一种利用毛细渗透作用的高效污水净化设备

技术领域

本发明涉及污水净化技术领域，具体为一种利用毛细渗透作用的高效污水净化设备。

背景技术

农村生活污水排放量增大，直接威胁着广大农民群众的生存环境与身体健康。农村污水处理的特征首先是处理率低，其次是间歇排放，排量少且分散，第三是氮磷浓度高及含有大量的营养盐、细菌、病毒等，这些都给农村污水的收集和处理带来了一定的难度。

目前的污水处理设施一般适合大规模污水处理使用，由于农村地区未形成大规模的污水管网，污水无法集中大规模处理，因此需要一种成本低，有效适用于小规模使用的污水处理设备。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用毛细渗透作用的高效污水净化设备，解决了现有污水处理设施不便针对农村等未形成大规模污水管网地区生活污水处理的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种利用毛细渗透作用的高效污水净化设备，包括格栅井、腐化池、土壤渗滤系统以及收集井，生活污水经过所述格栅井的拦截汇集后流入所述腐化池内，生活污水经过所述腐化池沉淀降解后流入土壤渗滤系统进行渗滤与植物净化后流入收集井内；所述土壤渗滤系统包括一级渗滤单元、二级渗滤单元以及三级渗滤单元，所述一级渗滤单元与二级渗滤单元分别为水平表流湿地与水平潜流湿地，所述一级渗滤单元与二级渗滤单元的尾端均设置有溢流堰，所述一级渗滤单元与二级渗滤单元、二级渗滤单元与三级渗滤单元之间均设置有中间布水池，所述溢流堰的污水平流而出进入中间布水池后进入下一级渗滤单元的配水槽，所述一级渗滤单元、二级渗滤单元以及三级渗滤单元内均设置有装填有污水处理用填料的介质处理层以及种植有污水净化用植物。

优选的，所述一级渗滤单元与二级渗滤单元整体采用1-3％坡度设计，所述一级渗滤单元水力负荷为0.8m

优选的，所述腐化池包括沉淀池、微氧生化池以及缺/厌氧池，所述微氧生化池内设置有气体搅拌装置，所述微氧生化池与缺/厌氧池内均填充有填料。

优选的，所述沉淀池内水力停留时间设置为4-5小时，所述微氧生化池内水力停留时间为20小时；所述缺/厌氧池内水力停留时间为10小时。

优选的，所述三级渗滤单元与二级渗滤单元之间设置有落差且不少于50cm，所述三级渗滤单元的进水由进水管分配进水，所述收集井设置在三级渗滤单元的末端，所述三级渗滤单元的出水管连通收集井的底部，所述收集井设置有排放管，且排放管排水时的充满度不超过50％。

优选的，所述一级渗滤单元、二级渗滤单元以及三级渗滤单元的土壤层种植有芦苇、水葱、千屈菜、黄菖蒲、纸莎草、菖蒲、美人蕉、香根草中的一种或多种。

优选的，所述介质处理层中的填料为砂、土壤、麸皮。

优选的，所述一级渗滤单元的土壤层种植有芦苇、水葱、千屈菜、黄菖蒲中的一种或多种，所述二级渗滤单元的土壤层种植有纸莎草、菖蒲、美人蕉、香根草中的一种或多种，所述三级渗滤单元的土壤层种植有美人蕉。

优选的，所述一级渗滤单元、二级渗滤单元以及三级渗滤单元的外侧均设置有不少与50cm高的栅栏。

(三)有益效果

本发明提供了一种利用毛细渗透作用的高效污水净化设备。具备以下有益效果：

该利用毛细渗透作用的高效污水净化设备，通过将生活污水进行腐化厌氧处理后，投配到装载有填料的介质处理层中，借处理层的毛细渗透作用，使污水向四周扩散，通过物理过滤、物理吸附与沉积，污水中污染组分与复合材料中有关组分的物理反应、微生物对有机物的降解以及植物对有关组分的利用等过程，使污水得到净化，使得整个成本投入低，同时能够具有稳定高效的污水处理效果，适合小规模多场地的使用。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

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做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。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种利用毛细渗透作用的高效污水净化设备，包括格栅井、腐化池、土壤渗滤系统以及收集井，生活污水经过格栅井的拦截汇集后流入腐化池内，生活污水经过腐化池沉淀降解后流入土壤渗滤系统进行渗滤与植物净化后流入收集井内；土壤渗滤系统包括一级渗滤单元、二级渗滤单元以及三级渗滤单元，一级渗滤单元与二级渗滤单元分别为水平表流湿地与水平潜流湿地，一级渗滤单元与二级渗滤单元的尾端均设置有溢流堰，一级渗滤单元与二级渗滤单元、二级渗滤单元与三级渗滤单元之间均设置有中间布水池，溢流堰的污水平流而出进入中间布水池后进入下一级渗滤单元的配水槽，一级渗滤单元、二级渗滤单元以及三级渗滤单元内均设置有装填有污水处理用填料的介质处理层以及种植有污水净化用植物。

本发明，通过将生活污水进行腐化厌氧处理后，投配到装载有填料的介质处理层中，借介质处理层的毛细渗透作用，使污水向四周扩散，通过物理过滤、物理吸附与沉积，污水中污染组分与复合材料中有关组分的物理反应、微生物对有机物的降解以及植物对有关组分的利用等过程，使污水得到净化，使得整个成本投入低，同时能够具有稳定高效的污水处理效果，适合小规模多场地的使用。本设备无需专人管理、不损害景观、不产生臭气，同时上方地表可作为绿化或广场用地，不占地表面积。

本实施例中，一级渗滤单元与二级渗滤单元整体采用1-3％坡度设计，一级渗滤单元水力负荷为0.8m

本实施例中，腐化池包括沉淀池、微氧生化池以及缺/厌氧池，微氧生化池内设置有气体搅拌装置，微氧生化池与缺/厌氧池内均填充有填料。通过在微氧生化池内设置的气体搅拌装置，能够有效避免池内的沉淀物由于长时间堆积在一起，不易被降解的状况。

本实施例中，沉淀池内水力停留时间设置为4-5小时，微氧生化池内水力停留时间为20小时；缺/厌氧池内水力停留时间为10小时。通过上述水力停留时间的设置，能够高效的对于腐化池内的污水进行沉淀与降解处理。

本实施例中，三级渗滤单元与二级渗滤单元之间设置有落差且不少于50cm，三级渗滤单元的进水由进水管分配进水，收集井设置在三级渗滤单元的末端，三级渗滤单元的出水管连通收集井的底部，收集井设置有排放管，且排放管排水时的充满度不超过50％。通过在三级渗滤单元与二级渗滤单元之间设置有不少于50cm的落差，从而能够有效弥补一定的水头损失。

本实施例中，一级渗滤单元、二级渗滤单元以及三级渗滤单元的土壤层种植有芦苇、水葱、千屈菜、黄菖蒲、纸莎草、菖蒲、美人蕉、香根草中的一种或多种。

本实施例中，介质处理层中的填料为砂、土壤、麸皮。通过采用一些常见的低价材料作为渗滤介质处理层，能够在保证污水处理效果的同时降低污水处理的成本投入。

本实施例中，一级渗滤单元的土壤层种植有芦苇、水葱、千屈菜、黄菖蒲中的一种或多种，二级渗滤单元的土壤层种植有纸莎草、菖蒲、美人蕉、香根草中的一种或多种，三级渗滤单元的土壤层种植有美人蕉。芦苇能够加强和维持湿地中水力的传输、吸收，分解水体中的污染物和重金属离子，对污水有较强的净化作用，同时为微生物提供栖息场所。美人蕉植株对水体中的TN和TP具有较强的去除效果，在低负荷时，对TN的去除率达到80％以上，而且美人蕉花大色艳、叶片肥厚，观赏价值高。通过在渗滤单元内种植这类污水处理用的植物，能够有效去除污水中的重金属物质与吸附其他有害物质，进一步提高污水处理效果。

本实施例中，一级渗滤单元、二级渗滤单元以及三级渗滤单元的外侧均设置有不少与50cm高的栅栏。通过设置的栅栏，能够有效避免动物以及孩童误入污水处理场地，降低可能遭受的损失与存在的安全隐患。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。