专利名称：一种污水生态处理装置及其相配套的一种污水生态处理系统的制作方法
技术领域：
本发明属于污水处理范畴，具体涉及一种应用沙土截留功能对污水进行净化的污水生态处理装置及其相配套的一种污水生态处理系统。
这种污水处理方法及装置存在下列缺点1、污水每流经推流床、上行流池、下行流池的任何一池后，污水的水压已基本耗尽，为了保证污水具备流过下一池的动力，必须将下一池的标高降低，导致处理后净水由于地势太低而无法自然排放，人们克服上述问题的一种做法是提高整个污水处理装置的标高，这样又会产生污水处理装置进水口的标高太高、污水无法流入的矛盾；另外，由于整个污水处理装置的高差较大，使其造价增加；上述问题导致其难以在地面平坦的市区内和建筑物附近使用，而比较适合于在郊外使用。
2、为防止上部细砂流入下部，必须在上部细砂和下部碎石之间设置隔离材料，这就影响了植物根系在过滤区内的正常生长、伸展。
发明内容
本发明的目的旨在克服上述缺点而提供一种适合在地面平坦的城市市区内和建筑物附近使用、且不影响植物根系在过滤区正常生长的污水生态处理装置及其相配套的一种污水生态处理系统。
上述目的可以这样来实现一种污水生态处理装置，包括进水口、过滤区、出水口，在进水口和过滤区之间设有污水区，其主要特点在于所述过滤区填充有二种或二种以上不同粒径级配的土，各种不同粒径级配的土按平均粒径从大到小顺序沿着从进水口到出水口的方向分段布设，在过滤区和出水口之间设有净水区(为叙述方便，本申请文件把起收集净水的区域称为净水区)，且污水区至过滤区、过滤区至净水区的过流通道分别是污水区和过滤区、过滤区和净水区相接壤填充土的孔隙。使用时，可在过滤区种植水生或/和湿生植物，可把污水生态处理装置进水口联接至建筑物排污口或城市污水源，这样，污水从进水口流入污水区，大的颗粒沉淀下来而被去除，然后通过与污水区相接壤的填充土孔隙流入过滤区，污水中颗粒经过滤区内各种不同平均粒径土段依次截留，截留下来的颗粒连同污水中的有害成份被各土段内微生物及植物分解、吸收，使污水得到逐步净化成为净水，通过与净水区相接壤的填充土孔隙流入净水区，从出水口排出污水生态处理装置。
上述过滤区填充的土的种类是指国家标准《岩土工程勘测规范》(GB50021-2001)中表3.3.2碎石土分类表的“漂石土”、“块石土”、“卵石土”、“碎石土”、“圆砾土”、“角砾土”及该规范中表3.3.3砂土分类表的“砾砂土”、“粗砂土”、“中砂土”、“细砂土”等十种不同粒径级配的土，其粒径级配和分类方法见《岩土工程勘测规范》(GB50021-2001)中表3.3.2和表3.3.3。
上述污水生态处理装置，其特点是还可以在污水区和过滤区之间、过滤区和净水区之间由设置有透水性片状拦护结构(片状拦护结构也称为片状拦护物，如具有透水结构的墙、筛、板、栏、栅、网等)，以防止填充土进入污水区和过滤区。
上述污水生态处理装置，其特点是污水区与过滤区之间的过流通道标高低于污水生态处理装置出水口。
上述污水生态处理装置，其特点是所述的污水区具有化粪池、化粪井结构(为叙述方便，本申请文件把污水区具有化粪池结构这一特点的污水生态处理装置称为化粪型污水生态处理装置)。使用时，可把污水生态处理装置进水口联接至建筑物的粪便污水排放口或城市污水源，这样，污水区对粪便先进行化粪处理，再经过滤区进一步净化处理，粪便污水也称生活废水。
上述化粪池型污水生态处理装置，其特点是污水区具有三级化粪池结构其第一级是化粪小区，其第二级和第三级是澄清小区和沉淀小区。
上述污水生态处理装置，其特点是所述的污水区具有隔油池、隔油井结构(为叙述方便，本申请文件把污水区是隔油池这一特点的污水生态处理装置称为隔油型污水生态处理装置)。使用时，可把污水生态处理装置进水口联接至建筑物的洗涤污水排放口或城市污水源，这样，污水区对污染物或油污等先进行初步隔离、处理后，再经过滤区进一步净化处理，洗涤污水也称生活污水。
与上述污水生态处理装置相配套的一种污水生态处理系统，包括上述污水生态处理装置、排水渠(为叙述方便，本申请文件的排水渠泛指明渠、暗渠、水沟、溪、河、排水管等)，其主要特点在于该系统在排水渠还设有拦水设施(为叙述方便，本申请文件的拦水设施泛指可以拦截水流的闸门、阀门、挡水板、水坝、挡水墙等)，且至少有一个污水生态处理装置进水口联接至位于拦水设施来水侧的排水渠渠段。这样，在没有下雨时，排水渠来水侧渠段污水被拦水设施拦截后，从联接至排水渠来水侧渠段的污水生态处理装置进水口流入污水生态处理装置，经净化后，可排放到排水渠的去水侧渠段，也可排放到排水渠的的下游水域或地域，或流入另一污水生态处理装置进一步处理；当下雨时，可打开闸门、阀门、挡水板等排洪或雨水漫过水坝、挡水墙泻洪。
上述污水生态处理系统，其特点是该系统还设有电杆(电杆泛指电灯杆、电线杆等)，电杆的内腔与污水生态处理装置的污水区或/和过滤区腔体连通。这样，过滤区内的臭气从电杆内腔引至电杆顶部排放。
本发明具有下列优点和效果1、本发明的各不同粒径级配的过滤床按水平方向布置，这样，污水在与过滤区相接壤的污水区水位与净水区水位所形成的水位差作用下，首先流入过滤区内平均粒径最大的过滤床内，污水中的粗级颗粒被截留下来，污水在余压作用下，再流入平均粒径较小的过滤床内，污水中的较细级颗粒也被截留下来，最后污水在残压的作用下透过平均粒径最小过滤床流入净水区，解决了污水水压在各不同粒径级配过滤床之间的传递，故适合在地面平坦的城市市区内和建筑物附近使用，当然，也适合在其它地方使用。
2、本发明的不同粒径级配的过滤床在水平方向布置，平均粒径小的填充土不会流入平均粒径大的填充土段内，可不必在过滤区的垂直方向设置隔离材料，故不会影响植物根系在过滤区内的正常生长、伸展。
3、本发明的污水生态处理装置能紧依建筑物设置，特别是把水质较好的洗涤污水排入隔油池型污水生态处理装置，经净化后可用于冲厕、绿化、洗车等，节省冲厕、绿化、洗车等用水量，由于净水利用方便，可提高净水利用率，特别适合于我国水资源缺乏的国情。
4、化粪或隔油池型污水生态处理装置把化粪或隔污处理、污水调配、净化处理巧妙相结合，不必建造专用处理装置，易实施。
5、本发明污水区与过滤区之间的过流通道标高低于污水生态处理装置出水口，能有效避免污水中的浮渣、油污进入过滤区。
6、本发明把粪便污水排入化粪池型污水生态处理装置，经净化后可用于室外绿化等，也可直接排放或回灌入地下，可实现污水的零排放。
7、本发明一种污水生态处理装置的净水区同时还可起到沉淀作用，使本发明可以应用于实行雨水和污水合流排污体系城市和地区的市政污水处理，当然，更可以应用于实行雨水和污水分流排污体系的城市和地区的市政污水处理。
8、本发明一种污水生态处理系统，可不必建设独立市政污水管，节省建设独立市政排污管的投资，可有效解决环保资金不足，加快城乡环境保护建设，实现环境零污染。
9、本发明一种污水生态处理系统利用电杆内腔把臭气引至电杆顶部排放，进一步改善环境。
图2是
图1所示实施例的剖视结构示意图。
图3是一种污水生态处理装置另一实施例的剖视结构示意图。
图4是一种污水生态处理装置又另一实施例的剖视结构示意图。
图5是本发明一种污水生态处理系统应用于城市治污的一个实施例的平面结构示意图。
图6是图5所示实施例的剖视结构示意3所示的是本发明一种污水生态处理装置另一实施例该装置设有污水腔2，污水腔2是污水区，隔栅51防止碎石进入污水腔2。其余部分与图1、2相同。
图4所示的是本发明一种污水生态处理装置又另一个实施例该污水生态处理装置是隔油池型污水生态处理装置，隔油池是二格隔油池，该装置具有进水管1、隔油小区21、沉淀小区22、配水腔23、分隔墙24及其过水孔241、分隔墙25、隔板27和28、T形水管29、粒径为5~15mm的砾石填料床31、粗砂填料床32、细砂填料床33、净水区4、隔栅51、隔网52和53、水管6、水泵8，水管6是出水口，水泵8安装在净水区4内，砾石填料床31、粗砂填料床32和细砂填料床33组成过滤区，隔油小区21、沉淀小区22和配水腔23组成污水区，位于隔栅51处砾石的孔隙是污水区与过滤区的过流通道，隔栅51防止砾石进入配水腔23，隔网52防止粗砂进入砾石填料床31；位于隔网53处细砂的孔隙是过滤区与净水区的过流通道，隔网53防止细砂进入净水区4；进水管1标高高于过水孔241标高；配水腔23对污水流向和水量起调节作用，其正常最低水位231至进水口1所形成的可变容积就是调节容量。使用时，可在过滤区3种植芦苇7，可把进水口1联接至建筑物洗涤污水排出口或城市污水源，把水管6联接至建筑物杂用蓄水箱，这样，洗涤污水从进水口1流入隔油小区21，经隔板27去除油污后，从过水孔241流入沉淀小区22，经隔板28进一步去除油污后，由T形水管29再一次去除油污后流入配水腔23，经隔栅51从砾石空隙流入过滤区3内，污水中的颗粒被砾石、粗砂、细砂分级截留下来，连同污水中的有害成份被过滤区内微生物及芦苇7分解、吸收，使污水逐步净化成为净水，并从细砂空隙经隔网53流入并储存在净水区4内，由水泵8从水管6输送到建筑物杂用蓄水箱，提供杂用水。
图5、6所示的是本发明一种污水生态处理系统应用于城市治污的一个实施例该城市是雨水和污水合流的排污体系，该系统具有排水暗渠9、污水生态处理装置、灯杆10，在排水暗渠9来水侧渠段9-1与去水侧渠段9-2之间设有挡水矮墙9-3，污水生态处理装置设有进水口1、配水区2、过滤腔、排水区4、隔栏5、出水口6，过滤腔设有粒径为200~400mm的块石填料床31、粒径为100~200mm的碎石填料床32，配水区2是污水区，排水区4是净水区；块石填料床31与配水区2交界处的块石孔隙是配水区2与过滤腔之间的过流通道；位于隔栏5处碎石的孔隙构是过滤区与排水区之间的过流通道，隔栏5防止碎石进入排水区；灯杆10与过滤腔腔体连通，进水口1联接排水暗渠9的来水侧渠段9-1，出水口6联接排水暗渠9的去水侧渠段9-2。使用时，可在过滤腔内3种植池杉7，这样，在非雨天时，城市污水被挡水矮墙9-3所拦截，从进水口1流入配水区2，通过配水区2调节污水的水流方向，从块石填料床31与配水区2交界处块石的孔隙均匀流入块石填料床31，污水中的粗级颗粒被截留下来，连同污水中的部分有害成份被块石填料床31内微生物及池杉7分解、吸收，再流入碎石填料床32内，污水中的细级颗粒也被截留下来，连同污水中的部分剩余有害成份被碎石填料床32内微生物及池杉7进一步分解、吸收，使污水得到进一步净化成为净水，从碎石填料床32与排水区4交界处碎石的孔隙经隔栏5流入排水区4，从出水口6流入排水渠9的去水侧渠段9-2；在雨天时，雨水量大，雨水漫过挡水矮墙9-3顶部直接流向排水渠9去水侧渠段9-2，这时，排水渠9发挥其排洪功能；过滤区的臭气从灯杆内腔被引至灯杆顶排放。本实施例排水区4同时还可起到沉淀作用，这样当雨天雨水从排水渠9经出水口6漫入污水生态处理装置时，雨水所携带的泥砂等在排水区4沉淀下来，减少或避免这些泥砂进入过滤腔3。当然，在本实施例中，若污水生态处理装置位置较高，污水无法从排水渠9自流入污水生态处理装置时，可设置水泵提水。在本实施例中，也可以有多个污水生态处理装置，多个污水生态处理装置可以串联，也可以并联或串、并联；串联时，上一级污水生态处理装置的净水区可以兼作下一级污水生态处理装置的污水区；并联时，可以合用污水区，也可以合用净水区。
上述本实施例中，过滤区也称为过滤室、过滤腔、过滤池、过滤坑等；污水区也称为污水室、污水腔、污水池、污水坑等；净水区也称为净水室、净水腔、净水池、净水坑等，净水区可以是填充有平均粒径比其前侧所接壤的过滤区填充土段平均粒径大的填充材料，也可以不填充过滤材料。
上述本实施例可把绿化或停车场与污水生态处理装置相结合，可不占用场地。
权利要求
1.一种污水生态处理装置，包括进水口、过滤区、出水口，在进水口和过滤区之间设有污水区，其主要特征在于所述过滤区填充有二种或二种以上不同粒径级配的土，各种不同粒径级配的土沿着从进水口到出水口的方向、按平均粒径从大到小顺序分段布设，在过滤区和出水口之间设有净水区，且污水区至过滤区、过滤区至净水区的过流通道分别是污水区和过滤区、过滤区和净水区相接壤处填充土的孔隙。
2.权利要求书1所述的一种污水生态处理装置，其特征在于在过滤区和净水区之间设置有透水性片状拦护结构。
3.权利要求书1或2所述的一种污水生态处理装置，其特征在于在污水区和过滤区之间设置有透水性片状拦护结构。
4.权利要求书1或2所述的一种污水生态处理装置，其特征在于污水区与过滤区之间的过流通道标高低于污水生态处理装置出水口标高。
5.权利要求书1或2所述的一种污水生态处理装置，其特征在于所述的污水区具有化粪池结构。
6.权利要求书3或4所述的一种污水生态处理装置，其特征在于所述的污水区具有化粪池结构。
7.权利要求书1或2所述的一种污水生态处理装置，其特征在于所述的污水区具有隔油池结构。
8.权利要求书3或4所述的一种污水生态处理装置，其特征在于所述的污水区具有隔油池结构。
9.与权利要求书1至4所述污水生态处理装置相配套的一种污水生态处理系统，包括所述污水生态处理装置、排水渠，其主要特征在于该系统在排水渠还设有拦水设施，且至少有一个污水生态处理装置进水口联接至位于拦水设施来水侧的排水渠渠段。
10.权利要求书9所述的一种污水生态处理系统，其特征在于该系统还设有电杆，电杆的内腔与污水生态处理装置的污水区或/和过滤区腔体连通。
全文摘要
本发明公开了一种适合在地面平坦的城市市区内和建筑物附近使用的污水生态处理装置及其相配套的一种污水生态处理系统，能利用沙土及植物的净化功能来净化污水，且不影响植物根系在污水生态处理装置内的正常生长、伸展。
文档编号C02F1/00GK1445170SQ0311373
公开日2003年10月1日 申请日期2003年1月31日 优先权日2003年1月31日
发明者卢培铨, 陈俊吟, 卢培奕, 陈俊标, 卢培晓, 陈俊南 申请人:汕头经济特区龙湖电力技术服务有限公司