[发明专利]一种用于泥水分离的污水土地生物沉淀过滤系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于泥水分离的污水土地生物沉淀过滤系统，属于污水生态处理技术领域。

背景技术

目前，污水处理过程中常用的固液分离方法主要有沉淀和过滤。一般用于污水处理中固液分离的方法主要是沉淀。沉淀是利用重力作用的自然沉降分离方式。

沉淀池是以沉淀为原理的污水处理工艺中重要的基础构筑物，主要用于去除悬浮物。沉淀池工艺简单有效，是省能的泥水分离方法。但是传统沉淀池功能比较单一，只具有沉淀分离功能，而且存在着占地面积大、投资大、悬浮物去除率低、沉淀效果差、污泥易膨胀、易产生异味、抗冲击负荷及温度变化能力低等缺点。同时传统沉淀池对特别细小的悬浮颗粒物去除率较低。因此，当对沉淀分离效果的要求较高时，通常采用在传统沉淀池后增加附属处理设施设备的方法来增强沉淀分离效果。譬如，可在沉淀池后增加过滤分离装置，这样才能达到较高要求的沉淀分离效果。但是，这种增加后续处理设施的方法会导致投资、占地面积、运行成本及运行管理复杂性的提高。

过滤是去除胶体和悬浮物固体最常用的方法。在污水处理工程中，常用的过滤工艺有深床过滤、表面过滤和膜过滤。深床过滤是使液体通过由某种颗粒或可压缩滤料组成的滤床去除悬浮于液体中的颗粒物质。表面过滤是使液体通过一薄层滤料的机械筛滤作用去除悬浮颗粒物。筛滤是污水处理中常用的一种表面过滤工艺，筛滤主要用在污水预处理单元中，可根据需要选择粗筛、细筛及微筛，一般只能截留污水中的粗颗粒物质。膜过滤可对更细小颗粒乃至溶解组分进行选择过滤。膜过滤的主要优点是效率高、效果好，但同时也存在价格昂贵、膜易受污染、运行费用高、能耗高、管理复杂等缺点。膜过滤工艺依照分离孔径的大小分为包括微滤、超滤、纳滤、反渗透等。微滤可降低浊度、去除悬浮物和细菌、强化消毒；超滤主要用于去除悬浮颗粒、胶体、细菌和大分子有机物；纳滤主要用在去除污水中特定的溶质和组分，如产生硬度的多价金属离子等；反渗透主要用于水的脱盐。

传统砂滤池的滤料可采用石英砂、无烟煤、陶粒、白云石、石榴石、磁铁矿石等颗粒材料，粒径一般为0.2~3mm。由于粒径较小，传统砂滤池的截污能力较强，水头损失小、成本低，但同时存在着易堵塞、易板结、过滤周期短、冲洗水量大及能耗高等问题。

生物滤池是经较原始的间歇砂滤池和接触滤池发展起来的人工生物处理技术，工程上仅用于处理污水中的有机污染物。其基本原理是在生物反应器内填充高比表面积的颗粒或带状滤料，作为微生物附着并形成生物膜的载体，污水流过滤料，污水中的有机物被滤料表面形成的生物膜吸附，并通过生化反应逐步降解。生物滤池具有出水水质稳定、耐冲击负荷、运行费用低、污泥产量少、启动速度快等优点。但同时，传统生物滤池也存在着占地面积大、易堵塞、虫蝇多、有异味、脱落的生物膜需要后续处理等缺点。

生物吸附是物质通过物理化学作用吸附在生物体表面或生物膜表面的现象。在污水处理中，生物吸附主要是利用污水中的微生物絮体对有机物的吸附作用，进而对其中的有机性可降解组分进行生物降解而达到有机物去除或减量作用。

发明内容

针对上述传统技术的缺点与不足，本发明将深床过滤分离原理和传统生物过滤原理结合起来，同时结合生物吸附原理，应用到泥水分离过程，目的是提供一种用于泥水分离的污水土地生物沉淀过滤系统，通过将生物吸附、机械筛滤与微沉淀分离技术有机结合，实现良好的泥水分离及固体悬浮物去除效果，提高出水水质。

本发明的技术方案如下：包括一在地面下挖掘或砌成的槽体，四周和底部铺有防渗膜或其它止水材料，自下而上依次为：污泥层、泥水分离层；为了充分实现土地资源利用最大化以及保温除臭，可在槽体上方覆土壤层，并在土壤层和泥水分离层之间设置集气层，以收集气体排出系统；为延长防渗膜等止水材料的使用寿命，可在污泥层下设置砂层；所述污泥层和集气层滤料粒径范围为7~100mm，泥水分离层滤料粒径范围为5~80mm；所述污泥层和泥水分离层之间、泥水分离层和集气层之间有一过渡层；集气层和土壤层之间用网布状材料分隔；泥水分离层中分布有集水管，并最终与排水管相连；集气层中分布有多个出气管，所述出气管穿过土壤层与大气相通并伸出地面以上。

所述用于泥水分离的污水土地生物沉淀过滤系统，根据泥水分离层中的水流动方向的不同，可分为平流式、上升流式及下降流式三种形式。