一种活性污泥零排放的绿地式处理池及污水处理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种活性污泥零排放的绿地式处理池，包括设于地面以下的池体，所述池体的内部从上往下依次布设有植被层、混砂土层、土工布层、砂石混合垫层、防渗层；所述植被层中间水平布设有布水管路，所述布水管路的进水口伸出位于池体外部；位于所述砂石混合垫层的池体侧壁上安装有雨水溢流管，位于所述防渗层的池体侧壁上安装有滤液收集管。同时还公开了一种利用上述绿地式处理池的污水处理系统。本发明专利技术中绿地式处理池是通过植被层对剩余污泥中固体成分的截留比例达到61.3%~83.0%；然后通过混砂土层、土工布层、砂石混合垫层实现了对活性污泥的零排放处理，且在处理过程中无二次污染，故具有运行费用低、操作简单、处理效率高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种活性污泥零排放的绿地式处理池及污水处理系统
本专利技术属于污水处理
，具体涉及一种村镇级污水厂（站）的活性污泥零排放的绿地式处理池及污水处理系统。
技术介绍
随着国家对水环境污染问题的重视，全国各地不仅对城镇污水处理加大了整治力度，还对乡镇村级的点源水污染控制力度也在逐年加大。目前针对生活污水治理，全国90%以上选用最高效、经济与稳定的生化法作为主要工艺，但生化法处理不可避免地会产生剩余活性污泥，而剩余污泥的处理涉及干化、运输及末端处置，而为了保证不发生二次污染及对污泥的干化标准，故其运输方式及处置办法的要求极高，因此导致剩余污泥的处置成本居高不下。对于点源水污染控制的小型污水厂（站），一般由县、乡或底层村镇出资建设或运行，经费少且多数交通不便，基本是以少人或无人值守方式运行，故剩余污泥的处理、处置成本较城市污水厂更高。因此，剩余活性污泥的处理、处置问题成为目前阻碍我国村镇级点源水污染生化法治理发展的重要因素。目前针对一般生活污水产生的活性污泥处置有四项原则：减量化、无害化、稳定化及资源化，最终目标是要达到污泥的资源化处理。针对村镇级污水厂（站）的剩余活性污泥的处理、处置需额外满足就地处置、不额外产生废水、废物及臭气、处理操作简单、成本低等原则。此外，村镇级污水厂水量小，水质情况简单，所以产生的剩余污泥总量少，成分简单，因此通过自然中动植物或微生物来处理剩余污泥是满足上述原则的最优路径。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种活性污泥零排放的绿地式处理池及污水处理系统，主要是针对绿地式村镇级污水厂（站）的活性污泥进行资源化处理。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种活性污泥零排放的绿地式处理池，包括设于地面以下的池体，所述池体的内部从上往下依次布设有植被层、混砂土层、土工布层、砂石混合垫层、防渗层；所述植被层中间水平布设有布水管路，所述布水管路的进水口伸出位于池体外部；位于所述砂石混合垫层的池体侧壁上安装有雨水溢流管，位于所述防渗层的池体侧壁上安装有滤液收集管。进一步方案，所述植被层、混砂土层和砂石混合垫层的厚度比为（2.5-3）：1：（4-5）。进一步方案，所述布水管路包括平行设置的两主管以及垂直连通两主管的支管；所述支管上布设有布水孔；两主管的一端封闭、另一端均位于池体的外侧形成清水进水管和污水进水管，所述清水进水管和污水进水管的进水口均安装有止回阀。为防止剩余污泥风干可能产生的腐败气味，布水管路埋入植被层表面以下的200~300mm处，布水管路上的清水进水管和污水进水管上均设置的止回阀，是为了防止一侧进水（剩余污泥）时而导致另一侧管路出现倒灌情况。更进一步方案，相邻支管间的间距为600-1600mm，所述布水孔对称分布于支管的两侧壁上，其出水方向与水平垂直线成45-60°夹角；位于同一侧的布水孔之间的间距为500-650mm，布水孔的孔隙8-12mm。进一步方案，所述布水管路埋入植被层的200-350mm深度处；所述滤液收集管上安装有电磁阀。进一步方案，所述植被层的表层栽种有表层植被，所述表层植被为草本类植物。进一步方案，所述池体的四周铺设有由涤纶短纤针刺土工布与HDPE膜构成的双层防渗材料。进一步方案，所述植被层是由黏土构成；所述混砂土层是由黏土和粗砂按体积比为3.5-4.5：1搅拌均匀构成；所述土工布层是由厚度为1.7~2.7mm涤纶短纤针刺土工布构成；所述砂石混合垫层选用尺寸为30~50mm鹅卵石及粒径为0.35~0.5mm的中砂混合铺设而成，其中鹅卵石和中砂体积比为7~9：1；所述砂石混合垫层的厚度为3000~3900mm；所述防渗层是由涤纶短纤针刺土工布与HDPE膜双层铺设而成，所述滤液收集管的端部位于所述涤纶短纤针刺土工布与HDPE膜之间。本专利技术的池体是一个封闭式的槽体结构，其底部及四周均为防渗层，在其内部依次铺设砂石混合垫层、土工布层、混砂土层、植被层，并在植被层上栽种表层植被。防渗层用于防止剩余活性污泥中的高浓度滤液渗入地下，污染地下水及土壤。材料选用涤纶短纤针刺土工布与HDPE膜双层铺设。表层植物根据当地气候特征选用成长周期较短的草本类植物，如华箬竹、野菊花等耐涝、耐寒且生长所需N、P元素需求量较大的植被，冬季可补植一定风信子等耐寒性强的植物。混砂土层是用于强化剩余活性污泥的分离和截留效果，并通过在黏土中加入粗砂来增加透水效果，使分离后的滤液能快速沉降，经过此土层后剩余污泥固体截留比例≥99.5%，混砂土层是使用黏土和粗砂按体积比为3.5-4.5：1搅拌均匀后回填而成。土工布层是用于阻隔滤液或雨水中夹带的土层中的固体杂质，以保证位于底部的雨水溢流管、滤液收集管的畅通，使用厚度在1.7~2.7mm的涤纶短纤针刺土工布。砂石混合垫层的厚度一般在3000~3900mm之间，用于强化对雨水等高水量的过滤以及滤液的净化效果，由于剩余活性污泥滤液中COD及N、P元素浓度较高，长时间流经此垫层，在鹅卵石表面可形成一层厌氧生物膜，膜上附着的厌氧微生物又能利用滤液中的污染物进行新陈代谢，起到辅助净化滤液作用。使暴雨期间中后期雨水经多层过滤后可直接排入清水池中；此外还可以防止暴雨时期高水量对系统底部冲击。砂石混合垫层选用规格30~50mm鹅卵石及粒径0.35~0.5mm中砂混合铺设，石、砂体积比为7~9:1，中砂掺杂于鹅卵石中可以减缓水流速度，增加滤液与鹅卵石表层的厌氧生物膜反应时间，达到辅助净化作用，而底部中砂又可以截留脱落的生物膜污泥，防止其进入清水池中污染水质。另外，连通清水池的雨水溢流管路设置于砂石混合垫层的下部，其距防渗层距离450~650mm。本专利技术的另一个专利技术目的是提供一种污水处理系统，包括污水生化处理池和上述的处理池，所述污水生化处理池通过污泥泵与平铺于处理池上方的布水器连通，将污水生化处理池内剩余污泥均匀分布于植被层中；所述处理池中的滤液收集管通过进水调节池与所述污水生化处理池连通，所述污水生化处理池的中水出口与自然水体或市政管网连通；所述处理池中的雨水溢流管与所述清水池连通。进一步方案，所述污水生化处理池的中水出口与清水池连通；所述清水池通过清水泵与布水器连通用于植被层的浇灌；所述滤液收集管的出水端连接有与所述自然水体或市政管网连通连接的超越管道。即当大雨、暴雨或连续降雨时，则打开超越管道上的阀门，无需排入进水调节池而直接排入自然水体。污水生化处理池内剩余活性污泥用污泥泵提升至植被层，经布水器均匀分布于植被层，被植被层中的黏土及表层植物的根系等截留过滤，其固体成分于被截留在植被层土壤中，供植被成长所用；而其中的污泥滤液及雨水通过重力作用透过植被层、混砂土层、土工布层、砂石混合垫层后，在防渗层被截留，通过滤液收集管汇入进水调节池内，最终混合生活污水后进入污水生化处理池中进行处理。当雨量增加时，进水调节池内液位到达一定高度后，滤液收集管路上的电磁阀会自动关闭，则砂石混合垫层内液位上升，升至雨水溢流管后，经其流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种活性污泥零排放的绿地式处理池，其特征在于：包括设于地面以下的池体，所述池体的内部从上往下依次布设有植被层（3）、混砂土层（4）、土工布层（5）、砂石混合垫层（6）、防渗层（9）；所述植被层（2）中间水平布设有布水管路（2），所述布水管路（2）的进水口伸出位于池体外部；位于所述砂石混合垫层（6）的池体侧壁上安装有雨水溢流管（7），位于所述防渗层（9）的池体侧壁上安装有滤液收集管（8）。/n

【技术特征摘要】
1.一种活性污泥零排放的绿地式处理池，其特征在于：包括设于地面以下的池体，所述池体的内部从上往下依次布设有植被层（3）、混砂土层（4）、土工布层（5）、砂石混合垫层（6）、防渗层（9）；所述植被层（2）中间水平布设有布水管路（2），所述布水管路（2）的进水口伸出位于池体外部；位于所述砂石混合垫层（6）的池体侧壁上安装有雨水溢流管（7），位于所述防渗层（9）的池体侧壁上安装有滤液收集管（8）。


2.根据权利要求1所述的处理池，其特征在于：所述植被层（3）、混砂土层（4）和砂石混合垫层（6）的厚度比为（2.5-3）：1：（4-5）。


3.根据权利要求1所述的处理池，其特征在于：所述布水管路（2）包括平行设置的两主管以及垂直连通两主管的支管（22）；所述支管（22）上布设有布水孔；两主管的一端封闭、另一端均位于池体的外侧形成清水进水管（21）和污水进水管（23），所述清水进水管（21）和污水进水管（23）的进水口均安装有止回阀（24）。


4.根据权利要求3所述的处理池，其特征在于：相邻支管间的间距为600-1600mm，所述布水孔对称分布于支管（22）的两侧壁上，其出水方向与水平垂直线成45-60°夹角；位于同一侧的布水孔之间的间距为500-650mm，布水孔的孔隙8-12mm。


5.根据权利要求1所述的处理池，其特征在于：所述布水管路（2）埋入植被层（3）的200-350mm深度处；所述滤液收集管（8）上安装有电磁阀。


6.根据权利要求1所述的处理池，其特征在于：所述植被层（3）的表层栽种有表层植被（1），所述表层植被（1）为草本类植物。


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【专利技术属性】
技术研发人员：孔令涛，吴子健，刘锦淮，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽;34