公开(公告)日2009.06.17
IPC分类号C02F3/10; C02F3/02
摘要
本发明涉及多介质快速渗滤污水处理的装置及其方法。该装置是由滴水曝气层、多介质生态滤层、集水室、溢流出水管、布水管、透气层和通气管组成;详细结构及其方法见说明书。本发明优点是：以工业废弃物粉煤灰、农业废弃物生物质材料、辅以废弃铁矿石和原生粘土为原料，混合造粒后，经800-1500℃高温烧结而成的多介质滤料，以及由多介质滤料和透水材料嵌套填充的多介质生态滤层，在微动力运行条件下，该装置对农村生活污水中COD的去除率为70-85%，NH3-N为80-90%，TP为90-98%，能够实现农村生活污水深度处理及资源化利用。
权利要求书
1.多介质快速渗滤污水处理的装置，其特征在于：它是由滴水曝气层(1)、多介质 生态滤层(2)、集水室(3)、溢流出水管(4)、布水管(5)、透气层(6)和通气管(7) 组成;集水室(3)位于多介质生态滤层(2)下方，通过透水格栅与多介质生态滤层(2) 相通，集水室(3)设有出水管(4);布水管(5)为打孔管，置于滴水曝气层(1)上 部，布水管(5)上部设有由大孔聚氨脂网状材料构成的透气层(6);通气管(7)为依 次穿过透气层(6)、滴水曝气层(1)和多介质生态滤层(2)的打孔直管。
2.根据权利要求1所述的多介质快速渗滤污水处理的装置，其特征在于：所述滴水 曝气层(1)由5-10cm厚多孔聚氨脂立体网状材料组成;所述多介质生态滤层(2)由 嵌套填充的透水滤料和多介质滤料组成;所述透水滤料由粒径为1-5mm砾石、2-5mm 改性沸石和10-20mm的煤灰渣组成，体积比例为砾石：改性沸石：灰渣=60-90：5-10： 5-10;所述多介质滤料以工业废弃物粉煤灰、农业废弃物生物质材料、辅以废弃铁矿渣 和原生粘土经高温烧结而成，多介质滤料的重量比例为粉煤灰：生物质材料：原生粘土： 废弃铁矿渣=60-90：5-10：5-10：1-10;所述多介质滤料混合造粒后，经800—1500℃ 高温烧结而成;所述多介质滤料的粒径为0.5-1.5cm。
3.由权利要求1所述的多介质快速渗滤污水处理的方法，其特征在于：污水通过布 水管(5)均匀散布于滴水曝气层(1)，通过透气层(6)和通气管(7)补充氧气;流 经滴水曝气层(1)的污水进入多介质生态滤层(2)，进入多介质生态滤层(2)的污水， 部分渗入多介质滤料而得到深度净化，部分无法渗入多介质滤料的污水和穿透多介质生 态滤料的水流，则通过透水滤料向下一层多介质滤料或透水滤料再分配，直至最后一级 多介质滤料或透水滤料模块;插入多介质生态滤层(2)的通气管(7)周围会形成明显 的厌氧、缺氧和好氧生态功能区，污水交替流经厌氧、缺氧和好氧区时，氮磷和有机物 在不同功能微生物的作用下得以有效去除，使污水得以净化;经过多介质生态滤层(2) 净化的水收集于集水室(3)，再经出水管(4)外排或资源化利用。
说明书
多介质快速渗滤污水处理的装置及其方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，具体涉及一种多介质快速渗滤污水处理的装置及其方 法。
背景技术
传统的污水处理技术基建与运行费用高，广大农村地区的经济实力难以承受，即使 普及二级常规处理，也无法解决诸如水体富营养化等问题。因此，寻求低成本、高效率、 生态化的新型农村生活排水处理新技术，一直是我国农村水利和环境保护界关注的热 点。快速渗滤污水处理技术是通过渗滤介质的生物、化学和物理作用，使污水中的有机 物得以降解，无机盐以固定，氮、磷等营养物得以资源化利用，运行管理方便和运行费 用低等优点。然而，现有的快速渗滤处理技术主要是人工快速渗滤(专利号 200410073951.8)，其深度除磷脱氮能力较差，也存在易于堵塞等问题，限制了其在生活 污水处理中的进一步应用，因此开发新的快速渗滤生活污水处理技术，在广大农村地区 具有广泛应用前景潜力。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足之处，而提供了一种多介质快速渗滤 污水处理装置及其方法。
本发明的技术方案如下：多介质快速渗滤污水处理装置：它是由滴水曝气层、多 介质生态滤层、集水室、溢流出水管、布水管、透气层和通气管组成;集水室位于多介 质生态滤层下方，通过透水格栅与多介质生态滤层相通，集水室设有出水管;布水管为 打孔管，置于滴水曝气层上部，布水管上部设有由大孔聚氨脂网状材料构成的透气层; 通气管为依次穿过透气层、滴水曝气层和多介质生态滤层的打孔直管。
所述滴水曝气层由5-10cm厚多孔聚氨脂立体网状材料组成;所述多介质生态滤层 由嵌套填充的透水滤料和多介质滤料组成;所述透水滤料由粒径为1-5mm砾石、2-5mm 改性沸石和10-20mm的煤灰渣组成，体积比例为砾石：改性沸石：灰渣=60-90：5-10： 5-10;所述多介质滤料以工业废弃物粉煤灰、农业废弃物生物质材料、辅以废弃铁矿渣 和原生粘土经高温烧结而成，多介质滤料的重量比例为粉煤灰：生物质材料：原生粘土： 废弃铁矿渣=60-90：5-10：5-10：1-10;所述多介质滤料混合造粒后，经800—1500℃ 高温烧结而成;所述多介质滤料的粒径为0.5-1.5cm。
所述的多介质快速渗滤污水处理的方法：污水通过布水管均匀散布于滴水曝气层， 并通过透气层和通气管补充氧气;流经滴水曝气层的污水进入多介质生态滤层，进入多 介质生态滤层的污水，部分渗入多介质滤料而得到深度净化，部分无法渗入多介质滤料 的污水和穿透多介质生态滤料的水流，则通过透水滤料向下一层多介质滤料或透水滤料 再分配，直至最后一级多介质滤料或透水滤料模块;插入多介质生态滤层的通气管周围 会形成明显的厌氧、缺氧和好氧生态功能区，污水交替流经厌氧、缺氧和好氧区时，氮 磷和有机物在不同功能微生物的作用下得以有效去除，使污水得以净化;经过多介质生 态滤层净化的水收集于集水室，再经出水管外排或资源化利用。
本发明涉及一种多介质快速渗滤污水处理装置及方法。其技术核心是以工业废弃物 粉煤灰，农业废弃物生物质材料，辅以废弃铁矿石和原生粘土为原料，经高温烧结而成 的多介质滤料，以及由多介质滤料和透水材料嵌套填充的多介质生态滤层。污水经滴水 曝水层充氧后，投配到由多介质生态滤层，污水中的污染物在由多介质滤层和微生物构 成的良性生态系统的作用下，得以逐级分离、降解、吸附和固定。本发明在微动力运行 条件下，对农村生活污水中COD的去除率为80-85%，NH3-N为80-90%，TP为90-98%， 能够实现农村生活污水的深度处理和资源化，非常适用于中小规模小区和农村生活污水 深度处理及资源化利用。
本发明具有如下优点：
1.采用了以工业废弃物粉煤灰、农业废弃物生物质材料、采矿废弃铁矿石和原生粘 土为原材料经高温烧结而成，具有高效氮磷吸附特性的多介质生态功能滤料。该多介质 生态滤料的生产原料来源于工业农业生产的废弃物，来源广泛，价格低廉，实现了变废 为宝，以废治污。
2.多介质生态滤层的透水材料和多介质滤料嵌套式填充，充分利用了多介质滤料持 水时间长、净水效果好，透水材料透水性好、不易堵塞的优点，两者功能分异和优势互 补，解决了单一滤料无法实现的防堵和高效协同统一的难题。
3.通气管形成的厌氧、缺氧和好氧区，增强了多介质快速渗滤装置的脱氮除磷功能， 滴水曝气层的设置有利于污水充氧，集水室设于多介质生态滤层底部可有效解决多介质 材料的沉积堵塞问题。
4.在无电力或微动力运行条件下，对农村生活污水中有机物和氮磷等营养物都有很 高的去除效率，能够实现农村生活污水的深度处理和资源化。