立体式生态污水净化装置

591 编辑：中冶有色技术网来源：浙江仁欣环科院有限责任公司

2023-12-25 14:26:46

权利要求书： 1.一种立体式生态污水净化装置，其特征在于，包括：地面设备间(1)，所述地面设备间(1)内安装生化出水深度处理装置；

生态景观层(2)，所述生态景观层(2)设置于地面设备间(1)上方，包括设置于地面设备间(1)屋顶上的生物脱臭层(2.1)和位于生物脱臭层(2.1)上部的生态植被层(2.2)；所述生物脱臭层(2.1)内埋设有废气排出装置和出水喷灌装置(2.1.1)；

地下污水处理系统(3)，所述地下污水处理系统(3)包括污水处理装置和废气净化装置，污水经所述污水处理装置后通过所述出水喷灌装置(2.1.1)输送至所述生态植被层(2.2)用于浇灌植被，处理污水过程中产生的废气经所述废气净化装置后通过所述废气排出装置至所述生物脱臭层(2.1)被吸收净化。

2.根据权利要求1所述的立体式生态污水净化装置，其特征在于，所述污水处理装置包括依次连接的污水进水口(3.1)、带有格栅的集水井(3.2)、调节池(3.3)、兼氧池(3.4)、MBR膜池(3.5)、离子交换设备、紫外线消毒设备和清水池(3.6)，所述清水池(3.6)通过污水出口与生物脱臭层(2.1)内的出水喷灌装置(2.1.1)相连。

3.根据权利要求2所述的立体式生态污水净化装置，其特征在于，所述调节池(3.3)、兼氧池(3.4)、MBR膜池(3.5)连接有风机系统。

4.根据权利要求3所述的立体式生态污水净化装置，其特征在于，所述废气净化装置包括与污水处理装置相连的废气收集管、通过废气收集管连接的喷淋设备，所述喷淋设备与生物脱臭层(2.1)内的废气排出装置相连。

5.根据权利要求4所述的立体式生态污水净化装置，其特征在于，所述喷淋设备、风机系统、离子交换设备、紫外线消毒设备安装在地面设备间(1)。

6.根据权利要求1所述的立体式生态污水净化装置，其特征在于，所述废气排出装置包括废气布气廊道和布气头。

7.根据权利要求1所述的立体式生态污水净化装置，其特征在于，所述生物脱臭层(2.1)采用铁剂改性的玻璃轻石复合材料制成。

8.根据权利要求1所述的立体式生态污水净化装置，其特征在于，所述生态景观层(2)设置有集水堰。

说明书：一种立体式生态污水净化装置技术领域[0001] 本实用新型涉及废水废气处理技术领域，具体是涉及一种立体式生态污水净化装置。

背景技术[0002] 随着科技的进步和人们生活水平的提高，工业和生活用水的使用量在不断增长，污水的排放量也随之逐年加大，为了减少对水资源的污染，对污水的处理尤为重要，污水处

理就是利用物理、化学和生物的方法对污水进行处理，使污水净化，以达到复用水标准或直

接排放到自然环境的水标准。

[0003] 生态建筑、绿色建筑、生态社区、节水和污水再生利用是国家政策导向，随着生态文明理念的不断贯彻，现代城市农村建设急需将水资源循环利用与生态环境结合起来，构

建生态环境与污水处理设施有机结合的综合性设施。

[0004] 特别是针对农村、自然风景区或生态保护区的污水处理，现有专利申请号为：201721862182.9的实用新型专利其公开了一种景观生态污水处理装置，通过把生活污水收

集池的污水经由污水导入管导入进污水初处理池进行沉淀和有害物质中和，最后流入蓄水

池，在蓄水池内经由浮游植物吸收残余矿物和有机物后通过底部的净水导管导出，得到净

化后的水，在净水的同时种植了大量的植被，净化了空气的同时还收获了果实，装饰了景区

的荒废区域。但是，此种处理方式还存在废弃物难处理、臭味严重等问题。

[0005] 虽然，现有技术也存在很多污水处理设备，能解决一部分问题，但是或多或少会存在问题，比如废水处理过程中存在景观效果差、设备运行噪音大、废弃物处理难、污水处理

设施与周围生态环境不协调等问题。同时，一些自然净化设施，如稳定塘等，存在容易滋生

藻类，出水水质不稳定，有臭味产生，运行受季节环境影响大等缺点。

[0006] 随着社会的发展与人们环保意识的增强，人们越来越注重人、环境、社会三大因素的和谐相处，更加注重构建绿色家园，推崇绿色生活。因此，亟需开发一种兼具污水处理和

景观生态功能的生态污水处理系统。

实用新型内容

[0007] 针对现有技术中存在的上述问题，旨在提供一种立体式生态污水净化装置，其采用MBR生化处理系统结合生物除臭的污水处理技术，实现了生态环境与污水处理设施的有

机结合和优势互补。

[0008] 具体技术方案如下：[0009] 一种立体式生态污水净化装置，包括：[0010] 地面设备间，所述地面设备间内安装生化出水深度处理装置；[0011] 生态景观层，所述生态景观层设置于地面设备间上方，包括设置于地面设备间屋顶上的生物脱臭层和位于生物脱臭层上部的生态植被层；所述生物脱臭层内埋设有废气排

出装置和出水喷灌装置；

[0012] 地下污水处理系统，所述地下污水处理系统包括污水处理装置和废气净化装置，污水经所述污水处理装置后通过所述出水喷灌装置输送至所述生态植被层用于浇灌植被，

处理污水过程中产生的废气经所述废气净化装置后通过所述废气排出装置至所述生物脱

臭层被吸收净化。

[0013] 相较于现有技术，上述技术方案的积极效果是：[0014] 该系统结合污水生化处理技术，开发了“MBR?消毒?景观生态除臭”技术，包括一体化MBR污水处理系统和生态除臭两部分。通过立体式生态生物处理技术，实现了生态环境与

污水处理设施的有机结合和优势互补，大大提高了资源利用率，同时有效地减少污水处理

设施对周围环境的二次污染。

[0015] 具体的，所述污水处理装置包括依次连接的污水进水口、带有格栅的集水井、调节池、兼氧池、MBR膜池、离子交换设备、紫外线消毒设备和清水池，所述清水池通过污水出水

口与生物脱臭层内的出水喷灌装置相连。污水经污水处理装置后通过出水喷灌装置输送至

生态景观层用于浇灌植被。

[0016] 优选的，所述调节池、兼氧池、MBR膜池连接有风机系统。[0017] 具体的，所述废气净化装置包括与污水处理装置相连的废气收集管、通过废气收集管连接的喷淋设备，所述喷淋设备与生物脱臭层内的废气排出管道相连。废水处理过程

中产生的臭气和有机废气经过喷淋处理后排入生态植被层底部，被土壤和植被根系所净化

吸收。

[0018] 其中，所述喷淋设备、风机系统、离子交换设备、紫外线消毒设备安装在地面设备间，便于检修等设备维护。

[0019] 优选的，所述废气排出装置包括废气布气廊道和布气头。[0020] 优选的，所述生物脱臭层采用铁剂改性的玻璃轻石复合材料制成，兼具吸附和处理臭气的效果，同时具有足够的强度可以起到支撑管道和植被土壤的作用。

[0021] 还有，所述生态景观层设置有集水堰，用于排水，将喷灌水出水排入周围自然界中。

附图说明[0022] 图1为本实用新型立体式生态污水净化装置的整体结构剖视图一；[0023] 图2为本实用新型立体式生态污水净化装置的整体结构剖视图二；[0024] 图3为本实用新型立体式生态污水净化装置中的生化池平面图；[0025] 图4为本实用新型立体式生态污水净化装置整体图。[0026] 附图中，1、地面设备间；2、生态景观层；2.1、生物脱臭层；2.1.1、出水喷灌装置；2.2、生态植被层；3、地下污水处理系统；3.1、污水进水口；3.2、集水井；3.3、调节池；3.4、兼

氧池；3.5、MBR膜池；3.6、清水池；3.7、污水出水口；4、地面。

具体实施方式[0027] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部

的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提

下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0028] 需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如

果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

[0029] 如图1所示，示出了一种立体式生态污水净化装置，该系统结合污水生化处理技术，开发了“MBR?消毒?景观生态除臭”技术，包括一体化MBR污水处理系统和生态除臭两部

分。通过立体式生态生物处理技术，实现了生态环境与污水处理设施的有机结合和优势互

补，大大提高了资源利用率，同时有效地减少污水处理设施对周围环境的二次污染。

[0030] 具体的，该系统包括地面设备间1、生态景观层2和地下污水处理系统3。地面设备间1的屋顶上设置生态景观层2，生态景观层2分为上下两部分，分别为下部的生物脱臭层

2.1和上部的生态植被层2.2。生物脱臭层2.1内埋设有废气排出装置和出水喷灌装置

2.1.1，其中的废气排出装置包括废气布气廊道和布气头；生态植被层2.2位于生物脱臭层

2.1的上方，种植有景观植被；地下污水处理系统包括污水处理装置和废气净化装置，污水

经污水处理装置后通过出水喷灌装置2.1.1输送至生态景观层2的生态植被层2.2用于浇灌

植被，处理污水过程中产生的废气经废气净化装置后通过废气排出装置至生态景观层2的

生物脱臭层2.1内被吸收净化。

[0031] 其中的地面设备间1的高度为2.5m，用于置放生化出水深度处理装置，具体包括喷淋设备、风机系统、离子交换设备、紫外线消毒设备等设计和装置。

[0032] 生态景观层2设置于地面设备间1的屋顶，采用倾斜弧形构造，覆盖整个设备间的屋顶。生态景观层2分为下部的生物脱臭层2.1和上部的生态植被层2.2。其中的生物脱臭层

2.1采用铁剂改性的玻璃轻石复合材料制成，兼具吸附和处理臭气的效果，同时具有足够的

强度可以起到支撑管道和植被土壤的作用，生物脱臭层2.1的高度约为1m?1.5m。在生物脱

臭层2.1上植入土壤，种上景观植被，生态植被层2.2的高度为1m。两侧斜坡分别安装6条集

水堰，宽度均为30cm。

[0033] 该系统的重点是地下污水处理系统3，包括污水处理装置和废气净化装置。污水处理装置包括依次连接的污水进水口3.1、带有格栅的集水井3.2、调节池3.3、兼氧池3.4、MBR

膜池3.5、离子交换设备、紫外线消毒设备和清水池3.6，清水池3.6通过污水出水口3.7与生

物脱臭层2.1内的出水喷灌装置1.1.1相连。污水首先通过污水进水口3.1进入带有格栅的

集水井3.2，格栅将固体杂质和漂浮物截留在集水井3.2外，污水经调节池3.3调节水量、均

化水质后进入兼氧池3.4，污水在兼氧池3.4中发生反硝化作用将氮氨转化为氮气。兼氧池

3.4内混合液自流至MBR膜池3.5，利用好氧微生物将污染物最终分解成二氧化碳和水，并利

用好氧微生物的聚磷作用将磷从污水中分离出来，再经平板膜的过滤作用实现泥水混合物

的固液分离，从而达到去除有机物、实现脱氮除磷的目的。污水经过膜的过滤作用，污水中

的微生物被完全截留在池体中。出水经过离子交换设备、紫外线消毒后集于清水池3.6中，

提升至生态景观层2，通过喷灌方式，排入生态景观层2上部，生态景观层2内安装的集水堰，

用于排水，将喷灌水出水排入周围自然界中。

[0034] 为了使得调节池3.3内的污水混合均匀，调节池3.3与风机系统相连，调节水质。鼓风机还与兼氧池3.4相连，曝气，对兼氧池3.4充氧搅拌。鼓风机还与MBR膜池3.5相连，充氧。

[0035] 在处理污水的过程中，会产生废气，废气经过废气净化装置后通过废气排出装置至生态景观层2被吸收净化。废气净化装置包括与污水处理装置相连的废气收集管、通过废

气收集管连接的喷淋设备，喷淋设备与生物脱臭层2.1内的废气排出装置相连。生化池即污

水处理装置产生的废气经过废气收集管输送至喷淋设备，具体是喷淋净化塔，经过喷淋处

理后的废气通过废气排出装置排入生态景观层2的下部即生物脱臭层2.1。生态景观层2下

部的生物脱臭层2.1用于吸附和净化一部分的臭气，特别是含硫废气，上部土壤中的细菌和

植被根系通过生物反应吸收废气中的有机物质，达到净化气体的作用。同时，生态植被层

2.2的土壤中的水分渗入生物脱臭层2.1，可以保证生物脱臭层2.1具有一定湿度，并稳定pH

值，使其附着的微生物细菌始终维持在较好的生长状态。

[0036] 具体的，臭气进入喷淋设备进行湿润，增加其湿度后，排入生态景观层2中位于下部的生物脱臭层2.1。首先臭气中的化学物质被附着有微生物细菌的复合材料吸附，从气相

转移至液相；随后化学物质在填料表面进行扩散。生物脱臭层2.1的复合材料表面的微生物

细菌将臭气中的恶臭物质氧化分解，特别是硫化氢，含氮物质等被细菌氧化分解为无害、简

单的产物。其中含硫污染物被氧化分解成硫、硫酸盐和亚硫酸盐，含氮污染物被氧化分解成

铵盐、硝酸盐；其它污染物被氧化分解成二氧化碳和水。其中生物脱臭层2.1中的改性铁剂

会和硫反生化学反应，能有效地降低硫的含量。剩余废气可作为土壤中的细菌和植被根系

的营养液，被进一步的吸收利用。

[0037] 本实用新型立体式生态污水净化装置具有处理污水高效、景观效果好、无二次污染等优点，采用MBR结合生物除臭的污水处理技术，实现了生态环境与污水处理设施的有机

结合和优势互补。具体的如下：

[0038] (1)MBR生化处理系统具有处理能力强、固液分离效率高、出水水质好、占地空间小、运行管理简单等特点。MBR具有对污染物降解效果好，脱氮除磷能力强，出水水质稳定，

剩余污泥产量低，设备紧凑，操作简单等优点；

[0039] (2)在立体式生态污水净化装置中，所有的污水设施均安装于生态植被层下，不仅有效地减小设备运行所产生的噪声污染，而且使整个污水处理系统更具景观效果，特别适

用于农村、自然风景区和生态保护区等，实现了周围生态环境与污水处理和谐统一；

[0040] (3)生态景观层2用于吸收净化污水处理过程中产生的臭气，该工艺具有脱臭能力强，运行稳定，设备简单，维护简单，对有机废气，硫化氢等污染物去除率高，基本没有二次

污染等优点，不仅有效的解决了污水设施臭味严重、废弃物处置难的问题，而且大大提高了

资源利用率，充分体现了人与生态环境的和谐相处和可持续发展的理念。

[0041] 以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所

作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围

内。