CN101913738A - 城市污水、工厂废水立体绿化处理工艺流程 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种城市污水、工厂废水立体绿化处理工艺流程，属于立体绿化与水污染控制领域。该工艺流程除包括经过格栅池以及厌氧沼气池预处理外，其还依次包括经过花卉兼氧池、水生花卉好氧池、水生蔬菜鱼类好氧池、水生植物花卉沉淀池、消毒回用池处理后，达到输出回用的标准。本工艺流程通过源头上治理城市生活污水、工厂废水，从根本上解决水质日益恶化，部分城市河段水质变黑发臭的问题，净化污水、废水的同时还可扩大屋顶绿化立体绿化而美化环境、降低噪声净化空气，并通过充分利用沼气而回收能源，通过收获蔬菜、鱼、对处理后的污水循环利用到冲厕、屋顶绿化立体绿化、景观用水的补充水而产生经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种城市污水、工厂废水立体绿化处理工艺流程，属于立体绿化与水污染控制领域。
背景技术
水污染是我国面临的严重环境问题之一。我国城市污水处理率在1991年仅为3.3％，特别是一些中小城市，由于资金的缺乏，城市污水更是很难处理。大量的污水直接排放不仅破坏生态，加剧水荒，还严重地危害着工农业的生产和人类的健康和安全。现阶段，我国城市生活污水、工厂有机废水(如食品废水等)主要面临着如下问题：
1、生活污水一般仅经化粪池简单处理后排入城市排水管网就近排入四周河道，或未经处理直接排入四周河道。
2、城镇生活污水管网系统尚未建成和完善，污水截污率不高。虽然在各个城市的周边相继建成了污水处理厂，但因截污率低，有些难以正常运行。
3、由于大量城市生活污水未经处理直接排入河道使流经城镇河段水质日益恶化，部分城市河段水质变黑发臭。随着城市人口的剧增，城镇生活污水量将不断增大，纳污河流污染不断加剧。
4、典型城市生活污水、工厂有机废水(如食品废水)生物除磷脱氮工艺多采用A2/0、SBR工艺流程。通过一系列的定期排泥，污泥加药，机械脱水等过程，把剩余污泥排放处理，保证除磷效果。这种工艺不仅需要高昂的投资和运行费用，还需要专业的管理人员。
5、城市生态环境形势严峻，中心区热岛效应非常显著；气象学家发现，人口和经济活动量集中的城市，往往比外围的乡村温度高上3-5℃。对付高温，传统手段基本是空调，由此更容易引发城市热岛效应。屋顶绿化、立体绿化可能是缓解热岛效应之道。
6、土地紧张，可实现绿化的土地越来越少。而城市化进程的加快又对城市绿化用地提出了更高的要求；
7、绿色建筑是循环经济的典范，而屋顶绿化立体绿化则是绿色建筑体系中最重要的技术之一；据加拿大权威研究报告显示，多伦多地区每平方米屋顶绿化每年的综合节能效益达到6.5千瓦/小时。
8、大面积灰色和黑色的屋顶是城市热岛效应的主要原因之一，也是未被利用的最后一块空间资源。
以深圳市为例，据初步测算，按2005年深圳市建成区面积713平方公里计算，屋顶面积约为建成区总面积的20％(国际上通常按15％-30％计算)，则深圳市屋顶总面积约为140平方公里。这是深圳市未被利用的最后一块空间资源。然而，这块巨大的屋顶面积多半被荒废，裸露在夏季炎热的阳光下，吸收着巨大的太阳能，并转化为热能散发到空气中，成为城市热岛效应的主要因素之一。屋顶立体绿化既是对这块空间资源的有效利用，也是大幅度提高中心城区绿化覆盖率、消除热岛效应的重要措施。近年来，也有大量的关于城市生活污水处理的技术及设备出现，如专利号为02155594.X的城市生活污水处理工艺流程及方法的专利以及申请号为200310119368.1的城市污水处理工艺及方法的专利，均采用将污水初步处理后输入至厌氧反应装置进行反应，将污水中的有机物转化为沼气，并经过后续的处理工艺将水质进一步净化以达到无污染排放的标准，但是上述两种工艺均存在成本高、功能单一的缺陷，单纯的以净化水为目的且需耗费大量人力、物力，同时，城市热岛效应仍然无法有效解决。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种城市污水、工厂废水立体绿化处理工艺流程，它可在净化处理城市生活污水的同时产生其它的经济效益，降低企业成本，同时可通过屋顶立体绿化而美化环境、降低噪声、净化空气，降低城市热岛效应。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：城市污水、工厂废水立体绿化处理工艺流程，该工艺流程包括城市污水、工厂废水经过格栅池以及厌氧沼气池预处理，其特征在于，该工艺流程还依次包括：
(1)污水、废水经提升泵提升至屋顶的花卉兼氧池；
(2)污水、废水由花卉兼氧池输入至水生花卉好氧池；
(3)污水、废水由水生花卉好氧池输入至水生蔬菜鱼类好氧池；
(4)污水、废水由水生蔬菜鱼类好氧池输入至水生植物花卉沉淀池；
(5)污水、废水由水生植物花卉沉淀池输入至消毒回用池；
(6)由消毒回用池输出回用；
其中，流程(1)中所述花卉兼氧池分为上下两层，上层为多孔滤料和改良土以及沉淀池出来的污泥，泥土上种有根系发达的景观植物花卉；下层为兼氧池，景观植物花卉的根系置于其中；
流程(2)中所述水生花卉好氧池分为上下两层，上层为多孔滤料，多孔滤料上种根系发达的水生花卉，好氧池四周种景观植物花卉；下层为好氧池，水生花卉的根系置于其中；
流程(3)中所述水生蔬菜鱼类好氧池分为上下两层，上层为多孔滤料，多孔滤料上种根系发达的水生蔬菜，池四周种景观植物花卉；下层为好氧池，水生蔬菜的根系置于其中，并在好氧池内放养鱼类；
流程(4)中所述水生植物花卉沉淀池为单层，池内种植水生植物和水生花卉。
实现本发明目的的技术方案还进一步包括，
所述厌氧沼气池分两段，第一段为厌氧沼气池，第二段为厌氧集水池。
所述花卉兼氧池上部装有污水污泥回流泵。
所述水生花卉好氧池底部装有曝气管道，曝气管道连接至风机。
所述水生花卉好氧池上部装有在线化学需氧量控制仪，下部装有污水污泥回流泵。
所述水生蔬菜鱼类好氧池底部装有曝气管道，曝气管道连接至风机。
所述水生植物花卉沉淀池下部装有污水污泥回流泵。
所述消毒回用池底部装有曝气管道，曝气管道连接至风机。
所述消毒回用池通过加药泵与漂白水箱连接。
本发明优势在于，
1、通过源头上治理城市生活污水、工厂有机废水，从根本上解决水质日益恶化，部分城市河段水质变黑发臭的问题；
2、解决利用传统工艺治理城市生活污水、工厂有机废水不仅需要高昂的投资和运行费用，还需要专业的管理人员的问题，减小处理城市生活污水、工厂有机废水(如食品废水等)的投资成本和运行成本。
3、可扩大屋顶绿化立体绿化而美化环境、降低噪声净化空气。
4、通过充分利用沼气而回收能源，并通过收获蔬菜、鱼、对处理后的污水循环利用到冲厕、屋顶绿化立体绿化、景观用水的补充水而产生经济效益。
附图说明
图1为本发明工艺流程方框图。
图2为本发明工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行说明：
如图1及图2所示为本发明工艺流程图。由于城市生活污水、工厂有机废水1中含有小量杂物，为了保证后续处理工序的正常运行，避免堵塞和减少对设备的损坏，需设置中、细两道格栅池2，被格栅截留下来的杂物定期清理外运。
污水1在经过格栅池2后输入至厌氧沼气池，厌氧沼气池分两段，第一段为厌氧沼气池3，第二段为厌氧集水池4，池容根据废水量和污染物浓度而定。污水1在厌氧沼气池内停留时间较长，依次发生水解反应、酸化反应和产气反应。在水解段，复杂的、难溶的、难降解的大分子有机物被胞外酶水解为简单的、溶解性好的、易生物降解的小分子有机物，例如，水解性细菌或发酵性细菌将纤维素水解为糖类，将蛋白质水解为氨基酸；在酸化段，溶解性的有机物由兼性细菌转化为小分子的有机酸、醇、醛等；在产气段，小分子的有机酸、醇、醛等在厌氧环境中，在一定的温度、PH的条件下，通过沼气细菌的分解而产生沼气，沼气经特殊的设施和管道接到楼顶菜园做照明或保温用。
经厌氧后的污水1由提升泵5提升到位于屋顶17的花卉兼氧池7，流量计6对水量进行记录，以此控制泵水量。花卉兼氧池7分两层，上层有多孔滤料和少量改良土和沉淀池出来的污泥，泥土上种根系发达的景观植物花卉等；下为一定高度的兼氧池，其高度根据楼顶的承重而定，池容根据废水量和污染物浓度而定，通过景观植物花卉的根系吸收污水中的有机物、氨氮、磷酸盐，释放氧气，去除异味。花卉兼氧池7上部装有污水污泥回流泵16。
经花卉兼氧池7处理后的污水自流入水生花卉好氧池8，水生花卉好氧池8分上下两层，上层为多孔滤料，多孔滤料上种根系发达的水生花卉，池四周种景观植物花卉等；下为一定高度的好氧池，其高度根据楼顶的承重而定，池容根据废水量和污染物浓度而定，通过水生花卉的根系吸收污水中的有机物、氨氮、磷酸盐，释放氧气，进一步去除异味。花卉兼氧池7底部装有曝气管道，曝气管道连接至风机15。通过好氧池8内的D0(溶解氧)仪表控制鼓风机定时曝气，该时段的出水，除SS(悬浮物)外原则要达到渔业和农业用水标准；水生花卉好氧池上部装有在线COD(化学需氧量)控制仪，下部装有污水污泥回流泵16，如污水的COD超过设定的COD值，污水污泥回流泵16将沉淀池内的污泥污水抽回至花卉兼氧池7，水生花卉好氧池8的鼓风机开始曝气；当污水的COD正常时污水污泥回流泵16停止回流，鼓风机停止曝气。
经水生花卉好氧池8处理后的污水自流入水生蔬菜鱼类好氧池9，水生蔬菜鱼类好氧池9分为上下两层，上层为多孔滤料，多孔滤料上种根系发达的水生蔬菜，池四周种景观植物花卉等；下为一定高度的好氧池，其高度根据楼顶的承重而定，池容根据废水量和污染物浓度而定。在好氧池内放养一定的鱼类。通过水生蔬菜的根系吸收污水中的有机物、氨氮、磷酸盐，释放氧气，进一步去除异味；在好氧池内放有适合该环境生存的鱼类，通过鱼类的运动对污水进行搅拌，以便使水生蔬菜的根系更充分的吸收污水中的有机物、氨氮、磷酸盐；底部装有曝气管道，通过好氧池内的DO仪表控制鼓风机定时曝气。
水生蔬菜鱼类好氧池9处理后的污水自流入水生植物花卉沉淀池10，池的高度根据楼顶的承重而定，污水中的污泥在此沉淀，池内种水生植物和水生花卉，通过水生植物和水生花卉的根系吸收污水中的有机物、氨氮、磷酸盐；经沉淀后的污水进入水生植物清水池，通过水生植物的根系吸收污水中的有机物、氨氮、磷酸盐，释放氧气。沉淀池下部装有污水污泥回流泵16。
污水由水生植物花卉沉淀池10输出后输入至消毒回用池11，消毒回用池11通过加药泵13与漂白水箱14连接，对回用池内的水进行消毒漂白。经彻底处理后的污水可回用到冲厕、或直接达标排放作立体绿化用水。
根据气温和所选植物等因素，还可在本发明处理设备上加盖温室防雨棚，利用厌氧池产生的沼气燃烧来夜间照明和保温，以保证温度及各类植物夜间的光合作用；在该处理系统周围栽种驱蚊植物(如薰衣草、天竺葵等)来驱赶蚊虫等。
Claims (9)
1.城市污水、工厂废水立体绿化处理工艺流程，该工艺流程包括城市污水、工厂废水经过格栅池以及厌氧沼气池预处理，其特征在于，该工艺流程还依次包括：
(1)污水、废水经提升泵提升至屋顶的花卉兼氧池；
(2)污水、废水由花卉兼氧池输入至水生花卉好氧池；
(3)污水、废水由水生花卉好氧池输入至水生蔬菜鱼类好氧池；
(4)污水、废水由水生蔬菜鱼类好氧池输入至水生植物花卉沉淀池；
(5)污水、废水由水生植物花卉沉淀池输入至消毒回用池；
(6)由消毒回用池输出回用；
其中，流程(1)中所述花卉兼氧池分为上下两层，上层为多孔滤料和改良土以及沉淀池出来的污泥，泥土上种有根系发达的景观植物花卉；下层为兼氧池，景观植物花卉的根系置于其中；
流程(2)中所述水生花卉好氧池分为上下两层，上层为多孔滤料，多孔滤料上种根系发达的水生花卉，好氧池四周种景观植物花卉；下层为好氧池，水生花卉的根系置于其中；
流程(3)中所述水生蔬菜鱼类好氧池分为上下两层，上层为多孔滤料，多孔滤料上种根系发达的水生蔬菜，池四周种景观植物花卉；下层为好氧池，水生蔬菜的根系置于其中，并在好氧池内放养鱼类；
流程(4)中所述水生植物花卉沉淀池为单层，池内种植水生植物和水生花卉。
2.根据权利要求1所述的城市污水、工厂废水立体绿化处理工艺流程，其特征在于，所述厌氧沼气池分两段，第一段为厌氧沼气池，第二段为厌氧集水池。
3.根据权利要求1所述的城市污水、工厂废水立体绿化处理工艺流程，其特征在于，所述花卉兼氧池上部装有污水污泥回流泵。
4.根据权利要求1所述的城市污水、工厂废水立体绿化处理工艺流程，其特征在于，所述水生花卉好氧池底部装有曝气管道，曝气管道连接至风机。
5.根据权利要求1或4所述的城市污水、工厂废水立体绿化处理工艺流程，其特征在于，所述水生花卉好氧池上部装有在线化学需氧量控制仪，下部装有污水污泥回流泵。
6.根据权利要求1所述的城市污水、工厂废水立体绿化处理工艺流程，其特征在于，所述水生蔬菜鱼类好氧池底部装有曝气管道，曝气管道连接至风机。
7.根据权利要求1所述的城市污水、工厂废水立体绿化处理工艺流程，其特征在于，所述水生植物花卉沉淀池下部装有污水污泥回流泵。
8.根据权利要求1所述的城市污水、工厂废水立体绿化处理工艺流程，其特征在于，所述消毒回用池底部装有曝气管道，曝气管道连接至风机。
9.根据权利要求1或8所述的城市污水、工厂废水立体绿化处理工艺流程，其特征在于，所述消毒回用池通过加药泵与漂白水箱连接。
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