CN104230095B - 一种城郊生活污水生态截净系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种城郊生活污水生态截净系统，包括污水与雨水收集池与污水与雨水分离系统，该系统还包括循环式渗滤系统、污水净化系统、循环水道与储水池，城市污水与雨水分离后，雨水经排水管网收集送至雨水沉砂池过滤后送入河道，城市污水经污水排水管网收集后与郊区的农家污水汇合送入循环式渗滤系统，经渗滤后的水送入污水净化系统，净化后送入储水池。本发明成本低、效率高、提高水资源的利用率；集污水和雨水综合利用于一体，利于水资源的循环利用；电耗少，能耗少，利于环保；在生态去污系统中养殖水生动物与经济作物，达到了净水要求，同时带来了一定的经济效益与社会效益。

Description

一种城郊生活污水生态截净系统

技术领域

本发明涉及污水的处理及再利用领域，特别涉及一种城市污水、农家污水与雨水的处理的城郊生活污水生态截净系统。

背景技术

如果把一座城市看成一个有生命的有机整体，那么由护城河、流经城市的河流和城市湿地等组成的城市水系就犹如这个有机体的血液。它不但作为一种不可再生的自然资源滋养着一方人民，让城市充满勃勃生机，更具有重要的生态服务功能。近年来，随着城市化进程的逐步加速，我国许多地方大干快上，一座座崭新的城市如雨后春笋般拔地而起，而作为城市重要组成部分的城市水系却遭受了巨大的破坏。这些破坏主要表现在:一是城镇人口增加带来了城市生活垃圾激增，而一些市民的环境意识不强，随意往河道内倾倒生活垃圾，使不少城市水体遭受严重污染，一些小水泡甚至沦为垃圾填埋场。

几乎所有城市河流都成为下水道的排泄场，河流的水质越来越差；有的城市有污水处理系统，但采取了“大截排”的污水集中处理的方式，把污水集中起来通过污水干管送到十几公里以外的污水处理厂集中处理，这样的污水处理系统非常不经济，也无法进行中水的就地利用。污水“搬家”的简单做法也无助于削减排向大自然的COD总量。

城市生活污水的无度排放，令内河水系的水质不断恶化，加上对水系上游水源的保护不力，使得水系的长年径流量不断变少，更加剧了水质的恶化。在六七十年代，很多河水还清澈见底，而如很多城市内河垃圾沉积，黑水翻天，臭气扑鼻。

全国防洪堤从解放初的9万km，到20世纪80年代的16万km，目前的25万km，堤线越来越长，堤身越来越高，相应的洪水水位也越来越高。这是因为在我国一些城市，城市河道治理基本上执行一百年一遇、五十年一遇的一刀切设计标准形成城市内部高大的防洪堤，严重地影响了原有的城市排水系统、道路交通和生态系统。这种单一的水系治理思路，使得河道成了单纯的防洪工程：其弊端主要体现在以下方面：首先是河道、湖泊的硬质驳岸和砌底，原有的自然河堤或土坝变成了钢筋混凝土或浆砌块石护岸，河道断面形式单一生硬，造成了水岸景观的千篇一律，水生态和历史文化景观的严重破坏。其次在治理河岸护堤时，不少城市都采取垂直型护壁堤围的形式，或者不合理地种植护堤植被，破坏了河流的生态功能。城市内的河道或者护城河的河床砌上水泥后，短期内确实水清见底，但是用不了多久，河流就因为失去了天然生态水的更新以及自净功能而变成一河死水。天长日久，河水发臭、浑浊，不但不能给城市带来益处，反而变成了城市的一大污染源。三是在城市建设过程中，原有的护城河或者其他城市蓄水地被过量取水又得不到及时补充导致河道干涸，水体消失。按人的主观意志（为了修路、盖房、旅游）改变河流的走向、切断河流之间的联系，随意填埋、裁弯取直、填河造地，围湖造地，致使许多优美的明河变成了暗渠，原来流动互通的水系变成了支离破碎的水沟，原有河道的自然生态群落遭到毁灭，城市水系失去了自我净化的能力。这是典型的与河流争空间。

中国专利公布号CN103387309A，公布日2013年11月13日，名称为应用于河流生态系统控制水体污染的方法，采用生物膜法和物理吸附法相结合的组合方法对水体污染进行控制，所述组合方法通过同一个装置实现，用于该方法的装置由生物接触氧化处理装置和物理吸附处理装置组合而成。其不足之处在于，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于为了解决现有水环境的修复技术造价高、修复的副作用及季节性限制的缺陷而提供一种成本低、效率高、集污水和雨水综合利用的城郊生活污水生态截净系统。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种城郊生活污水生态截净系统，包括污水与雨水收集池与污水与雨水分离系统，该系统还包括循环式渗滤系统、污水净化系统、循环水道与储水池，城市污水与雨水分离后，雨水经排水管网收集送至雨水沉砂池过滤后送入河道，城市污水经污水排水管网收集后与郊区的农家污水汇合送入循环式渗滤系统，经渗滤后的水送入污水净化系统，净化后送入储水池。在本技术方案中，收集城市污水和雨水后，利用污水与雨水分离器将其分离，分离后的污水与农家污水汇合送入循环式渗滤系统，循环式渗滤系统提高了进入滤池水体中溶解氧的含量，从而克服了沙滤池的臭味问题，具有更好的出水水质，对BOD和总悬浮物的去除率可达95%以上，以采用多种填料提高去除污水中有害颗粒的截留问题；经过循环式渗滤系统后的水进入污水净化系统，污水净化系统起到净化水的作用，改善生态环境，促进退化水生态系的恢复，同时可以养殖经济作物与水生动物从而获得经济效益。

作为优选，所述污水净化系统包括一级处理池、二级处理池、三级处理池、水稻田，一级处理池内密集培养藻类微生物与浮水植物，一级处理池底部由多孔土质滤材堆积而成，所述多孔土质滤材中植入硝化细菌群与苦草；二级处理池为水生动物养殖池；三级处理池内种植经济作物。在本技术方案中，一级处理池以去除污水中含有的重金属、氮、磷、有机物等物质，达到净化水质，而一级处理池的藻类微生物死亡后捞出可作为二级处理池内水生动物的部分食物，节省成本；二级处理池养殖水生动物，可获得额外的经济效益；三级处理池种植经济作物，可获得额外的经济效益。

作为优选，藻类微生物为纤维藻、小球藻、栅藻、螺旋藻或绿藻中的几种，浮水植物包括浮萍、凤眼莲、满江红或睡莲中的几种，一级处理池中藻类微生物的含量为1×10³-8×10⁴个/mL，浮水植物的种植密度为70-85株/m²，苦草的种植密度为90-105株/m²。

作为优选，硝化细菌群的含量为1×10³-1×10⁴cfu/mL。

作为优选，二级处理池中养殖的水生动物包括食植动物与肉食动物，食植动物为中国对虾、三疣梭子蟹、鲢鱼或鳙鱼中的几种，肉食动物为黄鳝、花鲈、中华鳖、蝾螈、银鲳中的几种，食植动物的养殖密度为120-200只/亩，肉食动物的养殖密度为55-100只/亩。

作为优选，经济作物为莲藕、荷花、芦竹、茭白、荸荠、菱角、芡实或鸢尾中的几种，种植密度为150-200株/m²。

作为优选，一级处理池的面积为10-15亩，二级处理池的面积为50-75亩，三级处理池的面积为20-30亩。

作为优选，所述循环渗滤系统包括一预处理池，其中设置有过滤填料；预处理池的出水管连接到一循环式供水池，并通过水泵入一滤池系统；该滤池系统包括顶部的多个入水管，所述滤池系统中填充有用于过滤的填料，底部设置有排水管。

作为优选，循环水道宽度为1-1.5m、高度0.5-0.7m。

作为优选，储水池的中的水一部分送入河道，另一部分送入郊区养殖场做养殖用水。

本发明的有益效果：1）成本低、效率高、提高水资源的利用率；2）集污水和雨水综合利用于一体，利于水资源的循环利用；

3）电耗少，能耗少，利于环保；

4）在生态去污系统中养殖水生动物与经济作物，达到了净水要求，同时带来了一定的经济效益与社会效益。

附图说明

图1是本发明的示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例与附图，对本发明做进一步的解释：

本发明中，若非特指，所采用的原料均可从市场购得或是本领域常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。

污水与雨水分离系统为连续偏侧流雨污分离器，购自深圳市润和天泽环境科技发展有限公司。

多孔土质滤材为由火山灰性土烧制成，具有空隙直径为0.1-4μm，每升比表面积1-5万m²，颗粒直径1-10mm的通水性过滤材料。

实施例1

由图1可见，一种城郊生活污水生态截净系统，包括污水与雨水收集池与污水与雨水分离系统，该系统还包括循环式渗滤系统、污水净化系统、循环水道与储水池，城市污水与雨水分离后，雨水经排水管网收集送至雨水沉砂池过滤后送入河道，城市污水经污水排水管网收集后与郊区的农家污水汇合送入循环式渗滤系统，经渗滤后的水送入污水净化系统，净化后送入储水池；

循环水道宽度为1m、高度0.5m，通过循环水道将污水与雨水收集池与污水与雨水分离系统、循环式渗滤系统、污水净化系统、循环水道与储水池连接起来；

所述循环渗滤系统包括一预处理池，其中设置有过滤填料；预处理池的出水管连接到 一循环式供水池，并通过水泵入一滤池系统；该滤池系统包括顶部的多个入水管，所述滤池系统中填充有用于过滤的填料，底部设置有排水管；

所述污水净化系统包括一级处理池、二级处理池、三级处理池、水稻田；一级处理池的面积为10亩，二级处理池的面积为50亩，三级处理池的面积为20亩；

一级处理池内密集培养藻类微生物与浮水植物，一级处理池底部由多孔土质滤材堆积而成，所述多孔土质滤材中植入硝化细菌群与苦草；藻类微生物包括纤维藻、小球藻、栅藻、螺旋藻、绿藻，浮水植物包括浮萍、凤眼莲、满江红与睡莲，一级处理池中藻类微生物的含量为1×10³个/mL，浮水植物的种植密度为70株/m²，苦草的种植密度为90株/m²，硝化细菌群的含量为1×10³cfu/mL；

二级处理池为水生动物养殖池；养殖的水生动物包括食植动物与肉食动物，食植动物包括中国对虾、三疣梭子蟹，肉食动物包括黄鳝、花鲈，食植动物的养殖密度为120只/亩，肉食动物的养殖密度为55只/亩；

三级处理池内种植经济作物；经济作物包括莲藕、荷花、芦竹、茭白，种植密度为150株/m²。

储水池的中的水一部分送入河道，另一部分送入郊区养殖场做养殖用水，养殖场产生的养殖废水又可通过污水与雨水收集系统收集起来集中去污，循环再利用。

实施例2

一种城郊生活污水生态截净系统，包括污水与雨水收集池与污水与雨水分离系统，该系统还包括循环式渗滤系统、污水净化系统、循环水道与储水池，城市污水与雨水分离后，雨水经排水管网收集送至雨水沉砂池过滤后送入河道，城市污水经污水排水管网收集后与郊区的农家污水汇合送入循环式渗滤系统，经渗滤后的水送入污水净化系统，净化后送入储水池；

循环水道宽度为1.2m、高度0.6m，通过循环水道将污水与雨水收集池与污水与雨水分离系统、循环式渗滤系统、污水净化系统、循环水道与储水池连接起来；

所述循环渗滤系统包括一预处理池，其中设置有过滤填料；预处理池的出水管连接到一循环式供水池，并通过水泵入一滤池系统；该滤池系统包括顶部的多个入水管，所述滤池系统中填充有用于过滤的填料，底部设置有排水管；

所述污水净化系统包括一级处理池、二级处理池、三级处理池、水稻田；一级处理池的面积为12亩，二级处理池的面积为60亩，三级处理池的面积为25亩；

一级处理池内密集培养藻类微生物与浮水植物，一级处理池底部由多孔土质滤材堆积而成，所述多孔土质滤材中植入硝化细菌群与苦草；藻类微生物为栅藻、螺旋藻、绿藻，浮水植物为浮萍、凤眼莲、满江红，一级处理池中藻类微生物的含量为1×10⁴个/mL，浮水植物的种植密度为80株/m²，苦草的种植密度为100株/m²，硝化细菌群的含量为5×10³cfu/mL；

二级处理池为水生动物养殖池；养殖的水生动物包括食植动物与肉食动物，食植动物包括鲢鱼或鳙鱼，肉食动物包括中华鳖、蝾螈、银鲳，食植动物的养殖密度为180只/亩，肉食动物的养殖密度为80只/亩；

三级处理池内种植经济作物；经济作物包括荸荠、菱角、芡实与鸢尾，种植密度为180株/m²。

储水池的中的水一部分送入河道，另一部分送入郊区养殖场做养殖用水，养殖场产生的养殖废水又可通过污水与雨水收集系统收集起来集中去污，循环再利用。

实施例3

一种城郊生活污水生态截净系统，包括污水与雨水收集池与污水与雨水分离系统，该系统还包括循环式渗滤系统、污水净化系统、循环水道与储水池，城市污水与雨水分离后，雨水经排水管网收集送至雨水沉砂池过滤后送入河道，城市污水经污水排水管网收集后与郊区的农家污水汇合送入循环式渗滤系统，经渗滤后的水送入污水净化系统，净化后送入储水池；

循环水道宽度为1.5m、高度0.7m，通过循环水道将污水与雨水收集池与污水与雨水分离系统、循环式渗滤系统、污水净化系统、循环水道与储水池连接起来；

所述循环渗滤系统包括一预处理池，其中设置有过滤填料；预处理池的出水管连接到一循环式供水池，并通过水泵入一滤池系统；该滤池系统包括顶部的多个入水管，所述滤池系统中填充有用于过滤的填料，底部设置有排水管；

所述污水净化系统包括一级处理池、二级处理池、三级处理池、水稻田；一级处理池的面积为15亩，二级处理池的面积为75亩，三级处理池的面积为30亩；

一级处理池内密集培养藻类微生物与浮水植物，一级处理池底部由多孔土质滤材堆积而成，所述多孔土质滤材中植入硝化细菌群与苦草；藻类微生物包括、小球藻、栅藻、绿藻，浮水植物包括浮萍、凤眼莲与满江红，一级处理池中藻类微生物的含量为8×10⁴个/mL，浮水植物的种植密度为85株/m²，苦草的种植密度为105株/m²，硝化细菌群的含量为1×10⁴cfu/mL；

二级处理池为水生动物养殖池；养殖的水生动物包括食植动物与肉食动物，食植动物包括中国对虾、三疣梭子蟹，肉食动物包括黄鳝、花鲈、蝾螈与银鲳，食植动物的养殖密度为200只/亩，肉食动物的养殖密度为100只/亩；

三级处理池内种植经济作物；经济作物包括莲藕、荷花、芦竹、茭白、荸荠、菱角、芡实与鸢尾，种植密度为200株/m²。

储水池的中的水一部分送入河道，另一部分送入郊区养殖场做养殖用水，养殖场产生的养殖废水又可通过污水与雨水收集系统收集起来集中去污，循环再利用。

水质主要指标的氨氮、亚硝态氮、硝态氮采用国际奈氏定氮法；REDSEA或TETRA试剂盒；COD重铬酸钾测定法等测定。对本发明实施例1-3的生态去污系统进行水质测定，检测污水和雨水分离系统水中各物质的含量与储水池水中各物质的含量，结果见下表：

表1、分离系统水中的检测结果

	CODCr（mg/L）	氨氮（mg/L）	亚硝态氮（mg/L）	硝态氮（mg/L）
					实施例1	213.1	15.7	3.4	76
实施例2	203.4	15.6	3.73	74
					实施例3	200.7	16.78	4.32	73

表2、储水池中的检测结果

	CODCr（mg/L）	氨氮（mg/L）	亚硝态氮（mg/L）	硝态氮（mg/L）
					实施例1	35.37	0.2041	0.2278	5.396
实施例2	34.33	0.2032	0.2198	4.514
					实施例3	32.31	0.2181	0.2894	4.891

由表1与表2可见，CODCr的去除率为85%，氨氮的去除率为98.8%，亚硝态氮的去除率93.3%，硝态氮的去除率为93.9%，说明本发明的生态去污系统效果明显，集污水和雨水综合利用于一体，利于水资源的循环利用；电耗少，能耗少，利于环保；在生态去污系统中养殖水生动物与经济作物，达到了净水要求，同时带来了一定的经济效益与社会效益。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (5)

1.一种城郊生活污水生态截净系统，包括污水与雨水收集池与污水与雨水分离系统，其特征在于，该系统还包括循环式渗滤系统、污水净化系统、循环水道与储水池，城市污水与雨水分离后，雨水经排水管网收集送至雨水沉砂池过滤后送入河道，城市污水经污水排水管网收集后与郊区的农家污水汇合送入循环式渗滤系统，经渗滤后的水送入污水净化系统，净化后送入储水池，通过循环水道将污水与雨水收集池和污水与雨水分离系统与循环式渗滤系统、污水净化系统、储水池连接起来；所述污水净化系统包括一级处理池、二级处理池、三级处理池、水稻田，一级处理池内密集培养藻类微生物与浮水植物，一级处理池底部由多孔土质滤材堆积而成，所述多孔土质滤材中植入硝化细菌群与苦草；二级处理池为水生动物养殖池；三级处理池内种植经济作物；藻类微生物为纤维藻、小球藻、栅藻、螺旋藻或绿藻中的几种，浮水植物包括浮萍、凤眼莲、满江红或睡莲中的几种，一级处理池中藻类微生物的含量为1×10³-8×10⁴个/mL，浮水植物的种植密度为70-85株/m²，苦草的种植密度为90-105株/m²；硝化细菌群的含量为1×10³-1×10⁴cfu/mL；二级处理池中养殖的水生动物包括食植动物与肉食动物，食植动物为中国对虾、三疣梭子蟹、鲢鱼或鳙鱼中的几种，肉食动物为黄鳝、花鲈、中华鳖、蝾螈、银鲳中的几种，食植动物的养殖密度为120-200只/亩，肉食动物的养殖密度为55-100只/亩；经济作物为莲藕、荷花、芦竹、茭白、荸荠、菱角、芡实或鸢尾中的几种，种植密度为150-200株/m²。

2.根据权利要求1所述的一种城郊生活污水生态截净系统，其特征在于，一级处理池的面积为10-15亩，二级处理池的面积为50-75亩，三级处理池的面积为20-30亩。

3.根据权利要求1所述的一种城郊生活污水生态截净系统，其特征在于，所述循环式渗滤系统包括一预处理池，其中设置有过滤填料；预处理池的出水管连接到一循环式供水池，并通过水泵将水泵入一滤池系统；该滤池系统包括顶部的多个入水管，所述滤池系统中填充有用于过滤的填料，底部设置有排水管。

4.根据权利要求1所述的一种城郊生活污水生态截净系统，其特征在于，循环水道宽度为1-1.5m、高度0.5-0.7m。

5.根据权利要求1所述的一种城郊生活污水生态截净系统，其特征在于，储水池的中的水一部分送入河道，另一部分送入郊区养殖场做养殖用水。