技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)保領(lǐng)域，具體涉及一種零能耗活性微生物床。

背景技術(shù)：

人工濕地是一個綜合的生態(tài)系統(tǒng)，在物種共生、物質(zhì)循環(huán)再生原理，結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)的原則下，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境再次污染，使污水處理與資源化獲得最佳效益。人工濕地處理技術(shù)的優(yōu)點是緩沖容量大、工藝簡單、投資省、運行費用低等，適合農(nóng)村生活污水的處理。同時，由于人工濕地具有一定的局限性：床體底部氧氣含量低及微生物的密度較低制約了人工濕地處理能力的發(fā)揮，特別是冬天植物枯萎后，濾床內(nèi)的微生物較少，不能維持原有的處理效率。而若對濾床濾料層進行充氧，需要增加動力設(shè)備，建設(shè)和運行成本較高，同時需要專人管理，增加了維護難度。

本發(fā)明通過在滴濾池內(nèi)布置橫向空氣管，利用空氣動力對滴濾池進行充氧，污水在進入濾料前與空氣充分接觸進行充氧，提高了滴濾池污染物去除能力以及對氨氮的硝化作用。利用自然通風(fēng)系統(tǒng)進行充氧，無需增加動力設(shè)備，是最接近自然生態(tài)型的污水凈化處理技術(shù)。

授權(quán)公告號為CN200951341Y的使用新型專利公開了一種名為“新型生態(tài)滲濾床”的生態(tài)濾床，包括床體，進水管和出水管，進水管設(shè)于床體側(cè)面中間部位，出水管設(shè)于床體側(cè)面下部，床體內(nèi)部自下向上依次設(shè)格柵網(wǎng)、填料層、布水裝置、流化層和漂浮植物，漂浮植物設(shè)置在床體內(nèi)上部，布水裝置設(shè)置在流化層之上，填料層設(shè)置在床體下部，中間布水裝置內(nèi)填充礫石。該專利濾床在布水裝置承接處增加沸石層，使其處于流化狀態(tài)，使得系統(tǒng)抗沖擊負荷能力強。但是該濾床內(nèi)填充的濾料一直處于淹沒狀態(tài)，內(nèi)部無充氧裝置，只能進行厭氧處理，處理效果難以保證。

授權(quán)公開號為CN102642927A的中國發(fā)明專利申請公開了一種自動供氧型人工濕地裝置，包括布水管、填充基質(zhì)、頁巖空心磚、溢流堰、濕地植物以及底部可控開關(guān)，濕地系統(tǒng)中頁巖空心磚橫放，空心磚之間不加任何粘接物，并利用空心磚將填充的兩層空心磚連接在一起，使?jié)竦叵到y(tǒng)停止進水期間能自動增氧。該發(fā)明裝置采用6天進水，1天停休放盡池內(nèi)污水，依靠濕地內(nèi)液面的漲停完成增氧，其效果非常有限。

授權(quán)公開號為201372233Y的實用新型公開了一種零能耗一體化人工濕地污水處理系統(tǒng)，垂直流污水生態(tài)凈化槽分為上下兩個分區(qū)，經(jīng)前處理的生活污水經(jīng)過水泵提升或者依靠自然液位高差進入布水系統(tǒng)，預(yù)處理后的污水通過交叉布水管網(wǎng)均勻分布于垂直潛流式生態(tài)凈化槽硝化區(qū)域上，依次垂直滲入硝化區(qū)域和反硝化區(qū)域的人工基質(zhì)層，布水系統(tǒng)對生態(tài)凈化槽實行間歇布水，并在上層硝化區(qū)域底部和內(nèi)部設(shè)有零能耗布氣系統(tǒng)，對硝化區(qū)域?qū)崿F(xiàn)連續(xù)復(fù)氧，上層硝化區(qū)域出水直接進入下層反硝化區(qū)域，下層反硝化區(qū)域內(nèi)設(shè)有集水出水系統(tǒng)，集水口設(shè)于反硝化區(qū)域下方，出水口設(shè)于反硝化區(qū)域上方，使出水在反硝化區(qū)域內(nèi)保持一定水位。本實用新型能實現(xiàn)濕地零能耗自然復(fù)氧，占地面積小，硝化反硝化一體化進行脫氮。但是該實用新型專利的零能耗自然復(fù)氧系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計上沒有形成對流，復(fù)氧靠空氣的擴散作用完成，濕地系統(tǒng)的充氧效果差，不能滿足廢水充分硝化的供氧需求。

授權(quán)公開號為CN104787963A的中國發(fā)明專利申請公開了一種用于污水治理的自充氧生物濾床，包括依次連接的厭氧集水預(yù)處理系統(tǒng)、自動增氧好氧生物濾床系統(tǒng)和厭氧潛流生態(tài)固磷系統(tǒng)，自動增氧好氧生物濾床系統(tǒng)包括：濾床槽體；填充于濾床槽體中的好氧生物濾料；鋪設(shè)于好氧生物濾料表面的污水分配裝置；埋置于好氧生物濾料底部的隧道型空氣擴散裝置；以及與隧道型空氣擴散裝置連接的若干根豎向拔風(fēng)管；厭氧潛流生態(tài)固磷系統(tǒng)包括：固磷系統(tǒng)槽體；分別設(shè)置于固磷系統(tǒng)槽體中進水側(cè)和出水側(cè)的第二集水布水井和集水出水井；沿污水推流方向設(shè)置于固磷系統(tǒng)槽體中的厭氧生物濾料和固磷劑。該發(fā)明所有池體為土建結(jié)構(gòu)，占地面積大，安裝復(fù)雜；該發(fā)明整個工藝未設(shè)置泥渣沉淀設(shè)施，長時間運行容易出現(xiàn)濾料堵塞問題。

授權(quán)公開號為CN101870519A的中國發(fā)明專利申請公開了一種人工強化自然通風(fēng)脫氮除磷生物滴濾池，包括池體、進水布水管、集水出水管、零能耗通風(fēng)裝置、承托層和濾料層，其特征在于濾料層位于濾體內(nèi)，承托層位于濾料層底部，承托層內(nèi)布置有集水出水管，進水布水管位于濾料層上方，池體頂部設(shè)有零能耗通風(fēng)裝置，濾料層自上而下由好氧區(qū)、兼氧區(qū)、缺氧區(qū)和厭氧區(qū)組成。該專利濾池通過設(shè)置零能耗通風(fēng)裝置，保證了濾池的充氧。但是該專利濾池的出水口設(shè)置在池體底部，池體底部沒有存水不能形成良好的厭氧環(huán)境，無法保證脫氮除磷效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明提供一種零能耗活性微生物床，通過空氣動力方式充氧，不消耗額外動力，運行成本低、維護方便，同時處理效果好，既美觀又生態(tài)，具有廣泛的應(yīng)用范圍。

技術(shù)方案：為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明具體是這樣來完成的：一種零能耗活性微生物床，包括活性間歇滴濾池，活性間歇滴濾池由承托板分成三層濾室，每層濾室堆放濾料；所述每層濾料頂部設(shè)置橫向空氣管，橫向空氣管在垂直向上方向與進氣管和拔風(fēng)管連接；所述橫向空氣管底部設(shè)有通孔；活性間歇滴濾池進水端設(shè)置進水管及布水堰，出水端設(shè)置出水管；出水管與污泥斗連接，污泥斗上部連接復(fù)合濾床內(nèi)的過水管，復(fù)合濾床側(cè)壁設(shè)有出水管。

其中，所述橫向空氣管一端與豎直方向的進氣管連接，另一端與豎直方向的拔風(fēng)管連接，進氣管頂部安裝風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置，管口高于活性間歇滴濾池頂部20~30cm，直徑為80~100mm；拔風(fēng)管頂部安裝零能耗拔風(fēng)裝置，管口高于活性間歇滴濾池頂部40~50cm，直徑為150~200mm。

其中，所述橫向空氣管縱向頂部管口高于濾料300~800mm，直徑為50~100mm。

其中，所述濾料為選自陶粒、火山巖、石灰石中的一種或多種。

其中，所述復(fù)合濾床內(nèi)的填料由石灰、水泥材料經(jīng)摻雜而成。

本發(fā)明與傳統(tǒng)技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點：

1、采用空氣動力方式進行充氧，不需要消耗額外動力，維護管理方便且運行費用低廉；

2、承托板用卯頭支撐可拆卸，便于濾料更換及檢修；

3、可作為濕地生態(tài)公園、教育園區(qū)等生態(tài)系統(tǒng)功能修復(fù)區(qū)；

4、在滴濾池到濾床中間設(shè)置污泥斗，有效的防止了濾床堵塞問題；

5、可利用地形地勢采用零能耗方式運行，除特殊情況下需提升泵提升外，無其它機電設(shè)備。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

實施例

如圖1所示，本發(fā)明公開的一種零能耗活性微生物床，包括活性間歇滴濾池1，活性間歇滴濾池1由承托板2分成三層濾室，每層濾室堆放濾料3，濾料3為選自陶粒、火山巖、石灰石中的一種或多種；所述每層濾料3頂部設(shè)置橫向空氣管4，橫向空氣管4在垂直向上方向與進氣管5和拔風(fēng)管6連接；所述橫向空氣管4底部設(shè)有通孔；活性間歇滴濾池1進水端設(shè)置進水管7及布水堰8，出水端設(shè)置出水管9；出水管9與污泥斗10連接，污泥斗10上部連接復(fù)合濾床12內(nèi)的過水管11，復(fù)合濾床12側(cè)壁設(shè)有出水管15，復(fù)合濾床12內(nèi)的填料由石灰、水泥材料經(jīng)摻雜而成；所述橫向空氣管4一端與豎直方向的進氣管5連接，另一端與豎直方向的拔風(fēng)管6連接，進氣管5頂部安裝風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置13，管口高于活性間歇滴濾池1頂部20~30cm，直徑為80~100mm；拔風(fēng)管6頂部安裝零能耗拔風(fēng)裝置14，管口高于活性間歇滴濾池1頂部40~50cm，直徑為150~200mm，橫向空氣管（4）縱向頂部管口高于濾料3300~800mm，直徑為50~100mm。

本發(fā)明具體工作時：生活污水經(jīng)過格柵、初次沉淀處理后，由進水管7進入活性滴濾池1的布水堰8，污水與空氣充分接觸后進入濾料層；然后污水依次經(jīng)過污泥斗10，過水管11，進入濾床12，最后從出水管15排放。

本發(fā)明的濾床1內(nèi)的橫向空氣管4、豎直方向進氣管13以及豎直方向拔風(fēng)管6和零能耗拔風(fēng)裝置14組成空氣動力充氧系統(tǒng)，利用拔風(fēng)裝置和進氣管，使橫向空氣管內(nèi)形成空氣對流作用進行通風(fēng)，并通過橫向空氣管底部的小孔進入滴濾池，使污水進入濾料前進行充分復(fù)氧，生物濾池處于好氧狀態(tài)。污水在好氧作用下，可高效去除污水中的污染物質(zhì)，并進行硝化反應(yīng)。