防堵塞、防短流有复氧功能的微污染水土地处理系统的制作方法
【专利摘要】本发明提出了一种防堵塞、防短流有复氧功能的微污染水土地处理系统，其包括防渗层、进水管、出水管、粗石段、隔污箱、填料段、增氧生态箱、碎石段、土工布、种植土及植物，其中所述防渗层铺设在沟渠底部及侧壁，进水管和出水管分别设置在沟渠长度方向的两端，隔污箱设置在进水管后部，粗石段设置在隔污箱与进水管一端的渠壁间，增氧生态箱均布在隔污箱后的沟渠内，填料段设置在隔污箱与增氧生态箱之间以及增氧生态箱之间，碎石段设置在最后一个增氧生态箱与出水管一端的渠壁间。
【专利说明】
防堵塞、防短流有复氧功能的微污染水土地处理系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种微污染水处理系统，尤其涉及一种防堵塞、防短流有复氧功能的微污染水土地处理系统。【背景技术】
[0002]随着现代化进程的不断加快，环境污染日益加剧，城市自然和人造水体水质逐日恶化。同时随我国“海绵城市”建设的推动，雨水回收利用成为必然趋势。以上污染水体，均需净化后才能满足其观赏、娱乐及回用要求。但其水质不同于传统意义上的污水，其污染物质含量相对较少，传统污水生化处理工艺和设备因水中营养源含量不足很难形成有效的生物群落，净化效果不理想。目前的研究普遍认为，土地处理系统(地下渗滤、人工湿地)是净化微污染水和抑制富营养化的一种比较理想技术途径。土地处理技术系统通过填料的物理过滤、附着微生物的生物降解、吸附以及植物的新陈代谢、吸收等作用去除水中的污染物质。其叠加、复合并相生互补的净化机理能够有效克服低营养源、水质波动大等微污染水质特点，达到有效进化的目的。但传统土地处理系统主要存在以下方面的不足:
[0003]传统土地处理系统在运行一定时间后，系统的出水量会大大减小，甚至完全堵塞。 其原因主要有两方面，一是系统内氧气含量不足，好氧微生物及硝化细菌的数量和活性下降，污染物质去除率下降，从而导致系统内有机及氨氮污染物质堆积堵塞;二是传统土地处理系统对无机污染物质(泥沙、无机悬浮物)的去除主要依靠物理过滤及生物吸附，但无法将拦截下的无机污染物质转移出系统。运行时间越长，系统截留的无机污染物质越多，最终造成堵塞。
[0004]针对土地处理系统复氧困难的问题公开号为CN1562772A的中国专利在土地处理中布置穿孔通气管，穿孔通气管外表包覆高分子疏水性透气膜，穿孔通气管的一端连接地表的抽气扇，另一端直接与大气相通，通过自然风带动抽气扇转动，在通气管内形成负压， 使空气在通气管流通，再通过高分子疏水性透气膜将氧气投入土地处理系统中。其缺陷主要有三方面:第一，高分子疏水性透气膜价格较高，导致土地处理系统造价过高;第二，土地系统复氧动力依靠自然风力，复氧量不稳定;第三，抽气扇设置高度过低则自然风小，复氧不足，设置高度过高则对景观风貌破坏较大，应用领域受限。公开号CN103387290A的中国专利在土地处理系统中设置曝气管，通过外置风机向系统中充氧。其缺陷主要有两个方面:第一，系统需要设置外部气源，必须设置鼓风机机房，同时风机工作噪音较大，不适合使用在对景观及噪音要求较高的区域内；第二，相对于传统工艺中底部设置曝气管，竖向布置曝气管维修相对简单，但其工作量仍然很大。尤其是更换曝气管时，其设置在曝气管周边的卵石保护层会产生坍塌，对新曝气管的安装产生极大障碍。
[0005]针对土地处理系统堵塞的问题，专利号ZL200910199880.9的专利，通过使用过滤插板和滤料拦截进水中携带SS污染物，但过滤插板和滤料堵塞检查、拆装、清洗及更换工作繁琐，耗时耗工。还有部分行业人员将反冲洗系统引入土地处理系统，利用净水反冲去除系统中的SS污染物质，但反冲系统造价较高，运行管理作业复杂；同时系统必须设有清水池，还需外设反冲洗栗或栗房，其应用范围受限较大。
[0006]同时传统土地处理系统大多为垂直流或水平流形式，受系统沟渠形状、填料均匀度、堵塞及微生物挂膜均匀度等条件的影响，容易发生短流现象，一部分水的停留时间缩短，得不到充分净化，降低了处理效率;另一部分水的停留时间可能很长，甚至出现水流基本停滞不动的死水区，减少了处理系统的有效容积，对系统净化效果造成了不利影响。
[0007]综上所述，实有必要加以改进。
【发明内容】
[0008]本发明提出一种防堵塞、防短流有复氧功能的微污染水土地处理系统，解决了现有技术土地处理系统易堵塞、复氧不足、复氧量不稳定及系统短流等的缺陷。
[0009]本发明的技术方案是这样实现的:[〇〇1〇] 一种防堵塞、防短流有复氧功能的微污染水土地处理系统，其包括防渗层、进水管、出水管、粗石段、隔污箱、填料段、增氧生态箱、碎石段、土工布、种植土及植物，其中所述防渗层铺设在沟渠底部及侧壁，进水管和出水管分别设置在沟渠长度方向的两端，隔污箱设置在进水管后部，粗石段设置在隔污箱与进水管一端的渠壁间，增氧生态箱均布在隔污箱后的沟渠内，填料段设置在隔污箱与增氧生态箱之间以及增氧生态箱之间，碎石段设置在最后一个增氧生态箱与出水管一端的渠壁间。
[0011]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:通过设置隔污箱拦截了水中SS污染物并将之转移出系统;通过增氧生态箱充分稳定的向系统中复氧，并在其中形成有益微生物群落;利用隔污箱和增氧生态箱的进出水口的高低设施有效防止系统出现短流现象。在不改变地表景观风貌、不增加外部附属设施的前提下解决了土地处理系统易堵塞、复氧不足、复氧量不稳定及系统短流等缺点，降低了系统维护管理的工作量，提高了土地处理系统的净化效率和使用寿命。[〇〇12]本发明进一步的改进如下:
[0013]进一步地，所述隔污箱内部还包括纤维网垫和隔污箱顶盖，所述隔污箱内部上部设有滚轴电机，下部设有传动轴，所述纤维网垫环绕滚轴电机和传动轴，所述纤维网垫上部设有截污篮，所述截污篮在滚轴电机的带动下转动，所述隔污箱顶盖扣接在箱体上。
[0014]进一步地，所述增氧生态箱上部设有电机，电机出轴连接叶轮，叶轮在电机的带动下转动。
[0015]进一步地，所述增氧生态箱内下部设填料，填料材质为具有高比表面积和孔隙率的聚酯纤维或聚酯、植物复合纤维。
[0016]进一步地，还包括扣接在箱体上部的增氧生态箱顶盖，顶盖上部有通气孔，顶盖下部设有丝网，丝网目数为10目?18目，丝网材质为塑料或经过防锈处理的金属。
[0017]进一步地，所述隔污箱和增氧生态箱的正面箱壁上部设有进水口，背面箱壁下部设有出水口，微污染水土地处理系统被分割成数个独立段落，每个段落的水流方向均为下进水，上出水。
[0018]进一步地，所述粗石段材料为粒径5?6cm的砾石或沸石。[〇〇19]进一步地，所述填料段材料为粒径3?4cm的砾石、沸石、陶粒填料或玻璃轻石，配合比为 1:1:1 或 1:1:0.5。
[0020] 进一步地，所述碎石段材料为粒径1?2cm的砾石。[〇〇21]进一步地，所述粗石段、填料段及碎石段上部使用土工布与种植土隔绝，种植土内部种植植物。【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[〇〇23]图1是本发明的结构示意图。[〇〇24]图2是隔污箱的正视剖面示意图。[〇〇25]图3是隔污箱的侧视剖面示意图。[〇〇26]图4是隔污箱的俯视剖面示意图。[〇〇27]图5是增氧生态箱的正视剖面示意图。
[0028]图6是增氧生态箱的侧视剖面示意图
[0029]图7是增氧生态箱的俯视剖面示意图。
[0030]其中:1.防渗层，2.进水管，3.粗石段，4.隔污箱，5.填料段，6.增氧生态箱，7.碎石段，8.土工布，9.种植土，10.植物，11.出水管，12.滚轴电机，13.传动轴，14.纤维网垫，15.截污篮，16.隔污箱顶盖，17.电机，18.叶轮，19.填料，20.增氧生态箱顶盖。【具体实施方式】[〇〇31]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[〇〇32]如图1至7所示，为符合本发明的一种防堵塞、防短流有复氧功能的微污染水土地处理系统，其包括防渗层1、进水管2、出水管11、粗石段3、隔污箱4、填料段5、增氧生态箱6、 碎石段7、土工布8、种植土 9及植物10。在地面挖掘或砌筑沟渠。防渗层1铺设在沟渠底部及侧壁。进水管2和出水管11分别设置在沟渠长度方向的两端。隔污箱4设置在进水管2后部。 粗石段3设置在隔污箱4与进水管2—端的渠壁间。增氧生态箱6均布在隔污箱4后的沟渠内。 填料段5设置在隔污箱4与增氧生态箱6之间以及增氧生态箱6之间。碎石段7设置在最后一个增氧生态箱6与出水管11 一端的渠壁间。[〇〇33]隔污箱4内上部设有滚轴电机12,下部设有传动轴13,纤维网垫14环绕滚轴电机12 和传动轴13,纤维网垫14上部设有截污篮15,纤维网垫14滚轴电机12的带动下转动，箱体顶盖扣接在箱体上。系统进水经过隔污箱时水中的SS污染物被纤维网垫14拦截，并在电机17 的带动下被提出水中，在经过截污篮时被刮落，截留在截污篮中。定期打开箱体顶盖将截污篮提出，将内部截留污染物移除出系统。
[0034]增氧生态箱6均布在隔污箱4后的沟渠内，根据水质情况设置2?5台，箱体上部设有电机17,电机17出轴连接叶轮18,叶轮18在电机的17带动下转动。水流进入增氧箱时被叶轮搅动、扬起，并与箱体内壁撞击粉碎，通过搅拌气膜和液膜，增加气、液的接触面积，以扩大氧气在水中的浓度梯度，增加水中溶氧含量。
[0035]增氧生态箱6内下部设填料，填料材质为具有高比表面积和孔隙率的聚酯纤维或聚酯、植物复合纤维。填料和水中的高溶氧环境形成一个好氧微生物和硝化细菌的繁育和生长空间，为整个系统中有机污染物及氨氮污染物的去除提供稳定的消费群落。
[0036]增氧生态箱6箱体顶盖扣接在箱体上部，顶盖上部有通气孔，顶盖下部设有丝网， 丝网目数为10目?18目，丝网材质为塑料或经过防锈处理的金属。在保证氧生态箱内部与外部大气畅通的同时防止叶轮搅拌和激起的水流冲出箱体及外部污染物进入箱体。[〇〇37]隔污箱4和增氧生态箱6的正面箱壁上部设有进水口，背面箱壁下部设有出水口， 微污染水土地处理系统被分割成数个独立段落，每个段落的水流方向均为下进水，上出水。 通过隔污箱4和增氧生态6箱的流向调节防止系统出现短流现象。
[0038]粗石段3设置在隔污箱4与进水管2—端的渠壁间，材料为粒径5?6cm的砾石或沸石。所述填料段5设置在隔污箱4与增氧生态箱6之间以及增氧生态箱6之间，材料为粒径3? 4cm的砾石、沸石、陶粒填料或玻璃轻石，配合比为1:1:1或1:1:0.5。所述碎石段7设置在最后一个增氧生态6箱与出水管11 一端的渠壁间，材料为粒径1?2cm的砾石。[〇〇39] 粗石段3、填料段5及碎石段3上部使用土工布与种植土隔绝，种植土内部种植根系较长植物。利用植物根系的传输作用为系统提供部分氧气同时利用植物生长和代谢活动将部分污染物转移出系统。
[0040]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:通过设置隔污箱拦截了水中SS污染物并将之转移出系统;通过增氧生态箱充分稳定的向系统中复氧，并在其中形成有益微生物群落;利用隔污箱和增氧生态箱的进出水口的高低设置有效防止系统出现短流现象。在不改变地表景观风貌、不增加外部附属设施的前提下解决了土地处理系统易堵塞、复氧不足、复氧量不稳定及系统短流等缺点，降低了系统维护管理的工作量，提高了土地处理系统的净化效率和使用寿命。
[0041]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则的内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围的内。
【主权项】
1.一种防堵塞、防短流有复氧功能的微污染水土地处理系统，其包括防渗层(1)、进水 管(2)、出水管(11)、粗石段(3)、隔污箱(4)、填料段(5)、增氧生态箱(6)、碎石段(7)、土工布 (8)、种植土 (9)及植物(10)，其特征在于:所述防渗层(1)铺设在沟渠底部及侧壁，进水管 (2)和出水管(11)分别设置在沟渠长度方向的两端，隔污箱(4)设置在进水管(2)后部，粗石 段(3)设置在隔污箱(4)与进水管(2)—端的渠壁间，增氧生态箱(6)均布在隔污箱(4)后的 沟渠内，填料段(5)设置在隔污箱(4)与增氧生态箱(6)之间以及增氧生态箱(6)之间，碎石 段(7)设置在最后一个增氧生态箱(6)与出水管(11) 一端的渠壁间。2.如权利要求1所述的防堵塞、防短流有复氧功能的微污染水土地处理系统，其特征在 于:所述隔污箱内部还包括纤维网垫(14)和隔污箱顶盖(16)，所述隔污箱(4)内部上部设有 滚轴电机(12)，下部设有传动轴(13)，所述纤维网垫(14)环绕滚轴电机和传动轴，所述纤维 网垫上部设有截污篮(15)，所述截污篮在滚轴电机的带动下转动，所述隔污箱顶盖(16)扣 接在箱体上。3.如权利要求2所述的防堵塞、防短流有复氧功能的微污染水土地处理系统，其特征在 于:所述增氧生态箱(6)上部设有电机(17 )，电机出轴连接叶轮(18)，叶轮在电机的带动下转动。4.如权利要求3所述的防堵塞、防短流有复氧功能的微污染水土地处理系统，其特征在 于:所述增氧生态箱内下部设填料(19)，填料材质为具有高比表面积和孔隙率的聚酯纤维 或聚酯、植物复合纤维。5.如权利要求4所述的防堵塞、防短流有复氧功能的微污染水土地处理系统，其特征在 于:还包括扣接在箱体上部的增氧生态箱顶盖(20 )，顶盖上部有通气孔，顶盖下部设有丝 网，丝网目数为10目?18目，丝网材质为塑料或经过防锈处理的金属。6.如权利要求5所述的防堵塞、防短流有复氧功能的微污染水土地处理系统，其特征在 于:所述隔污箱(4)和增氧生态箱(6)的正面箱壁上部设有进水口，背面箱壁下部设有出水 口，微污染水土地处理系统被分割成数个独立段落，每个段落的水流方向均为下进水，上出 水。7.如权利要求6所述的防堵塞、防短流有复氧功能的微污染水土地处理系统，其特征在 于:所述粗石段(3)材料为粒径5?6cm的砾石或沸石。8.如权利要求7所述的防堵塞、防短流有复氧功能的微污染水土地处理系统，其特征在 于:所述填料段(5)材料为粒径3?4cm的砾石、沸石、陶粒填料或玻璃轻石，配合比为1:1:1 或1:1:0.5。9.如权利要求8所述的防堵塞、防短流有复氧功能的微污染水土地处理系统，其特征在 于:所述碎石段(7)材料为粒径1?2cm的砾石。10.如权利要求9所述的防堵塞、防短流有复氧功能的微污染水土地处理系统，其特征 在于:所述粗石段(3)、填料段(5)及碎石段(7)上部使用土工布(8)与种植土 (9)隔绝，种植 土内部种植植物(10)。
【文档编号】C02F3/34GK106007260SQ201610619430
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月29日
【发明人】穆毅, 王坚伟, 易威, 陈繁, 刘飞
【申请人】江苏华亿天地环境科技有限公司