CN107555713A - 用于河道排污风险点的净化系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于河道排污风险点的净化系统及方法。所述的包括下述步骤：利用污水收集器将污水收集；将污水收集后输送到预处理单元进行预处理步骤；将预处理后的污水通过微生物强化处理单元进行微生物强化处理步骤；利用人工湿地单元对强化处理后的污水进行再处理的步骤。本发明可在河道原位处理，设置于副河槽中，不影响河道的行洪功能，适用于两侧用地不足的河道，由多项技术优化组合，构成了较完善的生态净化系统，发挥了微生物和人工湿地等多种技术互补、协同作用的集成优势，实现河道水环境改善和水生态修复的有机统一。

Description

用于河道排污风险点的净化系统及方法

技术领域

本发明涉及水生态污水处理技术领域，具体涉及用于河道排污风险点的净化系统及方法。

背景技术

随着经济的发展、污染的加重，城市河流呈现出不同程度的污染，全国各地出现了大量黑臭河道，导致河道黑臭的根源主要是岸上截污管网的不完善，存在生活污水偷排和雨污混接现象。但由于市政截污是一项难度大、耗时长的工程，且很多地区特别是城市老城区和城郊结合部的截污规划很难落实，短时间内难以实现河流的沿河截污。因此要实现河道污染的治理，需要对未截排的排污口做一定的处理，消除或减少排污口排出的污水对河道水质的影响，为河道消除黑臭提供保障。

目前已有的专利中，大多采用了太阳能曝气系统，例如公开号为CN106976982A的中国专利公开了《用于河道排污口的浮动式临时原位净化装置》，采用太阳能曝气系统、浮力系统、水生植物系统等对沿河零散排污口进行临时净化处理；公开号为CN104692597B的中国专利公开了《小型分散式河道悬空排污口生活污水生态净化集成装置》，采用上流式沉淀砂滤池、三段式生态净化笼和太阳能曝气系统对沿河排污口进行截污。但是在实际应用中，使用环境较为严酷，因此太阳能系统容易损坏；而频繁更换太阳能板，带来成本增加；并且整个净化系统较复杂，不易维护。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种生态型的用于河道排污风险点的净化系统及方法，将微生物强化与人工湿地处理技术进行有机结合，利用河道现有用地在副河槽中建设原位生态净化系统，不影响河道的行洪功能，且能够改善河道的生态环境，恢复河道的生态系统及净化功能。

为达到上述目的，本发明用于河道排污风险点的净化方法，包括下述步骤：

利用污水收集器将污水收集；

将污水收集后输送到预处理单元进行预处理步骤；

将预处理后的污水通过微生物强化处理单元进行微生物强化处理步骤。

其中，所述污水收集器呈半弧形，为不锈钢焊接而成的框架式结构；所述污水收集器的收集口安装在岸边排污口上，其底部开孔连接收集管，将污水收集后输送到预处理单元。

较佳的，所述预处理步骤包括：用格栅拦截污水中的漂浮物；将经过格栅的污水用沉淀调节池对污水中的泥沙进行沉淀。

较佳的，所述微生物强化处理步骤，包括：利用微孔曝气系统对预处理后的污水进行曝气，增加水中的溶解氧；并同时布设柔性填料，以增加微生物附着，提高微生物降解效果。

较佳的，所述微孔曝气系统包括主管、横支管和纵支管，所述主管一端与鼓风机出口连接，另一端穿过延伸至河道下方，所述主管侧面均匀分布若干横支管，所述横支管侧面均匀分布若干纵支管，所述横支管和纵支管与柔性填料连接。

较佳的，所述的方法还包括利用人工湿地单元对强化处理后的污水进行再处理的步骤。

较佳的，所述人工湿地处理单元，采用水平潜流湿地，用于对经所述湿地单元的来水，利用湿地植物和填料进行悬浮物的拦截以及有机物、氮、磷吸附去除。

较佳的，人工湿地处理单元包括沿河道上游至下游依次设置的多道隔墙，相邻隔墙之间填充有组合填料，组合填料上方种植有湿地植物。

较佳的，所述的组合填料包括火山石、陶粒、砾石等中的一种或者多种组合，粒径为4-8mm；湿地植物包括美人蕉、旱伞草、菖蒲等中的一种或多种组合。

为达到上述目的，本发明用于河道排污风险点的净化系统，所述的系统包括从上游到下游通过管道依次连接的污水收集单元、预处理单元、微生物强化处理单元和人工湿地单元；其中，

所述污水收集器呈半弧形，为不锈钢焊接而成的框架式结构；所述的污水收集器的收集口安装在岸边排污口上，其底部开孔连接收集管，将污水收集后输送到预处理单元；

所述预处理单元由格栅和沉淀调节池组成，其中，格栅拦截污水中的漂浮物；沉淀调节池用于将经过格栅的污水中的泥沙进行沉淀。

所述微生物强化处理单元，包括：利用微孔曝气系统以及布设柔性填料；其中，所述微孔曝气系统包括主管、横支管和纵支管，所述主管一端与鼓风机出口连接，另一端穿过延伸至河道下方，所述主管侧面均匀分布若干横支管，所述横支管侧面均匀分布若干纵支管，所述横支管和纵支管与柔性填料连接；

所述的人工湿地单元包括沿河道上游至下游依次设置的多道隔墙，相邻隔墙之间填充有组合填料，组合填料上方种植有湿地植物；其中所述的组合填料包括火山石、陶粒、砾石等中的一种或者多种组合，粒径为4-8mm；所述的湿地植物包括美人蕉、旱伞草、菖蒲等中的一种或多种组合。

所述污水收集器，用于排污风险点截污的收集装置单元呈半弧形，为不锈钢焊接而成的框架式结构；

所述预处理单元，通过格栅去除漂浮物，并对经过格栅的水体进行沉淀处理，进一步去除漂浮物；

所述的微生物强化处理单元，通过布设微孔曝气系统向水中提供溶解氧，并在水体中增加柔性填料，为微生物提供载体，强化去除水中的氨氮等营养物质。

所述的人工湿地处理单元，为水平潜流湿地，将经初步处理的水通过配水管进入湿地填料层中，经过组合填料层的吸附等作用，去除污水中的污染物。

本发明可在河道原位处理，设置于副河槽中，不影响河道的行洪功能，适用于两侧用地不足的河道，由多项技术优化组合，构成了较完善的生态净化系统，发挥了微生物和人工湿地等多种技术互补、协同作用的集成优势，实现河道水环境改善和水生态修复的有机统一。

附图说明

图1为本发明河道排污风险点净化方法的工艺流程图；

图2为本发明的平面结构示意图；

图3为本发明的剖面结构示意图；

图中，1-排污口；2-污水收集器；3-收集管；4-格栅；5-沉淀调节池；6-柔性填料；7-微孔曝气管；8-PVC管；9-配水管；10-填料；11-湿地植物；12-出水管；13-尼龙绳；14-鼓风机房；15-柔性围隔。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。

实施例1

本实施例提供了一种用于河道排污风险点的净化方法，如图1-3所示，首先，利用污水收集器2将排污口1的污水收集，用于排污风险点截污污水收集器呈弧形，为不锈钢焊接而成的框架式结构。经污水收集器收集的生活污水经由收集管(PVC管，DN110)输送到预处理单元，先经过格栅4去除较大的漂浮物，后进入沉淀调节池5进行沉淀布水。

沉淀调节池的出水进入微生物强化处理单元，通过鼓风机连接微孔曝气管7向水中曝气，微孔曝气管7设于河道底部以上0.5m处，防止污泥堵塞。鼓风机，放置于河道岸边空地或者绿化带的鼓风机房14中，一备一用。供气装置通过气流导管与曝气管7连接，曝气管不断地向水体补充氧气，提高水体溶解氧的浓度，为微生物代谢活动提供了充足的氧源。微孔曝气具有充氧效率高、能耗低、噪声小等优点。

曝气管上部为尼龙绳13连接的柔性填料6，柔性填料6悬挂在PVC管8上淹没在水中，为微生物聚集生长提供载体。通过这些生物膜载体，可以为微生物提供良好的附着界面，在填料表面形成微生物膜，增加微生物的附着量，提高系统抗污染负荷能力，提高对水中氮、磷等营养盐的去除能力。

运行方式：连续运行，预处理单元理论停留5h，微生物强化处理单元理论停留15h。

实施例2

本实施例提供了一种用于河道排污风险点的净化方法，如图1-3所示，首先，利用污水收集器2将排污口1的污水收集，用于排污风险点截污污水收集器呈弧形，为不锈钢焊接而成的框架式结构。

接着，将经污水收集器收集的生活污水经由收集管(PVC管，DN110)输送到预处理单元，先经过格栅4去除较大的漂浮物，后进入沉淀调节池5进行沉淀布水。

进一步，将沉淀调节池的出水进入微生物强化处理单元，通过鼓风机连接微孔曝气管7向水中曝气，微孔曝气管7设于河道底部以上0.5m处，防止污泥堵塞。鼓风机放置于河道岸边空地或者绿化带的鼓风机房14中，一备一用。供气装置通过气流导管与曝气管7连接，曝气管不断地向水体补充氧气，提高水体溶解氧的浓度，为微生物代谢活动提供了充足的氧源。微孔曝气具有充氧效率高、能耗低、噪声小等优点。

曝气管上部为尼龙绳13连接的柔性填料6，柔性填料6悬挂在PVC管8上淹没在水中，为微生物聚集生长提供载体。通过这些生物膜载体，可以为微生物提供良好的附着界面，在填料表面形成微生物膜，增加微生物的附着量，提高系统抗污染负荷能力，提高对水中氮、磷等营养盐的去除能力。

再进一步，利用人工湿地单元对强化处理后的污水进行再处理。人工湿地采用水平潜流湿地，位于整个系统的下游段，经过微生物强化处理单元的水通过配水管9进入湿地的填料层10，随后均匀流过组合填料层。该单元由植物、微生物和基质三个关键部分组成，植物根系为微生物提供了附着的载体，经过植物的吸收、填料的吸附以及吸附在填料和植物根系表面微生物的生化作用，极大地提高了对水中有机物和营养盐的去除能力，具有负荷率高、占地面积小、效果可靠、耐冲击负荷和不易滋生蚊蝇等优点。水平潜流人工湿地应确保配水均匀，配水方式可采用穿孔管，人工湿地内部采用导流措施，穿孔管可置于填料之中，长度应略小于人工湿地宽度。穿孔管相邻孔距宜按人工湿地宽度的10％计，孔径为2cm～3cm。

运行方式：连续运行，预处理单元理论停留5h，微生物强化处理单元理论停留15h，人工湿地处理单元理论停留20h。

实施例3

如图1-3所示，本发明用于河道排污风险点的净化系统，包括从上游到下游通过管道依次连接的污水收集单元、预处理单元、微生物强化处理单元和人工湿地单元；其中，

利用污水收集器2将排污口1的污水收集，用于排污风险点截污污水收集器呈弧形，为不锈钢焊接而成的框架式结构。经污水收集器收集的生活污水经由收集管(PVC管，DN110)输送到预处理单元，先经过格栅4去除较大的漂浮物，后进入沉淀调节池5进行沉淀布水。

沉淀调节池的出水进入微生物强化处理单元，所述的微生物强化处理单元包括微孔曝气系统和柔性填料；

其中，微孔曝气系统包括主管、横支管和纵支管，所述主管一端与鼓风机出口连接，另一端穿过延伸至河道下方，所述主管侧面均匀分布若干横支管，所述横支管侧面均匀分布若干纵支管，所述横支管和纵支管与柔性填料连接；

使用时，鼓风机连接微孔曝气管7向水中曝气，微孔曝气管7设于河道底部以上0.5m处，防止污泥堵塞。鼓风机，放置于河道岸边空地或者绿化带的鼓风机房14中，一备一用。供气装置通过气流导管与曝气管7连接，曝气管不断地向水体补充氧气，提高水体溶解氧的浓度，为微生物代谢活动提供了充足的氧源。微孔曝气具有充氧效率高、能耗低、噪声小等优点。

曝气管上部为尼龙绳13连接的柔性填料6，柔性填料6悬挂在PVC管8上淹没在水中，为微生物聚集生长提供载体。通过这些生物膜载体，可以为微生物提供良好的附着界面，在填料表面形成微生物膜，增加微生物的附着量，提高系统抗污染负荷能力，提高对水中氮、磷等营养盐的去除能力。

人工湿地采用水平潜流湿地，位于整个系统的下游段；包括沿河道上游至下游依次设置的多道隔墙，相邻隔墙之间填充有组合填料，组合填料上方种植有湿地植物；经过微生物强化处理单元的水通过配水管9进入湿地的填料层10，随后均匀流过组合填料层。该单元由植物、微生物和基质三个关键部分组成，植物根系为微生物提供了附着的载体，经过植物的吸收、填料的吸附以及吸附在填料和植物根系表面微生物的生化作用，极大地提高了对水中有机物和营养盐的去除能力，具有负荷率高、占地面积小、效果可靠、耐冲击负荷和不易滋生蚊蝇等优点。上述水平潜流人工湿地应确保配水均匀，配水方式可采用穿孔管，人工湿地内部可采用导流措施，穿孔管可置于填料之中，长度应略小于人工湿地宽度。穿孔管相邻孔距宜按人工湿地宽度的10％计，孔径为2cm～3cm。

上述的填料包括火山石、陶粒、砾石等中的一种或者多种组合，粒径为4-8mm；上述的植物包括美人蕉、旱伞草、菖蒲等中的一种或多种组合。

运行方式：连续运行，预处理单元理论停留5h，微生物强化处理单元理论停留15h，人工湿地处理单元理论停留20h。

本发明有助于解决沿河截污不彻底或者短期内无法实现管网正本清源工程所导致的排污口污水进入河道，污染河水，同时，也解决了城市河道蓝线范围内可用面积少。本发明在河道原位处理，设置于副河槽中，不影响河道的行洪功能，由多项技术优化组合，构成了较完善的生态净化系统，发挥了微生物和人工湿地等多种技术互补、协同作用的集成优势，实现河道水环境改善和水生态修复的有机统一。

Claims (10)

1.一种用于河道排污风险点的净化方法，其特征在于，所述的方法包括下述步骤：

利用污水收集器将污水收集；

将污水收集后输送到预处理单元进行预处理步骤；

将预处理后的污水通过微生物强化处理单元进行微生物强化处理步骤。

2.如权利要求1所述的用于河道排污风险点的净化方法，其特征在于，所述污水收集器呈半弧形，为不锈钢焊接而成的框架式结构；所述污水收集器的收集口安装在岸边排污口上，其底部开孔连接收集管，将污水收集后输送到预处理单元。

3.如权利要求1所述的用于河道排污风险点的净化方法，其特征在于，所述预处理步骤包括：用格栅拦截污水中的漂浮物；将经过格栅的污水用沉淀调节池对污水中的泥沙进行沉淀。

4.如权利要求1所述的用于河道排污风险点的净化方法，其特征在于，所述微生物强化处理步骤，包括：利用微孔曝气系统对预处理后的污水进行曝气，增加水中的溶解氧；并同时布设柔性填料，以增加微生物附着，提高微生物降解效果。

5.如权利要求4所述的用于河道排污风险点的净化方法，其特征在于，所述微孔曝气系统包括主管、横支管和纵支管，所述主管一端与鼓风机出口连接，另一端穿过延伸至河道下方，所述主管侧面均匀分布若干横支管，所述横支管侧面均匀分布若干纵支管，所述横支管和纵支管与柔性填料连接。

6.如权利要求1所述的用于河道排污风险点的净化方法，其特征在于，所述的方法还包括利用人工湿地单元对强化处理后的污水进行再处理的步骤。

7.如权利要求6所述的用于河道排污风险点的净化方法，其特征在于，所述人工湿地处理单元，采用水平潜流湿地，用于对经所述湿地单元的来水，利用湿地植物和填料进行悬浮物的拦截以及有机物、氮、磷吸附去除。

8.如权利要求6所述的用于河道排污风险点的净化方法，其特征在于，人工湿地处理单元包括沿河道上游至下游依次设置的多道隔墙，相邻隔墙之间填充有组合填料，组合填料上方种植有湿地植物。

9.如权利要求8所述的用于河道排污风险点的净化方法，其特征在于，所述的组合填料包括火山石、陶粒、砾石等中的一种或者多种组合，粒径为4-8mm；湿地植物包括美人蕉、旱伞草、菖蒲等中的一种或多种组合。

10.一种用于河道排污风险点的净化系统，其特征在于，所述的系统包括从上游到下游通过管道依次连接的污水收集单元、预处理单元、微生物强化处理单元和人工湿地单元；其中，

所述污水收集器呈半弧形，为不锈钢焊接而成的框架式结构；所述的污水收集器的收集口安装在岸边排污口上，其底部开孔连接收集管，将污水收集后输送到预处理单元；

所述预处理单元由格栅和沉淀调节池组成，其中，格栅拦截污水中的漂浮物；沉淀调节池用于将经过格栅的污水中的泥沙进行沉淀。

所述微生物强化处理单元，包括：利用微孔曝气系统以及布设柔性填料；其中，所述微孔曝气系统包括主管、横支管和纵支管，所述主管一端与鼓风机出口连接，另一端穿过延伸至河道下方，所述主管侧面均匀分布若干横支管，所述横支管侧面均匀分布若干纵支管，所述横支管和纵支管与柔性填料连接；

所述的人工湿地单元包括沿河道上游至下游依次设置的多道隔墙，相邻隔墙之间填充有组合填料，组合填料上方种植有湿地植物；其中所述的组合填料包括火山石、陶粒、砾石等中的一种或者多种组合，粒径为4-8mm；所述的湿地植物包括美人蕉、旱伞草、菖蒲等中的一种或多种组合。