申请/专利权人：江西省科学院能源研究所

申请日：2017-04-05

公开（公告）日：2023-05-12

公开（公告）号：CN106745758B

主分类号：C02F3/30

分类号：C02F3/30;C02F3/32

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.05.12#授权;2017.06.23#实质审查的生效;2017.05.31#公开

摘要：一种虹吸式生态塘，包括由塘坝（1）、塘坝外侧排水沟渠、虹吸管（4）、基质围坝外侧（2）和内侧（3）、围坝基质构筑体（5）、围坝表面植物（6）、椭圆形人工浮岛（7）、浮岛基质层（8）以及浮岛表面植物（9）。本发明虹吸式生态塘利用污水虹吸过程实现好氧微生物充氧；利用围坝基质为好氧微生物提供附着场；利用基质附着的微生物对污水进行好氧降解；利用基质吸附作用去除污水中的污染物质；利用围坝表层的大生物量植物的吸收作用以实现污水深化处理；利用浮岛基质吸附作用与植物吸收作用去除污水中污染物质。将上述功能实现自动运行、无需专人管理的虹吸式生态塘，能高效处理污水、水质稳定达标、无能耗、无二次污染。

主权项：1.一种虹吸式生态塘，包括由塘坝、塘坝外侧排水沟渠、虹吸管、基质围坝、围坝基质构筑体、围坝表面植物层、椭圆形人工浮岛、浮岛基质层以及浮岛表面植物层，其特征在于，所述塘坝外侧布设虹吸管，塘坝内侧布设围坝基质构筑体；所述塘坝外侧排水沟渠，深度深于基质围坝底部，虹吸管起到虹吸功能；所述基质围坝其坝体外侧与坝体内侧之间，用基质填充，形成围坝基质构筑体；塘坝与基质围坝外侧之间留有一定的间隙，被处理的水体在该处经过沉淀后再排出；虹吸管，离塘坝表面一定距离，虹吸管穿过塘坝；所述虹吸式生态塘利用虹吸作用，平向水体不断推流平移及弥散，有利于污水中溶解氧的增加，增强生态塘中好氧层的好氧生物作用；虹吸式生态塘利用基质坝对污水中的污染物质进行拦截、吸附、以及基质附着生物膜的好氧生物处理，实现生态塘的生物生态处理污水的一体化；所述虹吸式生态塘利用污水虹吸过程实现好氧微生物充氧；利用围坝基质为好氧微生物提供附着场；利用基质附着的微生物对污水进行好氧降解；利用基质吸附作用去除污水中的污染物质；利用围坝表层的大生物量植物的吸收作用以实现污水深化处理；利用浮岛基质吸附作用与植物吸收作用去除污水中污染物质；进入生态塘中的污水，在兼氧层和厌氧层进行兼氧、厌氧处理，提高了兼氧层和厌氧层的处理效率；随着生态塘中污水不断增加，污水自厌氧层、兼氧层进入好氧层，进行高效好氧处理；好氧层处理的污水在虹吸作用下，及时排出，如此不断循环；污水在好氧层，充分利用围坝基质附着好氧微生物好氧处理；利用围坝表面植物进行吸收去除污染物质；充分利用太阳光合作用降解和转化有机物污染物质和氮磷物质；利用浮岛基质与植物进行处理。

全文数据：一种虹吸式生态塘[0001]技术领域[0002]本发明涉及一种虹吸式生态塘，属污水处理技术领域。背景技术[0003]水污染导致水环境的恶化，直接影响人们的生产和生活。污水处理技术与工艺的研宄和开发一直处于不断的前进过程中。污水处理工艺已形成规模化的研发和广泛的应用，依据不同类型和性质的污水，一般采用物理法、化学法、以及生物法，或是多种工艺联合应用。随着污水处理工艺或技术的不断改进和发展，传统的生物法、生态法等技术与工艺，在时间或空间上，其局限性已凸显。[0004]传统的生态塘是以太阳能为初始能源，通过在塘中种植水生作物，进行水产和水禽养殖，形成人工生态系统。在太阳能的推动下，通过生态塘中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐级传递、转化，将进入塘中的有机物和营养物降解和转化。然而，传统生态塘处理污水过程缓慢，效率较低，一般为组合工艺的一个组成部分。[0005]目前，生态塘的处理工艺正在向着正规化、系统化、资源化、生态化、美学化的方向发展。筛选、培育高效水生净化植物，组合曝气、水生植物、水产养殖等多个生物处理单元的综合功能，营建生化一体化的水生动植物的复合生态体系，将成为生态塘处理工艺的发展方向。发明内容[0006]本发明的目的是，为解决传统生态塘污水难题，克服人传统生态塘污水处理技术存在的处理速度缓慢、效率不高、好氧生物处理效果差等不足，提出一种虹吸式生态塘。[0007]实现本发明的技术方案是，一种虹吸式生态塘，包括由塘坝、塘坝外侧排水沟渠、虹吸管、基质围坝、围坝基质构筑体、围坝表面植物层、椭圆形人工浮岛、浮岛基质层以及浮岛表面植物层。[0008]所述塘坝外侧布设虹吸管以及围坝基质构筑体。[0009]所述塘坝外侧排水沟渠，深度深于基质围坝底部，虹吸管起到虹吸功能。[0010]所述基质围坝，其坝体外侧与坝体内侧之间，用基质填充，形成围坝基质构筑体，高度低于塘坝高度。[0011]所述塘坝与基质围坝外侧之间留有一定的间隙，被处理的水体在该处经过沉淀后再排出。[0012]所述虹吸管，离塘坝表面一定距离，虹吸管穿过塘坝。[0013]本发明的工作原理在于，虹吸式生态塘利用虹吸作用，平向水体不断推流平移及弥散，有利于污水中溶解氧的增加，增强生态塘中好氧层的好氧生物作用;虹吸式生态塘利用基质坝对污水中的污染物质进行拦截、吸附、以及基质附着生物膜的好氧生物处理，实现生态塘的生物生态处理污水的一体化。虹吸式生态塘还利用人工浮岛对污水进行基质吸附处理、基质附着生物膜好氧生物处理和植物吸收处理，提高了污水处理效率。[0014]本发明与现有技术比较的有益效果是，本发明虹吸式生态塘利用污水虹吸过程实现好氧微生物充氧;利用围坝基质为好氧微生物提供附着场;利用基质附着的微生物对污水进行好氧降解;利用基质吸附作用去除污水中的污染物质；利用围坝表层的大生物量植物的吸收作用以实现污水深化处理;利用浮岛基质吸附作用与植物吸收作用去除污水中污染物质。将上述功能实现自动运行、无需专人管理的虹吸式生态塘，它能高效处理污水、水质稳定达标、无能耗、无二次污染。[0015]本发明克服传统好氧处理污水技术与工艺的高能耗、管理复杂等问题，克服了传统生态塘低效率、运行缓慢等不足。虹吸式生态塘能因地制宜、生态节能、长效运行。附图说明[0016]图1为虹吸式生态塘；图中，1是虹吸式生态塘坝;2基质围坝外侧;3是基质围坝内侧;4虹吸管;5是围坝基质生物陶粒构筑体;6围坝表面植物绿鸢尾与富贵竹等层;7是椭圆形人工浮岛;8是浮岛基质生物陶粒层;9是浮岛表面植物狐尾藻层）。具体实施方式[0017]本发明的具体实施方式如图1所示。[0018]本实施例一种虹吸式生态塘，设计步骤为：1根据地形条件，人工形式生态塘，在塘坝的外侧构建排水沟渠，沟渠的深度深于基质围坝的底部20-30cm，使得虹吸过程运行顺畅。[0019]2在距离生态塘坝内侧30-50cm，四周构建基质围坝，坝高为20-30cm，用生物陶粒为基质填充围坝，基质围坝的总面积占生态塘面积20%_30%。采用生物陶粒作为基质，既能吸附污水中的氮磷及其它有机物污染物质等，又能作为好氧微生物的附着场，对污水进行好氧处理;在基质坝表层种植大生物量的绿鸢尾与富贵竹等，对污水中的污染物质吸收去除，并且根系可以对好氧微生物泌氧。[0020]3在生态塘中央构建椭圆形浮岛，浮岛面积占生态塘面积10%-20%，用生物陶粒为基质填充于浮岛，在浮岛表层种植植物狐尾藻植物，吸收去除污染物质。[0021]4生态塘的深度为50-80cm，分为好氧层0-30cm、兼氧层30-50cm、厌氧层50-80cm〇[0022]5基质围坝的高度比塘坝低15cm。[0023]6在生态塘坝的外侧，距离均等布设虹吸管，虹吸管在距离顶部15cm处穿过生态塘坝，根据需要调节虹吸排水速度，使得污水处理效果达到最佳。[0024]如图1所示，污水在经过前期的格栅预处理后，污水进入生态塘中。[0025]污水进入虹吸式生态塘中后，分为好氧层、兼氧层、厌氧层。污水在兼氧层和厌氧层进行厌氧、兼氧处理，利用好氧层进行好氧处理。[0026]进入生态塘中的污水，首先在兼氧层和厌氧层进行兼氧、厌氧处理，提高了兼氧层和厌氧层的处理效率;随着生态塘中污水不断增加，污水自厌氧层、兼氧层进入好氧层，进行高效好氧处理;好氧层处理的污水在虹吸作用下，及时排出，如此不断循环。[0027]污水在好氧层，充分利用围坝基质附着好氧微生物好氧处理;利用围坝表面植物进行吸收去除污染物质；充分利用太阳光合作用降解和转化有机物污染物质和氮磷物质；利用浮岛基质与植物进行处理。[0028]本实施例充分利用虹吸原理，对传统生态塘进行创新，用于污水处理中，增强好氧生物处理效果，增加基质吸附处理功能，达到生物生态有机统一的处理与修复污水的目的。[0029]本实施例虹吸式生态塘，因地制宜、生态节能，达到高效好氧污水处理。在整个处理过程中，对污水进行好氧-兼氧-厌氧一体化污水处理。[0030]本实施例虹吸式生态塘，在污水进行栅格预处理后，经本虹吸式生态塘处理后出水水质可稳定达到甚至优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002标准。[0031]本实施例虹吸式生态塘，通过虹吸排水，有效解决了生态塘中的水体滞留时间长问题，避免生态塘中水体富营养化。[0032]本实施例虹吸式生态塘，可以显著降低无数处理运行成本和管理维护成本，提高污水处理效率和效果，实现生物生态处理的有机统一，真正实现社会效益、经济效益、环境效益的有机统一。

权利要求：1.一种虹吸式生态塘，包括由塘坝、塘坝外侧排水沟渠、虹吸管、基质围坝、围坝基质构筑体、围坝表面植物层、椭圆形人工浮岛、浮岛基质层以及浮岛表面植物层，其特征在于，所述塘坝外侧布设虹吸管以及围坝基质构筑体。2.如权利要求1所述的一种虹吸式生态塘，其特征在于，所述塘坝外侧排水沟渠，深度深于基质围坝底部，虹吸管起到虹吸功能。3.如权利要求1所述的一种虹吸式生态塘，其特征在于，所述基质围坝，其坝体外侧与坝体内侧之间，用基质填充，形成围坝基质构筑体，高度低于塘坝高度。4.如权利要求1所述的一种虹吸式生态塘，其特征在于，所述塘坝与基质围坝外侧之间留有一定的间隙，被处理的水体在该处经过沉淀后再排出。5.如权利要求1所述的一种虹吸式生态塘，其特征在于，所述虹吸管，离塘坝表面一定距离，虹吸管穿过塘坝。6.如权利要求1所述的一种虹吸式生态塘，其特征在于，所述生态塘在所述塘坝的外侧构建排水沟渠，所述排水沟渠的深度深于基质围坝的底部20-30cm;在距离所述生态塘坝内侧30-50cm，四周构建基质围坝;所述基质围坝坝高为20-30cm，用生物陶粒为基质填充基质围坝，所述基质围坝的总面积占生态塘面积20%_30%;所述生态塘中央构建所述椭圆形人工浮岛，所述椭圆形人工浮岛面积占所述生态塘面积1〇%_2〇%;用生物陶粒为基质填充于所述椭圆形人工浮岛，在所述椭圆形人工浮岛表层种植植物狐尾藻植物;所述生态塘的深度为50-80cm，分为好氧层0_30cm、兼氧层30-50cm、厌氧层50-80cm;所述基质围坝的高度比所述塘坝低15cm;所述虹吸管在距离顶部15cm处穿过所述塘坝。

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