CN105906009A - 一种城市生活污水处理系统及处理方法 - Google Patents

一种城市生活污水处理系统及处理方法 Download PDF

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杨进成
万可可
袁儒正
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    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
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    • E03F5/14—Devices for separating liquid or solid substances from sewage, e.g. sand or sludge traps, rakes or grates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明公开一种城市生活污水处理系统及其处理方法，包括重力沉淀装置、暂存罐，重力沉淀装置上设有污水进水管、上部清液出口，污水重力作用下沉淀，上部清液直接排入市政管网，固体物质通过排污阀排入暂存罐。所述重力沉淀装置和暂存罐的组合，替代了原有的化粪池。与化粪池不同，在所述重力沉淀装置中，由于对粪便等固体物及时进行固液分离，可极大缩短粪便在重力沉淀装置内的停留时间，保证在上述重力沉淀装置内不发生厌氧发酵反应，消除恶臭气体对空气质量的影响及人员窒息、避免产生可燃气体防止发生爆炸的危险，并有效避免排水对城市管网的腐蚀及堵塞。

Description

一种城市生活污水处理系统及处理方法
技术领域
本发明涉及一种城市生活污水处理系统及其处理方法，尤其是涉及一种含有大量便溺物的生活污水处理系统及其处理方法。
背景技术
城市居民生活污水中含有大量粪便、洗涤剂等污染物，直接排放会造成严重的水体污染与温室气体排放。粪便中含有大量的可燃有机物，可产生沼气等性能优越的燃料，因此，含有粪便的城市生活污水处理不当实际是极大的能源浪费。目前我国城市居民生活污水常用的处理方法有以下两种：一是采用化粪池厌氧发酵后排入城市管网，上述方法虽然在一定程度上降低了生活污水的污染，但也存在一系列的问题：（1）大部分化粪池很难做到定时清掏；（2）厌氧过程产生恶臭气体，造成周围空气质量恶化；（3）粪便在消化过程中产生大量CO2、CH4、H2S等气体，有人员窒息和可燃气体爆炸的危险；（4）发酵后出水呈酸性，对城市下水道有腐蚀作用。
另一种城市居民生活污水的处理方法是直接排入污水处理厂进行处理，上述处理方法也存在以下问题：（1）处理高浓度有机粪便废水，极大的增加了污水处理厂的负担；（2）含有粪便的废水输送过程中会产生严重的异味，影响环境卫生；（3）粪便沉淀速度快，输送过程极易造成市政管网堵塞。
在现有技术中，中国专利文献CN103693817A公开了一种厨卫垃圾及污水处理方法及集成处理装置，对厨卫垃圾及污水进行源头分散处理，上述技术中，经过滤、隔油后的厨房排水与经消毒、过滤后的卫生间排水混合，上述混合污水经进一步过滤后进行深度处理，继而达标排放或重复利用。在该技术中，厨卫污水采用先处理、再混合、再处理的工艺，对于污废合流的城市小区意味着逐户分别处理，造成分离出的固体物质的定期取出成本高，难以有效收集利用，且该技术采用过滤的方式进行固液分离，附着在过滤层上的固体物质极易堵塞过滤层，造成系统运行不稳定。
发明内容
为了克服现有污水处理技术在处理含有大量便溺物的城市小区生活污水时的不足，并实现粪便的有效资源化利用，本发明提出一种城市生活污水的处理系统及其处理方法。
在城市生活污水中，由于COD、氨氮等含量高，发酵后的粪液处理难度极大，若在厌氧发酵前实现粪便与城市小区生活污水的固液分离，可有效降低上述污水的处理难度。因此，本发明的技术思路是采用重力沉淀的方法，在厌氧发酵前实现城市生活污水的固液分离。
为了解决上述技术问题，本发明提供的城市小区生活污水处理系统，包括重力沉淀装置、暂存罐，重力沉淀装置上设有污水进水管、上部清液出口，重力沉淀装置底部设有排污阀，污水进水管与生活污水的下水管道相连通，上部清液出口与市政管网相连通，排污阀与暂存罐相连通，暂存罐上部设有进料口、暂存罐下部设有出料口。
进一步的，所述排污阀与暂存罐之间连有污泥泵；污泥泵的设置可加快排污速度，将固体废物更快排入暂存罐。
进一步的，所述暂存罐具有防水功能。
进一步的，所述暂存罐的内部容积为重力沉淀装置的0.1-10倍。
进一步的，所述重力沉淀装置还包括初级沉淀区、二级沉淀区、排污阀、污水进水管、进水缓冲板和上部清液出口；所述污水进水管和所述进水缓冲板位于所述初级沉淀区一侧，所述上部清液出口位于所述初级沉淀区另一侧；所述二级沉淀区位于所述初级沉淀区下部，其底部连接有所述排污阀。该结构的设计能够达到更好的固液分离效果。
进一步的，所述初级沉淀区的有效容积为每小时进入污水量的10-15倍。
进一步的，所述初级沉淀区侧壁与水平面的夹角α大于或等于30°且小于90°。
进一步的，所述进水缓冲板与水平面的夹角β大于或等于15°且小于90°。
进一步的，所述二级沉淀区顶部开口面积为所述初级沉淀区1顶部开口面积的1/10-1/5。
进一步的，所述二级沉淀区2的高度不小于300mm。
本发明还提供一种生活污水处理方法，包含如下步骤：
a.对于污废合流的城市小区，在排水总管设置重力沉淀装置，对小区总排水进行固液分离；对于污废分流的城市小区，在污水排放干管设置重力沉淀装置，对小区污水进行固液分离；
b.将所述重力沉淀装置的上部清夜出口与市政管网相联通；
c．通过吸粪车定期转运暂存罐内的固体物质，并进行集中化资源处理。
进一步的，在所述重力沉淀装置中，粪便等固体物质的停留时间不大于8小时。
进一步的，在所述重力沉淀装置中可以加入絮凝剂；通过絮凝剂可进行絮凝沉淀，加快固体物质的沉淀。
进一步的，在所述重力沉淀装置中放置电极板；通过电极板可进行电絮凝，加快固体物质的沉淀。
进一步的，所述固体物质在重力沉淀装置中停留时间不大于8小时。
进一步的，所述固体物质在暂存罐内停留时间不大于2天。
本发明所述生活污水处理系统及其处理方法的有益效果在于：
（1）所述重力沉淀装置，通过设置初级沉淀区和二级沉淀区，实现二级沉淀，并在所述二级沉淀区形成泥封层，避免污泥泵等排污装置在排污过程中对装置底部所沉淀固体物质的扰动，显著提高固液分离效率，有效保证粪便等固体物质在所述重力沉淀装置内的停留时间不大于8小时；（2）所述重力沉淀装置，通过设置进水缓冲板，降低了进水水流冲击对所述装置内流场的扰动，提高了固体的沉淀效率；（3）所述重力沉淀装置和暂存罐的组合，替代了原有的化粪池；与化粪池不同，在所述重力沉淀装置中，由于对粪便等固体物及时进行固液分离，可极大缩短粪便在重力沉淀装置内的停留时间，保证在上述重力沉淀装置内不发生厌氧发酵反应，消除恶臭气体对空气质量的影响及人员窒息、可燃气体爆炸的危险，并有效避免排水对城市管网的腐蚀；（4）上述方法显著降低了重力沉淀装置排水中悬浮颗粒物（SS）、氨氮（NH3-N）、有机物（COD）浓度，可极大缓解污水处理厂的水处理压力，消除污水运输过程产生的严重异味，并有效避免城市管网的堵塞。
附图说明
图1是污废合流的城市小区的污水处理方法示意图；
图2 是污废分流的城市小区的污水处理方法示意图；
图3 是重力沉淀装置结构示意图；
图中：1是初级沉淀区、2是二级沉淀区、3是排污阀、4是污水进水管、5是进水缓冲板、6是上部清液出口、α是初级沉淀区侧壁与水平面的夹角、β是水缓冲板与水平面的夹角。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例一：
对于污废合流的城市小区，在小区排水总管设置重力沉淀装置，对小区总排水进行固液分离；如图1、图3所示，城市小区生活污水处理系统包括重力沉淀装置、暂存罐；重力沉淀装置上设有污水进水管4、上部清液出口6，重力沉淀装置底部设有排污阀3，污水进水管4与生活污水的下水管道相连通，上部清液出口6与市政管网相连通，重力沉淀装置底部的排污阀3与暂存罐之间连有污泥泵；所述重力沉淀装置还包括初级沉淀区1、二级沉淀区2、进水缓冲板5；所述污水进水管4和所述进水缓冲板5位于所述初级沉淀区1一侧，所述上部清液出口6位于所述初级沉淀区1另一侧；所述二级沉淀区2位于所述初级沉淀区1下部，二级沉淀区2顶部开口面积为所述初级沉淀区1顶部开口面积的1/8，其底部连接排污阀3；所述初级沉淀区1侧壁与水平面的夹角α为60°，所述进水缓冲板5与水平面的夹角β为60°；所述初级沉淀区1的有效容积为每小时进入污水量的10-15倍，所述二级沉淀区（2）的高度不小于300mm。
将所述重力沉淀装置的上部清夜出口6与市政管网相联通；在所述重力沉淀装置中加入絮凝剂、放置电极板，加快固体物质的沉淀； 所述小区总排水在经固液分离后，上部清液直接排入市政管网，固体物质通过排污阀3排入暂存罐；固体物质在所述重力沉淀装置中停留时间不大于8小时；固体物质在暂存罐内停留时间不大于2天；通过吸粪车定期转运暂存罐内的固体物质，并进行集中化资源处理；所述集中化资源处理可为生产沼气或干燥后直接燃烧。
实施例二：
如图2、图3所示，对于污废分流的城市小区，在污水排放干管设置重力沉淀装置，在所述重力沉淀装置中，粪便等固体物质的停留时间优选为5小时。
所述小区生活污水经固液分离后，上部清液与小区生活废水一同排入市政管网，固体物质通过污泥泵排入暂存罐；所述暂存罐具有防水功能，且内部容积优选为重力沉淀装置的2倍，所述固体物质在暂存罐内停留时间优选为2天，并通过吸粪车转运至沼气生产厂生产沼气。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种城市生活污水处理系统，其特征在于：包括重力沉淀装置、暂存罐；所述重力沉淀装置上设有污水进水管（4）、上部清液出口（6），重力沉淀装置底部设有排污阀（3）；所述排污阀（3）与暂存罐相连通；所述暂存罐设有进料口、出料口；所述进料口位于暂存罐上部，所述出料口位于暂存罐下部。
2.根据权利要求1所述的城市生活污水处理系统，其特征在于所述排污阀（3）与暂存罐之间连有污泥泵。
3.根据权利要求1或2所述的城市生活污水处理系统，其特征在于所述暂存罐具有防水功能。
4.根据权利要求1或2所述的城市生活污水处理系统，其特征在于所述暂存罐的内部容积为重力沉淀装置的0.1-10倍。
5.根据权利要求1所述的城市生活污水处理系统，其特征在于所述重力沉淀装置还包括初级沉淀区（1）、二级沉淀区（2）、进水缓冲板（5）；所述污水进水管（4）和所述进水缓冲板（5）位于所述初级沉淀区(1)一侧，所述上部清液出口(6)位于所述初级沉淀区(1)另一侧；所述二级沉淀区(2)位于所述初级沉淀区(1)下部，其底部与排污阀(3)相连接。
6.根据权利要求所述5所述的城市生活污水处理系统，其特征在于所述初级沉淀区（1）的有效容积为每小时进入污水量的10-15倍。
7.根据权利要求所述5所述的城市生活污水处理系统，其特征在于所述初级沉淀区（1）侧壁与水平面的夹角（α）大于或等于30°且小于90°。
8.根据权利要求所述5所述的城市生活污水处理系统，其特征在于所述进水缓冲板（5）与水平面的夹角（β）大于或等于15°且小于90°。
9.根据权利要求5所述的城市生活污水处理系统，其特征在于所述二级沉淀区（2）顶部开口面积为所述初级沉淀区（1）顶部开口面积的1/10-1/5。
10.根据权利要求5所述的城市生活污水处理系统，其特征在于所述二级沉淀区（2）的高度不小于300mm。
11.一种应用权利要求1或5所述城市生活污水处理系统的城市生活污水处理方法，包含如下步骤：
a. 将所述重力沉淀装置的污水进水管（4）与污废合流的城市小区排水总管或者污废分流的城市小区污水排放干管相连通；
b.将所述重力沉淀装置的上部清液出口（6）与市政管网相连通；
c.通过吸粪车定期转运暂存罐内的固体物质，并进行集中化资源处理。
12.根据权利要求11所述的城市生活污水处理方法，其特征在于在所述重力沉淀装置中加入絮凝剂。
13.根据权利要求11所述的城市生活污水处理方法，其特征在于在所述重力沉淀装置中放置电极板。
14.根据权利要求11至13任一所述的城市生活污水处理方法，其特征在于固体物质在所述重力沉淀装置中停留时间不大于8小时。
15.根据权利要求11至13任一所述的城市生活污水处理方法，其特征在于固体物质在暂存罐内停留时间不大于2天。
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