[发明专利]一种无动力自流式地下土壤渗滤系统

说明书

本发明公开了一种无动力自流式地下土壤渗滤系统，自上而下依次包括种植土壤层、布水层、土壤渗滤层和承托层，土壤渗滤系统整体呈倾斜状，土壤渗滤层自上而下依次包括第一土壤渗滤层和第二土壤渗滤层，所述第一土壤渗滤层和第二土壤渗滤层为相互匹配的楔形结构，且第一土壤渗滤层的土壤密度低于第二土壤渗滤层的土壤密度；布水层中设置有布水管，布水层的最高处设置有进水口，承托层的最低处设置有出水口。本发明通过构建变密度、变厚度的土壤渗滤层，优化了氧化还原环境的分区并延长了污水在系统中的水力停留时间，提高系统对污水的处理净化能效，同时还削减了系统的占地面积，实现了系统集运行效率高、占地面积小、无外源驱动力于一体功能。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种无动力自流式地下土壤渗滤系统。

背景技术

农村生活污染点多面广，是导致农村面源污染形势严峻的一个重要原因之一。尤其在我国黄土地区新农村建设的当时，找到对农村生活污水处理的适宜技术，是急需解决解决重要问题之一，而地下土壤渗滤系统是最适宜的技术之一。

地下土壤渗滤处理系统是一种人工强化的污水生态处理技术。它充分利用地表下面土壤中栖息的动物、微生物、植物根系以及土壤所具有的物理、化学及生物作用将污水净化，属于小型的污水土地处理系统。它以生态环保且具有深度处理性能等特点，在国内外得到了广泛的运用；尤其是以投资与运行的成本低、效率高、维护简单方便等，更是成为了农村地区典型的污水处理技术。

但该技术也存在明显的不足与缺陷。从实际实践的视角审视，其缺陷表现为占地面积大、仍需要外在动力；在水处理工程的视角看，其缺陷呈现水力负荷小、处理能力低、处理效率低。为克服上述问题，研究者们从多个角度寻找对策。如采用多介质复配而构筑的土壤渗滤系统，可以一定程度上改善介质的渗透性，增大系统的水力负荷，改善其处理能力并提高处理效率，但不涉及系统的占地面积及动力问题，且一定程度上还增加系统的运行成本。人们对于上述不足解决的重点在于提高土壤渗滤系统的作用功效，而对于占地面积以及外力驱动的重视没有给予应该有的重视，制约着地下土壤渗滤系统的集“运行效率高”、“占地面积小”、“外源驱动力”于一体功能的实现。有技术(CN201310263945.8)通过创建深型地下土壤渗滤系统处理污水技术，可以一定程度上缓解占地问题，但增加了水体流动的外源驱动力；专利CN 111484189 A设计利用自然斜坡创建地下土壤处理系统，虽然可以节省驱动水流的电力，但基于地下水渗流理论可知，土壤渗滤过程中容易产生水流短路现象进而影响系统处理作用功能的发挥。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种无动力自流式地下土壤渗滤系统，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：

一种无动力自流式地下土壤渗滤系统，自上而下依次包括种植土壤层、布水层、土壤渗滤层和承托层；所述土壤渗滤系统整体呈倾斜状，其中种植土壤层表面与水平面的夹角为12°～15°，所述布水层、土壤渗滤层、承托层与种植土壤层相互平行；所述土壤渗滤层自上而下依次包括第一土壤渗滤层和第二土壤渗滤层，所述第一土壤渗滤层和第二土壤渗滤层为相互匹配的楔形结构；所述布水层中设置有布水管；所述布水层的最高处设置有进水口，所述承托层的最低处设置有出水口；所述布水层包括碎石块或粗砂；所述第一土壤渗滤层包括黄土，所述第二土壤渗滤层包括黄土，且第一土壤渗滤层的土壤密度低于第二土壤渗滤层的土壤密度；所述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。

优选的，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，所述第一土壤渗滤层与第二土壤渗滤层的接触面与水平面夹角为25～30°