CN104986917A - 景观式一体化污水处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种景观式一体化污水处理系统,包括管廊和设置在管廊下方的若干个首尾相连的且相通的功能区,功能区沿污水流入方向依次具体设置为:厌氧池、气提区、多级缺氧好氧区、释气区、快速沉淀池、配水区、景观式生态滤池;管廊内设置有进水管和曝气管。本发明解决了现有技术中的处理系统脱氮效果不佳且需用大量化学药剂、运行成本高的问题。

Description

景观式一体化污水处理系统
技术领域
本发明属于污水处理技术领域,具体涉及一种景观式一体化污水处理系统。
背景技术
随着新《环境保护法》和《水污染防治行动计划》的实施,水污染控制越发受到重视,同时对污水处理技术领域也提出了更高的要求,使得开发一种集约、稳定、高效、节能的污水处理工艺成为一种趋势。同时,随着社会的进步和人们生活水平的提高,人们的审美层次也越来越高,更加注重人与环境的和谐,如何在污水处理领域中融入景观生态也是未来的发展趋势。
生物倍增(Bio-Dopp)工艺是1988年由德国Engelbart公司首先提出的新型污水处理工艺概念,该工艺将污水处理的所有功能区全部安排在同一反应池内进行,实现了污水处理工艺的高度集约,不仅大大减小了占地面积,也有效降低了投资和运行成本。一申请号为201410279739.0(申请公布号为CN 104003517 A)的专利公开了一种生物倍增污水脱氮处理系统和污水脱氮处理方法;另一申请号为201320395349.0(授权公告号为CN 203382563 U)的专利公开了一种一体式生物积效工艺污水处理装置。上述专利在生物倍增工艺的基础上进行了优化,强化了系统的脱氮性能,但还是主要以同步硝化/反硝化或短程硝化/反硝化来实现生物脱氮,实现该脱氮方式的关键步骤是控制低溶解氧和高污泥浓度。然而在实际应用中,受到进水水量、水质及操作运行等因素的影响,脱氮效果往往达不到理想状态,限制了生物倍增工艺优势的发挥。一申请号为201310077976.4(申请公布号为CN 104045154 A)的专利公布了一种基于生物接触氧化工艺的污水生物处理系统,该专利在生物倍增的基础上将曝气区划分为多个子分区并且每个子分区中放置有生物膜填料以提高系统脱氮效果。该专利公开的技术方案可提高系统的脱氮效果,同时减少了系统对先进曝气技术的依赖,进一步降低了系统的成本,但也存在生物除磷效果有限,当总磷较高时需要辅以化学除磷的弊端,且该系统也没有融入景观生态式处理的理念。
发明内容
本发明的目的是提供一种景观式一体化污水处理系统,解决了现有技术中的处理系统脱氮效果不佳且需用大量化学药剂、运行成本高的问题。
本发明所采用的技术方案是:景观式一体化污水处理系统,包括管廊和设置在管廊下方的若干个首尾相连的且相通的功能区,功能区沿污水流入方向依次具体设置为:厌氧池、气提区、多级缺氧好氧区、释气区、快速沉淀池、配水区、景观式生态滤池;管廊内设置有进水管和曝气管。
本发明的特点还在于:
多级缺氧好氧区沿污水流入方向依次具体设置为:一级好氧池、一级缺氧池、二级好氧池、二级缺氧池、三级好氧池;一级好氧池与气提区相连,三级好氧池与释气区相连。
功能区中各区之间通过一道横向隔墙和若干道纵向隔墙分隔,管廊设置在横向隔墙的上部;气提区、一级好氧池、一级缺氧池、二级好氧池、二级缺氧池、三级好氧池设置在横向隔墙的一侧,释气区、快速沉淀池、配水区、景观式生态滤池、厌氧池设置在横向隔墙的另一侧;横向隔墙上设置有连通厌氧池与气提区的气提区进水通道以及连通三级好氧池与释气区的释气区进水通道;进水管上分别设置有通向厌氧池的第1进水点、通向一级缺氧池的第2进水点和通向二级缺氧池的第3进水点;二级缺氧池和三级好氧池之间的纵向隔墙、一级缺氧池和二级好氧池之间的纵向隔墙以及气提区和一级好氧池之间的纵向隔墙的下端均设置有下部过水孔;二级好氧池和二级缺氧池之间的纵向隔墙以及一级好氧池和一级缺氧池之间的纵向隔墙的上端均设置有上部过水孔。
厌氧池的底部设置有排泥泵,气提区的底部设有气提装置,气提区和一级好氧池之间设置有可调节堰板。
一级好氧池、二级好氧池和三级好氧池的底部均设置有曝气装置,曝气装置与曝气管相连通。
一级好氧池、二级好氧池和三级好氧池内均悬挂有好氧池生物填料;一级缺氧池和二级缺氧池内均填充有缺氧池生物填料。
释气区、快速沉淀池、配水区、景观式生态滤池以及厌氧池之间的纵向隔墙的底部均设置有相连通的过水通道,配水区与景观式生态滤池之间的纵向隔墙的下部还设置有配水孔;在快速沉淀池内安装有沉降装置,在快速沉淀池内位于沉降装置的上方安装有集水槽,集水槽的上方安装有出水堰,集水槽与配水区相连通。
沉降装置为一组相互平行且倾斜布置的斜板或一组相互平行且倾斜布置的斜管,斜板或斜管与水平方向的夹角为60°;出水堰整体为一个锯齿状的薄片。
景观式生态滤池的顶部出水端设置有出水槽,景观式生态滤池内部从下至上依此布置有承托层填料、滤料层填料和覆盖层填料,在覆盖层填料上种植有景观植物;景观式生态滤池的底部设置有用于防止污泥沉积的过水通道,在过水通道的来水端还安装有气冲装置。
承托层填料为卵石,滤料层填料为砂子,覆盖层填料为土壤;过水通道两端的宽度大于中部的宽度;气冲装置为沿水流方向单向开孔的曝气管。
本发明的有益效果是:
1.通过将厌氧区、气提循环区、缺氧区、曝气区、释气区、快速沉淀区和景观式生态过滤区有机结合,融合在同一反应池内,实现了污水处理系统的高度集约,节省了占地面积。
2.通过将生物池划分为多级缺氧好氧串联,采用多点进水优化配置污水中的可利用碳源,显著提高了系统的脱氮效果,同时省去了传统脱氮除磷工艺中的内回流,节省了工程投资,降低了运行费用。
3.在缺氧池和好氧池内投加生物填料,提供微生物生长的适宜环境,防污泥沉积,提高系统的运行效果和稳定性。
4.采用多点进水同时配合曝气方式的调整,可实现系统的多模式运行,根据进水水质和环境条件的变化,可灵活调整运行模式。
5.在景观式生态过滤区底部设置过水通道,利用气提技术实现水体和沉淀污泥的循环,使系统兼具多级A/O和氧化沟的特点,大大提高了系统抗冲击负荷能力和运行的稳定性;同时还省去了传统工艺中的外回流,节省了工程投资,降低了运行费用。
6.设置景观式生态滤池,利用植物根系进一步去除水体中的污染物,减少了大量化学药剂的使用,有效降低了运行成本且更加环保。
7.将景观理念融入系统中,利用植物根系进一步去除水体中污染物的同时,景观植物也可以大大改善处理设施周边环境及所产生的臭气,同时还可以增加系统的美感。
附图说明
图1是本发明景观式一体化污水处理系统的平面示意图;
图2是图1的A-A剖面示意图;
图3是图1的B-B剖面示意图。
图中,1.厌氧池,101.第1进水点,102.排泥泵,2.气提区,201.气提装置,202.可调节堰板,3.一级好氧池,301.曝气装置,302.好氧池生物填料,4.一级缺氧池,401.第2进水点,402.缺氧池生物填料,5.二级好氧池,501.下部过水孔,6.二级缺氧池,601.第3进水点,602.上部过水孔,7.三级好氧池,8.释气区,9.快速沉淀池,901.出水堰,902.集水槽,903.澄清区,904.斜板/管,905.底部通道,10.配水区,11.景观式生态滤池,111.承托层填料,112.滤料层填料,113.覆盖层填料,114.景观植物,115.出水槽,116.过水通道,117.气冲装置,12.释气区进水通道,13.气提区进水通道,14.进水管,15.曝气管。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述:
本发明的景观式一体化污水处理系统,如图1所示,包括管廊和设置在管廊下方的若干个首尾相连的且相通的功能区,这些功能区沿污水流入方向依次具体设置为:厌氧池1、气提区2、多级缺氧好氧区(一级好氧池3、一级缺氧池4、二级好氧池5、二级缺氧池6、三级好氧池7)、释气区8、快速沉淀池9、配水区10、景观式生态滤池11。各功能区通过设置一道横向隔墙和若干道纵向隔墙予以划分,管廊设置在横向隔墙的上部;其中,气提区2、一级好氧池3、一级缺氧池4、二级好氧池5、二级缺氧池6、三级好氧池7设置在横向隔墙的一侧,释气区8、快速沉淀池9、配水区10、景观式生态滤池11、厌氧池1设置在横向隔墙的另一侧。横向隔墙上设置有连通厌氧池1与气提区2的气提区进水通道13、连通三级好氧池7与释气区8的释气区进水通道12。在进水管14上分别设置有通向厌氧池1的第1进水点101、通向一级缺氧池4的第2进水点401和通向二级缺氧池6的第3进水点601。在厌氧池1的底部设置有排泥泵102,气提区2的底部设有气提装置201和可调节堰板202,气提装置201为曝气管,该曝气管上方开有释气孔,该曝气管管径、释气孔的距离及孔径根据实际进水水质而定。可调节堰板202设置在气提区2和一级好氧池3之间,经气提后的污水通过可调节堰板202上部进入一级好氧池3。气提区2、一级好氧池3、一级缺氧池4、二级好氧池5、二级缺氧池6和三级好氧池7之间的纵向隔墙设置为上下折流式,其中,二级缺氧池6和三级好氧池7之间的纵向隔墙、一级缺氧池4和二级好氧池5之间的纵向隔墙以及气提区2和一级好氧池3之间的纵向隔墙的下端均设置有下部过水孔501;二级好氧池5和二级缺氧池6之间的纵向隔墙以及一级好氧池3和一级缺氧池4之间的纵向隔墙的上端均设置有上部过水孔602,气提区2、一级好氧池3、一级缺氧池4、二级好氧池5、二级缺氧池6和三级好氧池7之间通过下部过水孔501和上部过水孔602进行连通。一级好氧池3、二级好氧池5和三级好氧池7的底部均设置有曝气装置301,曝气装置301为盘式曝气、管式曝气或穿孔曝气等多种形式,曝气装置301与曝气管15相连通。一级好氧池3、二级好氧池5和三级好氧池7三个池体内悬挂有好氧池生物填料302,可为硬性填料或半软性填料。一级缺氧池4和二级缺氧池6两个池体内填充有缺氧池生物填料402,为球型悬浮填料。释气区8、快速沉淀池9、配水区10、景观式生态滤池11以及厌氧池1之间的纵向隔墙的底部设置有过水通道进行连通,水流通过释气区8携带经快速沉淀池9沉淀后的污泥,通过配水区10和景观式生态滤池11的底部进入厌氧池1。在快速沉淀池9内安装有一组相互平行且倾斜布置的斜板904或一组相互平行且倾斜布置的斜管,斜板904或斜管与水平方向的夹角为60°,在快速沉淀池9内部位于斜板904的上方安装有集水槽902,集水槽902的上方安装有出水堰901,出水堰901整体为一个锯齿状的薄片,澄清区903澄清后的水通过出水堰901均匀出水,出水跌水汇流至集水槽902,快速沉淀池9的内部位于斜板904上方的区域为澄清区903,位于斜板904下方的区域为沉淀区。上述快速沉淀池9内部设置的集水槽902与配水区10相连通,配水区10与景观式生态滤池11之间的纵向隔墙的下部设置有配水孔,景观式生态滤池11的顶部出水端设置有出水槽115,景观式生态滤池11内部从下至上依此布置有承托层填料111、滤料层填料112和覆盖层填料113,在覆盖层填料113上种植有景观植物114。其中,承托层填料111为碎石或卵石,滤料层填料112为砂子,覆盖层填料113为土壤。景观式生态滤池11的底部设置有用于防止污泥沉积的过水通道116,过水通道116采用两边宽中间窄的形式,在过水通道116的来水端还安装有气冲装置117,气冲装置117采用曝气管,该曝气管沿水流方向单向开孔。
多级缺氧好氧区的级数应根据实际进水水质而定,级数越多脱氮效率越高,但工艺设计和运行也会变复杂,在实际工程应用中多采用2~4级。优选地,在本系统中采用上述三级布置形式。
污水通过进水管14上的第1进水点101、第2进水点401、第3进水点601以一定比例(具体分配比例应根据实际进水水质而定)分配至各功能区。第1进水点101的污水进入厌氧池1后与回流污泥混合,在厌氧池1内实现生物除磷,部分沉积污泥可通过排泥泵102排走。
厌氧池1的污水通过气提区进水通道13进入气提区2,气提区2底部设有气提装置201,气提装置201释放出的气体与水形成的气水混合物使得气提区2的液面升高,从而实现气提循环作用。通过调节气提装置201的气量和可调节堰板202的高低可控制循环量大小。
污水经气提区2依此进入一级好氧池3、一级缺氧池4、二级好氧池5、二级缺氧池6和三级好氧池7,各功能区之间采用隔墙进行分离,通过隔墙的下部过水孔501和上部过水孔602进行连通。一级好氧池3、二级好氧池5和三级好氧池7底部设有曝气装置301,跟曝气管15连接,该曝气装置301可为盘式曝气、管式曝气或穿孔曝气等多种形式;一级好氧池3、二级好氧池5和三级好氧池7三个池体内悬挂生物填料,可为硬性填料或半软性填料。一级缺氧池4和二级缺氧池6分别设有第2进水点401和第3进水点601,一级缺氧池4和二级缺氧池6两个池体内填充球型悬浮填料,通过合理分配碳源,在微生物的作用下实现生物脱氮。
经三级好氧池7处理后的污水经过释气区进水通道12进入释气区8,释气区8主要是将污水中的溶解氧进行部分释放,防止过高的溶解氧通过底部通道905进入厌氧池1,从而破坏厌氧环境。
释气区8内的污水通过底部进入快速沉淀池9,快速沉淀池9内安装有斜板/管904,安装角度为60度,泥水在此分离,上清液经澄清区903和出水堰901收集进入集水槽902,沉淀污泥通过循环水流回流至厌氧池1。
集水槽902的出水进入配水区10,由配水区10底部的配水孔进入景观式生态滤池11,出水经过出水槽115收集后排出,可作为回用水。
景观式生态滤池11在填料的空间布置上,从下至上依此为承托层填料111、滤料层填料112和覆盖层填料113,填料选择应本着就近取材的原则,优先选择机械强度高、比表面积大、能产生符合要求孔隙度的填料;在覆盖层填料113上种植景观植物114,景观植物宜选用耐污能力强、根系发达、去污效果好、具有抗冻及抗病虫害能力、容易管理的本土植物,种植时可选择一种或多种植物搭配栽种,增加植物的多样性并具有景观效果,利用植物根系进一步去除水体中的污染物,减少了大量化学药剂的使用,有效降低了运行成本且更加环保。
景观式生态滤池11底部设有防污泥沉积的过水通道116,采用两边宽中间窄的方式,防止污泥沉积,在过水通道116的来水端还装有气冲装置117,气冲装置117采用曝气管,曝气管沿水流方向单向开孔,定期开启冲刷沉积污泥。

Claims (10)

1.景观式一体化污水处理系统,其特征在于,包括管廊和设置在管廊下方的若干个首尾相连的且相通的功能区,所述功能区沿污水流入方向依次具体设置为:厌氧池(1)、气提区(2)、多级缺氧好氧区、释气区(8)、快速沉淀池(9)、配水区(10)、景观式生态滤池(11);所述管廊内设置有进水管(14)和曝气管(15)。
2.根据权利要求1所述的景观式一体化污水处理系统,其特征在于,所述的多级缺氧好氧区沿污水流入方向依次具体设置为:一级好氧池(3)、一级缺氧池(4)、二级好氧池(5)、二级缺氧池(6)、三级好氧池(7);一级好氧池(3)与所述的气提区(2)相连,三级好氧池(7)与所述的释气区(8)相连。
3.根据权利要求2所述的景观式一体化污水处理系统,其特征在于,所述的功能区中各区之间通过一道横向隔墙和若干道纵向隔墙分隔,所述管廊设置在横向隔墙的上部;所述气提区(2)、一级好氧池(3)、一级缺氧池(4)、二级好氧池(5)、二级缺氧池(6)、三级好氧池(7)设置在横向隔墙的一侧,所述的释气区(8)、快速沉淀池(9)、配水区(10)、景观式生态滤池(11)、厌氧池(1)设置在横向隔墙的另一侧;横向隔墙上设置有连通厌氧池(1)与气提区(2)的气提区进水通道(13)以及连通三级好氧池(7)与释气区(8)的释气区进水通道(12);所述进水管(14)上分别设置有通向厌氧池(1)的第1进水点(101)、通向一级缺氧池(4)的第2进水点(401)和通向二级缺氧池(6)的第3进水点(601);所述二级缺氧池(6)和三级好氧池(7)之间的纵向隔墙、所述一级缺氧池(4)和二级好氧池(5)之间的纵向隔墙以及所述气提区(2)和一级好氧池(3)之间的纵向隔墙的下端均设置有下部过水孔(501);所述二级好氧池(5)和二级缺氧池(6)之间的纵向隔墙以及一级好氧池(3)和一级缺氧池(4)之间的纵向隔墙的上端均设置有上部过水孔(602)。
4.根据权利要求2所述的景观式一体化污水处理系统,其特征在于,所述厌氧池(1)的底部设置有排泥泵(102),所述气提区(2)的底部设有气提装置(201),气提区(2)和所述一级好氧池(3)之间设置有可调节堰板(202)。
5.根据权利要求2所述的景观式一体化污水处理系统,其特征在于,所述一级好氧池(3)、二级好氧池(5)和三级好氧池(7)的底部均设置有曝气装置(301),曝气装置(301)与所述曝气管(15)相连通。
6.根据权利要求2所述的景观式一体化污水处理系统,其特征在于,所述一级好氧池(3)、二级好氧池(5)和三级好氧池(7)内均悬挂有好氧池生物填料(302);所述一级缺氧池(4)和二级缺氧池(6)内均填充有缺氧池生物填料(402)。
7.根据权利要求3所述的景观式一体化污水处理系统,其特征在于,所述释气区(8)、快速沉淀池(9)、配水区(10)、景观式生态滤池(11)以及厌氧池(1)之间的纵向隔墙的底部均设置有相连通的过水通道,所述配水区(10)与景观式生态滤池(11)之间的纵向隔墙的下部还设置有配水孔;在所述快速沉淀池(9)内安装有沉降装置,在快速沉淀池(9)内位于所述沉降装置的上方安装有集水槽(902),集水槽(902)的上方安装有出水堰(901),集水槽(902)与配水区(10)相连通。
8.根据权利要求7所述的景观式一体化污水处理系统,其特征在于,所述沉降装置为一组相互平行且倾斜布置的斜板(904)或一组相互平行且倾斜布置的斜管,斜板(904)或斜管与水平方向的夹角为60°;所述出水堰(901)整体为一个锯齿状的薄片。
9.根据权利要求2所述的景观式一体化污水处理系统,其特征在于,所述景观式生态滤池(11)的顶部出水端设置有出水槽(115),景观式生态滤池(11)内部从下至上依此布置有承托层填料(111)、滤料层填料(112)和覆盖层填料(113),在覆盖层填料(113)上种植有景观植物(114);所述景观式生态滤池(11)的底部设置有用于防止污泥沉积的过水通道(116),在过水通道(116)的来水端还安装有气冲装置(117)。
10.根据权利要求9所述的景观式一体化污水处理系统,其特征在于,所述承托层填料(111)为卵石,所述滤料层填料(112)为砂子,所述覆盖层填料(113)为土壤;所述过水通道(116)两端的宽度大于中部的宽度;所述气冲装置(117)为沿水流方向单向开孔的曝气管。
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