[发明专利]层状地质矿物滤池污水处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及生活污水处理技术领域，是一种生物技术与地质(地下水净化)技术相结合的高效生活污水处理技术，特别适合于在广大城镇推广应用。

背景技术

随着城市人口的剧增、乡村的城镇化和人民生活水平的提高，人均需水量和总需水量不断增加，我国城镇生活污水排放量也随之增加，在废水排放总量中占的比重已经大于工业废水。以2006年为例，全国废水排放总量为536.8亿吨，比上年增加2.3％，其中，工业废水排放量240.2亿吨，占废水排放总量的44.7％，比上年减少1.1％；城镇生活污水排放量296.6亿吨，占废水排放总量的55.3％，比上年增加5.8％。据估计，到2010年，我国城市生活污水排放总量为1050亿吨，其中村镇污水排放量可达270亿吨。我国水污染控制的重点已经从工业点源为主的控制，逐渐转变到以城市生活污水为主的控制。

根据国家环保总局最新发布的《2006年国家城市环境管理与综合整治年度报告》，我国城市生活污水集中处理率平均仅为42.55％，其中有200个城市生活污水集中处理率为0。这主要是因为尽管城市生活污水二级生物处理技术发展比较完善，但城市污水处理厂一般投资较高，而且在建成后运行费用较大，一般中小城镇难以负担。更有甚者，一些已经建成的污水处理厂也会因为资金匮乏而不能正常运作。

另外，污水土地处理技术(包括人工快速渗滤系统)作为新型污水处理技术，被认为是解决中小城市、城镇、农村等小流量生活污水的最适合、最可靠的途径。该技术具有操作简单、管理方便、投资小、能耗低、运行费用低以及出水水质好等优点，但是随着应用时间增长，该类技术曝露出一些严重的缺陷及致命的问题。

常规污水土地处理技术的主要缺点有：

(1)污水土地处理系统占地面积大。基于我国国情，人多地少，土地使用费用高，难以大范围推广使用；

(2)污水土地处理系统水力负荷低。污水停留时间长，难以满足大量处理的要求，不适合大中型水处理系统，不适合高浓度污水；

(3)污水土地处理系统易堵塞，这是土地处理系统致命的问题，一旦堵塞系统将完全瘫痪，反冲洗非常困难，成本及操作难度大，所需恢复时间长，难以长时间持续稳定的运行。

上述缺点严重制约着污水土地处理技术在我国的推广应用，使其难以满足我国当前城镇生活污水处理的要求。

发明内容

本发明的目的是提出一种新的生活污水处理系统——层状地质矿物滤池污水处理系统，以解决城市生活污水二级生物处理技术以及常规污水土地处理技术存在的问题。该系统具有投资小、运行费用低、出水水质好、占地面积较小、水力负荷高、反冲洗简单、堵塞后易恢复等优点。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：一种层状地质矿物滤池系统，包括格栅池、初沉池、配水池和滤池，所述滤池为层状地质矿物滤池。

所述层状地质矿物滤池共分为四层(每层高度无特别要求，考虑最佳处理效果和投资效益比建议为60cm-70cm)，上部三层的滤料为花岗岩风化矿物砂，每层上部均呈与大气相通的开放状态，每层底部均布设排水口和反冲洗口；最下面一层的滤料由灰岩颗粒和大理石颗粒组成。

上部三层的花岗岩风化矿物砂粒径为2-4mm，每层的滤料厚度为50cm-60cm。

上部三层每层滤料表面铺设喷水管道及联接在喷水管道出水口的喷头；上部三层由上层、中层和下层组成，上层的喷水管道进水口接配水池的出水口，中层和下层的喷水管道进水口分别通过其喷水管道连接上层和中层的排水口。

最下面一层滤料厚度为60cm-70cm(以呈充满状态为宜)，滤料由灰岩颗粒和大理石颗粒组成，体积比为1∶1，两者粒径均为4-5mm；该层密封并设有进水口和出水口，该层的进水口通过管道与第三层滤池的排水口相连接。

最下面一层的进水口和出水口分别位于该层顶部的两端。

本发明层状地质矿物滤池系统还包括增强型除磷辅助装置，增强型除磷辅助装置的进水口接层状地质矿物滤池最下面一层的出水口；所述增强型除磷辅助装置为灰岩颗粒和大理石颗粒按1∶1的体积比混合物铺设的渗流通道，灰岩颗粒和大理石颗粒的颗粒大小为1-2mm。

本发明处理生活污水的原理如下：

由于生活污水可生化活性较高，地质矿物滤池在运行过程中，微生物会在地质矿物滤料的孔隙中生长挂膜，具有较高的比表面积，从而有利于污水中污染物的降解。

有机污染物在污水下渗的过程中被孔隙中的微生物膜截留，并作为微生物生长所需的碳源被降解，从而去除污水中的COD。