[发明专利]塔式蚯蚓生态滤池系统

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理，具体地说是一种高负荷的塔式蚯蚓生态滤池，可用于广大村镇和旅游景区相对集中排放生活污水的处理。

背景技术

目前在土地处理系统中应用强化生态技术成为国际上污水处理研究应用领域的热点，但总体上研究处于起步阶段。本发明所提到的塔式蚯蚓生态滤池系统就是一种应用强化生态技术的土地处理系统，它是根据蚯蚓具有吞食有机物、提高土壤通气透水性能和蚯蚓与微生物的协同作用等生态学功能而设计的一种多层多级布水的污水生态处理系统。该系统具有基建及运行管理费用低、氮磷去除能力强、处理出水水质好、无公共健康影响问题等优点。该系统核心工艺塔式蚯蚓生态滤池是一种生物技术和生态技术相结合的系统，克服了单纯采用生态处理技术土地条件不允许，而单纯采用生物技术又存在除磷脱氮工艺复杂、建设和运行费用较高的问题。对于我国污水大量无序排放而且技术水平相对落后的农村地区及部分居民点分布分散的村镇来说，塔式蚯蚓生态滤池是一种极具推广价值的污水处理技术。

目前塔式蚯蚓生态滤池系统存在的问题有结构优势没有充分发挥、系统的布水和排水设计比较简单等，具体为以下几个方面：

(1)滤池为竖直塔层结构，不便于填料更换、布水管维护、植物生长、蚯蚓移种等需要；

(2)系统设计时没有考虑村镇目前排水管网现实情况。目前村镇普遍的排水系统为混流式，即所有污水包括生活污水和部分雨水全部汇入同一管道网进行处理；同时村镇居民的生活特点造成污水排放具有日变化系数比较大，这必然造成系统进水水质波动较大。这就需要设计因地制宜的前处理工艺，使整个系统运行稳定、高效；

(3)布水单一，仅从填料表层上方布水管布水。这存在两个问题，一是当PVC布水管没有固定好，外加因素使放置坡度在1％以下或者5％以上时，布水管布水过于集中、不均匀；二是污水中的有机污染物容易被吸附截留在土壤填料表层，从而造成土壤填料内部脱氮缺乏碳素作为电子供体，同时填料中的蚯蚓缺乏有机食料；

(4)排水设计不严谨。没有铺设排水管道，也没有做边角水泥固封处理，这样就不仅容易使出水沿池壁漏出，而且影响出水顺畅；

(5)结构设计中没有应用跌水曝气的优势。由于缺乏曝气装置，所以污水中溶解氧浓度低，对提高污染物去除效果不利。塔式结构便于达到跌水曝气的技术要求。

(6)缺少自动控制设计。塔式蚯蚓生态滤池系统高效运行，需要控制适宜的运行时间，以确保适宜的干湿投配比。如果人工控制，可能造成实际运行中系统干湿投配比的不准确。

这些问题使塔式蚯蚓生态滤池系统的水力负荷技术富余量减少，影响了系统去除氮、磷等营养物质的能力，成为制约塔式蚯蚓生态滤池技术推广与安全运行管理的难点。

发明内容

本发明针对塔式蚯蚓生态滤池系统存在的问题进行了改进，也是对本申请人的专利CN200410014641.9的一种改进。首先它因地制宜采用水解酸化池作为前置的预处理技术，与塔式蚯蚓生态滤池形成组合工艺；其次，改进了塔式蚯蚓生态滤池的结构，采取梯度塔层设计，便于滤池的管理、维护；第三，采取填料表层布水与填料内部布水相结合、建立专门的排水系统、滤池底部坡度设计与边角水泥固封处理等措施，彻底解决系统布水不均匀、实际运行水力负荷偏低的问题，提高系统脱氮能力与排水能力；第四，采取跌水曝气技术来增加进水中溶解氧浓度。

本发明的技术方案如下：

一种塔式蚯蚓生态滤池系统，它由水解酸化池和多级塔式蚯蚓生态滤池组成，水解酸化池为一有进出口和检查口的埋地池，结构如图1所示。酸化池设有砖混结构的挡板，以防止发生短流。出水通过潜水电泵投配到塔式蚯蚓生态滤池上方的高位配水槽中。

水解酸化池容积设计主要根据污水量与污水水力停留时间。计算公式为：

V＝Q×T

其中V为酸化池体积；Q为管网收集末端污水流量；T为污水水力停留时间。

塔式蚯蚓生态滤池，结构见图2所示，采用模块化结构、梯度塔层设计、多级单元串联处理的方式，每一层塔为一个处理单元，可以是方形、矩形或圆形。在实际操作中，可以根据实际地形，采取不同的结构模式组合：楼梯型或回转型。楼梯型即塔层拾级而下，回转型是塔层结构回转，使得整体滤池占地面积集约化，同时便于滤池管理、维护。

采取梯度塔层设计后，光照面积增加，有助于滤池填料表面植物生长，强化其根部对污水中污染物质的吸附转化及其根部泌氧作用。污水经过每一单元的吸附、转化后，流入下一单元进行净化。多单元串联处理设计大大提高了系统的去污能力。