一种跌水曝气-快速渗滤组合系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种跌水曝气-快速渗滤组合系统，包括跌水曝气沟渠及快速渗滤池，跌水曝气沟渠自上而下呈阶梯状设置，快速渗滤池设在跌水曝气沟渠的底部，跌水曝气沟渠的底部设有布水管，该布水管连接跌水曝气沟渠与快速渗滤池，快速渗滤池的底部设有排水管。与现有技术相比，本实用新型专利技术利用自然势能，设计为自流系统，无需提升和动力消耗，结构简单，易于操作，高效低能耗，运行费用低廉，可处理生活污水和某些工业废水，尤其适用于小城镇生活污水的处理，因此具有广阔的应用前景。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于污水处理技术范畴，尤其是涉及一种跌水曝气-快速渗滤组合系统。
技术介绍
目前，人工快速渗滤系统处理农村生活污水的研究受到人们越来越大的关注，人工快速渗滤系统(CRI)是指有控制地将污水投放于人工构筑的渗滤介质的表面，使其在向下渗透的过程中经历不同的物理、化学和生物作用，最终达到净化污水的过程。它是在传统的污水快速渗滤处理系统(RI)的基础上发展起来的，其核心是采用渗透性能较好的天然河砂、陶粒和煤矸石等为主要渗滤介质代替天然土层，从而大大提高了水力负荷。然而，CRI 系统的机理迄今尚未完全清楚，特别是对于系统设计中的几个主要参数，如系统复氧问题、 水力负荷，工艺组合问题、渗滤介质、运行方式等方面还有许多问题需要进一步研究。其复氧状况对系统的处理效果有巨大的影响，复氧条件差的结果往往是造成系统内部有机物的好氧生物降解效果不理想，硝化作用受到限制，系统处理效果差的主要原因。所以相对于传统污水处理系统而言，CR I复氧问题的解决显得更为重要。为了提高复氧效率，目前复氧采用的方法主要有三种一是采用周期性干湿交替的工作方式加强系统复氧；二是利用植物的根系对系统内部进行复氧；三是安装通风管对系统内部进行复氧。传统的复氧方法不是效率太低，就是能耗太高，均不能达到满意的效果。因此，开发一种复氧效率高，能耗低， 运行简单的新型CRI对于CRI的运用和发展都有着非常重要的意义。同时，山地和丘陵地区占我国国土面积的65%，小城镇大多数地处山区和丘陵地区，属于经济不发达地区，受经济发展水平的限制，它们往往难以承受污水处理厂的高建设费用和高运行费用，故选择的污水处理技术和工艺应具有基建费用低、易于分期建设且运行费用较低的工艺；而山地和丘陵地区地形高差大，有时同一个小城镇的地形高差可达几十米甚至上百米，如果能充分的利用这部分势能，无疑可以大大减少污水处理厂的运行费用。所以，利用地形高差形成的势能进行曝气复氧，再利用CRI工艺处理污水，是一种低能耗，高效率，针对性强，可实施性高的组合工艺。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种解决CRI 的复氧的问题，提高CRI的运行效果的跌水曝气-快速渗滤组合系统。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现一种跌水曝气-快速渗滤组合系统，在落差大的地形上建立跌水曝气和CRI的组合工艺，组合系统包括跌水曝气沟渠及快速渗滤池，所述的跌水曝气沟渠自上而下呈阶梯状设置，利用地势高差，修筑自然跌落沟渠，可修筑成阶梯形，增大接触面积，有助于复氧提高效率，所述的快速渗滤池设在跌水曝气沟渠的底部，跌水曝气沟渠的底部设有布水管，该布水管连接跌水曝气沟渠与快速渗滤池，快速渗滤池的底部设有排水管。所述的跌水曝气沟渠的渠底铺设有碎石，并种植有沉水多年生植物，起到调节水质，去除大部分沉淀物质，防止堵塞渗滤池的作用，经由跌水沟渠跌落的处理水，进入沟渠底部，再投配到快速渗滤池中。所述的快速渗滤池自上而下为土壤层、粗砂层、卵石层、钢渣层及碎石层，钢渣层可加强对磷的吸附效果。经钢渣层后污水进入碎石层，该层含氧量较低，主要进行反硝化， 并兼有收集水的功能，卵石层即为布水层，布水层以上为粗砂层和土壤层，污水通过土壤浸润和植物根系的蒸腾力向上两层迁移，土壤表面种植有人工草地，增加了渗滤区的治理效果，同时也美化了工程环境。所述的布水管外包裹有透水性土工布，以均勻布水并防止沙粒堵塞。所述的布水管的出水端设在快速渗滤池的卵石层中。所述的排水管的进水端设在快速渗滤池的碎石层中。与现有技术相比，本技术充分利用自然地形高差等特点，适用于具备该地形条件、人口小于1万人的小城镇，具有基建和运行费用低，运行管理简单，是适用于山地小城镇的低能耗污水处理组合系统，利用自然落差通过跌水复氧，无需提升和动力消耗，整个人工快速渗滤系统大部分都位于地下，加强了设施的安全性和隐蔽性，也避免了恶臭、蚊虫滋生等污水处理中常见问题的发生。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为快速渗滤池的渗滤区的剖面图。图中1为跌水曝气沟渠、11为一级阶梯、12为二级阶梯、13为沉水植物、14为碎石、2为快速渗滤池、21为土壤层、22为粗砂层、23为卵石层、M为钢渣层、25为碎石层、3为布水管、4为排水管。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。实施例一种跌水曝气-快速渗滤组合系统，在落差大的地形上建立跌水曝气和CRI的组合工艺，组合系统的结构如图1所示，包括跌水曝气沟渠1及快速渗滤池2，跌水曝气沟渠1 自上而下呈阶梯状设置，利用地势高差，修筑自然跌落沟渠，本实施例中修建了一级阶梯11 和二级阶梯12，增大接触面积，有助于复氧提高效率。跌水曝气沟渠1的渠底铺设有碎石 14，并种植有多年生沉水植物13，起到调节水质，去除大部分沉淀物质，防止堵塞渗滤池的作用，经由跌水沟渠跌落的处理水，进入沟渠底部，再投配到快速渗滤池2中。快速渗滤池2设在跌水曝气沟渠1的底部，跌水曝气沟渠1的底部设有布水管3， 该布水管3连接跌水曝气沟渠1与快速渗滤池2，快速渗滤池的底部设有排水管4。快速渗滤池2的剖面图如图2所示，自上而下为土壤层21、粗砂层22、卵石层23、 钢渣层M及碎石层25，钢渣层M可加强对磷的吸附效果，经钢渣层M后污水进入碎石层 25，该层含氧量较低，主要进行反硝化，并兼有收集水的功能，卵石层23以上为粗砂层22和土壤层21，污水通过土壤浸润和植物根系的蒸腾力向上两层迁移，土壤表面种植有人工草地，增加了渗滤区的治理效果，同时也美化了工程环境。在布水管3外包裹有透水性土工布，以均勻布水并防止沙粒堵塞。布水管的出水端设在快速渗滤池2的卵石层23中。排水管4的进水端设在快速渗滤池2的碎石层25中。 污水从集水管排入到跌水曝气沟渠1内，经一级阶梯11和二级阶梯12跌落，增加水气接触面积，提高复氧率。跌落的水由渠底收集，经渠底的碎石14和沉水植物13进行预处理，去除能堵塞渗滤池的大颗粒物。在渠底池上层布置布水管3，将污水均勻投配到快速渗滤池2内。在快速渗滤池的底部布置出水口，出水可直接用于农田灌溉。权利要求1.一种跌水曝气-快速渗滤组合系统，其特征在于，该组合系统包括跌水曝气沟渠及快速渗滤池，所述的跌水曝气沟渠自上而下呈阶梯状设置，跌水曝气沟渠的底部设有布水管，该布水管连接跌水曝气沟渠与快速渗滤池，快速渗滤池的底部设有排水管。2.根据权利要求1所述的一种跌水曝气-快速渗滤组合系统，其特征在于，所述的跌水曝气沟渠的渠底铺设有碎石，并种植有沉水多年生植物。3.根据权利要求1所述的一种跌水曝气-快速渗滤组合系统，其特征在于，所述的快速渗滤池自上而下为土壤层、粗砂层、卵石层、钢渣层及碎石层。4.根据权利要求1所述的一种跌水曝气-快速渗滤组合系统，其特征在于，所述的布水管外包裹有透水性土工布。5.根据权利要求3所述的一种跌水曝气-快速渗滤组合系统，其特征在于，所述的布水管的出水端设在快速渗滤池的卵石层中。6.根据权利要求3所述的一种跌水曝气-快速渗滤组合系统，其特征在于，所述的排水管的进水端设在快速渗滤池的碎石层中。专利摘要本技术涉及一种跌水曝气-快速渗滤组合系统，包括跌水曝气沟渠及快速渗滤池，跌水曝气沟渠自上而下呈阶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马利民，宋厚燃，赵建夫，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：实用新型
国别省市：