专利名称：一种带生物慢滤池的集雨窖水水质净化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及农村饮用水处理技术领域，尤其涉及一种带生物慢滤池的集雨窖水水质净化装置。
背景技术：
我国西北干旱地区地表水资源匮乏，地下水含水层较深，有些地区无地下水资源可利用，村镇地区资源性缺水严重，尤其在西北地区地表水和地下水极端缺乏的干旱山区， 雨水是唯一有潜力的水资源。将雨季的降雨收集并储存在水窖中作为日常生活饮用水已成为解决西北干旱缺水地区缺水问题的有效途径。但是，由于雨水在收集过程中受到固态废物碎屑(垃圾、动物粪便等)、空气沉降物、化肥、农药、车辆排放物以及其它由人类活动带来的污染。此外，雨水在水窖中长期储存，导致水变质、变味，直接饮用会对人畜产生极大危害。调查发现，水中微生物、有机物、总氮等经常超标，色度和浊度较差，超标的污染物主要包括细菌、大肠杆菌、色度、浊度、重金属等；在有机微污染物方面检出了多环芳烃、酞酸酯等。而目前国内大部分的净化器都是针对相对较干净的市政管网给水及作为饮用水水源的江河湖泊水，具体针对集雨水水质，适合西北农村分散式应用的小型集雨水净化装置还未见报道。目前，在水处理领域中的生物活性炭技术有很好的去除有机物、氨氮以及色度的效果，在杀菌和控制重金属上效果欠佳，而多元微电解技术几乎对有机物没有去除效果，但在置换水中重金属和杀菌的方面有良好的作用。此外，现有的微污染水处理设备大多数都需要专业人员操作调试，西北农村分散居住地的人员文化水平普遍较低，还不具备操作这样设备的水平，而自动化程度高、操作简易的设备多采用电气自控系统价格昂贵，西北农村人口大多还不具备购买这样设备的条件。在这个背景下有待研发一种简单易操作、专门针对处理这种特殊微污染水的水处
理装置。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种针对我国西北村镇集雨窖水水质的造价低廉、操作简单的带生物慢滤池的集雨窖水水质净化装置。为解决上述问题，本实用新型所述的一种带生物慢滤池的集雨窖水水质净化装置，其特征在于该装置包括串联在一起的供水水箱、粗滤池、生物慢滤池和清水池；所述供水水箱和所述生物慢滤池均分别与所述粗滤池、清水池相连。所述供水水箱的底部通过回流管与所述清水池相连，且其内设有供水水泵，该供水水泵通过输水管道I与所述粗滤池相连；所述回流管的一端设有阀门I，其另一端设有阀门VII ；所述输水管道I上沿水流方向依次设有阀门II、流量计、阀门III、水龙头I。所述粗滤池的上部设有与所述生物慢滤池相连的输水管道II，其内部自上而下依次设有由厚度为30cm且粒径为5 IOmm鹅卵石构成的滤料层I、由厚度为30cm且粒径为10 20mm鹅卵石构成的滤料层II、由厚度为40cm且粒径为20 30mm鹅卵石构成的滤料层III、由厚度为40cm且粒径为30 50mm鹅卵石构成的滤料层IV，其底部设有由厚度为 30mm且粒径为50 70mm鹅卵石构成的承托层I ；所述输水管道II上沿水流方向依次设有阀门V、水龙头II ；所述滤料层IV与所述承托层I之间设有穿孔布水器，该穿孔布水器与所述输水管道I相连；所述承托层I底部设有带阀门IV的放空管I。所述生物慢滤池的上部设有溢流管，其内部自上而下依次设有由厚度为IOOOmm 且粒径为0. 25 0. 5mm石英砂构成的滤料层V、由四层砾石构成的承托层II ；所述滤料层 V顶部设有配水花盘，该配水花盘通过管道与所述输水管道II相连；所述承托层II底部设有穿孔管集水器，该穿孔管集水器通过输水管道III与所述回流管相连；所述输水管道III 上设有带阀门VI的放空管II。所述承托层II从上至下依次为粒径1 2mm且厚度为50mm的砾石、粒径2 4mm 且厚度50mm的砾石、粒径4 8mm且厚度IOOmm的砾石、粒径8 16mm且厚度IOOmm的砾石。本实用新型与现有技术相比具有以下优点1、由于本实用新型中设有串联在一起的粗滤池、生物慢滤池，因此，可通过几种滤料的优化组合，扬长避短，使其对窖水污染物有很好的去处效果。2、由于本实用新型采用粗滤技术，因此，可有效去除窖水中的大颗粒悬浮物质、大量的浊质颗粒。经过粗滤池的的过滤作用，窖水中的大颗粒悬浮物质、大量的浊质颗粒可大幅降低，极大地扩展了慢滤技术的处理范围，克服了生物慢滤技术不能处理高浊度水的弊端，避免了生物慢滤池的堵塞。粗滤池滤料颗粒表面亦能部分形成生物粘膜，一定程度上可吸附降解集雨窖水中的有机物、总氮、重金属等污染物，降低了生物慢滤池的污染负荷，为生物慢滤池进一步处理创造了条件。3、本实用新型采用生物慢滤技术，水中可生物降解有机物通过粘附于石英砂上的生物膜进行处理减少了吸附负荷。在生物慢滤池中，水中的细菌粘附在石英砂表面生长、繁殖，经过半月至一月，在滤料层表面会形成一薄层含有多种微生物及藻类的生物粘膜，供水水箱中的水通过石英砂和微生物粘膜的过滤，可以截留水中所有悬浮杂质，使水中的浊度、 色度、微生物、有机物、总氮、重金属等集雨窖水中的污染物去除，出水水质满足国家农村饮水水质安全标准。4、经实际测试，采用本实用新型后集雨窖水中的细菌、大肠杆菌、色度、浊度、重金属、有机物等得到有效去除，所处理的水质达到国家饮用水标准。以甘肃省庆阳市西峰区温泉乡一处水窖水处理为例，细菌总数为980CFU/ml、总大肠杆菌群为lOOOMPN/lOOml、 色度为5度、浊度为15NTU、重金属六价铬为0. 07mg/L、高锰酸钾指数为4. 5mg/L、氨氮为 0. 67mg/L，采用本实用新型处理后，细菌总数为80CFU/ml、总大肠杆菌群为0MPN/100ml、色度为0度、浊度为0. 8NTU、重金属六价铬为0. 03mg/L、高锰酸钾指数为2. :3mg/L，处理水质达到GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》。5、本实用新型造价低廉，滤料、承托层等材料可以就地取材；并且处理过程生态环保，无须添加任何水处理药剂，无须对处理水进行消毒处理。6、本实用新型操作、维护简单，只需每半年至一年对粗滤池经放空管放空进行冲洗，每半年至一年刮去生物慢滤池表面2cm的滤料即可。
器
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细的说明, 图1为本实用新型的结构示意图。
图中1-供水水箱2-粗滤池3-生物慢滤池
5-阀门I 6-供水水泵7-阀门11
10-滤料层I 11-滤料层II12-阀门III
15-阀门IV 16-放空管I17-承托层I
20-输水管道II 21-阀门V22-水龙头II
25-溢流管 26-滤料层V27-承托层11
29-输水管道III 30-阀门VI31-阀门VII
4-清水池 8-流量计 13-水龙头I
9-输水管道I 14-穿孔布水
18-滤料层III 19-滤料层IV 23-管道24-配水花盘 28-穿孔管集水器 32-放空管II 33-回流管。
具体实施方式
如图1所示，一种带生物慢滤池的集雨窖水水质净化装置，包括串联在一起的供水水箱1、粗滤池2、生物慢滤池3和清水池4。供水水箱1和生物慢滤池3均分别与粗滤池 2、清水池4相连。其中供水水箱1的底部通过回流管33与清水池4相连，且其内设有供水水泵6， 该供水水泵6通过输水管道I 9与粗滤池2相连。回流管33的一端设有阀门I 5，其另一端设有阀门VII 31;输水管道I 9上沿水流方向依次设有阀门II 7、流量计8、阀门III 12、 水龙头I 13。粗滤池2的上部设有与生物慢滤池3相连的输水管道II 20，其内部自上而下依次设有由厚度为30cm且粒径为5 IOmm鹅卵石构成的滤料层I 10、由厚度为30cm且粒径为 10 20mm鹅卵石构成的滤料层II 11、由厚度为40cm且粒径为20 30mm鹅卵石构成的滤料层III 18、由厚度为40cm且粒径为30 50mm鹅卵石构成的滤料层IV 19，其底部设有由厚度为30mm且粒径为50 70mm鹅卵石构成的承托层I 17。输水管道II 20上沿水流方向依次设有阀门V 21、水龙头II 22;滤料层IV 19与承托层I 17之间设有穿孔布水器14，该穿孔布水器14与输水管道I 9相连；承托层I 17底部设有带阀门IV 15的放空管 I 16。生物慢滤池3的上部设有溢流管25，其内部自上而下依次设有由厚度为IOOOmm且粒径为0. 25 0. 5mm石英砂构成的滤料层V 26、由四层砾石构成的承托层II 27 ；承托层 II 27从上至下依次为粒径1 2mm且厚度为50mm的砾石、粒径2 4mm且厚度50mm的砾石、粒径4 8mm且厚度IOOmm的砾石、粒径8 16mm且厚度IOOmm的砾石。滤料层V 26 顶部设有配水花盘对，该配水花盘M通过管道23与输水管道II 20相连；承托层II 27底部设有穿孔管集水器观，该穿孔管集水器观通过输水管道III四与回流管33相连；输水管道III四上设有带阀门VI 30的放空管II 32。
权利要求1.一种带生物慢滤池的集雨窖水水质净化装置，其特征在于该装置包括串联在一起的供水水箱(1)、粗滤池O)、生物慢滤池C3)和清水池；所述供水水箱(1)和所述生物慢滤池( 均分别与所述粗滤池O)、清水池(4)相连。
2.如权利要求1所述的一种带生物慢滤池的集雨窖水水质净化装置，其特征在于所述供水水箱(1)的底部通过回流管(3 与所述清水池(4)相连，且其内设有供水水泵(6)， 该供水水泵(6)通过输水管道1(9)与所述粗滤池( 相连；所述回流管(3 的一端设有阀门1(5)，其另一端设有阀门VII(31)；所述输水管道1(9)上沿水流方向依次设有阀门 II (7)、流量计(8)、阀门III (12)、水龙头1(13)。
3.如权利要求1所述的一种带生物慢滤池的集雨窖水水质净化装置，其特征在于所述粗滤池O)的上部设有与所述生物慢滤池C3)相连的输水管道IK20)，其内部自上而下依次设有由厚度为30cm且粒径为5 IOmm鹅卵石构成的滤料层I (10)、由厚度为30cm且粒径为10 20mm鹅卵石构成的滤料层11(11)、由厚度为40cm且粒径为20 30mm鹅卵石构成的滤料层III (18)、由厚度为40cm且粒径为30 50mm鹅卵石构成的滤料层IV(19)， 其底部设有由厚度为30mm且粒径为50 70mm鹅卵石构成的承托层I (17)；所述输水管道 11(20)上沿水流方向依次设有阀门V(21)、水龙头II 02)；所述滤料层IV(19)与所述承托层1(17)之间设有穿孔布水器(14)，该穿孔布水器(14)与所述输水管道1(9)相连；所述承托层I (17)底部设有带阀门IV(15)的放空管I (16)。
4.如权利要求1所述的一种带生物慢滤池的集雨窖水水质净化装置，其特征在于所述生物慢滤池(3)的上部设有溢流管(25)，其内部自上而下依次设有由厚度为IOOOmm且粒径为0. 25 0. 5mm石英砂构成的滤料层V ( )、由四层砾石构成的承托层II (27)；所述滤料层V 06)顶部设有配水花盘(M)，该配水花盘04)通过管道与所述输水管道 11(20)相连；所述承托层II 07)底部设有穿孔管集水器( )，该穿孔管集水器08)通过输水管道III 09)与所述回流管(3 相连；所述输水管道III 09)上设有带阀门VI (30) 的放空管11(32)。
5.如权利要求4所述的一种带生物慢滤池的集雨窖水水质净化装置，其特征在于所述承托层II (27)从上至下依次为粒径1 2mm且厚度为50mm的砾石、粒径2 4mm且厚度50mm的砾石、粒径4 8mm且厚度IOOmm的砾石、粒径8 16mm且厚度IOOmm的砾石。
专利摘要本实用新型涉及一种带生物慢滤池的集雨窖水水质净化装置，该装置包括串联在一起的供水水箱、粗滤池、生物慢滤池和清水池；所述供水水箱和所述生物慢滤池均分别与所述粗滤池、清水池相连。本实用新型造价低廉，操作、维护简单，通过几种滤料的优化组合，扬长避短，对窖水污染物具有很好的去除效果。
文档编号C02F9/14GK202046965SQ20112005325
公开日2011年11月23日 申请日期2011年2月25日 优先权日2011年2月25日
发明者张国珍, 李悦, 杨浩, 武福平 申请人:兰州交通大学