[发明专利]一种串联立式好氧厌氧组合的地下土壤渗滤系统

说明书

本发明公开了一种串联立式好氧厌氧组合的地下土壤渗滤系统，自上而下依次包括植物层、种植土壤层、布水层、第一土壤渗滤层、第一承托层、第二土壤渗滤层和第二承托层；布水层中设置有布水管，布水层顶部设置有进水口，第二承托层底部设置有出水口；第一承托层中设置有通气管，通气管与外部空气连通；布水层、第一承托层、第二承托层均包括碎石块或粗砂，第一土壤渗滤层和第二土壤渗滤层均包括黄土。本发明系统在运行中，呈现出水文地质学中上层滞水迁移行为的特点，污水在垂直渗流方向经历好氧环境→厌氧环境→好氧环境→厌氧环境分布的组合，既保证对于有机氮的矿化作用，又实现对矿化后的氮的去除作用，使得对氨氮与总氮的去除能力较大提高。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种串联立式好氧厌氧组合的地下土壤渗滤系统。

背景技术

对于小流量、分散式的生活污水处理，地下土壤渗滤系统具有效果好、基建投资与运营费用低、易于管理与维护等优点突出，因此在农村的乡镇以及偏远旅游区的生活污水处理中受到了格外的青睐，尤其是我国黄土地区新农村建设过程中。然而，实践中也发现其缺点也十分明显，例如占地面积大、COD(化学需氧量)与氮去除率低等，其中尤其是氨氮的去除率低十分突出，有待提高与改善。

为提高地下土壤渗滤系统的作用效率，有人尝试或引入不同的介质材料层或在土壤中添加一定的材料进而构建多级系统而提高渗滤层的净化能力，如专利CN105502656A，也有学者探讨向渗滤层中曝气以化学与生物作用进而提高系统的作用功效，如专利CN111704241A、CN105502656A等。尽管这些尝试都取得了一定的成效，改善了系统的作用效率。然而，这些改进主要是从单因素的视角而提出的，而对于系统功能实现中多要素的联合作用的关注不够，以致又可能牺牲了系统原有的优点，尤其是牺牲了“基建投资与运营费用低”以及“易于管理与维护”等特点。因而，又有人尝试通过强化脱氮的手段以实现系统优点的最大化，或采用分流式或添加生物基质，总体效果是一定程度上提高了总氮去除率，但对出水水质基本无影响(潘晶等，2011)；有的研究者构建深度达5m的深型地下土壤渗滤系统(张列宇等，2013)，以空间换效率，但是深型地下土壤渗滤系统的埋深大，一则是其处理水的外排不容易，二则许多地方的地下水埋深小于5m，制约着其推广运用，最为重要的是，其效率的提高程度仍很有限。

可见，目前的地下土壤渗滤系统仍然未能很好的兼顾运行效率高、占地面积小、运行与维护费用低的需求。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明受野外水文地质学中上层滞水迁移行为特点的启发，并充分考虑污水处理过程中有机碳与氮转化的特点，提供了一种串联立式好氧厌氧组合的地下土壤渗滤系统，解决了现有的地下土壤渗滤系统无法兼顾运行效率高、占地面积小、运行与维护费用低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种串联立式好氧厌氧组合的地下土壤渗滤系统，自上而下依次包括种植土壤层、布水层、第一土壤渗滤层、第一承托层、第二土壤渗滤层和第二承托层；所述布水层中设置有布水管；所述布水层顶部设置有进水口，所述第二承托层底部设置有出水口；所述第一承托层中设置有通气管，所述通气管其中一端延伸至与外部空气连通；所述布水层包括碎石块或粗砂；所述第一承托层包括碎石块或粗砂；所述第一土壤渗滤层包括黄土，第二土壤渗滤层包括黄土，第一土壤渗滤层的土壤密度高于第二土壤渗滤层的土壤密度；所述第二承托层包括碎石块或粗砂。

优选的，所述种植土壤层厚度为45～55cm；所述布水层厚度为10～15cm；布水层中碎石块或粗砂的粒径为3～5cm。

优选的，所述第一承托层厚度为25～35cm，第一承托层中的碎石块或粗砂的粒径为6～8cm。

优选的，所述第二承托层厚度为15～20cm，第二承托层中的碎石块或粗砂的粒径为6～8cm。