专利名称：一种用于小规模分散式生活污水深度处理的同心结构潜流景观绿地系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及污水处理技术领域，具体而言，是指应用在农村或小城镇小规模分散 式生活污水深度处理中的一种同心结构(同心圆、同心椭圆、同心方形、同心多边形等)潜 流景观绿地处理工艺。
背景技术：
自二十世纪八十年代以来，人工湿地污水处理技术以其低投资、低运转维护费用、 低能耗、美观等优点开始广泛应用于污水处理和地表水体污染控制领域。目前典型的人工 湿地主要由土壤、碎石和植物构成，多用于污水的深度处理。虽然应用人工湿地处理污水 已经显示出巨大的优越性，但其对污水的净化效率仍受到气候、土壤、污水特性、植物种类 以及湿地形态等因素影响，效果远未达到最佳。目前国内环保工作者对人工湿地的改进主 要集中在布水结构的改善上，开发出了一系列波形流式、垂直流式人工湿地，具有一定的效 果。华南师范大学的陈章和发明了一种自上而下重叠的阶梯状同心圆多级人工湿地(公开 号CN1390787A)，该发明用于污水处理具有占地面积小等优点，但是其结构复杂，大规模应 用施工难度大。农村和小城镇产生的小规模分散式生活污水具有水质、水量波动性大、污水中动 植物油脂含量较高、含有洗涤剂等表面活性剂等特性，人工湿地是其主要的深度处理方式， 但普遍存在冬季处理效果差、夏季容易孽生蚊蝇、处理效率低等缺陷。本发明所涉及的潜 流式人工湿地也称作景观绿地，其充分利用科学配置的碎石过滤层、土壤层以及植物根系 的吸附、拦截、吸收、降解等净化功能，实现对污水中污染物的精细处理，同时有效降低污水 中的TN、TP，确保污水得到有效高效处理，并且不产生污水外溢发臭等二次污染。为保持生 态系统在寒冷的冬季能稳定运行，本发明中选用的植被为多年生常绿的本地优势灌木类植 物。此外，本发明创造性地提出了一种同心结构(同心圆、同心椭圆、同心方形、同心多边形 等)布水方式，具有布水均勻，处理效率高、无堵塞等优点。多项工程实践表明，本发明用于 农村或小城镇分散式生活污水处理，具有处理效果好、运行稳定、无需人工维护、运行费用 低等优点，具有较大应用和推广意义。
发明内容
1、发明目的本发明的目的是解决当前在农村或小城镇小规模分散式生活污水深度处理过程 中人工湿地系统处理效果不佳、结构复杂、二次污染严重等问题，提供的一种因地制宜、运 行费用低廉、布水均勻、处理效果好、运行稳定的一种同心结构(同心圆、同心椭圆、同心方 形、同心多边形等)潜流景观绿地处理系统。在改善景观、增加绿化面积的同时解决小规模 分散式生活污水深度处理的难题。2、技术方案
本发明的目的通过以下方案实现一种用于小规模分散式生活污水深度处理的一 种同心结构(同心圆、同心椭圆、同心方形、同心多边形等)潜流景观绿地同系统，包括4 6圈砖砌同心隔墙、进水管、集水渠、取样口、碎石垫层、土壤以及植被。其中，相邻同心隔墙 间隔1 2m，墙体高度为0. 7 2. 5m,从内圈到外圈高度随水力坡降依次降低；同心隔墙之 间由下到上依次填充一定高度的粗糙石灰石或白云石(020 40mm)、细小石灰石或白云 石(01O~2Omm)和带沙土壤；进水管自下而上埋在内圈碎石垫层中，同心隔墙墙体中同一 高度均勻布置过水管，布水管随同心隔墙墙体外延呈上下波浪布置，废水进入景观绿地系 统中，将实现“上行_下行_上行”依次循环流动；将预处理单元连接景观绿地进水管道，景 观绿地出水经过生态集水渠收集后排放；所述预处理单元包括传统化粪池、沉淀池、厌氧水 解池、好氧处理或厌氧_好氧组合处理系统等。3、有益效果和现有技术相比，本发明具有如下有益效果1)采用同心圆、同心椭圆等形式由内而外以及“上行-下行-上行”循环方式布 水，布水均勻，处理效果好；2)采用潜流式的景观绿地处理，污水只在内部流动，并通过仔 细计算确保污水不会溢出，无臭味等二次污染问题产生；3)景观绿地第一级填料滤床主要 通过过滤去除悬浮物，可防止景观绿地堵塞，确保后续的填料床滤层及土壤层可负载大量 的微生物对污水中的污染物进行深度处理，土壤经过植被覆盖，稳定运行后无需人工维护； 4)由于采取独特的同心结构，第一级填料滤床面积较小，当景观绿地长期运行发生堵塞现 象时，只须对景观绿地第一级填料滤床进行清理，维护管理工作量较小。5)通过系统内碎 石、土壤以及植物的吸附、拦截、吸收、降解等处理，对有机物的去除效果好，并具有一定的 脱氮除磷效果；6)选择多年生常绿的本地优势灌木类植物作为植被，确保生态系统在寒冷 的冬季运行不受影响。7)外圈设置生态集水渠，渠内设置鹅卵石、块石等自然生物填料，可 种植挺水植物，外圈景观绿地出水进入生态集水渠时跌水充氧，进一步通过生物接触氧化 改善出水水质后直接排放。
图1为景观绿地系统俯视2为景观绿地系统剖面图其中，1 砖砌墙；2 生态集水渠；3 取样口 ；4 防水混凝土底；5 防水砂浆；6 景观植物；A 带沙土壤；B 细小石灰石或白云石(010 20mm); C 粗糙石灰石或白云石 (02O~4Omm);D 过水管；E 进水布水管。
具体实施例方式以下通过具体实施例进一步说明本发明实施实例1如图1所示的景观绿地处理系统。其中系统尺寸为外圈椭圆a = 16. 0m, b = 12. 0m,内圈椭圆a = 3. 0m, b = 1. Om ；外圈椭圆高度1. Om,内圈椭圆高度2. Om,埋地深1. Om ； 带沙土壤、细小石灰石或白云石与粗糙石灰石或白云石厚度比例为1.5 1 0.8;系统连 续进水，植被主要有麦冬、美人蕉、南天竹等，均勻间隔种植。
工程实践结果表明，一种用于小规模生活污水深度处理的同心圆式景观绿地系统 主要技术指标处理水量60m7d;占地面积160m2;建设造价800元/m3废水；运行费用基本无需运行费用。处理目标水质为某农村分散式生活污水，预处理为好氧+微动力厌氧组合工艺， 废水自流或经过提升后，进入本发明系统，经过布水管道滴落自流至底部，由填充的砾石或 土壤对有机物进行截留，经过上行下行交替的污水过水管，实现“上行_下行_上行”循环方 式过水处理，最终汇入集水渠。经过本发明处理后效果如下进水COD为102. 5mg/L, TN为 28. 5mg/L，TP 为 3. lmg/L，B0D5 为 41. 2mg/L。经过本发明处理之后，出水 COD 为 50. 4mg/L， TN 为 14. Omg/L, TP 为 1. 2mg/L, B0D5 为 15. Omg/L。实施实例2其他同实施实例1，处理水质为某小城镇小规模生活污水，处理水量为100m3/d， 预处理为厌氧(化粪池)处理，经过本发明处理后效果如下进水COD为125. 5mg/L, TN为 44. 4mg/L，TP 为 3. 2mg/L，B0D5 为 45. 5mg/L。经过本发明处理之后，出水 COD 为 65. 8mg/L， TN 为 15. 8mg/L, TP 为 1. 5mg/L, B0D5 为 15. Omg/L。
权利要求
一种用于小规模生活污水深度处理的同心结构(同心圆、同心椭圆、同心方形、同心多边形等)潜流景观绿地系统，其特征在于由4～6个砖砌同心隔墙构成，相邻同心隔墙间隔1～3m，墙体高度为0.7～2.5m，从内圈到外圈高度随水力坡降依次降低。
2.根据权利要求1所述的景观绿地系统，其特征在于该景观绿地的同心隔墙可采用 同心圆、同心椭圆、同心方形、同心多边形等多种形式以因地制宜。
3.根据权利要求1所述的景观绿地系统，其特征在于过水孔在同心隔墙内均勻布置， 系统运行采用“上行-下行-上行”循环方式布水。
4.根据权利要求1所述的景观绿地系统，其特征在于进水布水管道掩埋在系统内部， 底部和外圈涂有防水砂浆或防水混凝土。
5.根据权利要求1所述的景观绿地系统，其特征在于隔墙之间自下而上填充一定厚 度的粗糙石灰石或白云石、细小石灰石或白云石和带沙土壤，其厚度比例为1.5 1 0.8 左右。
6.根据权利要求1所述的景观绿地系统，其特征在于3)只需对面积最小的第一级填 料滤床定期清理，可防止后续景观绿地堵塞，维护管理工作量较小。
7.根据权利要求1所述的景观绿地系统，其特征在于土壤上种植本地优势灌木类植 物作为植被，如麦冬、美人蕉、南天竹等植物。
8.根据权利要求1所述的景观绿地系统，其特征在于外圈设置生态集水渠，渠内设 置鹅卵石、块石等自然生物填料，可种植挺水植物，外圈景观绿地出水进入集水渠时跌水充 氧，进一步通过生物接触氧化改善出水水质后直接排放。
全文摘要
针对小规模分散式生活污水的深度处理，本发明公开了一种同心结构(同心圆、同心椭圆、同心方形、同心多边形等)潜流景观绿地处理处理系统。其由4～6个同心隔墙构成，内衬防水砂浆或防水混凝土，墙体由内到外高度随水力坡降依次降低，隔墙之间由下到上依次填充粗大石灰石或白云石颗粒、细小石灰石或白云石颗粒以及带沙土壤，隔墙内埋有布水管，系统运行采用“上行-下行-上行”循环方式布水，进水、布水管掩埋于填充层内，土壤上种植绿色植物，外圈设置生态集水渠，渠内设置鹅卵石、块石等自然生物填料，可种植挺水植物，外圈景观绿地出水进入生态集水渠时跌水充氧，进一步通过生物接触氧化改善出水水质。只需对面积最小的第一级填料滤床定期清理，可防止后续景观绿地堵塞，维护管理工作量较小。应用本发明深度处理小规模生活污水，具有布水均匀、处理效果好、运行费用低、运行稳定、美观、维护量小、无二次污染等优点。适合在农村、小城镇以及居民小区内分散式生活污水处理领域推广应用。
文档编号C02F3/30GK101987761SQ20091018320
公开日2011年3月23日 申请日期2009年7月29日 优先权日2009年7月29日
发明者吴伟, 喻学敏, 张龙, 李爱民, 林乔乔, 梁志冉, 白永刚, 许明, 黄洁慧 申请人:江苏省环境科学研究院