基于石灰岩溶区的雨污利用系统的制作方法

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及基于石灰岩溶区的雨污利用系统。

背景技术：

生活垃圾焚烧发电处理方式是城市生活垃圾处理的主要途径之一。我国城市生活垃圾含水量高，入炉焚烧前在贮坑内大量堆放后，会发酵产生渗沥液，渗沥液水质复杂、有机物浓度高、氨氮含量高、色度深、臭味大，处理工艺难度大。

现有技术中，渗沥液的处理方式主要有两大类：一类是将渗沥液经一定的预处理后直接排入城市污水处理厂进行合并处理；另一类是对渗沥液进行单独处理。合并处理需将渗沥液通过管道输送到污水处理厂，运输成本高，经济上不合理，而且会对污水处理厂处理系统造成冲击；对渗沥液进行单独处理，现有的渗沥液处理工艺方法，有多种形式，但在效率、效果和投资成本方面还不是很理想。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于石灰岩溶区的雨污利用系统，以短时间内对雨污进行二次处理，并将处理过的部分雨污进行集存便于再利用。

本发明提供的基于石灰岩溶区的雨污利用系统，包括圆柱形的污水井，和围绕在所述污水井外侧的环形的清水池，所述污水井和清水池的深度相同，所述污水井和清水池的底部连通形成环形的过滤通道；所述过滤通道的顶面和底面之间由多个支撑板支撑；所述污水井内设置有井壁管，所述井壁管和污水井井身之间采用水泥浆回灌，所述污水井底部与过滤通道内周的连通位置设置有第一透水管，污水经由所述第一透水管管壁进入过滤通道；所述清水池的内、外池壁均涂覆水泥，所述清水池的内池壁底部与过滤通道外周的连通位置设置有第二透水管，污水过滤后周向扩散经由所述第二透水管管壁进入清水池中；所述污水井和清水池的底面均涂覆水泥；所述过滤通道内填充卵石和砂岩，且在过滤通道内设有过滤器，该过滤器套设在第一透水管和第二透水管之间。

本发明中，石灰岩溶区的地质结构从上至下依次为粉质粘土、泥质粉砂岩和灰岩，其中粉质粘土的结构松散，泥质粉砂岩结构致密，较为坚硬，灰岩的石笋、石芽和溶洞较为发育。因此，将污水井设置在粉质粘土层和泥质粉砂岩层，井底与灰岩层接触，该污水井用于容纳经过预处理的污水和雨水，在该污水井的外周围绕有清水池，该清水池的深度与污水井的深度相同，且污水井和清水池的底部连通形成了环形的过滤通道，该过滤通道的内周与污水井连通的位置设置第一透水管，外周与清水池的内池壁连通的位置设置第二透水管，污水井中的污水经由第一透水管的管壁进入到过滤通道中，套设在第一透水管和第二透水管之间的过滤器会将污水中的悬浮物过滤掉，由于过滤通道的底面是灰岩层，其溶洞发育良好，透水性较好，因此污水经过滤后可以直接渗入地下溶洞中，当溶洞内水量饱和时，污水过滤后可周向扩散经由第二透水管的管壁进入清水池中进行储存，该清水池中的水源可被空调循环系统利用，从而实现了雨污的再利用。其中，污水井内设置有井壁管，且在井壁管和井身之间采用水泥浆回灌，可增加污水井的稳定性，防止井身坍塌；并在清水池的内、外池壁涂覆水泥，以提高清水池的稳定性；同时，污水井和清水池的底面均涂覆水泥，可防止未经处理的污水渗入地下，造成地下水污染，同时也可以防止清水池中的清水渗入地下。在过滤通道的顶面和底面之间设置支撑板，可以防止过滤通道坍塌，同时在第一透水管和第二透水管之间填充卵石和砂岩，可以进一步提高过滤通道的强度，通过砂岩表面的多孔空隙吸附杂质，起到对过滤通道内水体进一步净化的作用。

优选地，所述第一透水管和第二透水管之间还套设有第一吸附环网，该第一吸附环网包括第一微孔滤网，所述第一微孔滤网内填充硅藻土颗粒。硅藻土颗粒可以将污水中的细小杂质、油污和化学物质吸附，对污水进行净化，而第一微孔滤网可以起到容纳硅藻土颗粒的作用，方便硅藻土颗粒定期更换，防止其吸附功能减弱。

优选地，所述第一透水管和第二透水管之间还套设有第二吸附环网，该第二吸附环网包括第二微孔滤网，所述第二微孔滤网内填充活性炭颗粒。活性炭颗粒可以对污水进行物理吸附，以祛除污水的臭味，对污水进行进一步净化，而第二微孔滤网可以起到容纳活性炭颗粒的作用，方便活性炭颗粒定期更换，防止其吸附功能减弱。

优选地，所述过滤器、第一吸附环网和第二吸附环网三者从内至外依次贴合。污水进入过滤通道后，首先由过滤器将其中的大颗粒杂质祛除，然后进入第一吸附环网，硅藻土颗粒可以将其中的细小杂质、油污和化学物质吸附祛除，最后进入第二吸附环网，活性炭颗粒可以对其进行物理吸附，将其臭味祛除，如此循序渐进，可以使得污水的净化效果更为显著。

优选地，所述支撑板为周向均布的8个，以保障过滤通道的结构强度。

优选地，所述每个支撑板包括两块竖直方向的钢板，所述两块钢板之间由水泥浇筑固定。采用这种简单的支撑板结构，不但可以满足过滤通道的强度要求，还可以节省成本。

优选地，所述第一微孔滤网和第二微孔滤网为不锈钢材质。不锈钢材质的强度较高，而且不锈钢材质具有较好的耐腐蚀性，可以适用于污水处理中复杂的水源环境，延长其使用寿命。

优选地，所述过滤器包括一级过滤装置和二级过滤装置，所述二级过滤装置设置于所述一级过滤装置内；所述一级过滤装置包括基础管、保护挡筋和包网，所述基础管为圆管，所述基础管管壁上均匀布置有透水孔，所述保护挡筋竖向焊接在基础管外壁上，保护挡筋等间距布置，所述包网包裹在保护挡筋及基础管外壁上，包网竖向包裹的范围大于保护挡筋的范围，包网外用铁丝缠绕固定在保护挡筋及基础管外壁上；所述二级过滤装置包括内管、外管、隔板和滤芯，所述内管和外管均为圆管，内管和外管同轴设置，外管管壁上均匀布置有透水孔，外管顶端设置有吊环，所述隔板一端与内管外壁固定连接，隔板另一端与外管内壁固定连接，隔板将内管与外管之间分割为多个腔室，所述滤芯填充在所述腔室中，腔室上下端为敞口，用于排出经滤芯过滤后的水；所述外管顶端设置有向外突出的环形的外管突出体，所述基础管设置有向内突出的环形的基础管上突出体和基础管下突出体，所述外管向下穿过所述基础管上突出体内圆，外管突出体压在基础管上突出体上，外管底部压在所述基础管下突出体上，所述基础管上突出体与外管突出体之间垫有胶垫，所述基础管下突出体与外管底部之间垫有胶垫。

本发明中的过滤器包括一级过滤装置和二级过滤装置。其中一级过滤装置对泥沙进行粗滤，主要用于过滤掉大颗粒的砂子，基础管管壁上均匀布置有透水孔，包网包裹在管外，污水首先要经过包网及基础管的透水孔两层过滤，过滤掉大颗粒的砂子。二级过滤装置对泥沙进行精滤，主要用于过滤掉细小的泥沙，二级过滤装置包括内管、外管、隔板和滤芯，内管与外面同轴布置，隔板是内管与外管的连接骨架，同时将内管与外管之间的空间隔为多个腔体，腔体内充填滤芯，通过这样的设计，使整个二级过滤装置为一个整体，结构牢固；二级过滤装置主要靠设在外管管壁上的透水孔和腔室中的滤芯两层过滤，内管管壁未设置透水孔，腔室上、下端为敞口，污水进入腔室后，沿腔室上、下流动，从腔室上、下端排出，通过这样的设计，延长了污水在滤芯中的流动路径，提高了过滤效果。一级过滤装置滤孔较大，不易堵塞，能过滤掉大颗粒砂子，二级过滤装置滤孔小，容易堵塞，能过滤掉细小泥沙，采用这种分级过滤的方式，既能较彻底地过滤掉砂子，又能减小过滤器堵塞的概率。外管向下穿过基础管上突出体内圆，外管突出体压在基础管上突出体上，外管底部压在基础管下突出体上，使二级过滤装置和一级过滤装置结合在一起，并且它们之间均垫有胶垫，通过二级过滤装置的自重压实胶垫，密封效果好，泥沙不会从缝隙流出。二级过滤装置为整体式设计，可轻易与基础管上突出体和基础管下突出体分离，可通过设置在外管顶端的吊环将二级过滤装置整体吊出进行清洗、维修或更换，清洗、维修或更换后再将二级过滤装置吊入污水井中，与一级过滤装置组合在一起使用，由此可延长过滤器的使用寿命。

优选地，所述滤芯为不锈钢滤芯，所述内管的外壁和隔板上设置有向外突出的固定件，所述固定件用于固定所述不锈钢滤芯；所述每个腔室的横截面积相等。不锈钢滤芯具有良好的过滤性能，其耐蚀性、耐热性、耐压性、耐磨性好，能满足恶劣的污水处理环境，其芯气孔均匀、精确的过滤精度，单位面积的流量大，能提高精滤的效率，提高过滤效率，其清洗之后可以再使用，免更换，节约资源，降低成本；经粗滤后的污水从外管的透水孔进入腔室后，沿腔室上、下流动，经腔室敞口排出，滤芯容易发生位移、结团，固定件对不锈钢滤芯起固定作用，过滤时，水的流动不会使滤芯发生位移，滤芯不会结团，从而保证了滤芯的正常工作，提高了过滤效果；而各腔室的横截面积相等，进出腔室的水量均匀，可以进一步提升过滤的效果和效率。

优选地，所述基础管的透水孔为条形孔，所述上、下相邻两排的条形孔相互错开。采用条形孔，能满足粗滤要求，上、下相邻两排相互错开，使透水孔分布更均匀，过滤进入基础管的污水也更均匀，可以进一步提升过滤的效果和效率。

优选地，为了优化结构，所述保护挡筋采用防锈圆钢，所述圆钢直径为4mm,圆钢间距为20mm。

优选地，所述包网为尼龙丝包网。尼龙丝包网能过滤掉大颗粒的砂子，达到粗滤的要求。

优选地，所述铁丝采用镀锌铁丝，铁丝缠绕间距为10mm。采用镀锌铁丝，防止缠绕的铁丝因被腐蚀而断裂，导致包网脱落，同时为了优化结构，铁丝缠绕间距为10mm。

优选地，所述外管的透水孔为圆形孔，所述圆形孔左、右两列相互错开。采用圆形孔，能满足精滤的要求，左、右相邻两列相互错开，使透水孔分布更均匀，进入腔室的污水也更均匀，提升过滤的效果和效率。

优选地，所述基础管的透水孔的过水面积大于所述外管的透水孔的过水面积。基础管的透水孔的过水面积大于外管的透水孔的过水面积,能保证粗滤为精滤提供足够的水量，提升过滤效率。

优选地，所述基础管内外表面、内管的内外表面、外管的内外表面和透水孔的表面均涂有防腐蚀层。污水处理的环境一般都比较恶劣，腐蚀性较强，在基础管内外表面、内管的内外表面、外管的内外表面和透水孔的表面这些与污水直接接触的部分涂一层防腐蚀层，能减小过滤器部件的腐蚀，延长使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明所述基于石灰岩溶区的雨污利用系统的剖视结构示意图；

图2为图1的D-D剖视图；

图3为本发明所述基于石灰岩溶区的雨污利用系统的过滤器的剖视结构示意图；

图4为图3的A-A剖视图；

图5为图3的B-B剖视图；

图6为图3的C-C剖视图；

图7为本发明所述基于石灰岩溶区的雨污利用系统的过滤器的基础管与二级过滤装置结合的结构示意图；

图8为本发明所述基于石灰岩溶区的雨污利用系统的过滤器的二级过滤装置的结构示意图。

附图标记：

1-污水井；2-清水池；3-过滤通道；4-过滤器；5-第一吸附环网；6-第二吸附环网；

11-井壁管；12-第一透水管；21-第二透水管；31-支撑板；41-基础管；42-保护挡筋；43-包网；44-铁丝；45-外管；46-内管；47-腔室；48-隔板；49-透水孔；

411-基础管上突出体；412-基础管下突出体；451-外管突出体；452-吊环；461-固定件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1-2所示，本实施例中污水处理系统是基于石灰岩溶区建立的，该石灰岩溶区的地质结构从上至下依次为粉质粘土、泥质粉砂岩和灰岩，其中粉质粘土的结构松散，泥质粉砂岩结构致密，较为坚硬，灰岩的石笋、石芽和溶洞较为发育。因此，将污水井1设置在粉质粘土层和泥质粉砂岩层，其井底与灰岩层接触，该污水井1用于容纳经过预处理的污水和雨水，在该污水井1的外周围绕有清水池2，该清水池2的深度与污水井1的深度相同，且污水井1和清水池2的底部连通形成了环形的过滤通道3，该过滤通道3的内周与污水井1连通的位置设置第一透水管12，外周与清水池2的内池壁连通的位置设置第二透水管21，在上述第一透水管12和第二透水管21之间从内至外依次套设有过滤器4、第一吸附环网5和第二吸附环网6，其中第一吸附环网5包括第一微孔滤网，该第一微孔滤网内填充硅藻土颗粒，硅藻土颗粒可以将污水中的细小杂质、油污和化学物质吸附，对污水进行净化，而第一微孔滤网可以起到容纳硅藻土颗粒的作用，方便硅藻土颗粒定期更换，防止其吸附功能减弱；第二吸附环网包括第二微孔滤网，所述第二微孔滤网内填充活性炭颗粒，活性炭颗粒可以对污水进行物理吸附，以祛除污水的臭味，对污水进行进一步净化，而第二微孔滤网可以起到容纳活性炭颗粒的作用，方便活性炭颗粒定期更换，防止其吸附功能减弱。污水进入过滤通道3后，首先由过滤器4将其中的大颗粒杂质祛除，然后进入第一吸附环网5，硅藻土颗粒可以将其中的细小杂质、油污和化学物质吸附祛除，最后进入第二吸附环网6，活性炭颗粒可以对其进行物理吸附，将其臭味祛除，如此循序渐进，可以使得污水的净化效果更为显著。

由于过滤通道3的底面是灰岩层，其溶洞发育良好，透水性较好，因此污水经过滤后可以直接渗入地下溶洞中，当溶洞内水量饱和时，污水过滤后可周向扩散经由第二透水管21进入清水池2中进行储存，该清水池2中的水源可被空调循环系统利用，从而实现了雨污的再利用。

污水井1内设置有井壁管11，且在井壁管11和井身之间采用水泥浆回灌，可增加污水井1的稳定性，防止井身坍塌；并在清水池2的内、外池壁涂覆水泥，以提高清水池的稳定性；同时，污水井1和清水池2的底面均涂覆水泥，可防止未经处理的污水渗入地下，造成地下水污染，同时也可以防止清水池中的清水渗入地下。

在过滤通道3的顶面和底面之间设置有8个支撑板31，每个支撑板31包括两块竖直方向的钢板，所述两块钢板之间由水泥浇筑固定。采用这种简单的支撑板结构，不但可以防止过滤通道3坍塌，还可以节省成本；同时在第一透水管12和第二透水管21之间填充卵石和砂岩，可以进一步提高过滤通道的强度，同时可以通过砂岩表面的多孔空隙吸附杂质，起到对过滤通道内水体进一步净化的作用。

此外，由于污水处理过程中的水源环境较为复杂，因此上述第一微孔滤网和第二微孔滤网选用强度较高和耐腐蚀性较好的不锈钢材质，以提高其使用寿命。

如图3-7所示，所述过滤器包括一级过滤装置和二级过滤装置，二级过滤装置设置于一级过滤装置内；一级过滤装置包括圆形的基础管41、保护挡筋42和包网43，基础管41管壁上均匀布置有透水孔49，透水孔49为条形孔，上、下相邻两排相互错开，保护挡筋42采用直径为4mm的防锈圆钢，竖向焊接在基础管41外壁上，其间距为20mm，包网43为尼龙丝包网43，包裹在保护挡筋42及基础管41外壁上，包网43竖向包裹的范围大于保护挡筋42的范围，包网43外用镀锌铁丝44以10mm间距缠绕固定在保护挡筋42及基础管41外壁上；二级过滤装置包括内管46、外管45、隔板48和滤芯，内管46和外管45均为圆管，内管46和外管45同轴设置，外管45管壁上均匀布置有透水孔49，透水孔49为圆形孔，左、右两列相互错开，基础管的透水孔49的过水面积大于外管的透水孔49的过水面积，外管45顶端设置有四个吊环452，隔板48一端与内管46外壁固定连接，隔板48另一端与外管45内壁固定连接，隔板48将内管46与外管45之间分割为多个横截面积相等的腔室47，滤芯采用不锈钢滤芯，填充在腔室47中，腔室47上下端为敞口，用于排出经滤芯过滤后的水，内管46的外壁和隔板48上设置有向外突出的固定件461，固定件461用于固定不锈钢滤芯，基础管41内外表面、内管46的内外表面、外管45的内外表面和透水孔49的表面均涂有防腐蚀层；外管45顶端设置有向外突出的环形外管突出体451，基础管41设置有向内突出的环形基础管上突出体411和基础管下突出体412，外管45向下穿过基础管上突出体411内圆，外管突出体451压在基础管上突出体411上，外管45底部压在基础管下突出体412上，基础管上突出体411与外管突出体451之间垫有胶垫，基础管下突出体412与外管45底部之间垫有胶垫。

其中一级过滤装置对泥沙进行粗滤，主要用于过滤掉大颗粒的砂子；基础管41管壁上均匀布置有条形透水孔49，上、下相邻两排相互错开，使透水孔49分布更均匀，过滤进入基础管41的污水也更均匀，尼龙丝包网43通过保护挡筋42垫衬，包裹在管外，用镀锌铁丝44固定，污水首先要经过尼龙丝包网43及基础管的透水孔49两层过滤，过滤掉大颗粒的砂子。二级过滤装置对泥沙进行精滤，主要用于过滤掉细小的泥沙，二级过滤装置包括内管46、外管45、隔板48和滤芯，内管46与外管45同轴布置，隔板48是内管46与外管45的连接骨架，同时将内管46与外管45之间的空间隔为多个横截面积相等的腔室47，通过这样的分割过滤，各腔室47水量均匀，能提升过滤的效果和效率，腔室47内填充不锈钢滤芯，通过这样的设计，使整个二级过滤装置为一个整体，结构牢固；同时，不锈钢滤芯具有良好的过滤性能，其耐蚀性、耐热性、耐压性、耐磨性好，能满足恶劣的地下环境，其芯气孔均匀、精确的过滤精度，单位面积的流量大，能提高精滤的效率，满足系统用水需求，其清洗之后可以再使用，免更换，节约资源，降低成本；二级过滤装置主要靠设在外管45管壁上的透水孔49和腔室47中的滤芯两层过滤，透水孔49上、下相邻两列相互错开，使透水孔49分布更均匀，进入腔室47的污水也更均匀；基础管的透水孔49的过水面积大于外管的透水孔49的过水面积,能保证粗滤为精滤提供足够的水量，提升过滤效率；内管46未设置透水孔49，腔室47上、下端开口，污水进入腔室47后，向腔室47两端流动，从腔室47上、下端排出，通过这样的设计，延长了污水在滤芯中的流动路径，提高了过滤效果，由于过滤过程中，滤芯容易发生位移、结团，固定件461对不锈钢滤芯起固定作用，过滤时，水的流动不会使滤芯发生位移，滤芯不会结团，从而保证了滤芯的正常工作，提高了过滤效果；污水处理的环境一般都比较恶劣，腐蚀性较强，在基础管41内外表面、内管46的内外表面、外管45的内外表面和透水孔49的表面这些与污水直接接触的部分涂一层防腐蚀层，能减小过滤器部件的腐蚀，延长使用寿命。

一级过滤装置滤孔较大，不易堵塞，能过滤掉大颗粒砂子，二级过滤装置滤孔小，容易堵塞，能过滤掉细小泥沙，采用这种分级过滤的方式，既能较彻底地过滤掉砂子，又能减小过滤器堵塞的概率。

外管45向下穿过基础管上突出体411内圆，外管突出体451压在基础管上突出体411上，外管45底部压在基础管下突出体412上，通过这种可拆卸的方式将二级过滤装置和一级过滤装置结合在一起，同时结合位置之间均垫有胶垫，通过二级过滤装置的自重压实胶垫，密封效果好，泥沙不会从缝隙流出；二级过滤装置和一级过滤装置可拆卸分离，可以通过外管45顶端设置的吊环452将二级过滤装置整体吊起来清洗、维修或更换，清洗、维修或更换后再将二级过滤装置吊入污水井1中，与一级过滤装置组合在一起使用，从而提高了污水处理的质量。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。