專利名稱：一種帶生物慢濾池的集雨窖水水質(zhì)凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及農(nóng)村飲用水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種帶生物慢濾池的集雨窖水水質(zhì)凈化裝置。
背景技術(shù)：
我國西北干旱地區(qū)地表水資源匱乏，地下水含水層較深，有些地區(qū)無地下水資源可利用，村鎮(zhèn)地區(qū)資源性缺水嚴(yán)重，尤其在西北地區(qū)地表水和地下水極端缺乏的干旱山區(qū)， 雨水是唯一有潛力的水資源。將雨季的降雨收集并儲(chǔ)存在水窖中作為日常生活飲用水已成為解決西北干旱缺水地區(qū)缺水問題的有效途徑。但是，由于雨水在收集過程中受到固態(tài)廢物碎屑(垃圾、動(dòng)物糞便等)、空氣沉降物、化肥、農(nóng)藥、車輛排放物以及其它由人類活動(dòng)帶來的污染。此外，雨水在水窖中長期儲(chǔ)存，導(dǎo)致水變質(zhì)、變味，直接飲用會(huì)對(duì)人畜產(chǎn)生極大危害。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，水中微生物、有機(jī)物、總氮等經(jīng)常超標(biāo)，色度和濁度較差，超標(biāo)的污染物主要包括細(xì)菌、大腸桿菌、色度、濁度、重金屬等；在有機(jī)微污染物方面檢出了多環(huán)芳烴、酞酸酯等。而目前國內(nèi)大部分的凈化器都是針對(duì)相對(duì)較干凈的市政管網(wǎng)給水及作為飲用水水源的江河湖泊水，具體針對(duì)集雨水水質(zhì)，適合西北農(nóng)村分散式應(yīng)用的小型集雨水凈化裝置還未見報(bào)道。目前，在水處理領(lǐng)域中的生物活性炭技術(shù)有很好的去除有機(jī)物、氨氮以及色度的效果，在殺菌和控制重金屬上效果欠佳，而多元微電解技術(shù)幾乎對(duì)有機(jī)物沒有去除效果，但在置換水中重金屬和殺菌的方面有良好的作用。此外，現(xiàn)有的微污染水處理設(shè)備大多數(shù)都需要專業(yè)人員操作調(diào)試，西北農(nóng)村分散居住地的人員文化水平普遍較低，還不具備操作這樣設(shè)備的水平，而自動(dòng)化程度高、操作簡易的設(shè)備多采用電氣自控系統(tǒng)價(jià)格昂貴，西北農(nóng)村人口大多還不具備購買這樣設(shè)備的條件。在這個(gè)背景下有待研發(fā)一種簡單易操作、專門針對(duì)處理這種特殊微污染水的水處
理裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種針對(duì)我國西北村鎮(zhèn)集雨窖水水質(zhì)的造價(jià)低廉、操作簡單的帶生物慢濾池的集雨窖水水質(zhì)凈化裝置。為解決上述問題，本實(shí)用新型所述的一種帶生物慢濾池的集雨窖水水質(zhì)凈化裝置，其特征在于該裝置包括串聯(lián)在一起的供水水箱、粗濾池、生物慢濾池和清水池；所述供水水箱和所述生物慢濾池均分別與所述粗濾池、清水池相連。所述供水水箱的底部通過回流管與所述清水池相連，且其內(nèi)設(shè)有供水水泵，該供水水泵通過輸水管道I與所述粗濾池相連；所述回流管的一端設(shè)有閥門I，其另一端設(shè)有閥門VII ；所述輸水管道I上沿水流方向依次設(shè)有閥門II、流量計(jì)、閥門III、水龍頭I。所述粗濾池的上部設(shè)有與所述生物慢濾池相連的輸水管道II，其內(nèi)部自上而下依次設(shè)有由厚度為30cm且粒徑為5 IOmm鵝卵石構(gòu)成的濾料層I、由厚度為30cm且粒徑為10 20mm鵝卵石構(gòu)成的濾料層II、由厚度為40cm且粒徑為20 30mm鵝卵石構(gòu)成的濾料層III、由厚度為40cm且粒徑為30 50mm鵝卵石構(gòu)成的濾料層IV，其底部設(shè)有由厚度為 30mm且粒徑為50 70mm鵝卵石構(gòu)成的承托層I ；所述輸水管道II上沿水流方向依次設(shè)有閥門V、水龍頭II ；所述濾料層IV與所述承托層I之間設(shè)有穿孔布水器，該穿孔布水器與所述輸水管道I相連；所述承托層I底部設(shè)有帶閥門IV的放空管I。所述生物慢濾池的上部設(shè)有溢流管，其內(nèi)部自上而下依次設(shè)有由厚度為IOOOmm 且粒徑為0. 25 0. 5mm石英砂構(gòu)成的濾料層V、由四層礫石構(gòu)成的承托層II ；所述濾料層 V頂部設(shè)有配水花盤，該配水花盤通過管道與所述輸水管道II相連；所述承托層II底部設(shè)有穿孔管集水器，該穿孔管集水器通過輸水管道III與所述回流管相連；所述輸水管道III 上設(shè)有帶閥門VI的放空管II。所述承托層II從上至下依次為粒徑1 2mm且厚度為50mm的礫石、粒徑2 4mm 且厚度50mm的礫石、粒徑4 8mm且厚度IOOmm的礫石、粒徑8 16mm且厚度IOOmm的礫石。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、由于本實(shí)用新型中設(shè)有串聯(lián)在一起的粗濾池、生物慢濾池，因此，可通過幾種濾料的優(yōu)化組合，揚(yáng)長避短，使其對(duì)窖水污染物有很好的去處效果。2、由于本實(shí)用新型采用粗濾技術(shù)，因此，可有效去除窖水中的大顆粒懸浮物質(zhì)、大量的濁質(zhì)顆粒。經(jīng)過粗濾池的的過濾作用，窖水中的大顆粒懸浮物質(zhì)、大量的濁質(zhì)顆?？纱蠓档?，極大地?cái)U(kuò)展了慢濾技術(shù)的處理范圍，克服了生物慢濾技術(shù)不能處理高濁度水的弊端，避免了生物慢濾池的堵塞。粗濾池濾料顆粒表面亦能部分形成生物粘膜，一定程度上可吸附降解集雨窖水中的有機(jī)物、總氮、重金屬等污染物，降低了生物慢濾池的污染負(fù)荷，為生物慢濾池進(jìn)一步處理創(chuàng)造了條件。3、本實(shí)用新型采用生物慢濾技術(shù)，水中可生物降解有機(jī)物通過粘附于石英砂上的生物膜進(jìn)行處理減少了吸附負(fù)荷。在生物慢濾池中，水中的細(xì)菌粘附在石英砂表面生長、繁殖，經(jīng)過半月至一月，在濾料層表面會(huì)形成一薄層含有多種微生物及藻類的生物粘膜，供水水箱中的水通過石英砂和微生物粘膜的過濾，可以截留水中所有懸浮雜質(zhì)，使水中的濁度、 色度、微生物、有機(jī)物、總氮、重金屬等集雨窖水中的污染物去除，出水水質(zhì)滿足國家農(nóng)村飲水水質(zhì)安全標(biāo)準(zhǔn)。4、經(jīng)實(shí)際測(cè)試，采用本實(shí)用新型后集雨窖水中的細(xì)菌、大腸桿菌、色度、濁度、重金屬、有機(jī)物等得到有效去除，所處理的水質(zhì)達(dá)到國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)。以甘肅省慶陽市西峰區(qū)溫泉鄉(xiāng)一處水窖水處理為例，細(xì)菌總數(shù)為980CFU/ml、總大腸桿菌群為lOOOMPN/lOOml、 色度為5度、濁度為15NTU、重金屬六價(jià)鉻為0. 07mg/L、高錳酸鉀指數(shù)為4. 5mg/L、氨氮為 0. 67mg/L，采用本實(shí)用新型處理后，細(xì)菌總數(shù)為80CFU/ml、總大腸桿菌群為0MPN/100ml、色度為0度、濁度為0. 8NTU、重金屬六價(jià)鉻為0. 03mg/L、高錳酸鉀指數(shù)為2. :3mg/L，處理水質(zhì)達(dá)到GB5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。5、本實(shí)用新型造價(jià)低廉，濾料、承托層等材料可以就地取材；并且處理過程生態(tài)環(huán)保，無須添加任何水處理藥劑，無須對(duì)處理水進(jìn)行消毒處理。6、本實(shí)用新型操作、維護(hù)簡單，只需每半年至一年對(duì)粗濾池經(jīng)放空管放空進(jìn)行沖洗，每半年至一年刮去生物慢濾池表面2cm的濾料即可。
器
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說明, 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1-供水水箱2-粗濾池3-生物慢濾池
5-閥門I 6-供水水泵7-閥門11
10-濾料層I 11-濾料層II12-閥門III
15-閥門IV 16-放空管I17-承托層I
20-輸水管道II 21-閥門V22-水龍頭II
25-溢流管 26-濾料層V27-承托層11
29-輸水管道III 30-閥門VI31-閥門VII
4-清水池 8-流量計(jì) 13-水龍頭I
9-輸水管道I 14-穿孔布水
18-濾料層III 19-濾料層IV 23-管道24-配水花盤 28-穿孔管集水器 32-放空管II 33-回流管。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種帶生物慢濾池的集雨窖水水質(zhì)凈化裝置，包括串聯(lián)在一起的供水水箱1、粗濾池2、生物慢濾池3和清水池4。供水水箱1和生物慢濾池3均分別與粗濾池 2、清水池4相連。其中供水水箱1的底部通過回流管33與清水池4相連，且其內(nèi)設(shè)有供水水泵6， 該供水水泵6通過輸水管道I 9與粗濾池2相連?；亓鞴?3的一端設(shè)有閥門I 5，其另一端設(shè)有閥門VII 31;輸水管道I 9上沿水流方向依次設(shè)有閥門II 7、流量計(jì)8、閥門III 12、 水龍頭I 13。粗濾池2的上部設(shè)有與生物慢濾池3相連的輸水管道II 20，其內(nèi)部自上而下依次設(shè)有由厚度為30cm且粒徑為5 IOmm鵝卵石構(gòu)成的濾料層I 10、由厚度為30cm且粒徑為 10 20mm鵝卵石構(gòu)成的濾料層II 11、由厚度為40cm且粒徑為20 30mm鵝卵石構(gòu)成的濾料層III 18、由厚度為40cm且粒徑為30 50mm鵝卵石構(gòu)成的濾料層IV 19，其底部設(shè)有由厚度為30mm且粒徑為50 70mm鵝卵石構(gòu)成的承托層I 17。輸水管道II 20上沿水流方向依次設(shè)有閥門V 21、水龍頭II 22;濾料層IV 19與承托層I 17之間設(shè)有穿孔布水器14，該穿孔布水器14與輸水管道I 9相連；承托層I 17底部設(shè)有帶閥門IV 15的放空管 I 16。生物慢濾池3的上部設(shè)有溢流管25，其內(nèi)部自上而下依次設(shè)有由厚度為IOOOmm且粒徑為0. 25 0. 5mm石英砂構(gòu)成的濾料層V 26、由四層礫石構(gòu)成的承托層II 27 ；承托層 II 27從上至下依次為粒徑1 2mm且厚度為50mm的礫石、粒徑2 4mm且厚度50mm的礫石、粒徑4 8mm且厚度IOOmm的礫石、粒徑8 16mm且厚度IOOmm的礫石。濾料層V 26 頂部設(shè)有配水花盤對(duì)，該配水花盤M通過管道23與輸水管道II 20相連；承托層II 27底部設(shè)有穿孔管集水器觀，該穿孔管集水器觀通過輸水管道III四與回流管33相連；輸水管道III四上設(shè)有帶閥門VI 30的放空管II 32。
權(quán)利要求1.一種帶生物慢濾池的集雨窖水水質(zhì)凈化裝置，其特征在于該裝置包括串聯(lián)在一起的供水水箱(1)、粗濾池O)、生物慢濾池C3)和清水池；所述供水水箱(1)和所述生物慢濾池( 均分別與所述粗濾池O)、清水池(4)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種帶生物慢濾池的集雨窖水水質(zhì)凈化裝置，其特征在于所述供水水箱(1)的底部通過回流管(3 與所述清水池(4)相連，且其內(nèi)設(shè)有供水水泵(6)， 該供水水泵(6)通過輸水管道1(9)與所述粗濾池( 相連；所述回流管(3 的一端設(shè)有閥門1(5)，其另一端設(shè)有閥門VII(31)；所述輸水管道1(9)上沿水流方向依次設(shè)有閥門 II (7)、流量計(jì)(8)、閥門III (12)、水龍頭1(13)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種帶生物慢濾池的集雨窖水水質(zhì)凈化裝置，其特征在于所述粗濾池O)的上部設(shè)有與所述生物慢濾池C3)相連的輸水管道IK20)，其內(nèi)部自上而下依次設(shè)有由厚度為30cm且粒徑為5 IOmm鵝卵石構(gòu)成的濾料層I (10)、由厚度為30cm且粒徑為10 20mm鵝卵石構(gòu)成的濾料層11(11)、由厚度為40cm且粒徑為20 30mm鵝卵石構(gòu)成的濾料層III (18)、由厚度為40cm且粒徑為30 50mm鵝卵石構(gòu)成的濾料層IV(19)， 其底部設(shè)有由厚度為30mm且粒徑為50 70mm鵝卵石構(gòu)成的承托層I (17)；所述輸水管道 11(20)上沿水流方向依次設(shè)有閥門V(21)、水龍頭II 02)；所述濾料層IV(19)與所述承托層1(17)之間設(shè)有穿孔布水器(14)，該穿孔布水器(14)與所述輸水管道1(9)相連；所述承托層I (17)底部設(shè)有帶閥門IV(15)的放空管I (16)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種帶生物慢濾池的集雨窖水水質(zhì)凈化裝置，其特征在于所述生物慢濾池(3)的上部設(shè)有溢流管(25)，其內(nèi)部自上而下依次設(shè)有由厚度為IOOOmm且粒徑為0. 25 0. 5mm石英砂構(gòu)成的濾料層V ( )、由四層礫石構(gòu)成的承托層II (27)；所述濾料層V 06)頂部設(shè)有配水花盤(M)，該配水花盤04)通過管道與所述輸水管道 11(20)相連；所述承托層II 07)底部設(shè)有穿孔管集水器( )，該穿孔管集水器08)通過輸水管道III 09)與所述回流管(3 相連；所述輸水管道III 09)上設(shè)有帶閥門VI (30) 的放空管11(32)。
5.如權(quán)利要求4所述的一種帶生物慢濾池的集雨窖水水質(zhì)凈化裝置，其特征在于所述承托層II (27)從上至下依次為粒徑1 2mm且厚度為50mm的礫石、粒徑2 4mm且厚度50mm的礫石、粒徑4 8mm且厚度IOOmm的礫石、粒徑8 16mm且厚度IOOmm的礫石。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種帶生物慢濾池的集雨窖水水質(zhì)凈化裝置，該裝置包括串聯(lián)在一起的供水水箱、粗濾池、生物慢濾池和清水池；所述供水水箱和所述生物慢濾池均分別與所述粗濾池、清水池相連。本實(shí)用新型造價(jià)低廉，操作、維護(hù)簡單，通過幾種濾料的優(yōu)化組合，揚(yáng)長避短，對(duì)窖水污染物具有很好的去除效果。
文檔編號(hào)C02F9/14GK202046965SQ20112005325
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者張國珍, 李悅, 楊浩, 武福平 申請(qǐng)人:蘭州交通大學(xué)