专利名称：以轻质陶粒为主要填料的污水土地处理方法
技术领域：
本发明涉及一种以轻质陶粒为主要填料的污水土地处理技术，属于环保工程与废水生物处理技术领域。
背景技术：
小区生活污水处理目前一般都采用一体化中水设备，但是建设费用和运行费用均比较高。人工湿地也是一种国内外已推广应用多年的生态治污技术，申请号为02134718.2公开号为1482079A、名称为“一种人工湿地污水处理方法及其装置”的发明专利申请虽然公开了一种利用人工湿地技术进行污水处理的方法及装置，采用使污水依次经过预处理单元去除杂物和悬浮物，再经过由反水池和过滤池串联成的人工湿地进行处理，从而使污水得到净化，但存在着占地面积大，出水量小、容易堵塞、效率低、运行不稳等问题。
应用土壤、植物的净化功能，进行污水处理及污水资源化生态工程土地处理系统，在世界各国相继发展并不断应用，北京市科委资助项目(项目编号为852650300)，作者田宁宁发表的文章《土壤毛细管渗滤处理生活污水》，公布了一种包括预处理、提升、渗滤场等几部分组成的污水毛细管渗滤净化系统，但是该系统没有将粪便污水与杂排水区分，其渗滤沟结构也只能结合绿地建设加以实施，不能将其全部或部分系统建设成为全地埋式结构，且采用渗滤沟结构，限制单位面积污水处理能力。
发明内容
本发明的目的在于解决现有小区生活废水土地处理系统(比如地表漫流系统、慢速渗滤系统、快速渗滤系统、地下灌溉系统等)各种污水合流处理、处理能力不足、结构单一、处理效率低等问题，提供一种治污效率高，环境效益好、可实施性强的一种以轻质陶粒为主要填料的污水土地处理技术。
本发明技术方案以轻质陶粒为主要填料的污水土地处理方法，其特征在于处理系统由预处理单元和生态土壤处理床二大部分组成，预处理单元包括化粪池、格栅槽、调节池三个部分，生态土壤处理床包括布水管网、反冲洗管网、生态土壤填料、集水系统及其防渗漏层，生态土壤处理床上面可以种植园林景观植物，也可以作硬质铺装。所述生态土壤填料包含有(体积比)轻质陶粒占40％-70％，珍珠岩占10％-30％，腐叶土占10％-20％，其余为红土壤、活性污泥、煤渣、矿石和陶砂的混合物，占10％-20％。污水处理包括以下步骤先将生活废水经过由化粪池、粗细格栅、调节池等组成的预处理单元，除去大量杂物、悬浮物，调节PH值，生活污水经过调节池处理后，通过布水系统进入生态土壤处理床，经过生态土壤处理床处理后的水经过收集系统进入集水池中回用或者外排。采用本方法处理生活废水，可以根据建设项目本身要求将建筑物或小区废水中粪便污水与杂排水区分处理，节约处理空间，提高系统净化效率；所述生态土壤处理床可依实施地地面情况、地势高差实际情况，将其建成为部分地埋式或全部地埋式。所述生态土壤处理床，其布水方式可选择自上而下式，或者自下而上式，其集水系统设置与布水系统设置相反。
本发明所述处理系统包括预处理单元和以轻质陶粒为主要填料的生态土壤处理床二大部分。预处理单元包括化粪池、格栅槽、调节池三个部分，生态土壤处理床包括布水管网、反冲洗管网、以轻质陶粒为主要成分的生态土壤填料、集水系统及其防渗漏层，生态土壤处理床上面可以种植园林景观植物，也可以作硬质铺装。
应用本发明技术处理废水包括以下步骤先将生活废水经过由化粪池、粗细格栅、调节池组成的预处理单元，去除大量杂物、悬浮物，调节PH值后，再将其送入生态土壤处理系统。生活污水经过调节池处理后，通过布水系统进入生态土壤处理床，经过生态土壤处理床处理后的水经过收集系统进入集水池中回用或者外排。
本发明所述生态土壤处理床，其布水方式可以根据项目实施地实际情况，选择自上而下布水方式，也可以选者自下而上的布水方式，其集水系统设置与布水系统设置相反。
生态土壤填料以轻质陶粒为主要原料，辅以腐叶土、珍珠岩5~9种成分等按照不同配合比混合加工而成，是具有高比表面积、高孔隙率、材质轻而强度高、物理化学性质稳定，对微生物的增殖无危害作用的微生物载体。
本发明可以根据建设项目本身要求将建筑物或小区废水中粪便污水与杂排水区分处理，节约处理空间，提高系统净化效率。
同时，本系统所述生态土壤处理床可以根据项目实施地地面情况、地势高差等实际情况，可以将其结构建设成为部分或全部地埋式。
本发明还可根据进水总量及污染程度自由控制建设规模，根据地形自由控制结构布局；在保证湿地净化效果的前提下，可长时间、连续稳定地高效运行。
因此，本发明与现有技术相比，明显地丰富了系统构筑物结构形式，减小了系统的占地面积，提高了系统净化效率，增加了系统的稳定性，具有处理工艺简单、净化效率高、运行费用低、有利于改善小区景观等优点。
图1为本发明以轻质陶粒为主要填料的污水土地处理方法的污水处理工艺流程。
图2为本发明一种以轻质陶粒为主要填料的污水土地处理方法的另一种污水处理工艺流程。其中杂排水不进入化粪池，而是直接进入格栅栏。
具体实施方案实施例1如图1所示，本方法处理生活废水包括以下步骤先将生活废水经过由化粪池、粗细格栅、调节池等组成的预处理单元，去除大量杂物、悬浮物，调节PH值后，再将其送入生态土壤处理系统。生活污水经过调节池处理后，通过布水系统进入生态土壤处理床，经过生态土壤处理床处理后的水经过收集系统进入集水池中回用或者外排。
本实施例所述系统位于某独立住宅私家花园内，总占地面积20平方米(包括化粪池、调节池、生态土壤处理床等)，日处理废水总量4立方米，其化粪池采用标准图集03S702中型号为G2-4F化粪池。
同时本系统在施工初期获取的背景资料显示，本系统上面将要建设室外停车场，因此本系统采用了本发明所述全地埋式结构，所有构筑物均位于地表0.6米以下，其中生态土壤处理床深达2.4米，填料层厚达2米，系统上部覆盖有厚达40厘米的钢筋混凝土盖板。其进水口底部高程与出水口底部高程相对高程相差0.5米，加上系统内部设置的反冲洗管与通气管，确保了生态土壤处理床自上而下由富氧区逐步过渡到厌氧区，满足了废水生物处理全系列过程的需要，提高了单位面积土地处理系统污水处理能力。建成后的污水土地处理系统采用全地埋式结构后，地表仅看见6座检查井井盖，其余部分则为景观绿地(由于工程原因，室外停车场取消，建设了景观绿地)，地表部分建设改变，没有影响系统的正常运行与管理。
且本系统仅针对两栋独立住宅生活废水，因此没有将粪便废水与杂排水区分处理，而是合流进入化粪池后，再经过格栅槽后进入调节池。
进入调节池后的废水通过布水系统进入生态土壤处理床，采取的是自上而下的布水方式，集水管位于填料层下部。最后通过集水系统对处理后的水适当复氧后外排到小区景观湿地。
本系统生态土壤处理床生态土壤填料各主要成份体积比为轻质陶粒占70％，珍珠岩占10％，腐叶土10％，其它成分红土壤、活性污泥、煤渣、矿石和陶砂的混合物，占10％。
本污水土地处理系统是应用本发明基本工艺、原理、生态土壤填料的一种具体应用形式，经过水质监测，生活废水经过该系统后的出水水质达到国家《城市污水再生利用景观环境用水水质标准》(GB/T18921-2002)相关指标要求，可以直接应用于观赏性景观环境用水水景类水体。
实施例2如图2所示，本方法处理生活废水包括以下步骤先将生活废水经过由化粪池、粗细格栅、调节池等组成的预处理单元，去除大量杂物、悬浮物，调节PH值后，再将其送入生态土壤处理系统。生活污水经过调节池处理后，通过布水系统进入生态土壤处理床，经过生态土壤处理床处理后的水经过收集系统进入集水池中回用或者外排。
本例所述系统位于某高速公路服务区，总占地面积200平方米(包括化粪池、调节池、生态土壤处理床等)，日处理废水总量60~100立方米。由于系统处理的是高速公路服务区生活废水，粪便废水与生活杂排水水量、水质、流入时间相差均比较大，因此将粪便废水与杂排水区分处理，粪便废水需要进入化粪池后，再经过格栅槽后进入调节池，而杂排水则直接通过格栅槽后进入调节池。
进入调节池后的废水通过布水系统进入生态土壤处理床，第一阶段生态土壤处理床生态土壤填料厚1.5米，主要采取的是自下而上的布水方式，集水管位于填料层上部。而第二阶段生态土壤处理床生态土壤填料厚0.6米，采取的是前端布水，后段出水的水平潜流形式。最后通过集水系统对处理后的水适当复氧后外排到服务区景观用水集水池中回用。
本系统生态土壤处理床生态土壤填料各主要成份体积比为轻质陶粒占40％，珍珠岩占30％，腐叶土20％，其它成分为红土壤、活性污泥、煤渣、矿石和陶砂的混合物，占10％。
本污水土地处理系统为半地埋式结构，地下结构做防渗漏层，生态土壤填料中安装有布水管网以及防堵塞反冲洗管网。生态土壤处理床上种植有草坪、小灌木、宿根花卉等园林景观植物。
本污水土地处理系统是应用本发明基本工艺、原理、生态土壤填料的一种具体应用形式，经过监测，生活废水经过该系统后的出水水质达到国家《生活杂用水水质标准》(GB/T18920-2002)中的绿化用水及冲厕用水水质控制指标。
实施例3如图2所示，本方法处理生活废水包括以下步骤先将生活废水经过由化粪池、粗细格栅、调节池等组成的预处理单元，去除大量杂物、悬浮物，调节PH值后，再将其送入生态土壤处理系统。生活污水经过调节池处理后，通过布水系统进入生态土壤处理床，经过生态土壤处理床处理后的水经过收集系统进入集水池中回用或者外排。
本实例所述系统位于某住宅小区，总占地面积600平方米(包括化粪池、调节池、生态土壤处理床等)，日处理生活废水总量300~400立方米。
本系统根据住宅小区生活废水水量、原水水质、收集管道特点，区分粪便废水与杂排水。进入调节池后的废水通过布水系统进入三级生态土壤处理床，第一阶段生态土壤处理床生态土壤填料厚1.5米，主要采取的是自下而上的布水方式，集水管位于填料层上部。而第二阶段生态土壤处理床生态土壤填料厚0.6米，采取的是前端布水，后段出水的水平潜流形式。第三段生态土壤处理床生态土壤厚0.8米，采用自上而下的布水方式，集水管位于填料下部，最后通过集水系统对处理后的水适当复氧后外排到服务区景观用水集水池中回用。
本系统生态土壤处理床生态土壤填料各主要成份体积比为轻质陶粒占50％，珍珠岩占20％，腐叶土10％，其它成分为红土壤、活性污泥、煤渣、矿石和陶砂的混合物，占20％。
本污水土地处理系统为半地埋式结构，地下结构做防渗漏层，生态土壤填料中安装有布水管网以及防堵塞反冲洗管网。生态土壤处理床上种植有草坪、小灌木、宿根花卉等园林景观植物。
本污水土地处理系统是应用本发明基本工艺、原理、生态土壤填料的一种具体应用形式，经过监测，生活废水经过该系统后的出水水质达到国家《生活杂用水水质标准》(GB/T18920-2002)中的绿化用水及冲厕用水水质控制指标。
权利要求
1.一种以轻质陶粒为主要填料的污水土地处理方法，其特征在于处理系统由预处理单元和生态土壤处理床二大部分组成，预处理单元包括化粪池、格栅槽、调节池三个部分，生态土壤处理床包括布水管网、反冲洗管网、生态土壤填料、集水系统及其防渗漏层，生态土壤处理床上面可以种植园林景观植物，也可以作硬质铺装。
2.根据权利要求1所述的以轻质陶粒为主要填料的污水土地处理方法，其特征在于所述生态土壤填料包含有(体积比)轻质陶粒占40％-70％，珍珠岩占10％-30％，腐叶土占10％-20％，其余为红土壤、活性污泥、煤渣、矿石和陶砂的混合物，占10％-20％，。
3.根据权利要求1或2所述的以轻质陶粒为主要填料的污水土地处理方法，其特征在于污水处理包括以下步骤先将生活废水经过由化粪池、粗细格栅、调节池等组成的预处理单元，除去大量杂物、悬浮物，调节PH值，生活污水经过调节池处理后，通过布水系统进入生态土壤处理床，经过生态土壤处理床处理后的水经过收集系统进入集水池中回用或者外排。
4.根据权利要求1或2所述的以轻质陶粒为主要填料的污水土地处理方法，其特征在于采用本方法处理生活废水，可以根据建设项目本身要求将建筑物或小区废水中粪便污水与杂排水区分处理，节约处理空间，提高系统净化效率。
5.根据权利要求1或2所述的以轻质陶粒为主要填料的污水土地处理方法，其特征在于所述生态土壤处理床可依实施地地面情况、地势高差实际情况，将其建成为部分地埋式或全部地埋式。
6.根据权利要求1或2所述的以轻质陶粒为主要填料的污水土地处理方法，其特征在于所述生态土壤处理床，其布水方式可选择自上而下式，或者自下而上式，其集水系统设置与布水系统设置相反。
全文摘要
本发明涉及一种生活污水人工湿地处理方法及其设施，属环保工程与水处理技术领域。生活废水经过由化粪池、粗细格栅、调节池等组成的预处理单元，去除大量杂物、悬浮物，调节pH值后，再将其送入生态土壤处理系统。生活污水经过调节池处理后，通过布水系统进入生态土壤处理床，经过生态土壤处理床处理后的水经过收集系统进入集水池中回用或者外排。具有系统构筑物结构形式丰富，系统的占地面积小，系统稳定性好，净化效率高、运行费用低、有利于改善小区景观等优点，尤其是以轻质陶粒为主要成分的生态土壤填料是具有高比表面积、高孔隙率、材质轻而强度高、物理化学性质稳定，对微生物的增殖无危害作用的新型微生物载体。
文档编号C04B33/13GK1765769SQ20051001101
公开日2006年5月3日 申请日期2005年9月12日 优先权日2005年9月12日
发明者邓辅唐, 邓辅商, 吴广 申请人:云南今业生态建设集团环保工程有限公司