里，而之中含有各種有害成分卻未經任何處理的污水通過滲透的方式直接滲入地下。
[0006]存在的問題:目前使用的機械式處理方法和化糞池處理方法均存在能源二次消耗的缺點，而滲水井則是一種不被國家允許的污水處理方法。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于提供一種無排放式污水處理系統，以解決上述的問題。
[0008]在本發明的實施例中提供的無排放式污水處理系統，包括:預處理裝置，精密濾水裝置和土壤凈化裝置三部分；
[0009]所述預處理裝置中包括腐敗室和預備過濾室，所述預備過濾室設有排入口和排出口，所述腐敗室和所述預備過濾室的排入口連通；所述預備過濾室中填充有過濾材料；
[0010]所述精密濾水裝置中包括:遮水箱和集水管；所述遮水箱具有進水口和出水口 ；所述進水口和所述預備過濾室的排出口連通；所述集水管具有出水段，所述出水段為槽狀結構設計，所述集水管與所述出水口相連通；
[0011]所述土壤凈化裝置包括:土壤過濾組件和散水布；所述土壤過濾組件由透氣性土壤構成，所述透氣性土壤包括火山巖灰和/或煉鋼爐渣；所述土壤過濾組件設置于所述集水管的上側；所述散水布的一端設于所述遮水箱中，其另一端設置于所述土壤過濾組件中。
[0012]本發明中提供的無排放式污水處理系統中，污水在腐敗室里被固液分離，分為漂浮物、沉淀物和上澄水，被固液分離的上澄水流進預備過濾室，細微的浮游物被充填的過濾材料的表面形成的生物膜吸收去除，沉淀物殘留在腐敗室底部，被初次過濾的上澄水流入精密濾水裝置中。
[0013]在精密濾水裝置和土壤凈化裝置中，遮水箱用于承裝初步過濾后的上澄水，散水布的一端設置于遮水箱中，并與初步過濾后的上澄水接觸，散水布的另一端則設置于土壤凈化組件中，通過毛細原理和虹吸原理，土壤凈化組件能夠對初步過濾后的上澄水提供吸力，使得初步過濾后的上澄水通過散水布從遮水箱中滲透至土壤凈化組件中。初步過濾后的上澄水被吸收至土壤凈化組件中，土壤凈化組件中的吸水層是由透氣性土壤構成，透氣性土壤由火山巖灰和/或煉鋼爐渣構成，其透氣性較高，土壤中含有多種好氧微生物，好樣微生物能夠對流經土壤的水體進行凈化，消耗水體中的有機物，同時由于火山巖灰或者煉鋼爐渣構成的吸水層其中能夠形成具有60%-75%的間隙，由于存在有這些間隙，能夠對遮水箱中的水體提供吸力，并使得被散水布吸收過來的水能夠得到充分地擴散，并且，土壤凈化組件的表層與空氣接觸，通過揮發作用，土壤中蘊含的水分能夠擴散到大氣中，進而在水體經過土壤凈化組件的過程能夠得到凈化。
[0014]出水口設置于遮水箱的上側時，集水管與出水口連接，在集水管上設置有散水布，污水通過虹吸原理以及毛細原理散布到土壤過濾組件中。當出水口設置于遮水箱的下側時，遮水箱中的初步過濾后的上澄水不僅可以通過虹吸原理以及毛細原理散布到土壤過濾組件中，還可以在水壓作用下向外涌出，為水體移動提供動力，能夠保持土壤過濾組件的吸水與散水平衡，使得本發明能夠持續對污水進行凈化，而且能夠在不使用外部能量的情況下進行凈化。所以使用本發明提供的無排放式污水處理系統不但凈化環保而且運行成本低廉
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【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明提供的無排放式污水處理系統中預處理裝置的結構示意圖；
[0016]圖2為本發明提供的無排放式污水處理系統中精密濾水裝置的結構示意圖；
[0017]圖3為本發明提供的無排放式污水處理系統中土壤凈化裝置的結構示意圖；
[0018]1.預處理裝置，2.預備過濾室，3.腐敗室，4.連通管，5.吸附裝置，6.檢查通道，
7.土壤過濾組件，8.遮水箱，9.散水布，10.集水管，11.檢查管道，12.腐敗室連通管，a.甲烷菌污泥層。
【具體實施方式】
[0019]下面通過具體的實施例子并結合附圖對本發明做進一步的詳細描述。
[0020]實施例1:
[0021]如圖1至圖3所示的無排放式污水處理系統，包括:預處理裝置1，精密濾水裝置和土壤凈化裝置三部分；
[0022]所述預處理裝置I中包括腐敗室3和預備過濾室2，所述預備過濾室2設有排入口和排出口，所述腐敗室3和所述預備過濾室2的排入口連通；所述預備過濾室2中填充有過濾材料；
[0023]所述精密濾水裝置中包括:遮水箱8和集水管10 ;所述遮水箱8具有進水口和出水口 ；所述進水口和所述預備過濾室2的排出口連通；所述集水管10具有出水段，所述出水段為槽狀結構設計，所述集水管10與所述出水口相連通；
[0024]所述土壤凈化裝置包括:土壤過濾組件7和散水布9 ;所述土壤過濾組件7由透氣性土壤構成，所述透氣性土壤包括火山巖灰和/或煉鋼爐渣；所述土壤過濾組件7設置于所述集水管10的上側；所述散水布9的一端設于所述遮水箱8中，其另一端設置于所述土壤過濾組件?中。[0025]本發明中提供的無排放式污水處理系統中，污水在腐敗室3里被固液分離，分為漂浮物、沉淀物和上澄水，被固液分離的上澄水流進預備過濾室2，細微的浮游物被充填的過濾材料的表面形成的生物膜吸收去除，沉淀物殘留在腐敗室3底部，被初次過濾的上澄水流入精密濾水裝置中。
[0026]在精密濾水裝置和土壤凈化裝置中，遮水箱8用于承裝初步過濾后的上澄水，散水布9的一端設置于遮水箱8中，并與初步過濾后的上澄水接觸，散水布9的另一端則設置于土壤凈化組件中，通過毛細原理和虹吸原理土壤凈化組件能夠對初步過濾后的上澄水提供吸力，使得初步過濾后的上澄水通過散水布9從遮水箱8中滲透至土壤凈化組件中。初步過濾后的上澄水被吸收至土壤凈化組件中，土壤凈化組件由透氣性土壤構成，透氣性土壤由火山巖灰和/或煉鋼爐渣構成，其透氣性較高，大氣蒸騰作用使土壤內部產生最大不超過-0.0lMPA的負壓，蒸騰產生的拉力以負壓的形式在土壤內部從上自下依次傳遞，而不是靠水分的內聚力上下同時移動，水分在土壤中經受的吸附力、張力、毛管力、真空力等綜合作用力大于水分所承受的重力時，處理水便被這個綜合力托住，不向下移動，而是向上移動，最終蒸發。在向上移動過程中，給土壤間隙和土壤微生物高效率提供氧氣，因此處理水會受到土壤微生物產生的生物氧化，進而進行有氧性分解，使水質達到更高標準。而且土壤中含有多種好氧微生物，好樣微生物能夠對流經土壤的水體進行凈化，消耗水體中的有機物，由于火山巖灰或者煉鋼爐渣構成的土壤過濾組件7中能夠形成具有60%-75%的間隙，由于存在有這些間隙，能夠對遮水箱8中的水體提供吸力，并使得被散水布9吸收過來的水能夠得到充分地擴散，并且，土壤凈化組件的表層與空氣接觸，通過揮發作用，土壤中蘊含的水分能夠擴散到大氣中，進而在水體經過土壤凈化組件的過程能夠得到凈化。
[0027]出水口設置于遮水箱8的上側時，集水管10與出水口連接，在集水管10上設置有散水布9，污水通過虹吸原理以及毛細原理散布到土壤過濾組件7中。當出水口設置于遮水箱8的下側時，遮水箱8中的初步過濾后的上澄水不僅可以通過虹吸原理以及毛細原理散布到土壤過濾組件7中，還可以在水壓作用下向外涌出，為水體移動提供動力，能夠保持土壤過濾組件7的吸水與散水平衡，使得本發明能夠持續對污水進行凈化，而且能夠在不使用外部能量的情況下進行凈化。所以使用本發明提供的無排放式污水處理系統不但凈化環保而且運行成本低廉。
[0028]對于處理裝置需要更進一步說明的是:
[0029]預處理裝置I優選為由長方形鋼筋混凝土防水結構構成。
[0030]使用時，污水在腐敗室3內停留24小時，形成沉淀物、上澄水、漂浮物三個部分。
[0031]漂浮物位于水位表面，隔絕大氣，使腐敗室處于缺氧狀態。
[0032]上澄水中包含高負荷溶解性BOD (生化耗氧量)，大量具有分解功能的微生物存在當中。
[0033]沉淀的污泥是甲烷菌的棲息地，氨作為污泥中強堿性的亞硝酸銨存在。
[0034]其次，腐敗室3中的分階段發酵分解。
[0035]第一階段的分解:通過厭氧菌群進行酸性發酵分解。
[0036]纖維素一醋酸、丁酸等；
[0037]碳水化合物一醋酸、丁酸、丙酮、乙醇等；
[0038]蛋白質一氨基酸、脂肪酸等；[0039]脂肪一脂肪酸、甘油、乙醇等；
[0040]以上高分子有機物經分解后成為低分子有機物后產生的中間物，酸性發酵過程中會產生一些臭氣，進入下階段后消失。
[0041]第二階段的分解: [0042]甲烷菌在第一階段分解成的中間物通過堿性發酵，使二氧化碳甲烷變成氣體，有機物成為氣體使沉淀污泥量減少。甲烷菌具有超強的殺菌力，腐敗室內的大腸菌等細菌被甲烷菌消化。
[0043]亞硝酸銨的作用:甲烷與二氧化碳大部分散布在室內大氣中，氨以強堿性的亞硝酸銨的形式存在污泥中，并與第一階段酸性發酵的偏酸性的水中和，使水保持為弱堿性，為甲烷菌的生存提供了良好的條件。所以亞硝酸銨從第一階段至第二階段的分解是非常重要的中介物。
[0044]實施例2:
[0045]基于上述實施例，本發明還做了如下改進:
[0046]所述腐敗室包括初級腐敗室和次級腐敗室，所述初級腐敗室和所述次級腐敗室通過腐敗室連通管12連通；
[0047]所述初級腐敗室以及所述次級腐敗室的上側均設置有吸附裝置5，所述初級腐敗室的上側還設置有過濾層；
[0048]所述初級腐敗室以及所述次級腐敗室中均設置有甲烷菌污泥層a。
[0049]初級腐敗室以及次級腐敗室內設置有培養有甲烷菌的污泥層，在上述無氧環境下甲烷菌能夠對上述的中間產物進行堿性發酵，從而保證污水的酸堿平衡。同時，甲烷菌具有超強的殺菌力，初級腐敗室以及次級腐敗室內的大腸菌等細菌都可以被甲烷菌消化。
[0050]預處理裝置I中設置有初級腐敗室和次級腐敗室，能夠對污水至少進行兩次凈化作業，高分子有機物能夠通過厭氧菌分解成為低分子有機物或無機物以及中間產物，然后再通過甲烷菌對中間產物進行分解，并且，污水中的細菌還能夠通過甲烷菌消化。因此，通過本發明的特殊結構設計，能夠在不采用機械設備的情況下實現對污水的高效凈化處理，其污水處理過程中幾乎沒有能量消耗，從而達到了污水低能耗凈化的目的。
[0051]在本實施例中，初級腐敗室以及次級腐敗室的頂部均開設有檢查通道6，檢查通道6露出地面的部分還設置有蓋子。
[0052]為了提高預備過濾室2的過濾效果，可以在預備過濾室2中設置過濾布和連通管4，所述過濾布設在填充的過濾材料的上表面，所述過濾材料為鵝卵石。所述連通管4貫穿所述預備過濾室2，自下向上將預備過濾室2和遮水箱8連通。過濾布鋪設在預備過濾室2中填充的過濾材料的上表面，進入預備過濾室2的沉淀分離后的上澄水先通過過濾布，再通過過濾材料，通過過濾材料的上澄水通過連通管4自下向上在水的壓力作用下進入遮水箱8。
[0053]還包括檢水槽，所述檢水槽通過所述集水管10和所述遮水箱8連通，所述檢水槽中的水位和所述遮水箱中的水位平齊。為了方便檢驗經過精密濾水裝置過濾后的上澄水是否達到標準，通過檢水槽能夠直接檢查經過精密濾水裝置過濾的上澄水是否達標。
[0054]檢水槽里的水位通常和精密濾水裝置的水位相稱。無需抽出檢水槽里的水，因為檢水槽里的水是無色、無味、透明的，能夠達到I米以上的透視度。[0055]還包括有檢查管道11，所述檢查管道11的一端與集水管10連通，所述檢查管道11的另一端伸出所述凈化組件。設置檢查管道11，能夠使得維護人員隨時通過檢查管道11對集水管10中的水體進行檢測。
[0056]所述散水布9包括有吸水段和與所述吸水段連接的散水段，所述散水段為纖維散水布，所述吸水段設置于所述出水段中，所述散水段設置于所述土壤過濾組件7中。散水段采用纖維布結構設計，能夠提高水體的擴散速度，增加本發明的凈化效率。
[0057]土壤過濾組件7包括有用于種植植被的植被層。土壤過濾組件的表層種植有植被。種植的植被可以為綠草或者小型樹木，使得這些植物形成植被層，植被層中的植物的根部具有保護透氣性土壤的作用。并且，設置有植被層，還能夠使得本發明具有較高的觀賞性。同時，根據植被層種植植物的不同，還具有警示作用，表示該處地下設置有本發明，避免重物碾壓。
[0058]所述集水管10的下側還設置有防滲水布，設置防滲水布能夠防止污水在沒有得到凈化后就返滲到地下，對地下水造成污染的情況。
[0059]新型無動力無排放式污水處理系統徹底解決了因機械故障、停電、自然災害等原因無法正常運行的詬病。無需動力因后期運行完全不產生費用，徹底解決了農村牧區、鄉鎮等無城市公共污水管網和處理系統的后顧之憂，無需排放也就不存在污染地下水的問題，并且處理后的水質完全達到國家標準。
[0060]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各 種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.無排放式污水處理系統，其特征在于，包括:預處理裝置，精密濾水裝置和土壤凈化裝置三部分； 所述預處理裝置中包括腐敗室和預備過濾室，所述預備過濾室設有排入口和排出口，所述腐敗室和所述預備過濾室的排入口連通；所述預備過濾室中填充有過濾材料； 所述精密濾水裝置中包括:遮水箱和集水管；所述遮水箱具有進水口和出水口 ；所述進水口和所述預備過濾室的排出口連通；所述集水管具有出水段，所述出水段為槽狀結構設計，所述集水管與所述出水口相連通； 所述土壤凈化裝置包括:土壤過濾組件和散水布；所述土壤過濾組件由透氣性土壤構成，所述透氣性土壤包括火山巖灰和/或煉鋼爐渣；所述土壤過濾組件設置于所述集水管的上側；所述散水布的一端設于所述遮水箱中，其另一端設置于所述土壤過濾組件中。
2.根據權利要求1所述的無排放式污水處理系統，其特征在于， 所述腐敗室包括初級腐敗室和次級腐敗室，所述初級腐敗室和所述次級腐敗室通過腐敗室連通管連通； 所述初級腐敗室以及所述次級腐敗室的上側均設置有吸附裝置，所述初級腐敗室以及所述次級腐敗室中均設有甲烷菌污泥層； 所述初級腐敗室的上側還設有過濾層。
3.根據權利要求1所述的無排放式污水處理系統，其特征在于， 所述預備過濾室中還設有過濾布和連通管； 所述過濾布設在填充的所述過濾材料的上表面，所述連通管自下向上貫穿所述預備過濾室，將所述預備過濾室和所述遮水箱連通。
4.根據權利要求1所述的無排放式污水處理系統，其特征在于， 還包括有檢查管道，所述檢查管道的一端與所述集水管連通，所述檢查管道的另一端延伸出所述土壤凈化組件。
5.根據權利要求1所述的無排放式污水處理系統，其特征在于， 還包括檢水槽，所述檢水槽通過所述集水管和所述遮水箱連通。
6.根據權利要求1所述的無排放式污水處理系統，其特征在于， 所述散水布包括有吸水段和與所述吸水段連接的散水段，所述散水段為纖維散水布，所述吸水段設置于所述出水段中，所述散水段設置于所述土壤過濾組件中。
7.根據權利要求1所述的無 排放式污水處理系統，其特征在于， 所述土壤過濾組件包括有用于種植植被的植被層。
8.根據權利要求1所述的無排放式污水處理系統，其特征在于， 所述集水管的下側還設置有防滲水布。
【文檔編號】C02F9/14GK103466907SQ201310472895
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年10月11日 優先權日:2013年10月11日
【發明者】吳峰, 呼群 申請人:內蒙古日清源環保科技有限責任公司