CN106082562A - 一种社区污水一体化处理回用系统及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种社区污水一体化处理回用系统，所述系统包括格栅、调节池、水平螺旋式自净除细颗粒装置、好氧生物反应池布水间、好氧生物反应池、沉淀池、自曝气装置、人工湿地、雨水储存池、过滤消毒装置、污水储存池和系统底座。本系统设置的格栅、调节池、水平螺旋式自净除细颗粒装置和沉淀池可使观赏性景观环境用水固体悬浮物的达标，使污水水质达到观赏性景观环境用水要求，好氧微生物反应池和自曝气装置可满足有机物和营养物质指标的达标，人工湿地的设置既可以达到美化社区环境的目的，其水生植物和微生物可继续深度处理污水和雨水，并且，在雨季可以起到缓冲作用防止社区洪水发生的作用，防止社区洪水的发生。

Description

一种社区污水一体化处理回用系统及应用

技术领域

本发明属于环保技术领域，尤其是一种社区污水一体化处理回用系统及应用。

背景技术

典型的生活污水处理工艺包括预处理、二级处理和三级处理，预处理主要使用格栅和初沉池用于去除污水中大部分的固体悬浮物，二级处理主要使用包括活性污泥法在内的各种微生物法用于去除污水中的有机物和营养物质，三级处理为深度处理，通常使用过滤和消毒去除污水中的微小悬浮物、微生物和病菌等。

目前，居民住宅区所产生的生活污水和雨水大多直接进入市政污水管网，最终由城市污水处理厂处理后达标排放。但是，城市污水处理厂用于社区居民家庭回用和植物灌溉，需要建设配套设施，投资较大。并且，雨季时，进入污水处理厂的污水过多将会影响污水处理厂的处理能力，使污水的回用和达标排放受到影响。

因此，亟需一种新的装置来解决上述问题。解决这些问题的方法可以是在污水产生地附近建立小型污水处理回用处理装置，用于回用，该装置需要达到回用要求，并具有一定的抗负荷冲击要求。

通过检索，发现如下一篇与本发明专利申请相关的专利公开文献：

社区生活污水处理回用装置(CN2547722Y)，包括集液罐、污水渗出管、过滤元件、曝气单元、管道泵、中水储罐、输出泵，在集液罐上部内有隔板将其分为上下两部分，在该隔板上有孔与位于下方的过滤元件连接，污水渗出管穿过集液罐内隔板下部，所述的曝气单元包括曝气头和气泵，曝气头位于所述过滤元件下方，在隔板上有与其下部连接的出气管穿出集液罐体外；在集液罐的隔板上部有管道与管道泵的入口连接，其出口与中水储罐连接，该中水储罐还有出口与输出泵连接。针对上述新鲜生活污水的特点及用于绿化灌溉的目的，本方案选用断续高效曝气降低BOD、COD，再加上膜过滤新技术去除细菌、微生物、大分子有机物。这就是当今污水处理高新技术“膜生物反应系统”(MBR)，本装置建造投资小、占地少，能够很快实现回用节水目标。

通过对比，本专利申请与上述专利公开文献存在本质的不同。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种社区污水一体化处理回用系统及应用，该系统能够对社区居民所产生的生活污水和雨水进行处理再利用，同时在减小城市排水压力的同时减轻城市污水处理厂的处理负荷，该系统通过将部分装置置于地下，减少处理回用装置的占地面积和土地利用率，通过新型水平螺旋式自净除细颗粒装置和好氧微生物反应池使污水水质达到观赏性景观环境用水要求，通过过滤消毒装置处理后的污水可用于家庭用水和灌溉用水，该装置可应用于社区污水处理回用的方面中。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种社区污水一体化处理回用系统，所述系统包括格栅、调节池、水平螺旋式自净除细颗粒装置、好氧生物反应池布水间、好氧生物反应池、沉淀池、自曝气装置、人工湿地、雨水储存池、过滤消毒装置、污水储存池和系统底座；

所述系统底座设置于地面的下方，该系统底座与地面之间设置调节池、水平螺旋式自净除细颗粒装置、好氧生物反应池布水间、好氧生物反应池和沉淀池，所述系统底座的水平一端与地面相连通设置污水储存池，该污水储存池用来储存社区居民的生活污水，该污水储存池的一侧出口端通过格栅与调节池相连通设置，所述好氧生物反应池布水间、好氧生物反应池设置于调节池的另一侧，所述好氧生物反应池同轴设置于好氧生物反应池布水间外，该好氧生物反应池布水间的底部与好氧生物反应池相连通设置，该好氧生物反应池与调节池不相连通设置；

所述好氧生物反应池布水间的上方设置水平螺旋式自净除细颗粒装置，该水平螺旋式自净除细颗粒装置的进水端与调节池内相连通设置，该水平螺旋式自净除细颗粒装置的出水端与好氧生物反应池布水间相连通设置；

所述好氧生物反应池的中上部设置一出水端，该出水端与沉淀池相连通设置，该沉淀池通过一泵水管道与自曝气装置的输入端相连接设置，该泵水管道能够将沉淀池内的水输送至自曝气装置，该自曝气装置的输出端与人工湿地相连接设置，该人工湿地与过滤消毒装置相连接设置，该过滤消毒装置能够对人工湿地内的水进行过滤及消毒操作；

所述自曝气装置、人工湿地和过滤消毒装置设置于地面上；

所述雨水储存池设置于地面下方，该雨水储存池也通过一泵水管道与自曝气装置的输入端相连接设置，该泵水管道能够将雨水储存池内的水输送至自曝气装置。

而且，所述水平螺旋式自净除细颗粒装置设置进水入口、回流出口和除细颗粒装置本体，所述除细颗粒装置的纵向截面为矩形，该除细颗粒装置以水平螺旋形布置，该除细颗粒装置的两端分别设置进水入口、回流出口，该进水入口与回流出口均分别与调节池相连通设置且设置于调节池的上方，该除细颗粒装置的下底面上沿圆周方向均布间隔制有多个沿竖直方向设置的密集圆形细孔。

而且，所述除细颗粒装置的纵向截面为矩形，矩形长度为10-20cm，宽度为2-5cm；所述密集圆形细孔的直径为1-5mm，在密集圆形细孔底部的除细颗粒装置本体的下底面上与密集圆形细孔相连通设置导流管。

而且，所述自曝气装置包括装置板体和多个凸起，该装置板体的上表面上沿板体方向均布间隔垂直向上制有多个凸起，该装置板体沿水平方向倾斜设置。

而且，所述装置板体的倾斜角度为30度至60度，凸起为正四面体，凸起高度为0.5-3cm。

而且，所述好氧生物反应池布水间和好氧生物反应池的水平截面为同心矩形；所述好氧微生物反应池布水间的内水流方向为：由上而下，所述好氧微生物反应池的内水流方向为：自下而上；

所述好氧生物反应池布水间的底部设有布水孔，所述布水孔为多个矩形孔的组合；

所述好氧生物反应池的内部设置好氧微生物反应区，该好氧微生物反应区内的下方设置球形微孔曝气装置，该球形微孔曝气装置上方的好氧微生物反应区内设置交错的支架，支架上放置长度为10-50cm的纤维布条。

而且，所述调节池的底部设有污泥槽，所述污泥槽与设置于地面上的污泥泵相连接设置。

而且，所述水平螺旋式自净除细颗粒装置的进水端通过潜水泵与调节池内相连通设置，所述潜水泵以水平方向相切于水平螺旋式自净除细颗粒装置喷出。

如上所述的社区污水一体化处理回用系统应用于社区污水处理回用的方面中。

本发明取得的优点和积极效果是：

1、本系统的部分装置置于地下，具有占地面积小的优点，减少处理回用装置的占地面积和土地利用率。

2、本系统设置的格栅、调节池、水平螺旋式自净除细颗粒装置和沉淀池可使观赏性景观环境用水固体悬浮物的达标，使污水水质达到观赏性景观环境用水要求，好氧微生物反应池和自曝气装置可满足有机物和营养物质指标的达标，人工湿地的设置既可以达到美化社区环境的目的，其水生植物和微生物可继续深度处理污水和雨水，并且，在雨季可以起到缓冲作用防止社区洪水发生的作用，防止社区洪水的发生。

3、本系统设置的末端过滤和消毒可使人工湿地内的水回用至家庭用水和植物灌溉等对水质要求更高的地方。

4、本系统的设置可有效的节约水资源，对社区居民所产生的生活污水和雨水进行处理再利用，减小在水质和水量上对城市市政污水处理厂的冲击，在减小城市排水压力的同时减轻城市污水处理厂的处理负荷，使市政污水处理厂污水处理难度降低，使其能够更好的达标排放和回用。

5、本系统设置的水平螺旋式自净除细颗粒装置利用污水中固体悬浮物的惯性作用和污水错流喷射所产生的冲刷力，既去除了污水中的细小固体悬浮物又可以防止细孔的堵塞。

6、本系统设置的自曝气系统利用凸起的正四面体，使污水与空气的接触面积增大，充分发挥好氧微生物对有机物和营养物质的去除。

附图说明

图1为本发明系统的工艺流程图；

图2为本发明系统的结构连接示意图；

图3为图2的俯视连接示意图(省略地面)；

图4为图2中水平螺旋式自净除细颗粒装置的结构连接仰视示意图；

图5为图2中自曝气装置的结构连接仰视示意图；

图6为图2中A部的结构连接放大图。

具体实施方式

下面以附图实施方式为例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

本发明专利中未详细描述的结构、连接关系及方法，均可以理解为本领域内的公知常识。

一种社区污水一体化处理回用系统，如图1、图2和图3所示，所述系统包括格栅1、调节池2、水平螺旋式自净除细颗粒装置3、好氧生物反应池布水间4、好氧生物反应池5、沉淀池6、自曝气装置7、人工湿地8、雨水储存池9、过滤消毒装置10、污水储存池12和系统底座13；

所述系统底座设置于地面11的下方，该系统底座与地面之间设置调节池、水平螺旋式自净除细颗粒装置、好氧生物反应池布水间、好氧生物反应池和沉淀池，所述系统底座的水平一端与地面相连通设置污水储存池，该污水储存池用来储存社区居民的生活污水，该污水储存池的一侧出口端通过格栅与调节池相连通设置，该格栅能够去除污水内的较大的固体物质(直径为1cm以上的物质可以认为是较大的固体物质)，所述好氧生物反应池布水间、好氧生物反应池设置于调节池的另一侧，所述好氧生物反应池同轴设置于好氧生物反应池布水间外，该好氧生物反应池布水间的底部与好氧生物反应池相连通设置，该好氧生物反应池与调节池不相连通设置；

所述好氧生物反应池布水间的上方设置水平螺旋式自净除细颗粒装置，该水平螺旋式自净除细颗粒装置的进水端与调节池内相连通设置，该水平螺旋式自净除细颗粒装置的出水端与好氧生物反应池布水间相连通设置，该水平螺旋式自净除细颗粒装置能够去除调节池内的污水的细颗粒(直径为1cm以上的颗粒可以认为是细颗粒)，净化后的水流入好氧生物反应池布水间内；

所述好氧生物反应池的中上部设置一出水端，该出水端与沉淀池相连通设置，该沉淀池通过一泵水管道(图中未标号)与自曝气装置的输入端相连接设置，该泵水管道能够将沉淀池内的水输送至自曝气装置，该自曝气装置的输出端与人工湿地相连接设置，该人工湿地与过滤消毒装置相连接设置，该过滤消毒装置能够对人工湿地内的水进行过滤及消毒操作；

所述自曝气装置、人工湿地和过滤消毒装置设置于地面上；

所述雨水储存池设置于地面下方，该雨水储存池也通过一泵水管道与自曝气装置的输入端相连接设置，该泵水管道能够将雨水储存池内的水输送至自曝气装置。

如图4所示，在本实施例中，所述水平螺旋式自净除细颗粒装置设置进水入口34、回流出口31和除细颗粒装置本体32，所述除细颗粒装置的纵向截面为矩形，该除细颗粒装置以水平螺旋形布置，该除细颗粒装置的两端分别设置进水入口、回流出口，该进水入口与回流出口均分别与调节池相连通设置且设置于调节池的上方，该除细颗粒装置的下底面上沿圆周方向均布间隔制有多个沿竖直方向设置的密集圆形细孔33，该密集圆形细孔用来流出液体。

较优地，所述除细颗粒装置的纵向截面为矩形，矩形长度为10-20cm，宽度为2-5cm；所述密集圆形细孔的直径为1-5mm，在密集圆形细孔底部的除细颗粒装置本体的下底面上与密集圆形细孔相连通设置导流管(图中未示出)，更方便液体的流出。

如图5所示，所述自曝气装置包括装置板体71和多个凸起72，该装置板体的上表面上沿板体方向均布间隔垂直向上制有多个凸起，该装置板体沿水平方向倾斜设置，较优地，所述装置板体的倾斜角度为30度至60度，凸起为正四面体，凸起高度为0.5-3cm。

本系统设置的自曝气系统利用凸起的正四面体，使污水与空气的接触面积增大，充分发挥好氧微生物对有机物和营养物质的去除。

在本实施例中，所述好氧生物反应池布水间和好氧生物反应池的水平截面为同心矩形；所述好氧微生物反应池布水间的内水流方向为：由上而下，所述好氧微生物反应池的内水流方向为：自下而上；

所述好氧生物反应池布水间的底部设有布水孔(图中未标号)，所述布水孔为多个矩形孔的组合；

如图6所示，所述好氧生物反应池的内部设置好氧微生物反应区51，该好氧微生物反应区内的下方设置球形微孔曝气装置54，该球形微孔曝气装置上方的好氧微生物反应区内设置交错的支架52，支架上放置长度为10-50cm的纤维布条53。

好氧生物反应池的原理是利用曝气使污水中的含氧量升高，好养微生物通过对有机物和营养物质的消耗来净化污水，反应区的纤维布条可给好氧微生物提供繁殖场所，增加污泥泥龄，从而达到净化污水的作用。

在本实施例中，所述调节池的底部设有污泥槽，所述污泥槽与设置于地面上的污泥泵相连接设置(图中未示出)，污泥经污泥泵排出并脱水后外运，脱除的污水返回调节池。

在本实施例中，所述水平螺旋式自净除细颗粒装置的进水端通过潜水泵与调节池内相连通设置，所述潜水泵以水平方向相切于水平螺旋式自净除细颗粒装置喷出。

本发明社区污水一体化处理回用系统的使用方法可以如下：

本系统在处理社区居民生活污水时，污水依次通过格栅1、调节池2、水平螺旋式自净除细颗粒装置3、好氧生物反应池布水间4、好氧生物反应池5、沉淀池6、自曝气装置7、人工湿地8和过滤消毒装置10，最终用于社区居民家庭用水和社区植物灌溉。

所述系统在处理雨水时，雨水依次通过雨水储存池9、自曝气装置7、人工湿地8和过滤消毒装置10，最终用于社区居民家庭用水和社区植物灌溉。

本系统的社区居民生活污水处理部分和雨水处理部分共用一个人工湿地8和过滤消毒装置10。

所述调节池2、水平螺旋式自净除细颗粒装置3、好氧生物反应池布水间4、好氧生物反应池5、沉淀池6和雨水储存池9位于地下。

经水平螺旋式自净除细颗粒装置3处理的污水进入好氧生物反应池布水间4，然后进入好氧微生物反应池5进行微生物好氧反应，经好氧微生物反应池5处理后的污水，进入沉淀池6后由自曝气装置7进入人工湿地8。

本发明社区污水一体化处理回用系统可用于单个居民楼、居民住宅区或社区。本发明的目的在于对社区居民所产生的生活污水和雨水进行处理再利用，同时在减小城市排水压力的同时减轻城市污水处理厂的处理负荷。本系统通过将部分装置置于地下，减少处理回用装置的占地面积和土地利用率，通过新型水平螺旋式自净除细颗粒装置和好氧微生物反应池使污水水质达到观赏性景观环境用水要求，通过过滤消毒装置处理后的污水可用于家庭用水和灌溉用水，该系统可应用于社区污水处理回用的方面中。

本系统中进入人工湿地的生活污水和雨水水质达到《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T18921-2002)中规定的观赏性景观环境用水水质要求。经过滤消毒装置并用于社区居民家庭用水和社区植物灌溉的回用水水质达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GBT18920-2002)中规定的城市杂用水(冲厕、绿化)水质要求。

本发明社区污水一体化处理回用系统的工作原理如下：

污水经格栅后大的固体物质被去除，在调节池内的小固体悬浮物通过水平螺旋式自净除细颗粒装置去除，固体悬浮物的惯性要比水大，当污水以水平螺旋式自净除细颗粒装置细孔垂直方向上流过时，污水在水压的作用下经细孔排出，固体悬浮物继续向前行进，当水平螺旋式自净除细颗粒装置细孔发生堵塞时，水流的冲击力又能消除堵塞。

好氧生物反应池的原理是利用曝气使污水中的含氧量升高，好养微生物通过对有机物和营养物质的消耗来净化污水，反应区的布条可给好氧微生物提供繁殖场所，增加污泥泥龄，从而达到净化污水的作用。

自曝气装置是通过改变水流原有的流动方向，使污水飞溅起来，从而增大污水与空气的接触面积，从而达到继续去除有机物的目的。

Claims (9)

1.一种社区污水一体化处理回用系统，其特征在于：所述系统包括格栅、调节池、水平螺旋式自净除细颗粒装置、好氧生物反应池布水间、好氧生物反应池、沉淀池、自曝气装置、人工湿地、雨水储存池、过滤消毒装置、污水储存池和系统底座；

所述系统底座设置于地面的下方，该系统底座与地面之间设置调节池、水平螺旋式自净除细颗粒装置、好氧生物反应池布水间、好氧生物反应池和沉淀池，所述系统底座的水平一端与地面相连通设置污水储存池，该污水储存池用来储存社区居民的生活污水，该污水储存池的一侧出口端通过格栅与调节池相连通设置，所述好氧生物反应池布水间、好氧生物反应池设置于调节池的另一侧，所述好氧生物反应池同轴设置于好氧生物反应池布水间外，该好氧生物反应池布水间的底部与好氧生物反应池相连通设置，该好氧生物反应池与调节池不相连通设置；

所述好氧生物反应池布水间的上方设置水平螺旋式自净除细颗粒装置，该水平螺旋式自净除细颗粒装置的进水端与调节池内相连通设置，该水平螺旋式自净除细颗粒装置的出水端与好氧生物反应池布水间相连通设置；

所述好氧生物反应池的中上部设置一出水端，该出水端与沉淀池相连通设置，该沉淀池通过一泵水管道与自曝气装置的输入端相连接设置，该泵水管道能够将沉淀池内的水输送至自曝气装置，该自曝气装置的输出端与人工湿地相连接设置，该人工湿地与过滤消毒装置相连接设置，该过滤消毒装置能够对人工湿地内的水进行过滤及消毒操作；

所述自曝气装置、人工湿地和过滤消毒装置设置于地面上；

所述雨水储存池设置于地面下方，该雨水储存池也通过一泵水管道与自曝气装置的输入端相连接设置，该泵水管道能够将雨水储存池内的水输送至自曝气装置。

2.根据权利要求1所述的社区污水一体化处理回用系统，其特征在于：所述水平螺旋式自净除细颗粒装置设置进水入口、回流出口和除细颗粒装置本体，所述除细颗粒装置的纵向截面为矩形，该除细颗粒装置以水平螺旋形布置，该除细颗粒装置的两端分别设置进水入口、回流出口，该进水入口与回流出口均分别与调节池相连通设置且设置于调节池的上方，该除细颗粒装置的下底面上沿圆周方向均布间隔制有多个沿竖直方向设置的密集圆形细孔。

3.根据权利要求2所述的社区污水一体化处理回用系统，其特征在于：所述除细颗粒装置的纵向截面为矩形，矩形长度为10-20cm，宽度为2-5cm；所述密集圆形细孔的直径为1-5mm，在密集圆形细孔底部的除细颗粒装置本体的下底面上与密集圆形细孔相连通设置导流管。

4.根据权利要求1所述的社区污水一体化处理回用系统，其特征在于：所述自曝气装置包括装置板体和多个凸起，该装置板体的上表面上沿板体方向均布间隔垂直向上制有多个凸起，该装置板体沿水平方向倾斜设置。

5.根据权利要求4所述的社区污水一体化处理回用系统，其特征在于：所述装置板体的倾斜角度为30度至60度，凸起为正四面体，凸起高度为0.5-3cm。

6.根据权利要求1所述的社区污水一体化处理回用系统，其特征在于：所述好氧生物反应池布水间和好氧生物反应池的水平截面为同心矩形；所述好氧微生物反应池布水间的内水流方向为：由上而下，所述好氧微生物反应池的内水流方向为：自下而上；

所述好氧生物反应池布水间的底部设有布水孔，所述布水孔为多个矩形孔的组合；

所述好氧生物反应池的内部设置好氧微生物反应区，该好氧微生物反应区内的下方设置球形微孔曝气装置，该球形微孔曝气装置上方的好氧微生物反应区内设置交错的支架，支架上放置长度为10-50cm的纤维布条。

7.根据权利要求1所述的社区污水一体化处理回用系统，其特征在于：所述调节池的底部设有污泥槽，所述污泥槽与设置于地面上的污泥泵相连接设置。

8.根据权利要求1所述的社区污水一体化处理回用系统，其特征在于：所述水平螺旋式自净除细颗粒装置的进水端通过潜水泵与调节池内相连通设置，所述潜水泵以水平方向相切于水平螺旋式自净除细颗粒装置喷出。

9.如权利要求1至8任一项所述的社区污水一体化处理回用系统应用于社区污水处理回用的方面中。