一种应用于西北地区的改性黄土模块化填料过滤系统的制作方法

本实用新型涉及生态小区中水回用技术领域，尤其涉及一种应用于西北地区的改性黄土模块化填料过滤系统。

背景技术：

我国水资源分布呈现南多北少、东多西少的状况。在西北地区，水资源短缺是我们亟待解决的问题，而节水和污水再生利用是解决问题的一种有效途径。进入21世纪，在可持续发展的战略指导下，把节约水资源列入国家发展的总体目标当中。根据十二五规划的总体要求，建立健全生态小区发展需要，住建部贯彻“节能、节水、节地、治污”的政策。生态小区是小区建设的必经之路，节水型生态小区建设是最主要的一部分，提倡节水和水资源循环利用，符合可持续发展和保护环境理念，降低水资源的浪费，大部分中水可以回用，做到无毒无害无污染，实现生态小区最大限度节省水源。

黏土类矿物因其具有独特的层状结构而表现出良好的吸附性能和离子交换性能，在废水处理中具有广阔的发展前景。其中黄土是来源丰富、无毒副作用、价格低廉的天然材料。在全球范围内，中国黄土分布最广，粒度细而均一，在中国西北的黄土高原是世界上规模最大的黄土高原。黄土的物理性质表现为疏松、大孔隙和垂直节理发育等组织结构特征。中国大西北的黄土主要是由伊/蒙混层矿物组成，其次为伊利石矿物，由此说明黄土中的伊利石有单矿物伊利石和伊/蒙混层矿物两种形态存在。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、处理效果好的应用于西北地区的改性黄土模块化填料过滤系统。

为解决上述问题，本实用新型所述的一种应用于西北地区的改性黄土模块化填料过滤系统，其特征在于：该系统包括埋于地下的玻璃钢材质制的水解酸化池和过滤池以及置于地上的自动控制系统操作柜；所述水解酸化池的一侧上部设有进水管，其内利用折板将池体分为三格，且第三格与所述过滤池相连；所述过滤池内自下而上依次设有配水区、填料区和清水区；所述配水区的一侧设有排泥管，该排泥管上连接有污泥泵；所述配水区的底部设有置于布气管支架上与罗茨式鼓风机相连的布气管，该布气管上设有微孔曝气盘；所述填料区由置于模块化填料支架上的多个模块化填料单元串联或并联方式排列组成；所述模块化填料单元外部由不锈钢框架和作为相邻填料层的分隔与支撑的细孔窗纱组成，内部由上层的黄土基改性填料和下层的半软性填料组成；所述清水区的上侧设有活动式盖子，其一侧设有出水溢流堰，该出水溢流堰设有与提升泵相连的排水管；所述提升泵、所述污泥泵分别与所述自动控制系统操作柜相连。

所述进水管、所述排水管、所述排泥管及所述布气管上均设有电磁阀，该电磁阀与所述自动控制系统操作柜相连。

所述提升泵、所述电磁阀、所述污泥泵分别通过与控制电缆与所述自动控制系统操作柜相连。

所述不锈钢框架的尺寸为400×450×250mm，采用边长为5mm的不锈钢方管焊接而成。

所述黄土基改性填料是由西北地区的天然黄土和煤矸石按2：7~3：8的体积比混合成5~8mm的圆粒，经110℃高温煅烧而成。

所述黄土基改性填料的层厚度为15mm。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型采用地埋式设计，池体均采用玻璃钢材质，具有质量轻、强度高、耐腐蚀性好、无渗漏、无污染、成型性好、使用寿命长等特点。而且池体体积小，周转灵活方便，节省大量土地资源。

2、本实用新型填料区采用模块化设计，可以规模化生产，后期运行维护成本较低，且模块化设计可以实现对每个填料模块单独吊运，当某个填料模块需要清洗或更换时，可将所述填料单元取出，清洗或更换完填料再放回制定位置即可，可实现系统的不停车运行，保证系统的出水水质稳定。

3、本实用新型中模块化填料单元内部上层为黄土基改性填料，下层为半软性填料，通过物理、化学、生物的协同作用去除污染水中的有机物，进一步提高出水水质。

4、本实用新型作为地埋式一体化设备可处理西北地区居民小区的生活污水，达标后可作为浇洒道路或绿化使用，在缺水比较严重的西北地区，具有很强的实用性。

5、本实用新型中提升泵、电磁阀、污泥泵分别通过与控制电缆与自动控制系统操作柜相连，可节约大量人力资源。

6、本实用新型结构简单，成本低，并采用上向流，处理效果好。

附图说明

下面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为本实用新型的平面图。

图2为本实用新型中a-a剖面图。

图3为本实用新型中b-b剖面图。

图4为本实用新型的模块化填料结构图。

图中：ⅰ-水解酸化池；ⅱ-过滤池；1-进水管；2-排水管；3-布气管；4-排泥管；5-提升泵；6-电磁阀；7-不锈钢框架；8-细孔窗沙；9-半软性填料；10-黄土基改性填料；11-模块化填料支架；12-出水溢流堰；13-微孔曝气盘；14-布气管支架；15-罗茨式鼓风机；16-污泥泵；17-自动控制系统操作柜；18-控制电缆。

具体实施方式

如图1~4所示，一种应用于西北地区的改性黄土模块化填料过滤系统，该系统包括埋于地下的玻璃钢材质制的水解酸化池ⅰ和过滤池ⅱ以及置于地上的自动控制系统操作柜17。

水解酸化池ⅰ的一侧上部设有进水管1，其内利用折板将池体分为三格，且第三格与过滤池ⅱ相连；过滤池ⅱ内自下而上依次设有配水区、填料区和清水区；配水区的一侧设有排泥管4，该排泥管4上连接有污泥泵16；配水区的底部设有置于布气管支架14上与罗茨式鼓风机15相连的布气管3，该布气管3上设有微孔曝气盘13；填料区由置于模块化填料支架11上的多个模块化填料单元串联或并联方式排列组成；模块化填料单元外部由不锈钢框架7和作为相邻填料层的分隔与支撑的细孔窗纱8组成，内部由上层的黄土基改性填料10和下层的半软性填料9组成；清水区的上侧设有活动式盖子，其一侧设有出水溢流堰12，该出水溢流堰12设有与提升泵5相连的排水管2；提升泵5、污泥泵16分别与自动控制系统操作柜17相连。

其中：进水管1、排水管2、排泥管4及布气管3上均设有电磁阀6，该电磁阀6与自动控制系统操作柜17相连。

提升泵5、电磁阀6、污泥泵16分别通过与控制电缆18与自动控制系统操作柜17相连。

不锈钢框架7的尺寸为400×450×250mm，采用边长为5mm的不锈钢方管焊接而成。

黄土基改性填料10是由西北地区的天然黄土和煤矸石按2：7~3：8的体积比混合成5~8mm的圆粒，经110℃高温煅烧而成。

黄土基改性填料10的层厚度为15mm。

使用时，居民小区的生活污水经化粪池溢流后，进入该系统前端的水解酸化池ⅰ。由于居民小区的生活污水中含有大量的油脂、蛋白质、纤维素残渣以及细菌等物质，经过水解酸化池ⅰ后，可以把污水中大分子物质降解为小分子物质，难降解的物质转化为易生物降解的物质，大大提高污水的可生化性，也为后续的生物处理工艺降低了水力负荷。污水经水解酸化池处理后，自流入过滤池ⅱ。

进入过滤池ⅱ中的污水由于重力作用，首先进入配水区，底部设有4个模块化填料支架11，既能支撑模块化填料单元，又能保证配水的均匀性。污水自配水区采用上向流形式流动，首先接触的是半软性填料9，污水中的微生物以生物膜的形式附着到半软性填料9上，利用微生物去除污水中的有机物。然后经过细孔窗纱8，不仅可以过滤污水中的较大粒径的无机颗粒，还能作为相邻填料层的隔离与支撑。再经过黄土基改性填料10的物理过滤作用，进一步去除污水中的污染物质。污水经过清水区的澄清沉淀之后，由出水溢流堰12经排水管2和电磁阀6排出，再经提升泵5的提升作用，提升到地面上，可作为浇洒道路或绿化使用，在缺水比较严重的西北地区，具有很强的实用性。

配水区底部设有鼓风曝气装置，外端连接一台罗茨式鼓风机15，其鼓出的空气经由布气管3和电磁阀6进入过滤池ⅱ底部，然后进入底部均匀设置的12个直径为9cm的微孔曝气盘13，微孔曝气盘13产生大量微孔气泡逸散到池中。配水区另一侧设有排泥管4，排泥管4上连接有污泥泵16和电磁阀6，可以定期把你抽吸到地面上，再进行资源化利用。