防堵塞、防短流有復氧功能的微污染水土地處理系統的制作方法
【專利摘要】本發明提出了一種防堵塞、防短流有復氧功能的微污染水土地處理系統，其包括防滲層、進水管、出水管、粗石段、隔污箱、填料段、增氧生態箱、碎石段、土工布、種植土及植物，其中所述防滲層鋪設在溝渠底部及側壁，進水管和出水管分別設置在溝渠長度方向的兩端，隔污箱設置在進水管后部，粗石段設置在隔污箱與進水管一端的渠壁間，增氧生態箱均布在隔污箱后的溝渠內，填料段設置在隔污箱與增氧生態箱之間以及增氧生態箱之間，碎石段設置在最后一個增氧生態箱與出水管一端的渠壁間。
【專利說明】
防堵塞、防短流有復氧功能的微污染水土地處理系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種微污染水處理系統，尤其涉及一種防堵塞、防短流有復氧功能的微污染水土地處理系統。【背景技術】
[0002]隨著現代化進程的不斷加快，環境污染日益加劇，城市自然和人造水體水質逐日惡化。同時隨我國“海綿城市”建設的推動，雨水回收利用成為必然趨勢。以上污染水體，均需凈化后才能滿足其觀賞、娛樂及回用要求。但其水質不同于傳統意義上的污水，其污染物質含量相對較少，傳統污水生化處理工藝和設備因水中營養源含量不足很難形成有效的生物群落，凈化效果不理想。目前的研究普遍認為，土地處理系統(地下滲濾、人工濕地)是凈化微污染水和抑制富營養化的一種比較理想技術途徑。土地處理技術系統通過填料的物理過濾、附著微生物的生物降解、吸附以及植物的新陳代謝、吸收等作用去除水中的污染物質。其疊加、復合并相生互補的凈化機理能夠有效克服低營養源、水質波動大等微污染水質特點，達到有效進化的目的。但傳統土地處理系統主要存在以下方面的不足:
[0003]傳統土地處理系統在運行一定時間后，系統的出水量會大大減小，甚至完全堵塞。 其原因主要有兩方面，一是系統內氧氣含量不足，好氧微生物及硝化細菌的數量和活性下降，污染物質去除率下降，從而導致系統內有機及氨氮污染物質堆積堵塞;二是傳統土地處理系統對無機污染物質(泥沙、無機懸浮物)的去除主要依靠物理過濾及生物吸附，但無法將攔截下的無機污染物質轉移出系統。運行時間越長，系統截留的無機污染物質越多，最終造成堵塞。
[0004]針對土地處理系統復氧困難的問題公開號為CN1562772A的中國專利在土地處理中布置穿孔通氣管，穿孔通氣管外表包覆高分子疏水性透氣膜，穿孔通氣管的一端連接地表的抽氣扇，另一端直接與大氣相通，通過自然風帶動抽氣扇轉動，在通氣管內形成負壓， 使空氣在通氣管流通，再通過高分子疏水性透氣膜將氧氣投入土地處理系統中。其缺陷主要有三方面:第一，高分子疏水性透氣膜價格較高，導致土地處理系統造價過高;第二，土地系統復氧動力依靠自然風力，復氧量不穩定;第三，抽氣扇設置高度過低則自然風小，復氧不足，設置高度過高則對景觀風貌破壞較大，應用領域受限。公開號CN103387290A的中國專利在土地處理系統中設置曝氣管，通過外置風機向系統中充氧。其缺陷主要有兩個方面:第一，系統需要設置外部氣源，必須設置鼓風機機房，同時風機工作噪音較大，不適合使用在對景觀及噪音要求較高的區域內；第二，相對于傳統工藝中底部設置曝氣管，豎向布置曝氣管維修相對簡單，但其工作量仍然很大。尤其是更換曝氣管時，其設置在曝氣管周邊的卵石保護層會產生坍塌，對新曝氣管的安裝產生極大障礙。
[0005]針對土地處理系統堵塞的問題，專利號ZL200910199880.9的專利，通過使用過濾插板和濾料攔截進水中攜帶SS污染物，但過濾插板和濾料堵塞檢查、拆裝、清洗及更換工作繁瑣，耗時耗工。還有部分行業人員將反沖洗系統引入土地處理系統，利用凈水反沖去除系統中的SS污染物質，但反沖系統造價較高，運行管理作業復雜；同時系統必須設有清水池，還需外設反沖洗栗或栗房，其應用范圍受限較大。
[0006]同時傳統土地處理系統大多為垂直流或水平流形式，受系統溝渠形狀、填料均勻度、堵塞及微生物掛膜均勻度等條件的影響，容易發生短流現象，一部分水的停留時間縮短，得不到充分凈化，降低了處理效率;另一部分水的停留時間可能很長，甚至出現水流基本停滯不動的死水區，減少了處理系統的有效容積，對系統凈化效果造成了不利影響。
[0007]綜上所述，實有必要加以改進。
【發明內容】
[0008]本發明提出一種防堵塞、防短流有復氧功能的微污染水土地處理系統，解決了現有技術土地處理系統易堵塞、復氧不足、復氧量不穩定及系統短流等的缺陷。
[0009]本發明的技術方案是這樣實現的:[〇〇1〇] 一種防堵塞、防短流有復氧功能的微污染水土地處理系統，其包括防滲層、進水管、出水管、粗石段、隔污箱、填料段、增氧生態箱、碎石段、土工布、種植土及植物，其中所述防滲層鋪設在溝渠底部及側壁，進水管和出水管分別設置在溝渠長度方向的兩端，隔污箱設置在進水管后部，粗石段設置在隔污箱與進水管一端的渠壁間，增氧生態箱均布在隔污箱后的溝渠內，填料段設置在隔污箱與增氧生態箱之間以及增氧生態箱之間，碎石段設置在最后一個增氧生態箱與出水管一端的渠壁間。
[0011]與現有技術相比，本發明具有如下有益效果:通過設置隔污箱攔截了水中SS污染物并將之轉移出系統;通過增氧生態箱充分穩定的向系統中復氧，并在其中形成有益微生物群落;利用隔污箱和增氧生態箱的進出水口的高低設施有效防止系統出現短流現象。在不改變地表景觀風貌、不增加外部附屬設施的前提下解決了土地處理系統易堵塞、復氧不足、復氧量不穩定及系統短流等缺點，降低了系統維護管理的工作量，提高了土地處理系統的凈化效率和使用壽命。[〇〇12]本發明進一步的改進如下:
[0013]進一步地，所述隔污箱內部還包括纖維網墊和隔污箱頂蓋，所述隔污箱內部上部設有滾軸電機，下部設有傳動軸，所述纖維網墊環繞滾軸電機和傳動軸，所述纖維網墊上部設有截污籃，所述截污籃在滾軸電機的帶動下轉動，所述隔污箱頂蓋扣接在箱體上。
[0014]進一步地，所述增氧生態箱上部設有電機，電機出軸連接葉輪，葉輪在電機的帶動下轉動。
[0015]進一步地，所述增氧生態箱內下部設填料，填料材質為具有高比表面積和孔隙率的聚酯纖維或聚酯、植物復合纖維。
[0016]進一步地，還包括扣接在箱體上部的增氧生態箱頂蓋，頂蓋上部有通氣孔，頂蓋下部設有絲網，絲網目數為10目?18目，絲網材質為塑料或經過防銹處理的金屬。
[0017]進一步地，所述隔污箱和增氧生態箱的正面箱壁上部設有進水口，背面箱壁下部設有出水口，微污染水土地處理系統被分割成數個獨立段落，每個段落的水流方向均為下進水，上出水。
[0018]進一步地，所述粗石段材料為粒徑5?6cm的礫石或沸石。[〇〇19]進一步地，所述填料段材料為粒徑3?4cm的礫石、沸石、陶粒填料或玻璃輕石，配合比為 1:1:1 或 1:1:0.5。
[0020] 進一步地，所述碎石段材料為粒徑1?2cm的礫石。[〇〇21]進一步地，所述粗石段、填料段及碎石段上部使用土工布與種植土隔絕，種植土內部種植植物。【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。[〇〇23]圖1是本發明的結構示意圖。[〇〇24]圖2是隔污箱的正視剖面示意圖。[〇〇25]圖3是隔污箱的側視剖面示意圖。[〇〇26]圖4是隔污箱的俯視剖面示意圖。[〇〇27]圖5是增氧生態箱的正視剖面示意圖。
[0028]圖6是增氧生態箱的側視剖面示意圖
[0029]圖7是增氧生態箱的俯視剖面示意圖。
[0030]其中:1.防滲層，2.進水管，3.粗石段，4.隔污箱，5.填料段，6.增氧生態箱，7.碎石段，8.土工布，9.種植土，10.植物，11.出水管，12.滾軸電機，13.傳動軸，14.纖維網墊，15.截污籃，16.隔污箱頂蓋，17.電機，18.葉輪，19.填料，20.增氧生態箱頂蓋。【具體實施方式】[〇〇31]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。[〇〇32]如圖1至7所示，為符合本發明的一種防堵塞、防短流有復氧功能的微污染水土地處理系統，其包括防滲層1、進水管2、出水管11、粗石段3、隔污箱4、填料段5、增氧生態箱6、 碎石段7、土工布8、種植土 9及植物10。在地面挖掘或砌筑溝渠。防滲層1鋪設在溝渠底部及側壁。進水管2和出水管11分別設置在溝渠長度方向的兩端。隔污箱4設置在進水管2后部。 粗石段3設置在隔污箱4與進水管2—端的渠壁間。增氧生態箱6均布在隔污箱4后的溝渠內。 填料段5設置在隔污箱4與增氧生態箱6之間以及增氧生態箱6之間。碎石段7設置在最后一個增氧生態箱6與出水管11 一端的渠壁間。[〇〇33]隔污箱4內上部設有滾軸電機12,下部設有傳動軸13,纖維網墊14環繞滾軸電機12 和傳動軸13,纖維網墊14上部設有截污籃15,纖維網墊14滾軸電機12的帶動下轉動，箱體頂蓋扣接在箱體上。系統進水經過隔污箱時水中的SS污染物被纖維網墊14攔截，并在電機17 的帶動下被提出水中，在經過截污籃時被刮落，截留在截污籃中。定期打開箱體頂蓋將截污籃提出，將內部截留污染物移除出系統。
[0034]增氧生態箱6均布在隔污箱4后的溝渠內，根據水質情況設置2?5臺，箱體上部設有電機17,電機17出軸連接葉輪18,葉輪18在電機的17帶動下轉動。水流進入增氧箱時被葉輪攪動、揚起，并與箱體內壁撞擊粉碎，通過攪拌氣膜和液膜，增加氣、液的接觸面積，以擴大氧氣在水中的濃度梯度，增加水中溶氧含量。
[0035]增氧生態箱6內下部設填料，填料材質為具有高比表面積和孔隙率的聚酯纖維或聚酯、植物復合纖維。填料和水中的高溶氧環境形成一個好氧微生物和硝化細菌的繁育和生長空間，為整個系統中有機污染物及氨氮污染物的去除提供穩定的消費群落。
[0036]增氧生態箱6箱體頂蓋扣接在箱體上部，頂蓋上部有通氣孔，頂蓋下部設有絲網， 絲網目數為10目?18目，絲網材質為塑料或經過防銹處理的金屬。在保證氧生態箱內部與外部大氣暢通的同時防止葉輪攪拌和激起的水流沖出箱體及外部污染物進入箱體。[〇〇37]隔污箱4和增氧生態箱6的正面箱壁上部設有進水口，背面箱壁下部設有出水口， 微污染水土地處理系統被分割成數個獨立段落，每個段落的水流方向均為下進水，上出水。 通過隔污箱4和增氧生態6箱的流向調節防止系統出現短流現象。
[0038]粗石段3設置在隔污箱4與進水管2—端的渠壁間，材料為粒徑5?6cm的礫石或沸石。所述填料段5設置在隔污箱4與增氧生態箱6之間以及增氧生態箱6之間，材料為粒徑3? 4cm的礫石、沸石、陶粒填料或玻璃輕石，配合比為1:1:1或1:1:0.5。所述碎石段7設置在最后一個增氧生態6箱與出水管11 一端的渠壁間，材料為粒徑1?2cm的礫石。[〇〇39] 粗石段3、填料段5及碎石段3上部使用土工布與種植土隔絕，種植土內部種植根系較長植物。利用植物根系的傳輸作用為系統提供部分氧氣同時利用植物生長和代謝活動將部分污染物轉移出系統。
[0040]與現有技術相比，本發明具有如下有益效果:通過設置隔污箱攔截了水中SS污染物并將之轉移出系統;通過增氧生態箱充分穩定的向系統中復氧，并在其中形成有益微生物群落;利用隔污箱和增氧生態箱的進出水口的高低設置有效防止系統出現短流現象。在不改變地表景觀風貌、不增加外部附屬設施的前提下解決了土地處理系統易堵塞、復氧不足、復氧量不穩定及系統短流等缺點，降低了系統維護管理的工作量，提高了土地處理系統的凈化效率和使用壽命。
[0041]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則的內，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的內。
【主權項】
1.一種防堵塞、防短流有復氧功能的微污染水土地處理系統，其包括防滲層(1)、進水 管(2)、出水管(11)、粗石段(3)、隔污箱(4)、填料段(5)、增氧生態箱(6)、碎石段(7)、土工布 (8)、種植土 (9)及植物(10)，其特征在于:所述防滲層(1)鋪設在溝渠底部及側壁，進水管 (2)和出水管(11)分別設置在溝渠長度方向的兩端，隔污箱(4)設置在進水管(2)后部，粗石 段(3)設置在隔污箱(4)與進水管(2)—端的渠壁間，增氧生態箱(6)均布在隔污箱(4)后的 溝渠內，填料段(5)設置在隔污箱(4)與增氧生態箱(6)之間以及增氧生態箱(6)之間，碎石 段(7)設置在最后一個增氧生態箱(6)與出水管(11) 一端的渠壁間。2.如權利要求1所述的防堵塞、防短流有復氧功能的微污染水土地處理系統，其特征在 于:所述隔污箱內部還包括纖維網墊(14)和隔污箱頂蓋(16)，所述隔污箱(4)內部上部設有 滾軸電機(12)，下部設有傳動軸(13)，所述纖維網墊(14)環繞滾軸電機和傳動軸，所述纖維 網墊上部設有截污籃(15)，所述截污籃在滾軸電機的帶動下轉動，所述隔污箱頂蓋(16)扣 接在箱體上。3.如權利要求2所述的防堵塞、防短流有復氧功能的微污染水土地處理系統，其特征在 于:所述增氧生態箱(6)上部設有電機(17 )，電機出軸連接葉輪(18)，葉輪在電機的帶動下轉動。4.如權利要求3所述的防堵塞、防短流有復氧功能的微污染水土地處理系統，其特征在 于:所述增氧生態箱內下部設填料(19)，填料材質為具有高比表面積和孔隙率的聚酯纖維 或聚酯、植物復合纖維。5.如權利要求4所述的防堵塞、防短流有復氧功能的微污染水土地處理系統，其特征在 于:還包括扣接在箱體上部的增氧生態箱頂蓋(20 )，頂蓋上部有通氣孔，頂蓋下部設有絲 網，絲網目數為10目?18目，絲網材質為塑料或經過防銹處理的金屬。6.如權利要求5所述的防堵塞、防短流有復氧功能的微污染水土地處理系統，其特征在 于:所述隔污箱(4)和增氧生態箱(6)的正面箱壁上部設有進水口，背面箱壁下部設有出水 口，微污染水土地處理系統被分割成數個獨立段落，每個段落的水流方向均為下進水，上出 水。7.如權利要求6所述的防堵塞、防短流有復氧功能的微污染水土地處理系統，其特征在 于:所述粗石段(3)材料為粒徑5?6cm的礫石或沸石。8.如權利要求7所述的防堵塞、防短流有復氧功能的微污染水土地處理系統，其特征在 于:所述填料段(5)材料為粒徑3?4cm的礫石、沸石、陶粒填料或玻璃輕石，配合比為1:1:1 或1:1:0.5。9.如權利要求8所述的防堵塞、防短流有復氧功能的微污染水土地處理系統，其特征在 于:所述碎石段(7)材料為粒徑1?2cm的礫石。10.如權利要求9所述的防堵塞、防短流有復氧功能的微污染水土地處理系統，其特征 在于:所述粗石段(3)、填料段(5)及碎石段(7)上部使用土工布(8)與種植土 (9)隔絕，種植 土內部種植植物(10)。
【文檔編號】C02F3/34GK106007260SQ201610619430
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月29日
【發明人】穆毅, 王堅偉, 易威, 陳繁, 劉飛
【申請人】江蘇華億天地環境科技有限公司