专利名称：级配式快速渗滤系统的制作方法
技术领域：
级配式快速渗滤系统技术领域[0001]本实用新型涉及一种级配式快速渗滤系统，属于污水处理技术领域。
技术背景[0002]污水土壤渗滤处理系统是一种以生态原理为基础的污水生态工程处理技术，它 充分利用地表以下在土壤中栖息的微生物、动物、植物根系以及土壤所具有的物理化学 特性对污水进行净化。渗滤系统具有基建及运行管理费用低，运行管理简单，可回收的 特点，另外此系统还具有景观观赏功能。但也存在系统易堵塞，脱氮效果差，水利负荷 低，运行不稳定等缺陷。发明内容[0003]本实用新型针对现有污水土壤渗滤处理系统技术存在的不足，提供一种能够有 效防止系统堵塞且出水水质好、氮磷去除效果高、运行稳定周期长的级配式快速渗滤系 统。[0004]本实用新型的级配式快速渗滤系统采用以下技术方案[0005]该级配式快速渗滤系统，包括渗滤床体和布水槽；渗滤床体由四周的防渗墙和 底部防渗层组成，渗滤床体的底部设有出水口，渗滤床体内从下到上依次设有不级配填 料层、不完全级配填料层、完全级配填料层和土壤层；布水槽设置在土壤层内，布水槽 内设有布水管，布水管周围填充有布水填料层，布水填料层中的孔隙为渗滤沟，布水槽 上方两侧设有强化布水材料。[0006]所述不级配填料层由粒径4cm-5cm的砾石组成。砾石含有A1203、Fe2O3> CaO 等成分。[0007]所述不完全级配填料层由体积比为1 1的煤渣和石灰石混合而成，煤渣粒径为 3cm-4cm,石灰石粒径为2cm-3cm。煤渣具有发达的孔隙、巨大的表面积和一定的机械 强度，吸附过滤作用强；石灰石能与磷酸根结合，除磷效果好。[0008]所述完全级配填料层由空心砖和粉煤灰按体积比4 1的比例混合而成，空心 砖粒径为2cm_3cm，粉煤灰粒径为lcm_2cm。粉煤灰主要成分为Si02、Al2O3> CaO> Fe2O3，孔隙结构发达且比表面积大，可通过吸附、离子交换、絮凝沉淀和过滤等作用去 除污水中的污染物质。空心砖比表面积大，并含有高比例的Si02、Al2O3> CaO> Fe2O3 等氧化物，能在填料表面与污水中磷酸根离子结合形成沉淀，除磷效果尤为突出。[0009]所述土壤层由田园土和瓦斯灰按质量比为7 3的比例混合而成。[0010]所述布水管上开有两排向下的呈45°夹角的渗滤孔。[0011]所述布水填料层厚度为km，由赤铁矿和砾石混合而成，赤铁矿和砾石的体积 比为1 2。[0012]本实用新型的级配式快速渗滤系统的运行过程是[0013]首先在渗滤床地表土壤层种植麦冬或黑麦草，将污水排入布水管，通过布水管上的渗滤孔进入渗虑沟。然后污水经布水填料层分布均勻，再经布水槽两侧的强化布水 材料的毛细上升作用，均勻分散到周围土壤中，在土壤基质-植物根系-微生物系统的综 合净化作用机制下得到初步净化。初步净化后的污水依次通过完全级配填料层，不完全 级配填料层和不级配填料层三层填料系统，在填料吸附、离子交换、絮凝沉淀和过滤等 作用机制作用下，进一步去除氮磷等污染物。最终净化后的污水通过设在渗滤池底部的 出水口排出。[0014]本实用新型的填料层采用三种不同的级配方式。上层完全级配填料层污水-填 料接触时间长，接触面积大，能够提供较好的吸附沉降条件和相对适宜的微生物生长条 件，有效去除氮磷污染物。中间的不完全级配层填料的粒径较上层大，且采取不完全级 配的方式，在进一步去除氮磷等污染物的同时，能有效防止填料堵塞。最下层的不级配 填料层能进一步去除上层过滤下来的水中的污染物，砾石颗粒较大，机械强度高，不仅 起到很好的支撑作用，而且使得下层布水均勻，便于出水。三种不同级配方式的填料层 合理搭配使用，能够有效去除水中的污染物，确保出水水质，并使系统不易堵塞，出水 便利。[0015]本实用新型的级配式快速渗滤系统提高了各种水体污染物，尤其是氮磷的去除 效果，能有效保证出水水质；且不易堵塞，运行稳定，运行周期长，具有结构简单、运 行费用低等优点，便于大规模推广应用。
[0016]附图是本实用新型的结构示意图。[0017]其中1、防渗墙；2、不级配填料层；3、不完全级配填料层；4、完全级配 填料层；5、土壤层；6、布水材料；7、麦冬或黑麦草；8、布水填料层；9、布水槽； 10、布水管；11、出水口。
具体实施方式
[0018]如附图所示，本实用新型的级配式快速渗滤系统，包括渗滤床体、布水管10、 布水槽9和出水口 11。渗滤床体位于四周和底部的防渗墙1内，渗滤床体内从下到上依 次设置有不级配填料层2、不完全级配填料层3、完全级配填料层4和土壤层5。渗滤床 体的底部设有出水口 11。不完全级配填料层3厚度为10cm，由煤渣和石灰石混合而成， 煤渣粒径3-4cm，石灰石粒径2-3cm，煤渣和石灰石的体积比为1 1。完全级配填料层 4厚度为10cm，由空心砖和粉煤灰混合而成，空心砖粒径2-3cm，粉煤灰粒径Hcm， 空心砖和粉煤灰的体积比为4 1。土壤层5厚度为70cm，由田园土和瓦斯灰混合而 成，田园土和瓦斯灰的质量比为7 3。布水槽9设在土壤层5内，布水管10设在布水 槽9内，布水管10中开有两排向下的呈45°夹角的渗滤孔。布水管10周围填充有布水 填料层8，布水填料层8厚度为5cm，由赤铁矿和砾石混合而成，赤铁矿和砾石的体积比 为1:2。布水槽9的上方两侧设有尼龙布强化布水材料6。不级配填料层2的厚度为 IOcm,由粒径4-5cm的砾石组成。[0019]系统运行时，首先在在渗滤床地表土壤层种植麦冬或黑麦草7，将污水排入布水 管10，通过布水管上的渗滤孔进入渗虑沟。然后污水经布水填料层8和布水槽两侧的强化布水材料6，均勻分散到周围土壤5中，在土壤基质-植物根系-微生物系统的综合净 化作用机制下得到初步净化。初步净化后的污水依次通过完全级配填料层4，不完全级配 填料层3和不级配填料层2三层填料系统，在填料吸附、离子交换、絮凝沉淀和过滤等作 用机制下进一步去除污水中的污染物质(尤其是氮磷)，保证良好的出水水质；同时使渗 滤下来的布水均勻，不易堵塞，易于排出。最终净化后的污水通过设在渗滤池底部的出 水口 11排出。[0020]本系统处理生活污水，水力负荷2.0m3/(m2d)，进水COD、氨氮、总氮和总磷 的平均浓度分别为80-120mg/L、20_30mg/L、40_60mg/L 和 3_4mg/L。经 15-25 天 培养后运行，系统出水较为稳定，对COD、氨氮、总氮和总磷的去除率分别为90%、 98%, 94%和95%。系统运行周期为一年，处理效果稳定。[0021]本实用新型具有如下特点[0022](1)出水水质好，运行稳定，尤其对氮、磷的去除能力高。[0023](2)透水性好，不易堵塞，运行周期长。[0024](3)结构简单，三层级配式填料层的设计使渗滤下来的水分布均勻，不需要集水 系统，只需简单的出水口就可使出水有效排出。[0025](4)所用填料来源广泛，成本低廉，便于大规模推广应用。[0026](5)处理效果受季节影响小，地表种植的黑麦草等，耐寒性好，且具有景观效应。
权利要求1.一种级配式快速渗滤系统，包括渗滤床体和布水槽；渗滤床体由四周的防渗墙和 底部防渗层组成，渗滤床体的底部设有出水口，其特征是渗滤床体内从下到上依次设 有不级配填料层、不完全级配填料层、完全级配填料层和土壤层；布水槽设置在土壤层 内，布水槽内设有布水管，布水管周围填充有布水填料层，布水填料层中的孔隙为渗滤 沟，布水槽上方两侧设有强化布水材料。
2.根据权利要求1所述的级配式快速渗滤系统，其特征是所述不级配填料层由粒 径4cm-km的砾石组成。
3.根据权利要求1所述的级配式快速渗滤系统，其特征是所述不完全级配填料 层由体积比为1 1的煤渣和石灰石混合而成，煤渣粒径为3cm-4cm，石灰石粒径为 2cm-3cm。
4.根据权利要求1所述的级配式快速渗滤系统，其特征是所述完全级配填料层由 空心砖和粉煤灰按体积比4 1的比例混合而成，空心砖粒径为&m_:3Cm，粉煤灰粒径为 lcm-2cm。
5.根据权利要求1所述的级配式快速渗滤系统，其特征是所述土壤层由田园土和 瓦斯灰按质量比为73的比例混合而成。
6.根据权利要求1所述的级配式快速渗滤系统，其特征是所述布水管上开有两排 向下的呈45°夹角的渗滤孔。
7.根据权利要求1所述的级配式快速渗滤系统，其特征是所述布水填料层由赤铁 矿和砾石混合而成，赤铁矿和砾石的体积比为1 2。
专利摘要本实用新型提供了一种级配式快速渗滤系统，包括渗滤床体和布水槽；渗滤床体由四周的防渗墙和底部防渗层组成，渗滤床体的底部设有出水口，渗滤床体内从下到上依次设有不级配填料层、不完全级配填料层、完全级配填料层和土壤层；布水槽设置在土壤层内，布水槽内设有布水管，布水管周围填充有布水填料层，布水填料层中的孔隙为渗滤沟，布水槽上方两侧设有强化布水材料。本实用新型的填料层采用三种不同的级配方式，三种不同级配方式的填料层合理搭配使用，能够有效去除水中的污染物，确保出水水质，并使系统不易堵塞，出水便利，提高了各种水体污染物，能有效保证出水水质，具有结构简单、运行费用低等优点，便于大规模推广应用。
文档编号C02F3/32GK201809225SQ201020555438
公开日2011年4月27日 申请日期2010年10月11日 优先权日2010年10月11日
发明者任亮, 刘伟凤, 张建, 张成禄, 李聪 申请人:山东大学