本實用新型涉及污水深度處理技術領域，具體來說，涉及一種用于微污染水體深度凈化的多段式生態礫石床系統。

背景技術：

隨著我國經濟的快速發展，我國每年的工業污水和生活污水排放量都在逐年增加，而這些排放的污水中的核心污染問題是氮、磷富營養化。雖然我國在城市中普遍建立了污水處理廠，但由于早期城市污水管網設計不合理，還是有很多污水直接排放到河道內，加之我國廣大農村地區的農業污水和生活污水分散，不易控制，大多直接排放到河道內，這些被污染的河道成為江河、湖泊、海洋富營養化污染的源頭。近年來，隨著我國工業化、城鎮化進程的加快以及面源污染的加劇，大量污染物進入湖泊系統，湖泊富營養化日益嚴重。據有關部門調查全國近75％的湖泊出現了不同程度的富營養化，90％城市水域污染嚴重。面對如此嚴峻的水體污染現狀，急需尋找合適的生態水處理技術。

在我國傳統的城市河流治理中，一般采用的方法是使用傳統的殺藻劑、絮凝劑等化學方法，或采用疏浚、清淤、駁岸、截污等物理方法，這些辦法雖然能夠暫時緩解河道的污染情況，但不能根本解決問題，再次污染很快會發生。

生態礫石床法是一種成熟的微污染水體凈化生態工程技術，其通過引導目標處理水體流經處理槽，使污水與處理槽內填料表面的生物膜接觸反應，達到水質凈化目的。生態礫石床技術以礫石為載體，通過附著其上的生物膜作用，達到降低污染負荷的目的。結合自身工藝特點，其主要適用于：1）河道截留水治理；2）污水廠尾水再凈化；3）合流制雨污混合水處理等微污染水體治理。

針對相關技術中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術實現要素：

針對相關技術中的上述技術問題，本實用新型提出一種用于微污染水體深度凈化的多段式生態礫石床系統，能夠隨時監測集水池水位，根據水位變化，發現污堵情況時，通過反洗系統在線自動預防礫石床填料產生淤積、阻塞現象。

為實現上述技術目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種用于微污染水體深度凈化的多段式生態礫石床系統，包括依次設置的水質調節區、配水區、若干段礫石床、集水區，所述水質調節區上方設置有分水閥門，所述分水閥門一側通過管道連接水質調節區，另一端通過管道連接配水區，所述集水區一側設置有若干液位調節閥門，所述礫石床下方通過反洗系統與水質調節區相連通。

進一步的，所述反洗系統為氣水聯合反洗系統，其包括空氣壓縮機、曝氣支管、反洗水泵、反洗支管，曝氣支管及反洗支管連接穿孔管，反洗支管通過反洗支管連接穿孔管與曝氣支管相連通；所述反洗水泵一側通過反洗支管依次與反洗閥門、礫石床底部相連通，另一側通過管道與所述水質調節區底部相連通；所述空氣壓縮機一側通過曝氣支管依次與流量計、曝氣閥門、礫石床底部相連通。

進一步的，所述水質調節區兩側分別設置水閘和水壩，水壩一側設置有所述配水區。

優選的，所述若干段礫石床包括依次設置的第一礫石床、第二礫石床、第三礫石床......第N-1礫石床、第N礫石床，其中N≥2，第N礫石床一側設置有所述集水區。

進一步的，所述集水區上方設置回流水泵，所述回流水泵一側通過管道與所述集水區相連通，另一側通過管道與所述第一礫石床相連通。

進一步的，所述礫石床上方設置有液位計。

進一步的，所述礫石床內設置有填料，所述填料為天然石材，為礫石、鵝卵石、石英砂、頁巖、蛭石、火山石、沸石中的一種或多種，其粒徑控制在30mm-200mm，其孔隙率為30%-45%。

進一步的，所述分水閥門連接多個與所述若干礫石床相對應的分水支管，所述分水支管以進水泵入或以自流方式進入所述礫石床。

優選的，所述反洗支管連接穿孔管為PVC或不銹鋼材質制成。

本實用新型的有益效果：

1)、處理效果好：與人工濕地等常規技術相比，占地面積小，處理效率高；對于BOD（生化需氧量）、NH3-N（氨氮）和SS（水中懸浮物）等去除率可達70-90%；進水水質有較大幅度的波動，亦有較強的適應能力；

2)、運行維護簡便，節約成本：無需配置復雜的儀表和自控系統，日常僅需有限的操作維護工作量；節約投資成本和運行成本；

3)、通過液位調節閥門可以調節出水液位，控制生態礫石床水深；通過在線液位監測及反洗系統預防礫石床填料產生淤積、阻塞。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據本實用新型實施例所述的一種用于微污染水體深度凈化的多段式生態礫石床系統的結構示意圖；

圖2是根據本實用新型實施例所述的礫石床的結構示意圖。

圖中：

1、水質調節區；2、分水閥門；3、配水區；4、礫石床；5、集水區；6、液位調節閥門；7、空氣壓縮機；8、曝氣支管；9、回流水泵；10、分水支管；11、曝氣閥門；12、進水閘；13、水壩；14、液位計；15、反洗水泵；16、反洗支管；17、反洗支管連接穿孔管。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

如圖1所示，根據本實用新型實施例所述的一種用于微污染水體深度凈化的多段式生態礫石床系統，包括依次設置的水質調節區1、配水區3、若干段礫石床4、集水區5，所述水質調節區1上方設置有分水閥門2，所述分水閥門2一側通過管道連接水質調節區1，另一端通過管道連接配水區3，所述集水區5一側設置有若干液位調節閥門6，所述礫石床4下方通過反洗系統與水質調節區1相連通。

所述反洗系統為氣水聯合反洗系統，其包括空氣壓縮機7、曝氣支管8、反洗水泵15、反洗支管16，曝氣支管及反洗支管連接穿孔管17，反洗支管16通過反洗支管連接穿孔管17與曝氣支管8相連通；所述反洗水泵15一側通過反洗支管16依次與反洗閥門、礫石床4底部相連通，另一側通過管道與所述水質調節區1底部相連通；所述空氣壓縮機7一側通過曝氣支管8依次與流量計、曝氣閥門11、礫石床4底部相連通。

所述水質調節區1兩側分別設置水閘12和水壩13，水壩13一側設置有所述配水區3。

所述若干段礫石床4包括依次設置的第一礫石床、第二礫石床、第三礫石床......第N-1礫石床、第N礫石床，其中N≥2，第N礫石床一側設置有所述集水區5。

所述集水區5上方設置回流水泵9，所述回流水泵9一側通過管道與所述集水區5相連通，另一側通過管道與所述第一礫石床相連通。

所述礫石床4上方設置有液位計14。

所述礫石床4內設置有填料，所述填料為天然石材，為礫石、鵝卵石、石英砂、頁巖、蛭石、火山石、沸石中的一種或多種，其粒徑控制在30mm-200mm，其孔隙率為30%-45%。

所述分水閥門2連接多個與所述若干礫石床4相對應的分水支管10，所述分水支管10以進水泵入或以自流方式進入所述礫石床4。

所述反洗支管連接穿孔管17為PVC或不銹鋼材質制成。

在一個實施例中，如圖2所示，所述礫石床4寬50m，長200m，面積為10000m²，礫石床4填料空隙率約為40%，采用三級串聯組合；有效水深為2.0m時，按6.5萬m³/d的進水規模，水力停留時間約為3個小時。其中，第一礫石床為高位礫石床段，第二礫石床為次高位礫石床段，第三礫石床為低位礫石床段。水從高位礫石床段入水，經過次高位礫石床段，從低位礫石床段出水；同時，從低位礫石床段回流入高位礫石床段。當高位礫石床段和次高位礫石床段為（A段）厭氧段，低位礫石床段為（0段）時，對水中氨氮去除率效果較好。當高位礫石床段、次高位礫石床段、低位礫石床段均為（0段）時，對水中BOD去除率效果較好。

為了方便理解本實用新型的上述技術方案，以下通過具體使用方式上對本實用新型的上述技術方案進行詳細說明。

在具體使用時，根據本實用新型所述的一種用于微污染水體深度凈化的多段式生態礫石床系統，通過回流水泵9可以控制回流比，采用空氣壓縮機7對多段礫石床4進行充氧曝氣，多段礫石床4渠道下方均鋪設曝氣支管8，實際運行時，可調節各支管上的曝氣閥門11決定是否對礫石床單元進行曝氣，以此控制O/A(曝氣區和非曝氣區容積比)，通過氣體轉子流量計計量曝氣量。水質調節區1通過進水閘12和水壩13控制水質調節區1的容積。所述的多段礫石床4上方設置有液位計14，可獲取液位值來判斷礫石床是否發生堵塞，若所述液位值大于預設的液位閾值，則判定礫石床出現污堵。堵塞時，開啟反洗系統進行反洗，清理污堵。

綜上所述，借助于本實用新型的上述技術方案，本實用新型適用于微污染水體深度凈化，具有結構簡單、投資省、水質凈化效果較好等優點。本實用新型充分考慮到現有的微污染河道水及類似水體治理存在的問題，提供一種對河道水凈化的礫石床結構，具體是一種不改變河道原有外觀形態、低運行成本、運行穩定、運轉維護簡單、充分利用礫石接觸氧化、同時可根據季節、處理目的，變換調節處理方式的礫石床結構。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。