專利名稱：級配式快速滲濾系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
級配式快速滲濾系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種級配式快速滲濾系統(tǒng)，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景[0002]污水土壤滲濾處理系統(tǒng)是一種以生態(tài)原理為基礎(chǔ)的污水生態(tài)工程處理技術(shù)，它 充分利用地表以下在土壤中棲息的微生物、動物、植物根系以及土壤所具有的物理化學(xué) 特性對污水進(jìn)行凈化。滲濾系統(tǒng)具有基建及運(yùn)行管理費(fèi)用低，運(yùn)行管理簡單，可回收的 特點(diǎn)，另外此系統(tǒng)還具有景觀觀賞功能。但也存在系統(tǒng)易堵塞，脫氮效果差，水利負(fù)荷 低，運(yùn)行不穩(wěn)定等缺陷。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有污水土壤滲濾處理系統(tǒng)技術(shù)存在的不足，提供一種能夠有 效防止系統(tǒng)堵塞且出水水質(zhì)好、氮磷去除效果高、運(yùn)行穩(wěn)定周期長的級配式快速滲濾系 統(tǒng)。[0004]本實(shí)用新型的級配式快速滲濾系統(tǒng)采用以下技術(shù)方案[0005]該級配式快速滲濾系統(tǒng)，包括滲濾床體和布水槽；滲濾床體由四周的防滲墻和 底部防滲層組成，滲濾床體的底部設(shè)有出水口，滲濾床體內(nèi)從下到上依次設(shè)有不級配填 料層、不完全級配填料層、完全級配填料層和土壤層；布水槽設(shè)置在土壤層內(nèi)，布水槽 內(nèi)設(shè)有布水管，布水管周圍填充有布水填料層，布水填料層中的孔隙為滲濾溝，布水槽 上方兩側(cè)設(shè)有強(qiáng)化布水材料。[0006]所述不級配填料層由粒徑4cm-5cm的礫石組成。礫石含有A1203、Fe2O3> CaO 等成分。[0007]所述不完全級配填料層由體積比為1 1的煤渣和石灰石混合而成，煤渣粒徑為 3cm-4cm,石灰石粒徑為2cm-3cm。煤渣具有發(fā)達(dá)的孔隙、巨大的表面積和一定的機(jī)械 強(qiáng)度，吸附過濾作用強(qiáng)；石灰石能與磷酸根結(jié)合，除磷效果好。[0008]所述完全級配填料層由空心磚和粉煤灰按體積比4 1的比例混合而成，空心 磚粒徑為2cm_3cm，粉煤灰粒徑為lcm_2cm。粉煤灰主要成分為Si02、Al2O3> CaO> Fe2O3，孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)且比表面積大，可通過吸附、離子交換、絮凝沉淀和過濾等作用去 除污水中的污染物質(zhì)?？招拇u比表面積大，并含有高比例的Si02、Al2O3> CaO> Fe2O3 等氧化物，能在填料表面與污水中磷酸根離子結(jié)合形成沉淀，除磷效果尤為突出。[0009]所述土壤層由田園土和瓦斯灰按質(zhì)量比為7 3的比例混合而成。[0010]所述布水管上開有兩排向下的呈45°夾角的滲濾孔。[0011]所述布水填料層厚度為km，由赤鐵礦和礫石混合而成，赤鐵礦和礫石的體積 比為1 2。[0012]本實(shí)用新型的級配式快速滲濾系統(tǒng)的運(yùn)行過程是[0013]首先在滲濾床地表土壤層種植麥冬或黑麥草，將污水排入布水管，通過布水管上的滲濾孔進(jìn)入滲慮溝。然后污水經(jīng)布水填料層分布均勻，再經(jīng)布水槽兩側(cè)的強(qiáng)化布水 材料的毛細(xì)上升作用，均勻分散到周圍土壤中，在土壤基質(zhì)-植物根系-微生物系統(tǒng)的綜 合凈化作用機(jī)制下得到初步凈化。初步凈化后的污水依次通過完全級配填料層，不完全 級配填料層和不級配填料層三層填料系統(tǒng)，在填料吸附、離子交換、絮凝沉淀和過濾等 作用機(jī)制作用下，進(jìn)一步去除氮磷等污染物。最終凈化后的污水通過設(shè)在滲濾池底部的 出水口排出。[0014]本實(shí)用新型的填料層采用三種不同的級配方式。上層完全級配填料層污水-填 料接觸時間長，接觸面積大，能夠提供較好的吸附沉降條件和相對適宜的微生物生長條 件，有效去除氮磷污染物。中間的不完全級配層填料的粒徑較上層大，且采取不完全級 配的方式，在進(jìn)一步去除氮磷等污染物的同時，能有效防止填料堵塞。最下層的不級配 填料層能進(jìn)一步去除上層過濾下來的水中的污染物，礫石顆粒較大，機(jī)械強(qiáng)度高，不僅 起到很好的支撐作用，而且使得下層布水均勻，便于出水。三種不同級配方式的填料層 合理搭配使用，能夠有效去除水中的污染物，確保出水水質(zhì)，并使系統(tǒng)不易堵塞，出水 便利。[0015]本實(shí)用新型的級配式快速滲濾系統(tǒng)提高了各種水體污染物，尤其是氮磷的去除 效果，能有效保證出水水質(zhì)；且不易堵塞，運(yùn)行穩(wěn)定，運(yùn)行周期長，具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn) 行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，便于大規(guī)模推廣應(yīng)用。


[0016]附圖是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0017]其中1、防滲墻；2、不級配填料層；3、不完全級配填料層；4、完全級配 填料層；5、土壤層；6、布水材料；7、麥冬或黑麥草；8、布水填料層；9、布水槽； 10、布水管；11、出水口。
具體實(shí)施方式
[0018]如附圖所示，本實(shí)用新型的級配式快速滲濾系統(tǒng)，包括滲濾床體、布水管10、 布水槽9和出水口 11。滲濾床體位于四周和底部的防滲墻1內(nèi)，滲濾床體內(nèi)從下到上依 次設(shè)置有不級配填料層2、不完全級配填料層3、完全級配填料層4和土壤層5。滲濾床 體的底部設(shè)有出水口 11。不完全級配填料層3厚度為10cm，由煤渣和石灰石混合而成， 煤渣粒徑3-4cm，石灰石粒徑2-3cm，煤渣和石灰石的體積比為1 1。完全級配填料層 4厚度為10cm，由空心磚和粉煤灰混合而成，空心磚粒徑2-3cm，粉煤灰粒徑Hcm， 空心磚和粉煤灰的體積比為4 1。土壤層5厚度為70cm，由田園土和瓦斯灰混合而 成，田園土和瓦斯灰的質(zhì)量比為7 3。布水槽9設(shè)在土壤層5內(nèi)，布水管10設(shè)在布水 槽9內(nèi)，布水管10中開有兩排向下的呈45°夾角的滲濾孔。布水管10周圍填充有布水 填料層8，布水填料層8厚度為5cm，由赤鐵礦和礫石混合而成，赤鐵礦和礫石的體積比 為1:2。布水槽9的上方兩側(cè)設(shè)有尼龍布強(qiáng)化布水材料6。不級配填料層2的厚度為 IOcm,由粒徑4-5cm的礫石組成。[0019]系統(tǒng)運(yùn)行時，首先在在滲濾床地表土壤層種植麥冬或黑麥草7，將污水排入布水 管10，通過布水管上的滲濾孔進(jìn)入滲慮溝。然后污水經(jīng)布水填料層8和布水槽兩側(cè)的強(qiáng)化布水材料6，均勻分散到周圍土壤5中，在土壤基質(zhì)-植物根系-微生物系統(tǒng)的綜合凈 化作用機(jī)制下得到初步凈化。初步凈化后的污水依次通過完全級配填料層4，不完全級配 填料層3和不級配填料層2三層填料系統(tǒng)，在填料吸附、離子交換、絮凝沉淀和過濾等作 用機(jī)制下進(jìn)一步去除污水中的污染物質(zhì)(尤其是氮磷)，保證良好的出水水質(zhì)；同時使?jié)B 濾下來的布水均勻，不易堵塞，易于排出。最終凈化后的污水通過設(shè)在滲濾池底部的出 水口 11排出。[0020]本系統(tǒng)處理生活污水，水力負(fù)荷2.0m3/(m2d)，進(jìn)水COD、氨氮、總氮和總磷 的平均濃度分別為80-120mg/L、20_30mg/L、40_60mg/L 和 3_4mg/L。經(jīng) 15-25 天 培養(yǎng)后運(yùn)行，系統(tǒng)出水較為穩(wěn)定，對COD、氨氮、總氮和總磷的去除率分別為90%、 98%, 94%和95%。系統(tǒng)運(yùn)行周期為一年，處理效果穩(wěn)定。[0021]本實(shí)用新型具有如下特點(diǎn)[0022](1)出水水質(zhì)好，運(yùn)行穩(wěn)定，尤其對氮、磷的去除能力高。[0023](2)透水性好，不易堵塞，運(yùn)行周期長。[0024](3)結(jié)構(gòu)簡單，三層級配式填料層的設(shè)計使?jié)B濾下來的水分布均勻，不需要集水 系統(tǒng)，只需簡單的出水口就可使出水有效排出。[0025](4)所用填料來源廣泛，成本低廉，便于大規(guī)模推廣應(yīng)用。[0026](5)處理效果受季節(jié)影響小，地表種植的黑麥草等，耐寒性好，且具有景觀效應(yīng)。
權(quán)利要求1.一種級配式快速滲濾系統(tǒng)，包括滲濾床體和布水槽；滲濾床體由四周的防滲墻和 底部防滲層組成，滲濾床體的底部設(shè)有出水口，其特征是滲濾床體內(nèi)從下到上依次設(shè) 有不級配填料層、不完全級配填料層、完全級配填料層和土壤層；布水槽設(shè)置在土壤層 內(nèi)，布水槽內(nèi)設(shè)有布水管，布水管周圍填充有布水填料層，布水填料層中的孔隙為滲濾 溝，布水槽上方兩側(cè)設(shè)有強(qiáng)化布水材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的級配式快速滲濾系統(tǒng)，其特征是所述不級配填料層由粒 徑4cm-km的礫石組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的級配式快速滲濾系統(tǒng)，其特征是所述不完全級配填料 層由體積比為1 1的煤渣和石灰石混合而成，煤渣粒徑為3cm-4cm，石灰石粒徑為 2cm-3cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的級配式快速滲濾系統(tǒng)，其特征是所述完全級配填料層由 空心磚和粉煤灰按體積比4 1的比例混合而成，空心磚粒徑為&m_:3Cm，粉煤灰粒徑為 lcm-2cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的級配式快速滲濾系統(tǒng)，其特征是所述土壤層由田園土和 瓦斯灰按質(zhì)量比為73的比例混合而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的級配式快速滲濾系統(tǒng)，其特征是所述布水管上開有兩排 向下的呈45°夾角的滲濾孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的級配式快速滲濾系統(tǒng)，其特征是所述布水填料層由赤鐵 礦和礫石混合而成，赤鐵礦和礫石的體積比為1 2。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種級配式快速滲濾系統(tǒng)，包括滲濾床體和布水槽；滲濾床體由四周的防滲墻和底部防滲層組成，滲濾床體的底部設(shè)有出水口，滲濾床體內(nèi)從下到上依次設(shè)有不級配填料層、不完全級配填料層、完全級配填料層和土壤層；布水槽設(shè)置在土壤層內(nèi)，布水槽內(nèi)設(shè)有布水管，布水管周圍填充有布水填料層，布水填料層中的孔隙為滲濾溝，布水槽上方兩側(cè)設(shè)有強(qiáng)化布水材料。本實(shí)用新型的填料層采用三種不同的級配方式，三種不同級配方式的填料層合理搭配使用，能夠有效去除水中的污染物，確保出水水質(zhì)，并使系統(tǒng)不易堵塞，出水便利，提高了各種水體污染物，能有效保證出水水質(zhì)，具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，便于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
文檔編號C02F3/32GK201809225SQ201020555438
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月11日
發(fā)明者任亮, 劉偉鳳, 張建, 張成祿, 李聰 申請人:山東大學(xué)