专利名称：生物滤塔地下渗滤复合一体化污水处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种污水处理装置，尤其涉及一种由地面生物滤塔与地下渗滤系统复合而成的一体化污水处理装置，属于环境工程污水处理技术领域。
背景技术：
我国是一个水资源匮乏的国家，然而随着我国经济的迅速发展，水体污染问题日益突出，各大城市的内河都受到不同程度的污染，黑臭、灰臭现象频发，太湖、滇池等流域则连年出现了大面积的有毒蓝绿藻水华。
传统的二级城市污水处理厂大都采用活性污泥法来处理污水，该方法对导致水体富营养化主要的限制因子氮和磷去除效果有限，其一次性建设投资、配套的管道设施成本、运行费用对财政造成巨大负担，而且管理运行技术性要求比较高。在我国目前的国情下，大型湖泊和河流的周边农村地区和偏远的山区和旅游景点，筹建二级城市污水处理厂可行性不高。目前的面源生活污水处理的技术中，地下渗滤技术由于其建设成本低、运行管理简单、处理效果好而日益得到人们的重视。目前我国应用比较多的尼米型地下渗滤装置在系统进水管下面设厌氧槽(尼米槽)截留有机物，而污水的硝化却在污水流经尼米槽后在土壤表面张力作用下进入槽周围的好氧土壤区实现的，因而污水在硝化之后的反硝化往往存在有机碳源不足而限制系统脱氮效率的问题，另外地下渗滤技术还普遍存在容易堵塞、供氧不足、占地面积大等问题，如何改进地下渗滤如上所述的这些不足成为人们关注的热点。
公开号为CN2286176Y的中国专利采用迅速扩散和逐级浸润的扩散方式，在处理槽中从上到下依次设计有土壤层、扩散层、两个浸润层、土壤层、砾石集水层。该发明的目的是提高布水效果、改善土壤的防堵塞性能，但其结构对于提高系统供氧能力的作用有限。
公开号为CN1405096A的中国专利针对地下渗滤法氮的去除率不高的问题，在布水管下面的渗滤扩散层引入一定量的原污水，提供充足的有机碳源促进反硝化效率，但这种方法增添了运行的操作难度，不便管理。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种生物滤塔地下渗滤复合一体化污水处理装置，能有效提高脱氮除磷深度污水处理性能，成本低廉，占地面积小，适合于社区的分散性污水处理。
为实现这样的目的，本发明的污水处理装置由地面滴滤塔和地下渗滤系统两部分组成。地面滴滤塔的壳体由玻璃钢、塑料或混凝土等材质构成，塔内装有作为生物膜生长载体如砾石、塑料或陶瓷等填料，滴滤塔开有通风口。滴滤塔的上方布置一个滴滤塔布水盘，下部设置由无纺布、塑料、金属等编制而成的隔栅网，底部的滴滤塔出水管与地下渗滤系统中的地下渗滤布水管相通。
地下渗滤系统的外壳用玻璃钢、塑料、混凝土制成，内部装有特配土壤，底部铺设砾石堆，出水管埋在底部砾石堆中并从地下渗滤系统的底部引出。底部砾石堆与其上部的特配土壤用织物隔开，地下渗滤系统的上部土壤中埋设一个装有沙子等填料的厌氧槽，厌氧槽上部为用织物隔开土壤的上砾石堆，地下渗滤布水管埋入上砾石堆中。
生活污水由化粪池预处理后流经布水盘，均匀分配后滴落至生物滴滤塔内的填料表面，滴滤塔通过通风口的自然通风作用实现塔内良好的复氧情况。污水经过滴滤塔填料表面的生物膜处理后，经过隔栅网由滴滤塔出水管收集进入地下渗滤系统布水管，由布水管分配，经过表面长有生物膜的砾石堆后进入地下渗滤系统的厌氧槽，并在厌氧槽中达到足够的停留时间后在特配土壤表面张力的作用下爬升，连续地向下层土壤层渗透，在土壤层中进一步进行生态处理后由出水管收集排出系统。
本发明中的地下渗滤系统可以放置在用玻璃钢、塑料、混凝土制成的外壳中，构成与外界相对独立的系统埋入土壤，系统表土上可以栽培花卉草皮等绿化作物，实现生态去污和景观建设的有机结合。本发明整个地上地下一体化污水处理装置可以安装于居家庭院或者小区的绿化场地中，根据污水负荷大小调节相应的尺寸，滴滤塔内的填料和地下渗滤系统内的土壤可以根据运行需要随时更换。
本发明巧妙地利用生物滤塔供氧良好的优点完成大部分有机物的降解和氨氮的硝化，使得氨氮的硝化发生在地下渗滤装置的有机物截留之前，同时利用地下渗滤系统的厌氧槽截留剩余的有机物作为反硝化的碳源，实现反硝化效率的提高，同时厌氧槽对有机物的截留液化又解决了生物滤塔生物膜脱落引起的污泥处理问题，另外地下渗滤具备除磷能力可以对生物滤塔的出水进一步处理，使出水达到深度处理的要求。本发明采用地面生物滤塔与地下渗滤系统复合一体化结构，将滤塔高效处理后的出水引入地下渗滤系统中，对地下渗滤而言进水负荷降低，因而可以减少滤塔高度和地下渗滤系统所需的处理面积，体积的减小和占地面积的减少，可以方便地设计成一体化结构和成套设备，便于生产、运输和安装，滤塔填料和土壤可以根据需要进行更换，适合于一家一户或者社区的分散性污水处理。
图1为本发明的结构示意图。
图中，1为滴滤塔布水盘，2为滴滤塔，3为滴滤塔填料，4为隔栅网，5为滴滤塔出水管，6为地下渗滤布水管，7为上砾石堆，8为地下渗滤系统，9为厌氧槽，10为特配土壤，11为底部砾石堆，12为系统出水管具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步描述。
本发明的污水处理装置由地面滴滤塔2和地下渗滤系统8两部分组成，结构如图1所示。地面滴滤塔2的壳体由玻璃钢、塑料或混凝土等材质构成，塔内装有作为生物膜生长载体的填料3，滴滤塔2开有通风口。滴滤塔2的上方布置一个滴滤塔布水盘1，下部设置隔栅网4，底部的滴滤塔出水管5与地下渗滤系统8中的地下渗滤布水管6相通。
地下渗滤系统8的外壳用玻璃钢、塑料、混凝土制成，内部装有特配土壤10，底部铺设砾石堆11，出水管12埋在底部砾石堆11中并从地下渗滤系统8的底部引出。底部砾石堆11与其上部的特配土壤10用织物隔开，地下渗滤系统8的上部土壤中埋设一个装有沙子等填料的厌氧槽9，厌氧槽9上部为用织物隔开土壤的上砾石堆7，地下渗滤布水管6埋入上砾石堆7中。
生活污水由化粪池预处理后进入滴滤塔布水盘1，污水在滴滤塔布水盘1中均匀分配后滴落至生物滴滤塔2，在此过程中污水与空气直接接触，实现良好的复氧。滴滤塔2内部作为生物膜生长载体的填料3可以由砾石、塑料填料、陶瓷等组成，其特征是比表面大易于微生物生长。滴滤塔2开有通风口，利用自然通风作用实现塔内良好的复氧情况，污水流经滤料时由生物膜对污水中的大部分BOD(生化需氧量)进行降解，同时在此过程中，污水中的大部分氨氮在本装置供氧充足的特点下转化为硝态氮。污水经过滤料的生物膜处理后经过隔栅网4进入滴滤塔出水管5，隔栅网4由无纺布、塑料、金属等编制而成，其作用是阻挡污水中的大块悬浮物及脱落的大块生物膜直接进入地下渗滤系统引起堵塞。流经滴滤塔的污水由滴滤塔出水管收集进入地下渗滤布水管6，地下渗滤布水管6埋入用织物隔开土壤的砾石堆7中，污水在砾石堆中进一步由生物膜处理后均匀分布进入地下渗滤系统的厌氧槽9，厌氧槽9装有沙子等填料，对污水进行截留，大部分悬浮物和上述过程脱落的生物膜在厌氧槽9中停留酸化液化，而污水中的硝态氮在厌氧槽9中碳源充足的条件下进行反硝化，污水在厌氧槽9中达到一定高度停留足够时间后在特配土壤10表面张力的作用下爬升，连续地向下层土壤层渗透，土壤层的间隙中存在大量空气，污水在渗滤过程中，剩余的有机污染物和氨氮由土壤中的好氧微生物矿化或降解，污水中的磷则由土壤吸附去除。污水在经过生物生态两级净化后进入系统出水管12，出水管12埋在用织物隔开土壤的底部砾石堆11中。整个地下渗滤系统8可以放置在用玻璃钢、塑料、混凝土制成的外壳中，构成与外界相对独立的系统埋入土壤，系统表土上可以栽培花卉草皮等绿化作物，实现生态去污和景观建设的有机结合。本发明整个地上地下一体化污水处理装置可以安装于居家庭院或者小区的绿化场地中，根据污水负荷大小调节相应的尺寸，滴滤塔2内的填料和地下渗滤系统8内的土壤可以根据运行需要随时更换。
以下为本发明的一个具体实施例在上海市锦江乐园别墅区某户人家，共计人口5人，日污水发生量为1吨左右，利用家庭庭院3m×5m的绿化场地，放置截面为0.5m×0.5m高1米的玻璃钢制生物滴滤塔，塔内装有直径为3cm～8cm的砾石填料，生物滴滤塔外部种植有爬山虎藤类绿化植物，对外表进行覆盖，达到美化效果，地下渗滤系统面积为2m×2m，高60cm，外壳用玻璃钢制成，全部埋入土内，表面种植草皮，恢复原貌，地下渗滤系统所用的特配土壤为添加有粉煤灰等磷吸附剂的土壤。污水在经过化粪池预处理后由污水泵提升进入系统，进水中的COD、NH4+-N、TN、TP浓度分别平均为110.5mg/L，18.1mg/L，34.6mg/L，10.5mg/L，经系统处理后出水浓度为10.2mg/L，0.9mg/L，3.1mg/L，0.2mg/L，去除率分别是90.8％，95.0％，91.0％，98.1％，处理出水满足国家建设部颁发的《生活杂用水水质标准》(CJ25.1-89)。
权利要求
1.一种生物滤塔地下渗滤复合一体化污水处理装置，其特征在于由地面滴滤塔(2)和地下渗滤系统(8)两部分组成，开有通风口的滴滤塔(2)塔内装有作为生物膜生长载体的填料(3)，滴滤塔(2)的上方布置一个滴滤塔布水盘(1)，下部设置隔栅网(4)，底部的滴滤塔出水管(5)与地下渗滤系统(8)中的地下渗滤布水管(6)相通；地下渗滤系统(8)内部装有特配土壤(10)，底部铺设砾石堆(11)，出水管(12)埋在底部砾石堆(11)中并从地下渗滤系统(8)的底部引出，底部砾石堆(11)与其上部的特配土壤(10)用织物隔开，地下渗滤系统(8)的上部土壤中埋设一个装有沙子填料的厌氧槽(9)，厌氧槽(9)上部为用织物隔开土壤的上砾石堆(7)，地下渗滤布水管(6)埋入上砾石堆(7)中。
2.权利要求1的生物滤塔地下渗滤复合一体化污水处理装置，其特征在于所述滴滤塔(2)的壳体由玻璃钢、塑料或混凝土构成，内部的填料(3)采用比表面大的砾石、塑料填料、或陶瓷。
3.权利要求1的生物滤塔地下渗滤复合一体化污水处理装置，其特征在于所述隔栅网(4)由无纺布、塑料或金属编制而成。
4.权利要求1的生物滤塔地下渗滤复合一体化污水处理装置，其特征在于所述地下渗滤系统(8)整个放置在用玻璃钢、塑料或混凝土制成的外壳中，构成与外界相对独立的系统埋入土壤。
全文摘要
一种生物滤塔地下渗滤复合一体化污水处理装置，由地面滴滤塔和地下渗滤系统两部分组成，开有通风口的滴滤塔塔内装有作为生物膜生长载体的填料，滴滤塔上方布置滴滤塔布水盘，下部设置隔栅网，滴滤塔出水管与地下渗滤系统中的布水管相通；地下渗滤系统的出水管埋在底部砾石堆中，上部特配土壤中埋设厌氧槽，地下渗滤布水管埋入厌氧槽上部的砾石堆中。污水在滴滤塔中大部分氨氮被转化成为硝态氮，大部分BOD被降解，进入地下厌氧槽后，剩余的悬浮颗粒被截留，硝态氮同时在槽中完成反硝化，而后污水经土壤渗滤进一步除磷、脱氮和去处BOD，达到深度处理效果。本发明成本低，应用灵活，安装维护方便，适合于分散性污水处理。
文档编号C02F3/10GK1587102SQ200410066579
公开日2005年3月2日 申请日期2004年9月23日 优先权日2004年9月23日
发明者郑向勇, 何圣兵, 吴德意, 孔海南 申请人:上海交通大学