一種微創(chuàng)開挖多介質地下滲濾回用于養(yǎng)殖用水的處理裝置制造方法
【專利摘要】一種微創(chuàng)開挖多介質地下滲濾回用于養(yǎng)殖用水的處理裝置：輔助裝置和布水裝置連接位于集水裝置的上方，高度差為3m；輔助裝置的結構是兩層鐵絲網中間填充復方碳酸鈣顆粒；布水裝置是多個平行排列的布水槽，每個布水槽內的周邊鋪設復合土工膜，復合土工膜內填充有礫石，礫石內包裹有一個布水管，布水管的管壁上開設有水孔；布水槽具有一坡度；集水裝置是多個平行排列的集水槽，集水槽內填充有礫石；一收水管與布水槽呈平行鋪設，收水管的管壁上開設有水孔；收水管具有一坡度；布水裝置中布水管的一端連接進水管，集水裝置中收水管相應進水管的另一端連接出水管；出水管連接集水池，集水池的污水潛污泵連接回流管，回流管連接至輔助裝置中。
【專利說明】—種微創(chuàng)開挖多介質地下滲濾回用于養(yǎng)殖用水的處理裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種污水處理裝置，具體涉及一種微創(chuàng)開挖多介質地下滲濾回用于養(yǎng)殖用水的處理裝置。
【背景技術】
[0002]隨著經濟的快速發(fā)展，大量工業(yè)廢水和生活污水被排放到湖泊、水庫中，使湖泊、水庫的污染日益加劇，病原微生物數(shù)量增加，湖泊、水庫周邊池塘養(yǎng)殖用水凈化的問題越來越來引起重視。
[0003]據(jù)統(tǒng)計，2011年我國林牧漁業(yè)耗水量283.8億m3，在西北地區(qū)，水資源短缺更是一個突出的問題。因而，西北地區(qū)要發(fā)展水產養(yǎng)殖業(yè)，就必須有一種簡單易行、成本低廉的水體回用系統(tǒng)，凈化居民生活用水，將其回用于水產養(yǎng)殖，即能夠節(jié)約水資源，又能降低養(yǎng)殖成本，增加養(yǎng)殖效益。
[0004]隨著水產養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，養(yǎng)殖魚類因病原微生物引起的疾病時有發(fā)生且危害極大，對養(yǎng)殖用水進行殺菌處理已成為一個重要的課題。目前養(yǎng)殖業(yè)用水殺菌主要采用的方法包括物理方法、化學方法和生物方法，但是滅菌都需要集中管網，集中處理，不適用于土地面積廣闊、人口分散的西北地區(qū)。因而必須尋求一種投資小、運行費用低、操作簡便、處理效果好且穩(wěn)定的分散處理模式。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種微創(chuàng)開挖多介質地下滲濾回用于養(yǎng)殖用水的處理裝置，以改進公知技術中存在的缺陷。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，`本發(fā)明提供的微創(chuàng)開挖多介質地下滲濾回用于養(yǎng)殖用水的處理裝置，由埋設在地下的輔助裝置、布水裝置和集水裝置組成；其中:
[0007]輔助裝置的結構是:上下兩層鐵絲網之間填充有復方碳酸鈣顆粒，復方碳酸鈣顆粒是采用由乙烯-醋酸乙烯共聚體、香豆酮-茚樹脂、合成石蠟樹脂等合成的常溫熱熔膠黏劑與碳酸鈣粉末混合制作成的中空球形碳酸鈣顆粒，然后向其中注射甲醇溶液后封口 ；復方碳酸鈣顆粒外壁厚度為2-30mm，其中碳酸鈣和甲醇的質量比為15:8 ;復方碳酸鈣顆粒與下層鐵絲網之間鋪放無紡土工布；
[0008]布水裝置的結構是:多個平行排列的布水槽，每個布水槽內的周邊鋪設復合土工膜，復合土工膜內填充有粒徑為5-20cm礫石，礫石內包裹有一個布水管，布水管的一端連接進水管，另一端封閉；布水管的管壁上每隔10-20cm開設有水孔，水孔直徑為l-3cm;
[0009]輔助裝置和布水裝置為同向設置且上下相連接；
[0010]集水裝置設置在布水裝置的下方，與布水裝置的高度差為3m，兩者之間是原位的土壤；
[0011]集水裝置的結構是:多個平行排列的集水槽，該些集水槽與布水槽為垂直向地設置，集水槽內填充有粒徑為5-30CH1礫石，礫石中投放有緩釋殺蟲劑；一收水管與布水槽呈平行鋪設，并位于中間兩個布水槽之間的中垂線上；收水管對應布水管連接進水管的一端封閉，收水管的另一端連接出水管；收水管的管壁上每隔10-20cm開設有水孔，水孔直徑為l_3cm ；
[0012]布水槽和收水管具有一坡度，坡向出水管的方向，布水槽的坡度為1:300，收水管的坡度為1:200 ；
[0013]出水管連接集水池,集水池中有硝酸鹽濃度檢測儀、加熱裝置和污水潛污泵,污水潛污泵連接一回流管，回流管埋設在輔助裝置的復方碳酸鈣顆粒中，每隔10-20cm開設有水孔，水孔直徑為l_3cm。
[0014]所述的處理裝置中，布水管采用DN100的PVC管，收水管采用DN150的PVC管。
[0015]所述的處理裝置中，收水管上方修筑一道防滲墻，以防止布水管的出水在水平方向上溢流。
[0016]所述的處理裝置中，地面表層土壤種植有去污能力強、具有景觀效果的菖蒲、香蒲、蘆葦、美人蕉、鳶尾和再力花。
[0017]所述的處理裝置中，進水管的進水為經過簡單預處理的生活污水。
[0018]所述的處理裝置中，生活污水為普通的三格式化糞池中的污水。
[0019]本發(fā)明的處理裝置，構造方式獨特，污水凈化效果優(yōu)良，在實際應用中只需開挖布水槽、集水槽和收水管部分，使建設費用降低了 50%左右，進一步減少了土壤滲濾裝置建設費用，降低土壤處理這種高效生態(tài)凈化裝置在各地普及的難度系數(shù)。此外，約有30%的再生水回灌地下水，能夠有效地緩解西北地區(qū)地下水資源的緊缺狀況。
【專利附圖】

【附圖說明】
`[0020]圖1是本發(fā)明的微創(chuàng)開挖多介質地下滲濾回用于養(yǎng)殖用水的處理裝置的正面示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明的微創(chuàng)開挖多介質地下滲濾回用于養(yǎng)殖用水的處理裝置的側面示意圖；
[0022]圖3是圖2中沿1-1線的剖面示意圖；
[0023]圖4是圖2中沿2-2線的剖面示意圖。
[0024]附圖中主要標記符號說明:
[0025]三格式化糞池I ;進水管2 ;進水閥門3 ;植物4 ;表面土壤5 ;鐵絲網6 ;復方碳酸鈣顆粒7 ;無紡土工布和鐵絲網8 ；5-20cm的礫石9 ;布水管10 ;復方土工布11 ;中層土壤12 ；土壤13 ;收水管14 ；5-30cm的礫石15 ;出水閥門16 ;出水管17 ;集水池18 ;硝酸鹽濃度檢測儀19 ;加熱裝置和污水潛水泵20 ;回流管21 ;防滲墻22。
【具體實施方式】:
[0026]以下對本發(fā)明作更詳細的說明。需要事先說明的是，以下內容中給出的具體條件和數(shù)據(jù)，只是用以幫助理解和實施本發(fā)明的技術方案，而不是對本發(fā)明的限定。
[0027]本發(fā)明的具體結構請參閱圖1、圖2、圖3和圖4。
[0028]本發(fā)明提供的處理裝置，其主要結構包括輔助裝置、布水裝置和集水裝置；
[0029]輔助裝置和布水裝置為上下相連接，與集水裝置的垂直深度差為3m，中間為原位的土壤9 ;處理裝置的整體長15m,寬14m。
[0030]輔助裝置鋪設鐵絲網6以及無紡土工布和鐵絲網8，鐵絲網6以及無紡土工布和鐵絲網8兩者中間填充粒徑大小不等中空的復方碳酸鈣顆粒7，復方碳酸鈣顆粒是采用常溫熱熔膠黏劑和碳酸鈣粉末混合制作成的中空球形碳酸鈣顆粒，然后向其中注射甲醇溶液后封口，復方碳酸鈣顆粒外壁厚度2-30mm不等，其中碳酸鈣和甲醇的質量比為15:8。
[0031]布水裝置中，布水管10的一端通過進水閥門3連接進水管2，另一端封閉；
[0032]集水裝置中，收水管14對應進水管2的一端封閉，收水管14的另一端通過出水閥門16連接出水管17。
[0033]布水裝置距地面垂直深度為0.5-lm,由一系列平行排列的寬20_40cm、深20_30cm的布水槽及槽內的布水管10組成；其中布水槽之間的距離為150-200cm，坡度為1:300，坡向出水口方向。
[0034]布水槽四周鋪設一層5mm厚的復合土工膜11,內部填充粒徑為5_20cm的碌石9 ；布水管10采用DN100的PVC管，一端連接進水管2，另一端封閉，包裹在礫石9內；布水管10的管壁均勻布設有水孔，每隔10_20cm布一個水孔，水孔直徑為l_3cm。
[0035]集水裝置距地面垂直深度為2.5-3m,由一系列平行排列的寬30_50cm、深30_40cm的集水槽和一根收水管14組成；其中收水管14位于中間兩個布水槽之間的中垂線上，坡度1:200，坡向出水口方向；集水槽與收水管14垂直鋪設，集水槽之間的距離為150-200cm。集水裝置設置在土壤13上。
[0036]收水管14采用DN150的PVC管，相應進水管2的另一端連接出水管17，收水管14連接出水管17的另一端封閉；收水管14均勻布孔，每隔10-20cm布一個水孔，水孔直徑為l-3cm ;集水槽內部填滿粒徑`為5-30cm的礫石15，礫石15中投放一定數(shù)量的緩釋殺蟲劑。
[0037]出水管17連接集水池18，池中有硝酸鹽濃度檢測儀19、加熱裝置和污水潛污泵20，污水潛污泵20連接回流管21，回流管21連接至輔助裝置的中空球形碳酸鈣顆粒中，而且回流管21在輔助裝置中每隔10-20cm開設有水孔，水孔直徑為l-3cm。
[0038]在收水管14正上方0.5m、距地面垂直深度0.5_lm處修筑一道防滲墻22，深2m，防止布水管的水流在水平方向上溢流。
[0039]本發(fā)明的處理裝置進水為經過簡單預處理的生活污水，一般為化糞池中的污水，化糞池為普通的三格式化糞池I。
[0040]在埋設布水裝置和集水裝置的表面土壤5中種植去污能力強、具有景觀效果的菖蒲、香蒲、蘆葦、美人蕉、鳶尾和再力花4，以提高裝置的景觀效果，同時增強脫氮除磷的效果O
[0041]由于西北地區(qū)土壤土質疏松、粉砂含量高、滲透性好(飽和滲透系數(shù)KS>1.5X 10_6m/s)，保證了污水在原位土壤中的向下滲透；布水槽中5-20cm的礫石9和均勻布孔的布水管10保證了污水的均勻布水；集水槽中5-30cm的礫石15粒徑大于原位土壤12粒徑，滲透性更好，結合均勻布孔的收水管14，保證了裝置的收水效率。
[0042]經過本發(fā)明裝置處理后的污水回用率大約在60-70%左右，沒有回用的約30%_40%的污水繼續(xù)向下流動，經過土壤和包氣帶的深層凈化后，達到地表1V類水標準，回灌地下水，補充地下水資源。
[0043]本發(fā)明充分利用土壤獨特的理化性質(如較大的比表面積及一定的孔隙度等)和土壤中種類繁多、數(shù)量巨大的微生物，主要通過土壤中微生物的降解吸收作用，配合土壤對污水的過濾、沉積和吸附等物理作用，以及氧化還原、離子交換和絡合沉淀等化學作用，達到有效脫氮除磷，高效去除氨氮，充分分解去除有機物的目的，同時對病原微生物也具有高效的生態(tài)去除作用。此外，當裝置出水中污染物濃度較高時，可通過回流管回流借助復方碳酸鈣顆粒提供堿度和碳源，保障裝置處理污水的穩(wěn)定性。
[0044]本發(fā)明構造方式獨特，污水凈化效果優(yōu)良，在實際應用中只需開挖布水槽、布水管、集水槽和收水管部分，使建設費用降低了 50%左右，進一步減少了土壤滲濾裝置建設費用。
[0045]本發(fā)明的裝置在實際使用的過程是:
[0046]生活污水經過三格式化糞池I處理后，通過進水管2和進水閥門3進入到布水管10中。
[0047]布水管10位于布水槽中。布水槽由布水管10、包裹布水管10的5_20cm的礫石9和復合土工膜11組成；布水管10上均勻地開設有出水孔，坡度為1:300，坡向出水口方向；進水后污水均勻分布到布水槽中，由于復合土工膜11防水、滲透系數(shù)小，污水向上溢出布水槽，在自身重力和土壤毛細作用下，在中層土壤12中向下流動。污水流動到距地表2.5m左右后，由于流體動力學原理(水流的方向應沿阻力最小的路徑流動)，約60-70%的污水進入到集水槽中填充的5-30cm的礫石15中；約30-40%污水繼續(xù)向下流動，經過土壤和包氣帶的深層凈化后，達到地表1V類水標準，回灌地下水。
[0048]進入到集水槽中的污水經過收水管14管壁上的孔隙進入到收水管14中，收水管14的坡度為1:200，坡向出水口方向，因而經處理后的污水在重力作用下沿收水管14經出水閥門16，由出水管17排出。
[0049]出水管17連接集水池18，集水池18中有硝酸鹽濃度檢測儀19，當出水中的硝酸鹽濃度超過額定值時集水池開啟加熱裝置20，出水加熱到40-50°C后污水潛污泵開啟將出水泵入回流管21輸送至輔助裝置中，在輔助裝置中出水經回流管空隙澆灌復方碳酸鈣顆粒7，復方碳酸鈣顆粒7為粒徑大小不等中空的復方碳酸鈣顆粒且外壁厚度不均，在40-50°C的溫水環(huán)境中復方碳酸鈣外壁逐漸溶解，外壁薄的顆粒先破裂，外壁厚的顆粒后破裂，碳酸鈣顆粒用以調節(jié)裝置中的堿度，同時釋放出其中的甲醇，為反硝化過程提供碳源，保障裝置的穩(wěn)定運行。復方碳酸鈣顆?？删S持裝置穩(wěn)定運行一年。
[0050]在表面土壤5中種植去污能力強、具有景觀效果的植物4，主要包括菖蒲、香蒲、蘆葦、美人蕉、鳶尾和再力花，以提高裝置的景觀效果，同時增強脫氮除磷的效果。
[0051]本發(fā)明的進水主要是西北地區(qū)農村生活污水，進水水質為(單位:mg/L):200≤C0D≤00; 150 ≤ BOD5 (≤300; 30 ≤ NH4+_N ≤ 50 ;3 ≤ TP ≤ 6 ; 150 ≤ SS ≤ 300。
[0052]出水水質(mg/L):C0D ≤ 60 ；B0D5 ≤ 20 ;NH:-N ≤ 15 ；TP ≤ 0.5 ；SS ≤ 20。
[0053]出水水質完全滿足污水綜合排放標準，或滿足地方養(yǎng)殖廢水行業(yè)排放標準(如《水產養(yǎng)殖廢水排放要求》DB33453-2006),因而出水完全可以回用作為養(yǎng)殖用水。
【權利要求】
1.一種微創(chuàng)開挖多介質地下滲濾回用于養(yǎng)殖用水的處理裝置，由埋設在地下的輔助裝置、布水裝置和集水裝置組成；其中: 輔助裝置的結構是:上下兩層鐵絲網之間填充有復方碳酸鈣顆粒，復方碳酸鈣顆粒是采用常溫熱熔膠黏劑和碳酸鈣粉末混合制作成的中空球形碳酸鈣顆粒，然后向其中注射甲醇溶液后封口 ；復方碳酸鈣顆粒外壁厚度為2-30mm，其中碳酸鈣和甲醇的質量比為15:8 ；復方碳酸鈣顆粒與下層鐵絲網之間鋪放無紡土工布； 布水裝置的結構是:多個平行排列的布水槽，每個布水槽內的周邊鋪設復合土工膜，復合土工膜內填充有粒徑為5-20cm碌石,碌石內包裹有一個布水管,布水管的一端連接進水管，另一端封閉；布水管的管壁上每隔10-20cm開設有水孔，水孔直徑為l-3cm ； 輔助裝置和布水裝置為同向設置且上下相連接； 集水裝置設置在布水裝置的下方，與布水裝置的高度差為3m，兩者之間是原位的土 壤； 集水裝置的結構是:多個平行排列的集水槽，該些集水槽與布水槽為垂直向地設置，集水槽內填充有粒徑為5-30cm礫石，礫石中投放有緩釋殺蟲劑；一收水管與布水槽呈平行鋪設，并位于中間兩個布水槽之間的中垂線上；收水管對應布水管連接進水管的一端封閉，收水管的另一端連接出水管；收水管的管壁上每隔10-20cm開設有水孔,水孔直徑為l-3cm ；布水槽和收水管具有一坡度，坡向出水管的方向，布水槽的坡度為1:300，收水管的坡度為1:200 ； 出水管連接集水池,集水池中有硝酸鹽濃度檢測儀、加熱裝置和污水潛污泵，污水潛污泵連接一回流管，回流管埋設在輔助裝置的復方碳酸鈣顆粒中，每隔10-20cm開設有水孔，水孔直徑為1-3cm。
2.根據(jù)權利要求1所述的處理裝置，其中，布水管采用DN100的PVC管，收水管采用DNl50 的 PVC 管。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的處理裝置，其中，收水管上方修筑一道防滲墻，以防止布水管的出水在水平方向上溢流。
4.根據(jù)權利要求1所述的處理裝置，其中，地面表層土壤種植有去污能力強、具有景觀效果的菖蒲、香蒲、蘆葦、美人蕉、鳶尾和再力花。
5.根據(jù)權利要求1所述的處理裝置，其中，進水管的進水為經過簡單預處理的生活污水。
6.根據(jù)權利要求5所述的處理裝置，其中，生活污水為普通的三格式化糞池中的污水。
【文檔編號】C02F3/34GK103864227SQ201410107937
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月21日 優(yōu)先權日:2014年3月21日
【發(fā)明者】張列宇, 席北斗, 李國文, 李鳴曉, 李曹樂, 王建新 申請人:中國環(huán)境科學研究院