申请日2010.08.12
公开(公告)日2011.04.27
IPC分类号C02F3/34; C02F3/32
摘要
本实用新型公开了一种人工土地污水处理系统生态填料结构，包括种植层、布水层、复氧层和集水层并至上而下依次分布，所述的布水层设置陶粒层，所述的布水层与复氧层之间设置除磷层，所述的复氧层、集水层和除磷层中分别均匀地掺有生态填料。本实用新型生态填料有效地改善了土壤的理化性质，提高了土壤的疏松度，避免土壤过快板结硬化，为微生物提供了良好的生存空间，保证了处理效果。布水层加设陶粒结构，增大了土壤空隙度，防止土地处理系统被过快堵塞，提高对污染物去除效率和有效工作时间。系统中间层添加钢渣、铁渣、炉渣灰等材料构成除磷层，提高了磷的去除率，较现有技术降低了材料成本，实现了废弃物的资源再利用。
权利要求书
1.一种人工土地污水处理系统生态填料结构，包括种植层(1)、布水层(3)、复氧层(6)和集水层(7)并自上而下依次分布，其特征是：所述的布水层(3)设置陶粒层(2)，所述的布水层(3)与复氧层(6)之间设置除磷层(4)，所述的复氧层(6)、集水层(7)和除磷层(4)中分别均匀地掺有生态填料(5)。
2.如权利要求1所述的人工土地污水处理系统生态填料结构，其特征是：所述的复氧层(6)、集水层(7)和除磷层(4)中生态填料(5)的所占体积比分别为70%～80%、80%～90%、55%～75%。
3.如权利要求1或2所述的人工土地污水处理系统生态填料结构，其特征是：所述的除磷层(4)厚度为30～35cm。
4.如权利要求1所述的人工土地污水处理系统生态填料结构，其特征是：所述的陶粒层(2)厚度为10～15cm，陶粒的粒径3～5cm。
说明书
人工土地污水处理系统生态填料结构
技术领域
本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种结构简单，工艺流程简便，对土壤理化性质较好改良，防止土地处理系统上层土壤堵塞，高效除磷的人工土地污水处理系统生态填料结构。
背景技术
随着社会经济的高速发展，人们的环境保护意识逐步增强。农村、城市郊区以及高速公路附属区的污水源因高度分散而无法并入城市污水管网进行处理，往往直接对外排放，严重影响了周边环境。尤其一些河、湖、海周边村落的污水更是直接或间接地排入河道、湖泊，导致自然水体污染，致使许多湖泊富营养化严重，大量水生生物死亡。严重污染的水体影响了人们的正常生产、生活。但这些污水往往远离城市污水管网，集中收集管网成本太高，就地建设污水处理站运营维护不便，且成本过高。因此，寻找一种低成本，高效率，适合于高度分散污染水源的污水处理方式是目前需要解决的技术问题。
人工土地处理系统在处理分散型生活污水方面具有独特的优越性，能有效去除BOD、COD、SS、氨氮、磷等，而且建造灵活、造价较低、运行管理简单、无异味、建成后对周围环境不会产生负面影响，正被越来越多地应用。人工土地处理系统对污水的净化，一方面依靠人工土壤中种植的植物对污染物的吸收利用，另一方面通过土壤的吸附、截留来过滤污染物质，更主要的则是利用其中的微生物，即通过好氧、兼氧、厌氧微生物的作用对污染物进行分解、转化，使污水中污染物得以去除。磷的去除主要依靠人工土壤中填料的吸附作用，而通过植物吸收与微生物吸附的量只占20%左右，自然土壤对磷酸盐吸附能力较差，且容易饱和，迫切需要寻求一种新型高效脱磷的生态填料构建高效人工土地污水处理系统。由于人工土地污水处理系统自身的特点，运行过程中容易造成系统的堵塞以及好氧区复氧不足，好氧微生物因氧气不足导致活性下降，造成污水处理效果不佳甚至系统被堵塞而不能正常运行。另外，因各个地区自然土壤理化性质不同，很难都适用于土地处理系统。随着系统的运行，土壤容易板结硬化，内部易产生缝隙，导致污水停留时间缩短，难以保证处理效果。云南土壤属于红壤土，其PH值偏低，呈酸性，且有机质较少，此情况不利于微生物的生存生长。因此，如何改良土壤的理化性质，延长土壤被堵塞时间，并为微生物的生长提供良好的环境成为人工土地处理系统成败的关键。
中国专利CN 1765769A公开了一种利用陶粒及珍珠岩为主要填料的污水处理系统。此方法虽对微污染水有一定的处理效果，但其中填料密实度低，污水停留时间短，处理效果不佳，且未涉及土壤理化性质的改良问题。
中国专利CN1583609A公开了一种在传统土地渗滤处理方法的基础上增设一层具有强化脱氨固磷功能的透水、透气的空心材料作为填料，这种方法虽然对磷有较好的去除效果，但因需要将空心材料制成砖块形状，并需要添加人工沸石等材料，增加了建造成本。该专利同样未对土壤的理化性质作出改良，而且空心填料层处于土地处理系统的中间位置，对容易造成堵塞的上层系统没有改善作用，一旦上层堵塞，则该污水处理系统难以达到好的处理效果。
本发明人针对以上不足，研制开发了一种适合于人工土地处理系统的，对土壤理化性质进行改良，防止土壤过快堵塞，提高除磷效果的经济实用的新型填料结构，试验证明，应用效果良好。
实用新型内容
本实用新型针的目的在于提供一种结构简单，工艺流程简便，对土壤理化性质较好改良，防止土地处理系统上层土壤堵塞，高效除磷的人工土地污水处理系统生态填料结构。
本实用新型的目的是这样实现的：包括种植层、布水层、复氧层和集水层并自上而下依次分布;所述的布水层设置陶粒层，所述的布水层与复氧层之间设置除磷层，所述的复氧层、集水层和除磷层中分别均匀地掺有生态填料。
本实用新型根据土壤颗粒粒径的组成，在土壤中添加一定比例的活性炭及草木灰构成新型生态填料，活性炭的主要成份是二氧化硅，性质稳定，可提高土壤的疏松程度，调节土壤的温度，保持土壤的质松性;草木灰PH值大于7，内含K+，既可以调节土壤的PH值，增加土壤碱性，保证硝化反应的顺利进行，又能增加土壤的有机质，改善土壤的理化性质，提高土壤的疏松度，避免土壤过快板结硬化，为微生物提供了良好的生存空间，保证了处理效果。