[实用新型]一种有机复合土壤高效生态净水系统

说明书

技术领域

本实用新型属于低浓度有机污水的净化处理技术领域，尤其是一种适用于农村和城郊地区污水处理的有机复合土壤高效生态净水系统。 

背景技术

目前农村和城郊地区水污染比较严峻，但由于规划滞后，其污水处理尚属起步阶段，存在许多困难和问题，原因在于：一是建设资金严重缺乏；二是人们重视程度不够；三是缺乏适合我国农村地区实际的污水处理技术。村镇污水处理工艺除了常规的传统活性污泥法，应用较多的技术有人工湿地（包括表流、垂直流和潜流）、快速渗滤处理系统、地下渗滤处理系统、净化槽技术、沼气池技术，其中人工湿地和氧化塘处理工艺应用较为普遍，氧化塘工艺适用于处理污染水平较低的污水，但存在耐冲击负荷性差、占地大、处理效率低的问题。人工湿地虽具有相对投资成本小、运行费用低、运行维护技术要求不高、能够结合景观进行建设等特点，但同样存在占地面积大、处理负荷低、耐冲击负荷差的缺陷，且维护和管理不太不便。 

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种对农村污水和一般中低浓度有机污水处理技术适用性极强的新处理工艺，能够克服人工湿地、传统土壤处理工艺和氧化塘工艺占地面积大、经济效益低、维护困难、耐冲击负荷差、容易堵塞等问题。 

本实用新型的技术方案为：一种有机复合土壤高效生态净水系统，包括墙体和墙体内的滤床，所述的墙体上方设有表层布水管且墙体下方设有出水口，其特征在于：所述的滤床自上而下依次分为植物生长区、初级砂滤层、快渗层、蓄水层、慢渗层和出水层。 

所述的初级砂滤层为细沙层，高度为4~6 cm；快渗层为由原土和惰性有机天然材质所构成的惰性填料层，快渗层厚度为40~60cm；蓄水层为内置有抗压透水管的粗砂层，蓄水层上设有伸出初级砂滤层表面的呼吸管，蓄水层厚度为15~30 cm；慢渗层为由原土和惰性有机天然材质所构成的混合层，层高为40~60cm；出水层为内置有抗压透水管的粗砂细沙混合层，出水层高15~25 cm，出水层下方设有防渗膜；滤床总高度为114~181cm，墙体高于初级砂滤层30~40 cm，总高度控制在144~221cm。 

所述的植物可选择具有经济价值的陆生植物皇竹草、象草等非直接食用经济作物，或者具有良好观赏作用的菊花、美人蕉、富贵竹、鸢尾等观赏性植物。 

本实用新型还提供了一种有机复合土壤高效净化系统的净化方法，其特征在于：采用干湿交替的方式，分成能循环进行的四个周期：进水快渗期、蓄水慢渗期、慢渗深度净化期和空置恢复期，具体过程为： 

1、进水快渗期：原水通过重力或者泵提升流入处理区域，为避免因浸水对陆生植物呼吸中毒，进水高度一般控制在30cm以下，在重力作用下，污水自上往下在快渗层进行快速下渗，污水通过快渗层强大的吸附和截留能力把其中绝大部分的悬浮物和可溶性污染物进行吸附消解净化，同时在60分钟内完成表面干水，快渗层处理的水跌落至蓄水层；

2、蓄水慢渗期：由于蓄水层具有较大的空隙且渗透速率快，而慢渗层渗透速率较慢，蓄水层中的水慢渗层中进行垂直渗流，形成了主液位上方的负压，空气在负压条件下进入土壤，增加了土壤的氧含量，为土壤微生物的快速消解和植物根系的呼吸提供了良好条件；

3、慢渗深度净化期：水在慢渗层中缓慢地进行垂直渗流，从而在土壤和微生物的作用下充分去除水中的污染物并达到排放水平；

4、空置恢复期：水跌落至出水层后经出水口排出，排水完成后，土壤进入空置恢复期，土壤中所吸附的污染物通过微生物和植物根系的共同作用完成消解和吸收，这一过程土壤中空气环境和大气气压逐渐达到平衡。

一般来说，干湿交替的次数越多，系统的处理效果越好，处理效率越高。上述过程中，蓄水层的主要作用有：一是确保快渗层的下渗速度，以避免污水在土壤表层长时间停留而导致植物呼吸中毒，最大限度的保证陆生植物的良好的呼吸环境；二是起到缓冲调节作用，延长污水在土壤中的停留时间，以确保污水净化效果；三是增加土壤中含氧量，进一步丰富好氧细菌的种类和数量，进一步提高COD降解效率，同时也大大利于氨氮反硝化的进行。