一种潮汐式脉冲净水系统及其方法与流程

本发明属于净水，具体是一种潮汐式脉冲净水系统及其方法。

背景技术：

1、随着社会进步和居民生活水平的提高，生活用水量也随之增加，城市居民生活污水管网相对完善，污水处理设施和处理率也较高，相比较农村生活污水因基础设施较落后、居住分散、生活习惯差异大等特征导致农村污水的治理工作相对落后，且部分散排生活污水已经对周边水体造成污染，农村黑臭水体的治理工作也因此被提上了日程。

2、传统物化加生化处理工艺针对该类水体依旧可行，但在稳定运行，装置精简等方面需做出大幅度优化，才能适应农村地区污水处理需求特征。其中传统污水治理工艺的流程长、占地面积大、工艺较为复杂，需要专业人员的日常维护、处理能耗较高等问题都有待改进，以适应农村地区缺少专业人员日常维护、用地协调不便、水量少但波动大等特征。综上直接套用传统市政污水处理工艺用于农村生活污水的治理，存在诸多水土不服的问题。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了一种潮汐式脉冲净水系统及其方法，用于解决目前对废水进行净化不仅占地面积较大且对滤料利用率不佳的技术问题，本发明通过处理设施竖向设置，顶部进水、均匀布水，经由两层及以上滤料过滤吸附，再经第三承托板上下层滤料表面好氧性微生物作用，对污水进一步降解硝化、去除cod、氨氮等特征性污染物，当污水积蓄达到预设虹吸排水管高度时，通过虹吸现象完成一次潮汐式排水解决了上述问题。

2、为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种潮汐式脉冲净水系统，包括：塔体以及位于塔体上的屋顶，所述屋顶的内部设置有脉冲水箱，所述脉冲水箱的出水端贯穿屋顶和塔体并延伸至塔体的内部，所述塔体内腔的上方设置有布水板，所述布水板用于承接脉冲水箱的脉冲落水以及对脉冲落水均匀分布，所述塔体的内腔从上至下依次设置有第一承托板、第二承托板和第三承托板，所述塔体内腔的底部和第三承托板底部之间形成储水腔，所述第一承托板的上方填充有上层滤料，所述第二承托板的上方填充有中层滤料，所述第三承托板的上方填充有下层滤料，所述下层滤料中贯穿设置有若干个用于通气的穿孔通风管，所述第三承托板的顶部固定连接有隔板，所述隔板和塔体的内壁之间生成若干个单元格，所述第三承托板的顶部且位于单元格的内部安装有若干个虹吸排水管，所述第一承托板、第二承托板为平面均匀打孔板，所述第三承托板上设置有与虹吸排水管相适配的虹吸管排口。

3、需要说明的是上层滤料和中层滤料为功能性填料，主要包括陶粒、火山岩、轻质混凝土、硫铁矿、废石膏等，而下层滤料为微生物附着提供的载体，主要包括合成纤维球、生物陶粒滤料等。

4、优选的，虹吸排水管包括贯穿第三承托板的内管以及放置在第三承托板上的外管，所述内管套设在外管的外部，所述外管的外表面且位于内管顶端的下方开设有若干个通气孔/通水孔。

5、优选的，所述塔体的墙体表面且位于上层滤料内贯穿设置有上层进气管，所述塔体的墙体表面且位于中层滤料的内部贯穿设置有中层进气管，所述塔体的墙体表面且位于储水腔的内部贯穿设置有下层进气管，所述上层进气管、中层进气管和下层进气管均倾斜设置。

6、优选的，所述屋顶上设置有通风窗，所述塔体的墙体表面且位于第一承托板和第二承托板的下方均贯穿设置有可拆卸的百叶窗。

7、需要说明的是下层进气管的可拆卸方式可通过卡扣配合的方式或间隙配合的方式，第一承托板和中层滤料的之间以及第二承托板和下层滤料之间形成通风层，而百叶窗位于通风层处。

8、优选的，所述第三承托板上贯穿开设有螺纹孔，并且内管的外表面开设有与螺纹孔相适配的外螺纹，所述塔体的内表面且位于百叶窗的下方固定连接有若干个固定孔板，所述固定孔板的内表面螺纹连接有顶紧螺栓，所述顶紧螺栓的顶端固定连接有顶块，所述顶块的顶部滚动连接有用于支撑的滚动珠。

9、通过取下可拆卸的百叶窗后，通过转动顶紧螺栓使得滚动珠上的第一承托板和第二承托板均向下移动，此时的第一承托板和第二承托板上的上层滤料和中层滤料从安装百叶窗处漏出，便于对上层滤料和中层滤料进行更换，而对于第三承托板上的下层滤料可通过取下外管，并将内管从螺纹孔中旋出，此时的下层滤料可从螺纹孔处落至储水腔内，然后经塔体上的排水孔取出。

10、优选的，所述第一承托板底部至中层滤料顶部的距离以及第二承托板底部和下层滤料顶部的距离不小于20cm，下层滤料中的容水量根据进水量和水力停留时间1-3小时进行设置。

11、本发明还公开了一种潮汐式脉冲净水的方法，包括：

12、将需要净化的污水送至脉冲水箱内，当脉冲水箱内的污水提升至预设的恒定脉冲液位后，脉冲水箱的出水端将污水排至布水板的表面进行分布；

13、布水板上的污水通过经过布水板上的开孔均匀落至下方的上层滤料上，此时通风窗和上层进气管向上层滤料内补充空气，气液完成传质和渗透，对污水中的杂质进行过滤、吸附并穿过第一承托板滴落至中层滤料上，再经上方的百叶窗和中层进气管向中层滤料内补入空气，污水通过中层滤料再次进行过滤、吸附并穿过第二承托板滴落在下层滤料上，下层滤料对污水进行再次的吸附、过滤，并进行水力停留，净化的水体储存在第三承托板上方，储存液位高度大于内管时，进行一次虹吸排水，排水过程穿孔通风管经上端开口及百叶窗补入空气；虹吸排水是通过内管将净化后的水输送至储水腔的内部，并通过外接管道排出；

14、而需要对上层滤料和中层滤料进行更换时，通过取下塔体表面的多个百叶窗，并通过转动固定孔板上的顶紧螺栓，使得顶紧螺栓向下运动，并带动顶块上的滚动珠向下运动，此时滚动珠上对应的第一承托板和第二承托板向下移动，而上层滤料和中层滤料通过安装百叶窗的开口，将上层滤料和第二承托板漏出，而需要对下层滤料进行更换时，可将第二承托板向上推动，并从内管的外部取下外管之后转动内管从第三承托板的内部旋出，此时的下层滤料穿过螺纹孔并落至储水腔内，经排水管掏出即可。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：以塔体的形式将污水从上至下依次经过上层滤料、中层滤料和下层滤料进行沉降，从而对污水中的杂质进行吸附，并且配合倾斜设置在塔体上的上层进气管、中层进气管和下层进气管，能够使得污水在向下沉降时，向上层滤料和中层滤料内补入空气，使得气液完成传质和渗透，并且污水从第一承托板滴至中层滤料的表面以及从第二承托板滴至下层滤料的表面完成跌水充氧，相较于现有技术中生化处理需配置风机曝气单元和其带来的较高处理能耗，通过重力流跌水充氧实现了工艺精简和节能环保，而且由于第三承托板上的污水只能通过虹吸排水管进行排水，因此经过上层多级跌水曝气完成充氧的水体以及下层滤料表面好氧性微生物作用，对污水进一步降解硝化、去除cod、氨氮等特征性污染物，当污水积蓄达到预设虹吸排水管高度时，通过虹吸现象完成一次潮汐式排水，从而能够使得污水在下层滤料接触的时间更长，该方式应用在小体量、排放不规律的低污染型污水的净化处理，能够实现对提高污水的净化效果，特别的适用于农村生活污水或具备其相似污染特征的水体净化处理领域。