专利名称：园林滤池污水处理设施构建方法
技术领域：
本发明涉及一种园林滤池污水处理设施构建方法，尤其是一种结合规划的绿地，利用园林树木的净化作用而构建的污水处理设施，不另占或少占用土地。可广泛应用于村镇、居民小区、企事业单位、单体建筑等排出的生活污水，以及畜禽养殖场废水等的达标处理，追求的是污水的源头分散处理及资源化利用与景观环境美化和木材生产为一体的功能目标。
背景技术：
自上世纪80年代以来，我国人工湿地污水处理技术发展迅速，多属利用水生草本植物净化污水中的污染物。对于高等水生维管植物芦苇(Phragmites australis)、香蒲(Typha orientalis Presl.)、灯心草(Juncus effusus L.)、水葱(Scirpustabernaemontani)等净化污水的研究表明，该类水生植物对污水有较好的净化效果。但人·工湿地的长期运行暴露出一系列问题，限制了人工湿地的发展。如常用的植物种类除上述植物外多为凤眼莲、黑三棱、莲、金鱼藻和菹草等水生草本植物,常绿植物少,树木更少；净化效率受气候、土壤、污水特性和植物种类等因素限制，冬季净化能力减弱。又因污水处理过程中植物富集有害污染物，收获的草本植物存在二次污染问题，且需占用大量的土地，使以经济利用取向的生态安全性和以城乡环境美化的观赏性受到制约。20世纪90年代，瑞典营造了约有I万hm2的灌木柳树林，用以提高废水的氮、磷处理效率，并利用废水中的氮、磷提高柳木的生产力。可见，树木作为湿地植物具有巨大的净化潜力和木材生产能力。国内应用树木作为湿地植物净化污水的研究极少。树木较水生植物具有根系庞大，吸收力和抗逆性强的特点，膨大与伸展的根系可更新填料的通透性，有效防止填料的堵塞，其输氧作用可促进微生物的硝化反应。采用耐水湿树木和部分常绿、抗寒树种，如湿地松(Pinus elliottii Engelm)等常绿树木,不仅避免年年收割和生态安全性问题，还具有生产木材、绿化和持续性净化功能，扩大应用范围。据此发明了园林滤池污水处理设施。
发明内容
本发明针对上述影响人工湿地净化效率、植物经济利用的生态安全性和环境美化等问题，提供一种园林滤池污水处理设施构建方法。该设施结构简单，不另占耕地或少占土地，利用规划绿地构建湿地园林景观净化污水的同时，又具有木材生产收益、持续性绿化美化和净化功能。为实现上述目的，本发明的技术方案是一种园林滤池污水处理设施构建方法。滤池容积视处理水质、水量及规划绿地情况确定，不另占耕地或少占土地。主体结构包括池体、浅水槽、深水槽。池体为地下式或半地下式混凝土结构，或其它工业复合材料等硬质不透水结构，池体内由下而上依次设有填料层、隔离层、透水砖步道层、树木层，池中布设穿孔
透气竖管。
本发明采用生物生态组合处理技术构建园林滤池污水处理设施。该设施以增强系统自身对自然的调控功能为目的，是一种利用复合基质、微生物及动植物群落的物理、化学及生物作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、微生物分解、生物吸收转化等过程去除污水中有机物、氮、磷等污染物的复杂生态系统。污水经过预处理(格栅沉沙池、调节池)去除漂浮物和大部分颗粒物，水质、水量经均化后进入园林滤池，利用树木庞大根系的吸收力和抗逆性，及膨大与伸展的根系，可更新填料的通透性特性，有效防止填料层的堵塞；植物根系氧的传输可促进微生物的硝化反应。因树木根系位于填料层内，隔离层和透水砖步道层共同为树木提供良好的支撑和滤池保温作用，保障生物的常年活性，发挥对氮、磷污染物的持续性净化作用。树木不仅作为这一生态系统污水净化的主体生物，还有绿化美化功能和木材收益，无需年年收割植物，无二次污染。出水可作为景观维护用水及市政道路养护用水等，实现水的循环利用，园林滤池污水处理设施还可作为休闲游憩之场所，充分体现了污水处理设施与环境友好性、经济性与社会性的统一，追求的是投资省、占地少、因地制宜的污水源头分散处理方略。
图I为本发明的横剖面结构示意图。图2为图IA-A向的剖面图。
具体实施例方式参见图I、图2，本发明提供了一种园林滤池污水处理设施构建方法，滤池规格依据处理水量和规划绿地确定,主体结构包括池体I、浅水槽2、深水槽3。所述池体I为地下式或半地下式混凝土结构，或其它工业复合材料等硬质不透水结构，池体高I. 2-3. 0m，布有穿孔透气竖管4。池内自下而上布置I. 0-2. 5m填料层5、0. 1-0. 2m隔离层6、0. 1-0. 3m透水砖步道层7、树木层8。池体两侧设置穿墙套管9，管顶略低于填料层顶，分别连接上一级处理设施的出水管和下一级处理设施的进水管。进入园林滤池的污水需经过预处理，除去污水中的漂浮物和大部分的颗粒物，以防填料层堵塞。所述浅水槽2和深水槽3顶部均设有盖板，以防蚊蝇孳生。浅水槽2的槽边距填料层顶O. 2-0. 3m处以及槽底等间距开设孔径Φ50-120πιπι的布水孔10。深水槽3的槽边距池底O. 3-0. 5m处等间距开设Φ50-120πιπι的布水孔11，以形成下向流或上向流式潜流流态。所述填料层5中填料可以是砾石、页岩、石灰岩等常用湿地填料，及自然矿渣、锅炉渣、改性滤料、生物滤料、除磷滤料等，依据填料的理化性质及对污水中有机物、氮、磷等污染物的净化作用特点，设计颗粒级配和铺设方式，以达到最佳的处理效果。所述隔离层6自下而上依次为透水无纺布、细砂，其作用是防止泥砂随雨水下渗进入填料层而造成填料堵塞，另具有树木支撑和滤池保温作用。
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所述透水砖步道层7采用透水砖铺设，间隙填充细砂，其作用一方面是对树木起支撑作用，以防倒伏，另一方面避免了土壤返潮、淤化，以保障园林滤池的景观性和游憩性。所述树木层8种植的是耐水湿园林乔、灌木，主要以本地种为宜，如北方地区可种植构树、垂柳、馒头柳、金丝垂柳、旱柳、枫杨、馒头柳、河柳、水曲柳、柞木、女贞、水杉、红皮云杉、湿地松、黑松等；南方地区可种植的树种较多，如池杉、水杉、水松、红果冬青、乌桕等。耐水湿园林乔木宜选择3-6年生树苗。苗木植入前将填料铺设至距池口 O. 5-0. 8m，然后用生根粉浸泡5-10分钟的待植苗按(I. 5-4. Om) X (I. 5-4. Om)的株行距，舒展根系后植入预定位置，再覆盖、紧实、整平填料至设计高度，上部覆盖1-2层透水无纺布，用细沙覆盖整平，最后铺透水砖，细砂填充。所述穿孔透气竖管4为管径Φ90-120πιπι的PVC穿孔管，依据污水处理负荷，每隔2-6m设置一根，主要作用为排出生物降解过程中所产生的CH4、CO2, H2、N2等气体。所述池体I和深水槽3的底部均设置Φ 100-200mm的排泥管12，依据污水处理负荷，定期排泥。本发明的优势是(I)利用绿地中树木作为污水处理的主体，其构建方法简单，运营与维护成本低， 污水净化持续能力强，效果好。以耐水湿树木取代湿地水生草本植物，易于发挥生物的自我维持力，简化运营与维护、管理程序。利用树木根系网的庞大作用空间，强化对污染物的吸收与利用，其膨大生长与扩展、输氧功能为填料的更新与过滤、动物与微生物的生长创造条件，有效防止填料层的堵塞，促进微生物的硝化和反硝化作用。隔离层和透水砖步道层的保温作用，可保障池内生物的安全越冬，更能体现出园林滤池系统对污水中有机物、氮、磷污染物持续的净化作用，无需年年收割植物，无二次污染。(2)利用规划绿地建造园林滤池，具有不另占用土地、因地制宜的灵活性。污水远距离输送形式的集中处理转向污水源的就地分散处理与利用，减少了污水的集中收集、处理和再集中排放、利用的高昂投资。针对城乡不同居住区和公共建筑区的小规模污水源的处理问题及其分散特点，结合必备的绿地规划，对分散的污水源就地进行生态化处理，减少高昂投资的集中式污水处理厂数量，实现城乡污水由单一集中处理向多元化处理的投资格局转变，降低了用于污水处理的总体投资额，减缓市政排水与集中式处理系统的压力。出水可作为景观维护用水及市政道路养护用水等，实现水的循环利用，此设施可广泛应用于村镇、居民小区、企事业单位、单体建筑等排出的生活污水，以及畜禽养殖场等废水的分散达标处理和利用。(3)通过园林滤池生态化污水处理方式实现环境与景观、经济与社会效益的一致性。园林滤池污水处理设施运用生态化方法，即利用污水中的生物营养物，通过生物生长介质的吸附、代换和载体功能，使生物的吸收、降解、转化与合成功能，绿地树木的景观与游憩、木材生产功能融为一体，以体现污水处理设施与环境友好性、经济性与社会性的统一，使城市绿地既具有净化污水功能和园林美学的景观游憩功能，又具有木材生产的社会经济效益，实现城乡建设的生态宜居型目标。
权利要求
1.一种园林滤池污水处理设施构建方法，其特征在于园林滤池池体规格依据地形、地势、处理水量和规划绿地功能确定,主体结构包括池体、浅水槽、深水槽。所述池体为地下式或半地下式混凝土结构，或其它工业复合材料等硬质不透水结构，池体高I. 2-3. Om，布有穿孔透气竖管。池内自下而上布置I. 0-2. 5m填料层、O. 1-0. 2m隔离层、O. 1-0. 3m透水砖步道层、树木层。池体两侧设置穿墙套管，管顶略低于填料层顶，分别连接上一级处理设施的出水管和下一级处理设施的进水管。进入园林滤池的污水需经过预处理，除去污水中的漂浮物和大部分的颗粒物，
2.根据权利要求I所述的园林滤池污水处理设施构建方法，其特征在于所述浅水槽和深水槽顶部均设有盖板。浅水槽2的槽边距填料层顶O. 2-0. 3m处以及槽底均等间距开设孔径Φ 50-120mm的布水孔。深水槽3的槽边距池底O. 3-0. 5m处等间距开设Φ 50_120mm的布水孔，用以形成下向流或上向流潜流流态。
3.根据权利要求I所述的园林滤池污水处理设施构建方法，其特征在于所述填料层填料可以是砾石、页岩、石灰岩等常用湿地填料，以及自然矿渣、锅炉渣、改性滤料、生物滤料、除磷滤料等，依据填料的理化性质及对污水中有机物、氮、磷等污染物的净化作用特点，设计颗粒级配和铺设方式。
4.根据权利要求I所述的园林滤池污水处理设施构建方法，其特征在于所述隔离层自下而上依次为透水无纺布、细砂。
5.根据权利要求I所述的园林滤池污水处理设施构建方法，其特征在于所述透水砖步道层采用透水砖铺设，间隙填充细砂。
6.根据权利要求I所述的园林滤池污水处理设施构建方法，其特征在于所述树木层植物是耐水湿园林乔、灌木，以乡土树种为宜，其中耐水湿园林乔木选择3-6年生树苗。
7.根据权利要求I所述的园林滤池污水处理设施构建方法，其特征在于填料铺设距池口 O. 5m时，将用生根粉浸泡5-10分钟的待植苗木按(I. 5-4. Om) X (I. 5-4. Om)的株行距，舒展根系植入预定位置，然后覆盖、紧实、整平填料至设计高度，上部覆盖1-2层透水无纺布，再用细沙覆盖、整平，最后铺透水砖。
8.根据权利要求I所述的园林滤池污水处理设施构建方法，其特征在于所述穿孔透气竖管为Φ 90-120mm的PVC穿孔管，依据污水处理负荷，每隔2_6m设置一根。
9.根据权利要求I所述的园林滤池污水处理设施构建方法，其特征在于所述池体和深水槽底部均设置Φ 100-200mm的排泥管,依据污水处理负荷,定期排泥。
全文摘要
本发明涉及一种园林滤池污水处理设施构建方法，主要结构包括池体、浅水槽、深水槽。池体内自下而上包括填料层、隔离层、透水砖步道层和树木层，并布有穿孔透气竖管。依据污水水质、水量和处理工艺要求，利用浅水槽、深水槽设计特点形成上向或下向流式的潜流流态。树木为耐水湿乡土园林乔、灌木，其根系位于填料层。本发明利用土地规划的绿地，结合园林树木的净化作用而构建，不另占或少占用土地，受气候影响小，持续性效果好，无二次污染，易维护且费用低。能广泛应用于村镇、小区、企事业单位、单体建筑的生活污水，以及畜禽养殖场等废水的分散达标处理，减轻市政污水处理压力，实现污水处理与资源化利用、环境美化和木材生产为一体的功能目标。
文档编号C02F3/34GK102786144SQ20111013114
公开日2012年11月21日 申请日期2011年5月20日 优先权日2011年5月20日
发明者吴丽萍, 文科军 申请人:天津城市建设学院