申请日2018.03.26
公开(公告)日2018.06.29
IPC分类号C02F3/30; C02F3/34; C02F7/00; C02F103/06
摘要
本发明公开了一种双重自动制氧复氧多介质土壤层地下污水处理系统，包括进药器和布水管，还包括：自上而下设置的表土覆盖层、碎石层、制氧复氧多介质土壤层、砾石层、出水层和与防渗层;其中，所述制氧复氧多介质土壤层至少设置两层，所述制氧复氧多介质土壤层包括：布水层、通水层、多介质土壤层和制氧复氧层。本发明的污水处理系统，设置两层布水的方式，在系统上部与中部实施布水，确保系统整体均匀布水，提高系统利用效率，具有调节性较好、充氧量容易控制、氧气分布均匀等优点，对改进多介质土壤层地下污水处理系统的复氧功能具有显著效果，且易于操作和总投资低。
权利要求书
1.一种双重自动制氧复氧多介质土壤层地下污水处理系统，包括进药器和布水管，其特征在于，还包括：自上而下设置的表土覆盖层、碎石层、制氧复氧多介质土壤层、砾石层、出水层和与防渗层;
其中，所述制氧复氧多介质土壤层至少设置两层，所述制氧复氧多介质土壤层包括：布水层、通水层、多介质土壤层和制氧复氧层;
所述布水层设置于通水层之上、碎石层之下，所述布水层内部设置有布水管;
所述通水层内部设置至少一层多介质土壤层，所述通水层通过麻布与多介质土壤层连接;
所述制氧复氧层至于通水层之下，所述制氧复氧层通过土工布与所述通水层连接;
所述进药器设置于进水管处，所述布水管通过其主管与进水管相连，所述出水层设置出水口。
2.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述布水层通过塑料网与碎石层连接，所述布水层由粒径为3-4cm的石灰石组成，高为15-20cm。
3.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述多介质土壤层由当地原生土壤、沙子、生物质、铁屑、活性炭组成，各介质体积比为60-65:10-15:5-10:5-10:5-10。
4.根据权利要求3所述的污水处理系统，其特征在于，将多介质土壤层中各介质混合均匀后装于麻袋内，堆积制备多介质土壤层，所述多介质土壤层每层厚度为10-15cm。
5.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，最后一层制氧复氧多介质土壤层中的制氧复氧层与砾石层通过土工布连接。
6.根据权利要求1所述的污水 处理系统，其特征在于，所述制氧复氧层由制氧催化剂二氧化锰组成，高为2-4cm。
7.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述表土覆盖层由当地原生土壤组成，高为10-15cm;所述碎石层由粒径为2-3cm的碎石组成，高为3-10cm。
8.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述通水层由粒径为10-15mm的沸石组成，每层高为10-20cm;所述砾石层由粒径2-3cm的砾石组成，高为7-12cm;所述出水层由粒径为4-5cm的砾石组成，高15-25cm;所述防渗层由混凝土结构组成，高为3-5cm。
9.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述进药器为自动进药器，内部装有制氧剂，可根据污水的水量水质设置自动进药的药量和频率。
10.利用权利要求1-9任一项所述污水处理系统进行污水处理的方法，其特征在于，包括步骤如下：
(1)将污水排进进水管后，进药器将制氧剂加入污水中溶解混合，经通水层中的布水管分配到污水处理系统里面;
(2)污水里的制氧剂通过渗透接触到制氧复氧层里面的二氧化锰后，迅速反应得到氧气，为污水处理系统自动复氧;
(3)污水经过进行处理后，由出水层的出水口排出。
说明书
一种双重自动制氧复氧多介质土壤层地下污水处理系统
技术领域
本发明属于生活污水处理技术领域，具体涉及一种双重自动制氧复氧多介质土壤层地下污水处理系统。
背景技术
农家乐是传统农业与旅游业相结合而产生的一种新兴的旅游项目，为人们提供了回归自然获得身心放松、愉悦精神的休闲方式。农家乐的发展，对促进农村旅游、调整产业结构、建设区域经济、加快农业市场化进程产生了良好的经济效益。农家乐主要分布于城市偏远郊区或者农村地区，集中式处理这些地方的污水，难度较大，成本较高。如果农家乐产生的污水直接排放到自然水体中，则既加剧了周边的水环境污染，又影响了旅游业的可持续发展。对于这种情况，现实生活中存在用多介质土壤层地下污水处理系统就地分散处理农家乐产生的污水的办法。
多介质土壤层地下污水处理系统具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等优点。该系统既处理了生活污水，又改善了生态环境，体现了污水处理与生态环境建设相结合的新理念。在多介质土壤层地下污水处理系统中，综合利用了物理、化学、生物三个方面的污水处理技术。其中有机污染物的讲解主要由微生物的新陈代谢活动来完成。系统中的通水层和土壤层结构形成多个交替的好氧厌氧环境，微生物在此分别进行硝化反硝化作用去除污染物。微生物的活动与系统内部环境中溶解氧含量密切相关，系统中溶解氧含量较低时微生物的活性和生化反应会受到抑制。在缺氧条件下，微生物不能进行正常的有氧呼吸，制约了系统的硝化反硝化过程，使得污水里的氮不能被有效去除，其他还原态元素也会富集，进而影响系统内微生物的种类分布及其新陈代谢。因此，多介质土壤层地下污水处理系统里的溶解氧量是系统有效处理污水的重要参数之一。
针对溶解氧的问题，采用曝气技术对多介质土壤层地下污水处理系统内部进行增氧，虽有效提高了系统对有机物和氨氮的去除率，但是目前曝气技术也存在自身缺点。传统曝气技术大都采用大孔径曝气管曝气方式，容易导致系统内局部区域溶解氧分布不均匀，气泡流失较快，氧转移效率不高。还有曝气管容易堵塞的问题，需要后期投入较大的财力物力进行运行维护。因此，研发高效控制系统含氧量的多介质土壤层地下污水处理系统，提高农家乐污水的处理效果，具有广阔的社会需求。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种适用于农村污水处理的双重自动制氧复氧多介质土壤层地下污水处理系统，对于农村污水处理具有缓冲容量大、处理效果好、高效、工艺简单、投资省、运行成本低等特点。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种双重自动制氧复氧多介质土壤层地下污水处理系统，包括进药器和布水管，还包括：自上而下设置的表土覆盖层、碎石层、制氧复氧多介质土壤层、砾石层、出水层和与防渗层;
其中，所述制氧复氧多介质土壤层至少设置两层，所述制氧复氧多介质土壤层包括：布水层、通水层、多介质土壤层和制氧复氧层;
所述布水层设置于通水层之上、碎石层之下，所述布水层内部设置有布水管;
所述通水层内部设置至少一层多介质土壤层，所述通水层通过麻布与多介质土壤层连接;
所述制氧复氧层至于通水层之下，所述制氧复氧层通过土工布与所述通水层连接;
所述进药器设置于进水管处，所述布水管通过其主管与进水管相连，，污水由进水管流入;所述出水层设置出水口。
上述污水处理系统中，所述布水层通过塑料网与碎石层连接，所述布水层由粒径为3-4cm的石灰石组成，高为15-20cm。
上述污水处理系统中，所述多介质土壤层由当地原生土壤、沙子、生物质、铁屑、活性炭组成，各介质体积比为60-65:10-15:5-10:5-10:5-10。
所述生物质为水稻秸秆、大豆秸秆、稻壳、果壳、玉米棒、竹子中的一种或两种以上。将上述物质搅碎后混合或者一起搅碎混合均匀，制备得到生物质。
上述污水处理系统中，将多介质土壤层中各介质混合均匀后装于麻袋内，堆积制备多介质土壤层，所述多介质土壤层每层厚度为10-15cm。
上述污水处理系统中，最后一层制氧复氧多介质土壤层中的制氧复氧层与砾石层通过土工布连接。
上述污水处理系统中，所述制氧复氧层由制氧催化剂二氧化锰组成，高为2-4cm。
上述污水处理系统中，所述表土覆盖层由当地原生土壤组成，高为10-15cm;所述碎石层由粒径为2-3cm的碎石组成，高为3-10cm。
上述污水处理系统中，所述通水层由粒径为10-15mm的沸石组成，每层高为10-20cm;所述砾石层由粒径2-3cm的砾石组成，高为7-12cm;所述出水层由粒径为4-5cm的砾石组成，高15-25cm;所述防渗层由混凝土结构组成，高为3-5cm。
上述污水处理系统中，所述进药器为自动进药器，内部装有制氧剂，可根据污水的水量水质设置自动进药的药量和频率。
所述制氧剂为过碳酸钠。
利用上述污水处理系统进行污水处理的方法，包括步骤如下：
(1)将污水排进进水管后，进药器将制氧剂加入污水中溶解混合，经通水层中的布水管分配到污水处理系统里面;
(2)污水里的制氧剂通过渗透接触到制氧复氧层里面的二氧化锰后，迅速反应得到氧气，为污水处理系统自动复氧;
(3)污水经过进行处理后，由出水层的出水口排出。
与现有技术相比，本发明所带来的有益效果是:
一、本发明的污水处理系统，采用至少两层制氧复氧多介质土壤层，设置至少两层布水管的方式，在系统上部与中部实施布水，确保系统整体均匀布水，提高系统利用效率，具有调节性较好、充氧量容易控制、氧气分布均匀等优点，对改进多介质土壤层地下污水处理系统的复氧功能具有显著效果，且易于操作和总投资低，使得总体出水水质达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III类水体排放标准。
二、本发明的系统在中部与下部设置两层制氧复氧层，成分为制氧催化剂二氧化锰，可重复使用，无需替换。当污水里的制氧剂接触到制氧复氧层里面的二氧化锰后，迅速反应得到氧气，为系统自动复氧。所述制氧复氧层贯穿整个系统，氧气分布更加均匀，氧气损耗更少。所述制氧复氧层替代传统曝气管曝气充氧，无需铺设曝气管及鼓风系统。结合自动进药器，可根据污水的水质水量自由调节系统的充氧量及充氧频率，营造特定的好氧和缺氧环境，为系统中微生物对污染物的降解提供更有利条件。