公布日：2022.09.20
申請日：2022.07.26
分類號：C02F9/14(2006.01)I
摘要
本方案公開了污水處理技術領域的生活污水高負荷地下滲濾系統，其與現有技術的區別在于：覆蓋層的下方設置有調節層，調節層包括調節板、調節筒、隔離板、支撐槽和液壓缸，調節筒開口端連接在調節板上，調節板上均布有漏液孔和調節孔，調節孔與調節筒連通，調節筒的外壁上環設有進液孔；支撐槽上設有出液孔和連接孔，支撐槽內均布有連接管，連接管連通調節孔和連接孔，支撐槽的下壁體內設有通槽，隔離板滑動連接在通槽內且延伸到處理池外；隔離板上均布有多排導液孔和過液孔；調節筒之間和連接管之間均填充有礫石，調節層連通有進液管和多根排污管。本申請中的生活污水高負荷地下滲濾系統有效避免了現有技術中同類系統容易出現堵塞的問題。
權利要求書
1.生活污水高負荷地下滲濾系統，包括處理池和處理池內自下而上依次設置的排水層、通風層、精濾層、防堵層、散水層、粗濾層和覆蓋層，散水層設置有散水管網、通風層設置有通風管網，排水層設置有排水管網；其特征在于：所述覆蓋層和粗濾層之間設置有調節層，調節層包括隔離組件和調節組件，調節組件包括調節板和多根調節筒，調節筒的一端開口且開口端固定連接在調節板上，調節板上均布有多排漏液孔，相鄰四個漏液孔的中心處均設有調節孔，調節孔與調節筒的開口端連通，調節筒的外壁上環設有進液孔，進液孔靠近調節筒遠離開口的一端；所述隔離組件包括隔離板和“凵”字形的支撐槽，支撐槽和所述調節板的四個側壁均與所述處理池的內壁貼合，調節板底部搭接在支撐槽的頂部，支撐槽的底部均布有多排出液孔，出液孔位于所述漏液孔的下方，相鄰四個所述出液孔的中心處均設有連接孔，所述支撐槽內均布有多排連接管，每根連接管的兩端分別對應連通上下方的所述調節孔和連接孔，所述支撐槽的下壁體內設有通槽，所述隔離板滑動連接在通槽內且一端延伸到處理池外，處理池的外壁上安裝有用于帶動隔離板滑動的液壓缸；隔離板上均布有多排導液孔，導液孔的大小和排列均與出液孔一致，同一排的相鄰兩個導液孔之間均設過液孔；所述調節筒之間和連接管之間均填充有礫石，調節層連通有進液管和多根排污管，進液管的出液端位于調節筒所在平面，多根所述排污管的進液端分別位于調節筒和連接管所在平面。
2.根據權利要求1所述的生活污水高負荷地下滲濾系統，其特征在于：所述調節筒的高度為20-30CM，進液孔距離調節筒的開口端15-18CM；所述支撐槽的深度為10-20CM，所述調節層的礫石的粒徑為10-30mm。
3.根據權利要求2所述的生活污水高負荷地下滲濾系統，其特征在于：所述進液管的出液端和排污管的進液端均設有隔離網。
4.根據權利要求3所述的生活污水高負荷地下滲濾系統，其特征在于：所述覆蓋層和排水層的底部為原位土壤層、水泥硬化層或地磚層。
5.根據權利要求4所述的生活污水高負荷地下滲濾系統，其特征在于：所述排水層、通風層、精濾層、防堵層、散水層和粗濾層的填充厚度均為9-12CM。
6.根據權利要求5所述的生活污水高負荷地下滲濾系統，其特征在于：所述粗濾層由粒徑為5-15mm的河砂組成；所述散水層由粒徑均為3-10mm的瓜米石和河砂混合組成；所述防堵層和通風層均由粒徑為15-40mm的瓜米石組成；所述精濾層由粒徑均為2-10mm的河砂、瓜米石、聚氨酯泡沫、沸石和石英砂混合組成；所述排水層由粒徑均為10-30mm的瓜米石和河砂混合組成。
7.根據權利要求1-6任一項所述的生活污水高負荷地下滲濾系統處理生活污水的工藝，其特征在于：包括以下步驟：步驟一、進液管連接調節池內的潛污泵，然后通過潛污泵間歇性將經過格柵池、厭氧沉淀池和調節池處理的生活污水泵入到調節層；步驟二、在泵入生活污水期間，每5-10min通過液壓缸往復帶動隔離板移動，使得支撐槽上的出液孔和連接孔交替打開，具體為：通過隔離板在通槽內滑動，進而使得過液孔與連接孔連通，或者導液孔與出液孔連通；當過液孔與連接孔連通時，生活污水首先進入到調節板上的礫石層內，從進液孔進入，經調節孔、連接管、連接孔和過液孔進入到粗濾層；當導液孔與出液孔連通時，生活污水首先進入到調節板上的礫石層內，然后經漏液孔、支撐槽、出液孔和導液孔進入到粗濾層；步驟三、通過通風管網每4h向通風層通入空氣0.5h。
8.根據權利要求7所述的生活污水高負荷地下滲濾系統處理生活污水的工藝，其特征在于：將生活污水泵入到調節層前，檢測調節池內生活污水的COD濃度和TN濃度，確保調節池中生活污水的COD/TN≥6，當生活污水的COD/TN6＜6，向生活污水中加入有機物，直到生活污水的COD/TN≥6。
9.根據權利要求8所述的生活污水高負荷地下滲濾系統處理生活污水的工藝，其特征在于：所述生活污水高負荷地下滲濾系統還包括集液池，多根所述排污管連通集液池，集液池的最高位低于調節層的最低位，排污管的出液端連接有浮球閥；潛污泵將生活污水泵入到調節層時，保持出液孔隔斷而連接孔打開，泵入的生活污水沖刷調節層后進入到集液池內，直到液位達到浮球高度；當調節池內的生活污水的COD/TN＜6時，將集液池內的生活污水泵入到調節池內。
10.根據權利要求9所述的生活污水高負荷地下滲濾系統處理生活污水的工藝，其特征在于：所述集液池內生活污水達到最高位時的體積為調節池存儲生活污水總體積的10%-20%。
發明內容
本發明意在提供一種生活污水高負荷地下滲濾系統，以解決地下滲濾系統容易堵塞的問題。
本方案中的生活污水高負荷地下滲濾系統，包括處理池和處理池內自下而上依次設置的排水層、通風層、精濾層、防堵層、散水層、粗濾層和覆蓋層，散水層設置有散水管網、通風層設置有通風管網，排水層設置有排水管網；
所述覆蓋層和粗濾層之間設置有調節層，調節層包括隔離組件和調節組件，調節組件包括調節板和多根調節筒，調節筒的一端開口且開口端固定連接在調節板上，調節板上均布有多排漏液孔，相鄰四個漏液孔的中心處均設有調節孔，調節孔與調節筒的開口端連通，調節筒的外壁上環設有進液孔，進液孔靠近調節筒遠離開口的一端；
所述隔離組件包括隔離板和“凵”字形的支撐槽，支撐槽和所述調節板的四個側壁均與所述處理池的內壁貼合，調節板底部搭接在支撐槽的頂部，支撐槽的底部均布有多排出液孔，出液孔位于所述漏液孔的下方，相鄰四個所述出液孔的中心處均設有連接孔，所述支撐槽內均布有多排連接管，每根連接管的兩端分別對應連通上下方的所述調節孔和連接孔，所述支撐槽的下壁體內設有通槽，所述隔離板滑動連接在通槽內且一端延伸到處理池外，處理池的外壁上安裝有用于帶動隔離板滑動的液壓缸；隔離板上均布有多排導液孔，導液孔的大小和排列均與出液孔一致，同一排的相鄰兩個導液孔之間均設過液孔；所述調節筒之間和連接管之間均填充有礫石，調節層連通有進液管和多根排污管，進液管的出液端位于調節筒所在平面，多根所述排污管的進液端分別位于調節筒和連接管所在平面。
本方案的工作原理：初始狀態，確保隔離板上的過液孔與連接孔連通，導液孔與出液孔錯開，關閉排污管。生活污水經過格柵池、厭氧沉淀池和調節池的處理，然后通過進液管進入到調節筒所在層的礫石之間，然后經散水層、防堵層、精濾層、通風層和排水層，最終生活污水得到凈化后從排水管網排出。
本方案通過調節層的設置，具有以下有益效果：
1、通過液壓缸可以帶動隔離板在通槽內滑動，進而使得過液孔與連接孔連通，或者導液孔與出液孔連通；當過液孔與連接孔連通時，生活污水首先進入到調節板上的礫石層內，從進液孔進入，經調節孔、連接管、連接孔和過液孔進入到粗濾層；當導液孔與出液孔連通時，生活污水首先進入到調節板上的礫石層內，然后經漏液孔、支撐槽、出液孔和導液孔進入到粗濾層，這樣的方式使得生活污水通過導液孔和過液孔交替進入到粗濾層，避免粗濾層一直浸泡在生活污水中，降低了粗濾層生活污水的濕干比，有利于提高地下滲濾系統的負荷，同時也有助于氣體的排出。
2、由于生活污水中的顆粒有機物進入到調節層后，大部分被調節層的礫石所截留，而調節槽內的有機物可以通過排污管排出，進而有助于降低一級處理成本；另外，由于有機物大部分被調節層的礫石所截留，使得進入到下方的生活污水中有機物的含量大大降低，減少了排水層、通風層、精濾層、防堵層、散水層和粗濾層被堵塞的風險，也可以降低通風管網的通風頻次和時長，從而增強反硝化脫氮效果。
3、當生活污水中的有機物含量不足，COD/TN＜6時，需要向生活污水中添加葡萄糖、面粉等郵寄物質進行補充，確保反硝化脫氮效果。通過調節層的設置，將調節層截留的有機物收集后可以加入到有機物不足的生活污水中，從而減少葡萄糖等物質的投放，降低成本。
4、相對于現有技術中通過增氧實現有機物的分解，從而減少系統堵塞，本方案直接通過調節層的設置將過量的有機物截留，從源頭減少了進入到粗濾層、散水層、防堵層、精濾層、通風層和排水層的有機物含量，從而沒有必要增加大量的氧氣作為補充，充分提高了反硝化脫氮效果。
進一步，所述調節筒的高度為20-30CM，進液孔距離調節筒的開口端15-18CM；所述支撐槽的深度為10-20CM，所述調節層的礫石的粒徑為10-30mm。調節筒的高度為20-30CM、支撐槽的深度為10-20CM，使得生活污水在調節層具有合適的過濾深度，避免有機物截流過少或截流過度。
進一步，所述進液管的出液端和排污管的進液端均設有隔離網。通過隔離網的設置，避免礫石直接阻擋在進液管的出液端和排污管的進液端。
進一步，所述覆蓋層和排水層的底部為原位土壤層、水泥硬化層或地磚層。覆蓋層選用原味土壤層，可以種植植物；采用水泥硬化層或地磚層可以作為停車場等使用。
進一步，所述排水層、通風層、精濾層、防堵層、散水層和粗濾層的填充厚度均為9-12CM。
進一步，所述粗濾層由粒徑為5-15mm的河砂組成；所述散水層由粒徑均為3-10mm的瓜米石和河砂混合組成；所述防堵層和通風層均由粒徑為15-40mm的瓜米石組成；所述精濾層由粒徑均為2-10mm的河砂、瓜米石、聚氨酯泡沫、沸石和石英砂混合組成；所述排水層由粒徑均為10-30mm的瓜米石和河砂混合組成。通過調節層、粗濾層、散水層、防堵層、精濾層、通風層和排水層的滲濾以及微生物的作用，使得生活污水得到有效凈化。另外，精濾層由粒徑均為2-10mm的河砂、瓜米石、聚氨酯泡沫、沸石和石英砂混合組成，可以顯著提高精濾效果，尤其是聚氨酯泡沫的加入，在提高精濾層滲濾效果的同時，提高精濾層的負荷。
基于生活污水高負荷地下滲濾系統，本申請還提供了基于其的生活污水處理工藝，包括以下步驟：
步驟一、進液管連接調節池內的潛污泵，然后通過潛污泵間歇性將經過格柵池、厭氧沉淀池和調節池處理的生活污水泵入到調節層；
步驟二、在泵入生活污水期間，每5-10min通過液壓缸往復帶動隔離板移動，使得支撐槽上的出液孔和連接孔交替打開；
步驟三、通過通風管網每4h向通風層通入空氣0.5h。
進一步，將生活污水泵入到調節層前，檢測調節池內生活污水的COD濃度和TN濃度，確保調節池中生活污水的COD/TN≥6，當生活污水的COD/TN6＜6，向生活污水中加入有機物，直到生活污水的COD/TN≥6。通過檢測調節池內生活污水的COD濃度和TN濃度，確保生活污水的COD/TN≥6，有利于增強反硝化脫氮效果。
進一步，所述生活污水高負荷地下滲濾系統還包括集液池，多根所述排污管連通集液池，集液池的最高位低于調節層的最低位，排污管的出液端連接有浮球閥；潛污泵將生活污水泵入到調節層時，保持出液孔隔斷而連接孔打開，泵入的生活污水沖刷調節層后進入到集液池內，直到液位達到浮球高度；當調節池內的生活污水的COD/TN＜6時，將集液池內的生活污水泵入到調節池內。通過集液池的設置，便于定期或不定期對調節層內的有機物進行收集，重復利用，減少有機物的投放，節約成本。
進一步，所述集液池內生活污水達到最高位時的體積為調節池存儲生活污水總體積的10％-20％。該比例既能有效的對調節層的有機物進行沖刷，同時也避免了過量的生活污水排入，導致增大后續潛污泵的工作量。
（發明人：喬治;白娟;錢菊;王�。�
