CN105399224B - 一种用于生活污水净化的高效跌水曝氧***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于生活污水净化的高效跌水曝氧***及方法，包括：消力池、跌水坝、跌水道、卵石床和植被***；卵石床铺设在跌水道内，植物***种植于卵石床上。本发明彻底解决了现存曝氧率偏低的问题，同时兼顾了沉沙和植被过滤带功能，且维护费用低廉，可广泛应用于污水生态净化技术等领域，对污水生态处理工作具有重要的意义，具有显著的社会和生态效益。此外，本发明具有良好的曝氧功能，而且具有沉沙功能，能高效截留污水带来的大量固体废弃物；能大大提高跌水曝氧的效率；较好的规避了常规跌水曝气技术所带来的臭味，减少了对周围环境空气的污染，结构简单，便于建造，***管理方便，易于掌握和操作，维护成本低。

Description

一种用于生活污水净化的高效跌水曝氧***及方法
技术领域
本发明属于环境工程技术领域，尤其涉及一种用于生活污水净化的高效跌水曝氧***及方法。
背景技术
20世纪50年代以后，全球人口急剧增长，工业发展迅速，过份追求GDP，而忽略科学发展所导致的水污染问题日益严重，污水治理已经成为人类迫切需要解决的关键问题。水污染在中国造成的经济损失约占GDP的1.46％～2.84％。水体富营养化造成的后果尤为严重，其突出特征表现为溶解氧降低，水生生物大量死亡。近年来尽管国家和地方每年都投入巨资，例如“十五”期间用于包括水污染治理的环境整治的投资规划为7000亿元，已达到中国GDP的1％，但到目前为止水体富营养化的程度仍然有增无减。城乡结合部的集镇及村落生活废水基本处于无序排放的状态，是我国大多数流域水体富营养化的主要来源之一。但是，由于技术条件、建设成本及运行费用的限制，农村村镇生活污水处理困难，已经成为当前我国水污染治理的难点与瓶颈，而且成为水污染问题的焦点。水体中有机物一般可以被微生物所分解，但微生物分解水中的有机化合物时需要消耗氧，如果水中的溶解氧不足以供给微生物的需要，水体就处于污染状态。曝氧是污水处理最重要的一个环节，其主要作用在于提高受污水体溶解氧含量，促进有机物的降解及硝化作用的进行。目前，我国城市污水处理厂所采用的曝氧技术包括机械曝氧、扩散空气曝氧、高纯氧***曝氧三种。但这三种技术不仅需要较大的资金投入，而且运行成本相当高。据调查，曝气充氧电耗一般占污水处理厂总动力消耗的50％～70％。在一些欠发达地区，难以承担建造曝氧***来处理污水的成本及运行费用。利用跌水曝氧作用来进行污水处理的技术已有不少报道，也申请了一些专利。例如高效曝氧景观落水墙、梯田式跌水曝气、阶梯式跌水曝气、垂直流跌水曝气等技术。
现有的跌水曝气技术均是通过简单的高低坝、低落差或者多级台阶来实现，普遍存在曝氧效率低、曝氧不充分等缺点，特别是污水流量较大的情况下曝氧率极低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于生活污水净化的高效跌水曝氧***及方法，旨在解决现有的跌水曝气技术通过简单的高低坝、低落差或者多级台阶来实现存在曝氧效率低、曝氧不充分，曝氧率低的问题。
本发明是这样实现的，一种用于生活污水净化的高效跌水曝氧***，所述用于生活污水净化的高效跌水曝氧***包括：消力池、跌水坝、跌水道、卵石床和植被***；
消力池位于高效跌水曝氧***的顶端，跌水坝紧接消力池，跌水道位于跌水坝下方，卵石床铺设在跌水道内，植物***种植于卵石床上。
进一步，所述消力池衔接污水排放沟道，消力池四周挡墙由砖砌而成；所述卵石层由直径在10厘米的卵石铺设而成。
进一步，所述卵石床的卵石之间的间隙浇筑混凝土填充。
本发明的另一目的在于提供一种用于生活污水净化的高效跌水曝氧方法，所述用于生活污水净化的高效跌水曝氧方法包括：利用山区高低落差的地势形成的跌水过程进行曝氧，利用垂向卵石床及其上种植的植物***增加跌水过程的曝氧效率。
本发明提供的用于生活污水净化的高效跌水曝氧***及方法，可以彻底解决现存曝氧率偏低的问题，跌水***建成后与单一的垂直跌水相比能提高曝氧效率30％，同时兼顾了沉沙和植被过滤带功能，且维护费用低廉，可广泛应用于污水生态净化技术等领域，对污水生态处理工作具有重要的意义，具有显著的社会和生态效益。
与现有技术相比，具有以下优势：
(1)本发明不仅具有良好的曝氧功能，而且具有沉沙功能，能高效截留污水带来的大量固体废弃物。
(2)本发明利用卵石床及其附着的植物***强化跌水过程中的曝氧效率，不仅能大大提高跌水曝氧的效率，而且植被***兼顾植被过滤带的功能，其根系分泌物也能促进生态净化***对污染物的净化。
(3)常规跌水曝气技术一般采用垂直跌水的方式，在进行曝氧的过程中易产生难闻的臭味。本发明通过建立植被过滤***，较好的规避了常规跌水曝气技术所带来的臭味，减少了对周围环境空气的污染。
(4)本发明主要结构简单，便于建造，***管理方便，易于掌握和操作，维护成本低。
附图说明
图1是本发明实施例提供的用于生活污水净化的高效跌水曝氧***的垂向剖面图。
图2是本发明实施例提供的图1的侧向剖面图。
图3是本发明实施例提供的消力池的立体图。
图4是本发明实施例提供的跌水道布设平面图。
图5是本发明实施例提供的卵石床植被布设平面图。
图中：1、消力池；2、跌水坝；3、跌水道；4、卵石床；5、植被***。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作进一步描述。
如图1～2所示，本发明高效跌水曝氧***包括消力池1、跌水坝2、跌水道3、卵石床4和植被***5(其中，a为1米，b为2米，c为10米，e为50～80°)。消力池1位于整套***的顶端，其作用在于拦截污水中的固体废弃物，降低大流量污水对***产生的冲刷力；跌水坝2紧接消力池1，其作用在于形成跌水过程，并规范污水跌落后的流向；跌水道3位于跌水坝2下方，承接跌落而下的污水，卵石床4镶嵌在跌水道3内，而植被***5种植在卵石床4上。消力池1衔接污水排放沟道，消减动能；跌水坝2规范行洪方向，砌砖墙或浇筑混凝土而成，坝体厚度为50厘米，高为0.5～1米，坝面为梯形，入水口宽为0.5米，出水口宽为1米；跌水道3顺坡向下随地势修建，与卵石床4及其上附着的植物***5组成本发明的核心部分，跌水道宽2米，高低落差最少10米，两侧挡墙砌砖墙，砖墙厚度为24厘米，高度须高出卵石床面30厘米；卵石床4铺设在跌水道3内，植物***5种植于卵石床上。
卵石床铺设在跌水道内，植物***种植于卵石床上。
如图3所示，本发明消力池(其中，a为1米，b为2米，f为0.2米)由消力池1和卵石层5组成。消力池1衔接污水排放沟道，流量较大时消减污水对跌水道的冲刷力，同时沉淀大流量污水所带来的大颗粒石砾及其他生活固体废物。消力池宽1米，长2米，深1米。消力池四周挡墙由砖砌而成，墙体厚24厘米，内墙必须用水泥粉刷，以防止侧渗；底部浇筑15厘米厚混凝土。卵石层由直径在10厘米左右的卵石铺设而成，厚约20厘米。根据污水含沙特征，卵石层需要及时清理，一般三个月清理一次。
如图4所示，卵石床4(其中，b为2米，c为10米)为本发明的核心组件。卵石床内卵石逆坡向按坡面等高线紧密堆砌，卵石之间的间隙浇筑混凝土填充，卵石直径大于10厘米。
如图5所示，本发明植物***5附着卵石床，沿卵石床坡面等高线种植，每行间距0.2米，每株植物间距0.1米。所选植物为小叶野生石菖蒲。小叶野生石菖蒲根系发达，在水分充足的情况下能很快在卵石床上生根。发达的根系***形成蜂窝网状结构，能极大的增大污水与空气的接触面积。同时，网状根系能起到植被过滤带作用。植物移苗时需带少量土壤，后期需要注意维护工作，防治病虫害。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种用于生活污水净化的高效跌水曝氧方法，其特征在于，所述用于生活污水净化的高效跌水曝氧方法包括：利用山区高低落差的地势形成的跌水过程进行曝氧，利用垂向卵石床及其上种植的植物***增加跌水过程的曝氧效率；
高效跌水曝氧***包括：消力池、跌水坝、跌水道、卵石床和植被***；
消力池位于高效跌水曝氧***的顶端，跌水坝紧接消力池，跌水道位于跌水坝下方，卵石床铺设在跌水道内，植物***种植于卵石床上；
所述卵石床的卵石之间的间隙浇筑混凝土填充。
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