專利名稱：污水處理池中的水的再生利用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污水池的污水處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
常規(guī)的使用污水池的污水處理系統(tǒng)，是將廢水倒入污水處理池，使固型物蓄積在池的底部，在底部進(jìn)行分解，并將污水由池的頂部排出至“排污場所”。設(shè)置在地面下幾英尺深處的排污場所，將過濾后的污水?dāng)U散至土壤中。典型的排污場所包括向下伸延的管道，管道在面對石頭層的底部設(shè)置有多個(gè)孔，石頭層提供了由這些孔至周圍土壤的流動通路，并防止土壤將這些孔堵塞住。
然而隨著時(shí)間的推移，排污場所可能會被污染。即使是新的排污場所，如果地下水位太高，土壤過于密實(shí)，或是過濾質(zhì)量不良，也可能會出現(xiàn)污染的問題。排污場所被污染時(shí)的一個(gè)基本問題，就是污水將不能被吸收，并可能會阻塞住污水處理池。該場所實(shí)際上被淤塞住了，產(chǎn)生淤塞的原因有許多，其中包括土壤板結(jié)，地下水位高，在土壤中有細(xì)菌繁殖，排出方向不適當(dāng)，以及管子淤塞等等。一旦排污場所被淤塞，修復(fù)是相當(dāng)麻煩和昂貴的。整個(gè)場所必須被挖開，這可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的土地資源的破壞。而且修復(fù)還需要有適當(dāng)?shù)牡胤絹斫ㄔ煨碌呐盼蹐鏊?。過小的地塊極難以埋設(shè)建立起由地方法規(guī)所規(guī)定的分別托管的排污場所。地形的變化也可能使其不能建立起一個(gè)有效的新的排污場所。一般可以看到，只有在建筑物的地基相當(dāng)大的地方，才使用有污水處理系統(tǒng)。另外一種方案設(shè)置污水排出系統(tǒng)也是相當(dāng)昂貴的，而且一般說來，它并不能由污水中再生出水。
一個(gè)一般的家庭，每天也要消耗大量的水，所有這些水最終都將進(jìn)入排污場所。在理想情況下，這些水可通過流動過程中土壤的過濾作用，進(jìn)入到相當(dāng)?shù)偷牡叵滤小Ｈ欢鴮?shí)際上，這種滲濾過程的效果要受到土壤特性和地下水位高度的限制。而且有些水還會蒸發(fā)掉，在炎熱的季節(jié)中更是如此。
解決方案本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種超級污水處理的污水處理系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明，過濾來自污水處理池的污水，并供給至位于地下的蓄積部或稱蓄水池。蓄積在池中的液體將被壓入至周圍的土壤中。
根據(jù)本發(fā)明，是將污水供給至一個(gè)模制成型的、可拆裝的垂直過濾系統(tǒng)中，該系統(tǒng)由地表面一直伸延至地下水位處。污水向下流過該過濾部，并在這一過程中被過濾清潔，然后蓄積在蓄積部的底部。可以通過設(shè)置在地表面處的氣泵提供的壓縮空氣，對蓄積部施加壓力的方式，將水從蓄積部壓入至周圍的土壤中。
根據(jù)本發(fā)明，可以將諸如氯氣等的殺菌劑，在過濾部的頂部等處注入要處理的水中。
根據(jù)本發(fā)明，是由地表面向下挖一個(gè)直到地下水位附近的豎井，并建造一個(gè)井壁形管道。該管道包含有孔或在底部穿孔。然后將過濾部一段一段的嵌裝入過濾管道，并將其懸掛在井壁形管中。在兩個(gè)管道的壁之間形成的空間可使水由過濾部流至蓄積部。當(dāng)管道中的水達(dá)到一定高度時(shí)，可以泵出供家庭使用，比如說可用來灌溉草坪等等。
根據(jù)本發(fā)明，過濾部具有包含不同過濾材料的過濾層。過濾管道可以由管道中取出，以對過濾層和蓄積部進(jìn)行維護(hù)。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以有效的實(shí)施污水過濾，并將其注入至地下水中，并且可以減少占用的空間，降低與常規(guī)的排污場所相關(guān)聯(lián)的占地尺寸。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是處理后的水可以再次使用。再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以容易的進(jìn)行過濾部的維護(hù)。本發(fā)明的特征在于，可以選擇過濾元件和過濾材料，以除去污水中的特殊的化學(xué)物質(zhì)。
通過下面的說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚的了解本發(fā)明的其它目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。
附圖的簡要說明

圖1表示作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的污水處理系統(tǒng)的橫剖面圖；圖2表示作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的過濾部的透視圖；圖3表示如圖2所示的過濾部的部件分解示意圖；圖4表示沿圖1中的4-4線剖開的橫剖面圖；圖5表示圖1所示的過濾部局部剖開的放大剖視圖。
最佳實(shí)施例的詳細(xì)說明參見附圖1，一條污水處理管線10由住宅12伸延至污水處理池14。水泵16將污水14a由污水處理池14通過管線16a泵抽入模制成型的、垂直的多級過濾部20的上端部。正如下所述，這一過濾部20一直由地面20a延伸至靠近地下水位的較低位置20b處。過濾部20包括有一個(gè)井壁形管道22，管道22除了在靠近位置20b處的最下端有多個(gè)貫穿孔22a之外，它具有堅(jiān)固的隔水壁。污水由過濾部20垂直向下流動，穿過不同的過濾層，最后進(jìn)入也位于20b附近的蓄積部24。地面上的氣泵(APMP)26通過供氣管線26a與蓄積部24相連接。正如下所述，在蓄積部24處還設(shè)置有液體液位傳感器，以便當(dāng)蓄積部中的水位達(dá)到觸發(fā)位置時(shí)，使氣泵啟動。隨后用氣泵對蓄積部施壓，迫使水由蓄積部的底部穿過貫穿孔22a進(jìn)入周圍的土壤中。值得注意的是，它還配置有一個(gè)注氯器30，將氯氣或類似的殺菌劑注入至污水中，進(jìn)而實(shí)施過濾工序。水可以蓄積在管道22和過濾部20之間。設(shè)置在地面位置處的再循環(huán)泵32用于將這種水從管線32a中泵抽出。浮子開關(guān)32b(參見圖5)位于32c和32d之間，用于觸發(fā)泵上的復(fù)位閂鎖開關(guān)(未示出)，從而當(dāng)水位超過位置32c時(shí)，用泵排出32c處的水，直到水位降低到位置32d以下為止。這種水可用來灌溉草坪。
由圖2和圖3可見，過濾部20包括有通過O型密封部件20b與底部的蓄積部24相分離的過濾芯座20a。這些過濾芯座在過濾管道36中以一個(gè)疊置在另一個(gè)之上的方式設(shè)置，過濾管道36還在其底部具有一個(gè)向內(nèi)徑向伸延的過濾部支撐凸緣36a。由圖中還可以看出，蓄積部24也包含有一個(gè)向外徑向伸延的凸緣24a，蓄積部24設(shè)置在凸緣上。O形環(huán)23設(shè)置在兩個(gè)凸緣之間。另一個(gè)O形環(huán)25在凸緣24a和最下的過濾芯座21之間形成密封連接。由圖中可以看出，管道還包含分隔體36b，分隔體用于引導(dǎo)過濾部穿過管道，并在兩個(gè)管道之間形成一個(gè)蓄積水用的空間。過濾管道36由井壁形管道22的頂部下懸設(shè)置。實(shí)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)的一種方式是用具有突出部22f(參見圖4)的頂部22c抓住位于管道36頂部處的分隔體37。為了嵌裝過濾部，可將分隔體插入通過突出部36b中的窄縫22d。當(dāng)過濾部完全裝入后，可通過輕輕的轉(zhuǎn)動，將其掛在上側(cè)分隔體37上，分隔體還可用作上過濾部凸緣。
圖4示出了過濾部20a的一個(gè)更詳細(xì)的示意圖，其中箭頭AR1示出了污水的流動方向，箭頭AR2示出了朝向過濾部頂部的排氣流動方向。值得注意的是，在蓄積部24處設(shè)置有兩個(gè)流體液位開關(guān)40。它們限定著通過導(dǎo)體40a與它們連接的氣泵26的通/斷極限位置。在蓄積部的底部還配置有一個(gè)排出止回閥42。該閥處于常閉狀態(tài)，但在當(dāng)氣泵動作而使蓄積部內(nèi)的壓力達(dá)到特定值時(shí)導(dǎo)通。上開關(guān)40的信號使氣泵26運(yùn)行。隨后通過止回閥42將水用泵排出，一直到下開關(guān)40被觸發(fā)時(shí)，再關(guān)閉氣泵26。水流出至穿孔或排出孔22a附近，從而很容易進(jìn)入至周圍的土壤和地下水中。污水通過具有排氣孔39的可移動蓋體38泵入。上分隔體37安設(shè)在由井壁形管道22的一個(gè)小內(nèi)徑ID部分形成的突出部22f。隨后污水進(jìn)入至頂部過濾層42，過濾層42包括有一個(gè)籃形過濾部，以使液體可以沿小箭頭所示的方向由其側(cè)面滴下。導(dǎo)流板42a使污水偏離開排氣管子42b引入籃形區(qū)域。該管子42b提供了一條穿過該過濾層的排氣通道。由頂部過濾部42部分過濾后的污水進(jìn)入至下一個(gè)過濾層43，在這里導(dǎo)流板43a直接將污水引入活性炭過濾材料43b，并使其與另一排氣管43c分離。內(nèi)部導(dǎo)流板或偏導(dǎo)板43d，用于防止污水直接進(jìn)入至圍繞著排氣管43c的中心溢流通道或溢流管43d。當(dāng)在活性碳過濾部43b中的污水水位達(dá)到溢流管43d的頂部時(shí)，污水將下流至下一個(gè)過濾層44。在那里污水將濺落在覆蓋排氣管44b的另一個(gè)導(dǎo)流板或偏導(dǎo)板44a上。過濾部44包含有石灰石44c，過濾部43中包括有一個(gè)內(nèi)部導(dǎo)流板44d，以便使污水只有升到溢流管44e的頂部并聚集在排氣管44b時(shí)，才可以離開這一過濾層。下一個(gè)過濾層46包含著磁鐵沙46a。由上一層流下的污水由導(dǎo)流板46b偏離開排氣管子46c。內(nèi)部導(dǎo)流板46b用于防止污水直接進(jìn)入圍繞著排氣管46c的溢流管46d。只有當(dāng)污水達(dá)到溢流管46d的頂部時(shí)，才可以向下而流入至下一過濾層48。在這里可以采用任何在原有的高過濾污水設(shè)備中使用的未過濾過的固體材料48a。導(dǎo)流板48b伸延至接近這一過濾層的底部。當(dāng)過濾部48中的污水水位上升時(shí)，它將溢流而進(jìn)入液體輸入管線50，并通過止回閥52到達(dá)蓄積部24。該止回閥在向蓄積部24施加壓力時(shí)是閉合的。蓄積部中的液體是經(jīng)高度過濾、化學(xué)處理過的水，準(zhǔn)備進(jìn)入周圍的區(qū)域。如上所述，可以通過向蓄積部施加壓力的方式進(jìn)行。由于在分隔體55處的水位可能會上升，到達(dá)過濾部管道和井壁形管道之間的空間中，這可以觸發(fā)前述的開關(guān)32b(圖1和圖5)，以便將這些水用于家庭使用，比如說用于草坪澆灌等等。
不難理解，過濾部可以很容易的通過取出過濾管道36的方法進(jìn)行維護(hù)。隨后還可以對單個(gè)的過濾元件進(jìn)行維護(hù)。當(dāng)某些過濾材料已經(jīng)露出來時(shí)，其它的材料對于某些特定的應(yīng)用場合還可以繼續(xù)使用。而且不難理解，可以適當(dāng)?shù)倪x擇過濾材料，以除去污水中的特定場合的特殊的化學(xué)物質(zhì)，從而使該系統(tǒng)規(guī)格化以適應(yīng)應(yīng)用場合。當(dāng)然還可以采用其它方式將過濾部分懸掛在井壁形管道中。在上述的實(shí)施例中，是在地表面處將殺菌劑注入到污水中，然而也可以將其以液態(tài)或氣態(tài)形式直接由地表面注入到蓄積池中，并作為蓄積部中的液體液位的一個(gè)函數(shù)，并與蓄積部的排出周期同步，以便能夠使蓄積部中的水接收到適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)處理。顯然這可以利用加壓空氣管線26a來實(shí)施。
雖然本發(fā)明是結(jié)合特定的實(shí)施方式進(jìn)行說明的，但不難理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的主題和范圍的前提下，可以將上述公開的特征、部件和功能進(jìn)行各種改變、組合和增加。
權(quán)利要求
1.一種污水處理系統(tǒng)，包括一個(gè)污水處理池；一個(gè)由地面垂直伸延至第一深度位置的第一管道；一個(gè)以可拆卸方式嵌裝在所述的第一管道中的過濾部，所述的過濾部具有位于所述的第一深度位置處的水蓄積部，一個(gè)垂直地在第一深度位置處上方的輸入部，以及一個(gè)用于由所述的蓄積部將污水排出至所述管道周圍區(qū)域的排出組件；用于將污水由所述的污水處理池供給至所述的輸入部的組件；與所述的蓄積部相連接的泵組件，用于在所述的水蓄積部中產(chǎn)生壓力，以將污水通過所述的排出組件排出至所述的區(qū)域。
2.一種如權(quán)利要求1所述的污水處理系統(tǒng)，其中，所述的過濾部包括一個(gè)第二管道，其一端部具有所述的蓄積部，所述的第二管道的直徑小于第一管道的直徑，以便在第一管道和第二管道之間形成一個(gè)腔室，用以接收由所述的蓄積部排出的水。
3.一種如權(quán)利要求2所述的污水處理系統(tǒng)，包括用于從所述的腔室排出水的組件。
4.一種如權(quán)利要求2所述的污水處理系統(tǒng)，其中，所述的泵組件包括一個(gè)位于地面的氣泵，一條將所述氣泵連接到所述蓄積部的氣體供給管線，以及用于響應(yīng)在所述蓄積部中的液體液面，而產(chǎn)生觸發(fā)所述氣泵的控制信號的液體液面檢測組件；所述的用于排出水的組件包括一個(gè)位于地面的水泵，一條由所述泵伸延至所述腔室的液體管線，以及用于響應(yīng)在所述腔室中的液體液面而觸發(fā)所述水泵的組件。
5.一種如權(quán)利要求3所述的污水處理系統(tǒng)，其中，所述的用于排出水的組件，包括一個(gè)位于地面的水泵，一條由所述泵伸延至所述腔室的液體管線，以及用于響應(yīng)在所述腔室中的液體液面而觸發(fā)所述水泵的組件。
6.一種如權(quán)利要求4所述的污水處理系統(tǒng)，其中，所述的過濾部包括疊置在所述第二管道中的過濾芯座。
7.一種如權(quán)利要求6所述的污水處理系統(tǒng)，包括一條由頂部伸延至底部的垂直排氣管道，其位于所述的一個(gè)過濾部芯座和所述排氣管上方隔板的中間；圍繞著所述的排氣管道的過濾材料；和用于將液體由所述過濾材料排出至下過濾層的組件。
8.一種如權(quán)利要求7所述的污水處理系統(tǒng)，其中，所述的排出組件包括一條由底部伸延至所述材料的中間高度位置的溢流管，以及一個(gè)在所述材料中位于所述的溢流管上方的隔板。
9.一種如權(quán)利要求1所述的污水處理系統(tǒng)，包括用于將污水由所述蓄積部排出至地面的組件。
10.一種如權(quán)利要求1所述的污水處理系統(tǒng)，其中，所述第一管道包括位于所述蓄積部附近的排出貫穿孔。
11.一種如權(quán)利要求1所述的污水處理系統(tǒng)，其中，所述的用于施加壓力的組件包括一個(gè)氣泵；一條將所述氣泵連接到所述蓄積部的氣體供給管線；以及用于響應(yīng)在所述蓄積部中的液體液面而產(chǎn)生觸發(fā)所述氣泵的控制信號的液體液面檢測組件。
12.一種如權(quán)利要求1所述的污水處理系統(tǒng)，包括用于將凈化材料注入至污水中的組件。
13.一種構(gòu)成污水處理系統(tǒng)的方法，包括鉆出一個(gè)至第一深度的垂直的豎井；在所述的井中制成水密封型壁，并使所述井的頂部和底部敞開；在所述的壁中插入過濾部，該過濾部具有一個(gè)位于所述的井底部的蓄積部，用于接收來自所述過濾部，和輸出部至所述井壁的頂部的所述過濾部的液體，所述蓄積部具有在第一蓄積部內(nèi)部壓力下排出液體的組件；和設(shè)置一條由地面至所述蓄積部的管線，以向所述的蓄積部施加壓力。
14.一種污水處理系統(tǒng)的過濾部，包括一個(gè)管道；一個(gè)在所述管道一端處的液體蓄積部；多個(gè)重力過濾部，它們一個(gè)疊置在另一個(gè)上，以在所述的蓄積部和所述管道的第二端部之間形成一條液體通路；一個(gè)設(shè)置在所述蓄積部和所述過濾部之間的止回閥，以防止液體由所述的蓄積部反向流動；一個(gè)配置在所述蓄積部底部的壓力釋放閥；和在所述蓄積部上用于接收加壓介質(zhì)的組件。
15.一種方法，包括將污水注入至一個(gè)細(xì)長的過濾部的頂部，該過濾部伸延至低于地下水位的位置；獲取在所述深度處所述蓄積部中所述過濾部引出的過濾后的液體；對蓄積部施加壓力，以將液體排出至圍繞著蓄積部的地中。
16.一種如權(quán)利要求15所述的方法，包括將殺菌劑注入至污水中。
17.一種如權(quán)利要求16所述的方法，包括檢測在所述的細(xì)長過濾部周圍的水位；以及當(dāng)所述的水位到達(dá)特定高度時(shí)，將所述水泵出至地面。
18.一種污水處理系統(tǒng)，包括一個(gè)低于地下水位的液體蓄積部；用于將過濾后的污水供給至所述蓄積部的組件；用于將所述蓄積部加壓至第一壓力的組件；和提供一條響應(yīng)所述第一壓力而由所述蓄積部排出液體的液體排出通路的組件。
19.一種可嵌裝入由地面伸延至更低位置的管道中的過濾部件，包括一個(gè)管形容器；多個(gè)可拆卸地配置在所述容器中的罐形過濾部；設(shè)置在所述的容器底部的，用于由所述的罐形過濾部接收過濾后的液體的液體蓄積部；所述的罐形過濾部疊置設(shè)置在所述液體蓄積部之上；以及所述液體蓄積部具有用于防止液體回流至所述過濾部的組件，用于接收加壓介質(zhì)的組件，以及響應(yīng)所述的加壓介質(zhì)而排出所述液體蓄積部內(nèi)的液體的組件。
全文摘要
將污水泵入至模制成型的、垂直過濾部的第一層,該過濾部由地面伸延到地下水位的深度或其附近。液體蓄積部(24)配置在過濾部的底部,蓄積來自過濾層(20a)的水。通過設(shè)置在地面的泵(16)施加壓力,可將蓄積部(24)中的水泵出至周圍的土壤中?？扇〕鲂罘e在過濾部附近的液體用于灌溉。過濾部和蓄積部(24)可以作為一個(gè)單一的部件由豎井(22)中移出,以便進(jìn)行維護(hù)。
文檔編號B09B3/00GK1207059SQ96195407
公開日1999年2月3日 申請日期1996年5月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月25日
發(fā)明者保羅·L·卡羅爾二世 申請人:卡羅爾工業(yè)公司