本發(fā)明涉及環(huán)境工程污水處理技術領域，尤其是能資源化處理分散式生活污水功能的自動滴灌柱形立體綠化裝置。

技術背景

目前，集中式污水處理系統(tǒng)在城市污水處理中占主導地位，這種模式雖具有工藝成熟穩(wěn)定、處理量大且效果好等優(yōu)點，但對于遠離管網的城鎮(zhèn)小區(qū)和污染源分散的農村地區(qū)，難以將生活污水匯集到管網之中，而且排水管道滲漏破損現(xiàn)象普遍存在。因此，在這種情況下，將生活污水進行就地處理和就地再生利用都不失為優(yōu)選方案。另一方面，近年來我國為提高城市綠量和建設低碳城市，立體綠化成為增加城市綠化率的重要舉措之一，在凈化空氣、美化城市、改善環(huán)境、治理污染、保護人體健康方面起到重大作用，但同時也浪費了大量清潔水資源。生活污水中含有植物所需要的豐富的n、p資源，因此，開發(fā)適合于污水資源化利用的立體綠化裝置是很有前景意義的。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決集中式污水處理模式的管網建設成本高、占地面積大、無法回收生活污水中的n、p資源等問題，本發(fā)明提供一種實現(xiàn)就地處理污染源分散地區(qū)的污水、節(jié)約占地面積、增加立體綠化面積、就地再生利用污水中的n、p資源的資源化處理生活污水功能的柱形立體綠化裝置。

為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取如下方案：一種具有資源化處理污水的柱形立體綠化裝置，其特征在于：包括有植物種植模塊、格柵濾池、恒溫沉淀池、曝氣生物濾池、液位感應控制系統(tǒng)、自動滴灌系統(tǒng)、太陽能發(fā)電系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)，其中格柵濾池與恒溫沉淀池通過管路相連，溫控系統(tǒng)控制恒溫沉淀池內的溫度，液位感應控制系統(tǒng)設置在恒溫沉淀池上控制恒溫沉淀池內的液面高度，恒溫沉淀池與曝氣生物濾池通過循環(huán)管路形成循環(huán)流通，恒溫沉淀池上設置有給植物種植模塊灌溉的灌溉輸出管道，液位感應控制系統(tǒng)控制灌溉輸出管道的導通或關閉。

本發(fā)明的進一步設置是：所述植物種植模塊包括有柱形栽培框架和設置在柱形栽培框架外側面的螺旋植物種植槽，曝氣生物濾池設置在柱形栽培框架的中空內部。

本發(fā)明的進一步設置是：所述恒溫沉淀池的池體包括有內層、中間層和外層，其中外層和內層采用不銹鋼鋼板或混凝土或pvc塑料板制成，中間層為聚氨酯、保溫棉、酚醛泡沫、橡膠、玻璃棉材料中的一種或幾種制成，所述格柵濾池內設有粗、細兩組格柵，粗格柵的柵條間距在10-40mm之間，細格柵的柵條間距在1.5-10mm之間。

本發(fā)明的進一步設置是：所述曝氣生物濾池分為四個部分，從上到下分別為清水區(qū)、濾料區(qū)、布水布氣區(qū)和排泥區(qū)，其中上設置有曝氣管路、進水管路和反沖洗管，其中進水管路的出水口向下設置，反沖洗管的出水口向上設置，曝氣生物濾池的底部設置有排泥管路，排水管路設在清水區(qū)設置有排水管，該排水管與恒溫沉淀池連接，所述濾料區(qū)的頂部和底部固定的有鋼絲網。

通過采用上述方案，達到如下效果：

一、可收集遠離城鎮(zhèn)管網的生活小區(qū)、污染源分散的農村地區(qū)的生活污水進行就地處理，達標后可以直接排放或者實現(xiàn)中水回用。既避免了管網基建成本的增加，又減少了日常維修管理費用；

二、裝置外側采用螺旋種植槽，對植物的灌溉可以直接利用重力作用，自上而下自動灌溉，不僅節(jié)約了能耗，同時能增加污水與植物、基質接觸的時間；

三、本裝置對污水具有較好的處理效果，出水可回用于沖廁、綠化、洗車等，實現(xiàn)了中水的資源化回用；

四、通過采用太陽能動力對沉淀池中的污水進行加熱，并維持在合宜的溫度，同時太陽能發(fā)電系統(tǒng)對曝氣生物濾池和風機提供電力，不僅節(jié)省了運行成本，且有利于曝氣生物濾池對水中污染物的去除；

五、將傳統(tǒng)的污水處理模式與立體綠化相結合，既達到了污水凈化處理的目的，又實現(xiàn)了中水的資源化利用，同時增加了綠化面積；

下面結合附圖與具體實施例對本發(fā)明做進一步描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的整體結構示意圖

圖2為恒溫沉淀池結構示意圖

圖3為曝氣生物濾池結構示意圖。

具體實施方式

一種具有資源化處理污水的柱形立體綠化裝置，包括格柵濾池1、水循環(huán)管路2、恒溫沉淀池3、太陽能發(fā)電系統(tǒng)4、曝氣生物濾池5、液位感應控制系統(tǒng)6、自動滴灌系統(tǒng)7、植物種植模塊、曝氣管路10、溫控系統(tǒng)11，植物種植模塊包括有柱形栽培框架8和設置在柱形栽培框架8外側面的螺旋植物種植槽9，恒溫沉淀池3上設置有給植物種植模塊灌溉的灌溉輸出管道12，其中格柵濾池1與恒溫沉淀池3通過管路相連，溫控系統(tǒng)11通過太陽能發(fā)電系統(tǒng)4提供的電力調控恒溫沉淀池3內的溫度，且恒溫沉淀池3的出水通過水循環(huán)管路2進入曝氣生物濾池5形成循環(huán)流通，同時在曝氣生物濾池5曝氣區(qū)設有曝氣管路10，液位感應控制系統(tǒng)6的感應片安裝在恒溫沉淀池的內部，通過感應液位的高低，控制灌溉輸出管道12的導通和關閉。

在本發(fā)明實施例中，所述曝氣生物濾池5放置在柱形種植框架8內部，所述種植槽9盤旋固定在柱形種植框架8的外側。

在本發(fā)明實施例中，所述格柵濾池中設有兩組平行的金屬粗柵條和細柵條，粗柵條和細柵條的間隙分別在20-40mm和5-10mm之間，粗柵條和細柵條安裝角度與水平呈45°，污水在格柵濾池1中的水力停留時間為2-5h。

在本發(fā)明實施例中，太陽能發(fā)電系統(tǒng)置4的太陽能電池板呈45°立在恒溫沉淀池3的上面，利用太陽能動力和溫度控制探頭保證沉淀池3水溫維持在35-40℃之間。

本發(fā)明實施例中，恒溫沉淀池3的柱壁由外層31、中層32、內層33三部分構成。其中外層31和內層33由sus304不銹鋼板構成，耐腐蝕，重量輕，強度高，防滲；中層32為50mm的聚氨酯發(fā)泡層，密度均勻，保溫效果好。在恒溫沉淀池3的頂部設有一個直徑為0.5m的檢修口34，且在側面分別設有進水孔35、出水口36、排泥孔37。

在本發(fā)明實施例中，曝氣生物濾池5分為四個部分：清水區(qū)、濾料區(qū)、布水布氣區(qū)、排泥區(qū)，其中曝氣管路10、進水管路51、反沖洗管52設置在布水布氣區(qū)，排泥管路53設在曝氣生物濾池5的底部，排水管路54設在清水區(qū)的上方，且濾料區(qū)的頂部和底部固定的有鋼絲網55，曝氣區(qū)安裝有砂芯曝氣頭56。

本發(fā)明實施例一個具體實施例：在溫州市甌海區(qū)茶山某村獨戶家庭所產生的污水作為處理對象，該家庭成員有4人，日污水產生量為0.5噸，設計流量為0.4噸。通過簡易管網收集該獨戶家庭的廚余污水、沖廁水、洗澡水等生活污水，排入埋在該住戶空閑地方的格柵濾池1，格柵濾池1由鋼筋混凝土建筑而成，尺寸長×寬×高為0.5×0.2×1m，內部設有兩組傾斜安裝的平行金屬柵條，第一組柵條的間距為20mm，第二組柵條的間距為5mm，傾斜角度為30°，兩組柵條相距0.4m。污水在格柵濾池1中停留時間為5h，清渣方式為人工清渣。

污水經過格柵濾池1后通過管路進入恒溫沉淀池2，太陽能發(fā)電系統(tǒng)4的太陽能電池板呈45°立在恒溫沉淀池3的上面，利用太陽能動力和溫度控制探頭保證沉淀池3水溫維持在35-40℃之間。池體選用具有保溫效果的材質，內外層選用不銹鋼鋼板，內層是厚度為50mm的聚氨酯發(fā)泡層。池體的尺寸長×寬×高為0.6×0.3×1m，埋在臨近格柵濾池1的空閑地方。污水在池中的停留時間為3h。當池中污水的溫度低于35℃時，太陽能溫控裝置4對污水進行加熱；當污水的溫度達到35℃時，太陽能溫控裝置4自動切換成蓄電模式。循環(huán)管路2的出水口設在距離恒溫沉淀池3底部約40cm處，進水口設在距沉淀池上部約20㎝處，循環(huán)泵安裝在沉淀池上方地面的配電箱里，循環(huán)泵功率約為6w，每天運行的時間為18h，每小時循環(huán)的水量為50l，每日循環(huán)污水量為1m3，循環(huán)管路2均采用dn20的pvc管。

太陽能發(fā)電系統(tǒng)4的太陽能電池板呈45°傾斜安裝在距離恒溫沉淀池3地面1.2m的位置，電池板的尺寸為1×2米，溫控探頭固定在距離恒溫沉淀池3底部0.2m處，蓄電電池放在配電箱里，以便維護。

恒溫沉淀池3與曝氣生物濾池5通過循環(huán)管路2形成循環(huán)流通，進水設在曝氣生物濾池底部的布水布氣區(qū)。曝氣生物濾池5由有機玻璃加工而成，濾池呈圓柱形，濾池內徑為0.6m，總高度為1.3m，有效容積為36l。清水區(qū)高0.15m，濾料區(qū)高0.8m，布水布氣區(qū)高0.15m，積泥區(qū)高0.2m。進水管和曝氣管位于反應器的布水布氣區(qū)，進水管開口向下以避免造成短流，曝氣采用氣泡石電磁式曝氣泵，曝氣管采用dn10的pvc管，曝氣流量為15l/h，每天24小時曝氣。出水管位于清水區(qū)的中上部，采用dn20的pvc管。反沖洗管位于布水布氣區(qū)下部，采用dn30的pvc管，開口向上，可實現(xiàn)反沖洗時水流均勻向上流動。排泥管位于積泥區(qū)的最下部，可以定期對反應器中脫落的生物膜污泥進行排泥。水力停留時間2h，日最大流量為432l。濾池選用輕質的聚丙烯小球作為填料，聚丙烯小球的粒徑約為5mm。

曝氣生物濾池水泵和氣泵的電力來源于太陽能發(fā)電系統(tǒng)4，當處于陰雨天或者太陽能蓄電池電力不足時，自動切換至正常家用電網。

液位感應控制系統(tǒng)6安裝在恒溫沉淀池3中，開啟液位位置在距離恒溫沉淀池3底部的0.3m處，停止液位位置在距離恒溫沉淀池3底部的0.7m處。液位感應器系統(tǒng)6通過控制排水泵的開停，實現(xiàn)對自動滴灌系統(tǒng)7的控制。當液位感應系統(tǒng)6處于開啟時，自動滴灌系統(tǒng)7處于滴灌狀態(tài)；當液位感應系統(tǒng)6處于停止液位時，自動滴灌系統(tǒng)7不再進行滴灌。

一體式的柱形種植框架外部固定著螺旋狀種植槽，采用了abs樹脂材質，耐腐蝕高溫，使用壽命長。柱形種植框架的柱體直徑為1.2m，總高度為1.8m，外側固定的螺旋種植槽轉過的平面角度為20°，種植槽高度為0.12m，共有9層，每層高度差為0.08m。種植槽中填充的是一定體積比混合均勻的泥炭土、蛭石、珍珠巖（泥炭土：蛭石：珍珠巖=2：1：1），基質層的厚度為0.1m，種植槽內每隔0.2m處設有一塊帶孔擋板，既可以防止基質下滑，也不阻礙污水向下滲透。種植槽內的植物有梔子花、紫葉鴨拓草、吊蘭、野薔薇，搭配種植，景觀效果較佳。在頂層種植槽的上方設有自動滴灌系統(tǒng)的滴頭，可以對種植槽中的植物進行間歇式灌溉。

本實施例的污水處理動力消耗低，僅為兩臺水泵和一臺氣泵的運行費用，噸水處理成本約0.1元，遠低于一般污水處理工藝，且運行管理簡單，出水可達一級a標。本實施例經過合理規(guī)劃，占地面積較小，增加了綠化面積，既改造了景觀效果，又實現(xiàn)了污水的資源化處理。