[发明专利]一种无动力曝气生态滤床

说明书

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体地说涉及一种无需动力，可以有效提高城市生活污水排污口出水溶解氧的生态滤床。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，我国水环境问题日益突出，城乡水环境遭遇到空前的威胁。如有调查表明长江三角洲地区农村水环境生态90%以上已丧失了基本功能，城乡河道因污染和生态系统严重退化，河道水质已基本处于V类和劣V类水质，多数河道水体污染严重、富营养化，水体缺氧，变黑变臭，造成了严峻的环境生态形势。城乡生活污水是水环境的主要污染源之一，在城乡水环境的修复和治理中，对城乡生活污水的源头控制是非常重要的。

截污纳管是城市生活污水处理的重要措施，需要投入大量的资金，因而在我国大多数城市，大量的生活污水仍然直接排入城市河道等水环境中。排入河道的生活污水有机质含量高，溶解氧含量低，长期排入的生活污水是造成城市水环境富营养化和黑臭的关键因素。目前对于城市河道排污口出水的初步处理尚比较少见，毫无疑问，增加溶解氧和降低污水有机质含量是两个主要的方面。曝气是废水需氧生物处理的重要工艺之一，是指人为通过适当设备使污染水体中溶解氧含量增高，从而使污水中微生物在有充足溶解氧的条件下，强化对污水中有机物的氧化分解作用。现在的曝气方法很多，比如，压缩空气扩散法、低速表面曝气法等，但这些方法都需要动力，应用和维护成本较高，在污水水体生化工程中，已经出现了利用入水口和蓄水池的高度差自动曝气的无需动力曝气的装置，如中国实用新型专利CN202625913U公开了一种利用入水口和蓄水池落差，设置“之”字型多层过水板，增大水与空气接触，从而达到曝气目的装置，但该装置应用范围有限，只能在入水口与蓄水池有直接落差的条件下使用，且该装置有一定的固定形状和较大的体积，不适合空间较小，环境局限较高的条件下使用。

发明内容

 本发明的目的在于，提供一种能有效提高城市生活污水排污口出水溶解氧，一定程度降低出水有机质含量，无需动力、免维护，且与排污口周边环境具有较高相容性的无动力曝气装置。

本发明包括两个核心部分，第一部分是竖直纳污管，由一根竖直放置的耐压管组成，其高度不高于排污管道前后端的垂直落差，其作用是汇集生活污水，利用城市生活污水排污口通常处于地势较低之处，排污管道前后端具有的落差产生的压力，使污水提升至竖直纳污管的顶部，并从顶部经与侧壁相连的水平管道流入相连的第二部分多层生态滤床。

该滤床由多层底部有均匀透水孔的托盘组成，透水孔的直径在0.5-1 cm之间，每1 m²透水孔数在2500-4500之间，托盘边缘高度在5-8 cm之间。生态滤床的整体高度等于或小于竖直纳污管顶部的水平出水管，其作用是让生活污水自上而下分多层均匀分散流下，扩大与空气的接触面，从而达到增加最终流入河道污水溶解氧的实际效果。生态滤床顶层托盘的面积根据排污口污水流量大小确定，确保在最大流量下污水不从托盘的边缘溢出，依次而下的托盘面积不小于上层；各层托盘之间的距离可以是不同的；托盘上铺满沸石等大颗粒生态填料，在运行过程中因微生物的附着和聚集形成的生物膜，可对水体中的污染物进行吸附和降解，从而达到降解水体中有机物含量的实际效果。

作为优选方案，竖直纳污管可根据现场环境以及便于安装的需求，制成不同形状；其底部可适当膨大，以容纳部分固型沉淀物，并可预留固型沉淀物排出的接口。

作为优选方案，竖直纳污管顶部水平出水管口，可以加装类似于花洒的利于污水分散流入生态滤床的装置，以增加整个装置的曝气效率。

作为优选方案，生态滤床的支架也可根据现场环境以及便于安装的需求，制成不同形状，相应的，多孔托盘的形状可以根据生态滤床的形状变化；同样的，生态滤床的各层托盘之间的间距可以根据需要变化。

作为优选方案，生态滤床每层的多孔托盘上可以添加沸石、砾石等大颗粒填料，它们可截留污水中部分固形物，但不影响污水的下流；运行过程中这些填料表面因微生物的附着和聚集会形成生物膜，具有吸附和降解污水中污染物的效果；这些填料也可在运行一定时间后更换，以保持生态滤床的曝气、去污效果。

有益效果

与现有技术相比，本发明提高水体溶解氧同样是通过增加污水与空气的接触面积来实现的，但本发明具有如下有益效果。

城市排污管道两端存在着天然落差，通过竖直纳污管可以在排污终端实现这种落差，从而通过多层生态滤床有效提高水体的溶解氧，且竖直纳污管的高度可以根据排污管道的进、出口的落差来调整，具有广泛的适应性。