CN108412013A - 三管分立节水节能排水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三管分立节水节能排水处理系统，包括：雨水管路、洗涤污水管路和冲厕污水管路，所述雨水管路延伸至与自然水体流道连通或与雨水收集单元连通，所述洗涤污水管路延伸至与中水处理站连通，所述冲厕污水管路延伸至与沼气发生单元连通，所述沼气发生单元具有沼气出口和沼肥出口。本发明提供的三管分立节水节能排水处理系统，采用三管分立的分流制系统，将冲厕污水和洗涤污水分开排放、分开处理，在实现资源有效利用的同时，能够避免厕所污水和污物排入水体造成富营养化，因而可保护水体生态环境。

Description

三管分立节水节能排水处理系统

技术领域

本发明属于环境工程技术领域，尤其涉及城市排水系统技术领域，具体涉及一种三管分立节水节能排水处理系统。

背景技术

通常城市排水(除工业废水)系统需要排放的有：各类建筑的厕所、浴室、厨房、洗衣房中排出的生活污水；降雨过程中产生的雨水或道路清洗、消防用后水。其中，生活污水必须经过处理后才能排入自然水体中；雨水一般无需处理而直接排入自然水体。城市排水系统是处理和排除城市污水和雨水的工程系统，目前主要有污水、雨水合流制系统和分流制系统，其中较为常见的为污水、雨水分流制系统，即雨水排水管和污水排水管两管分立。

现有两管分立系统技术的不足之处在于厕所污水包括大量固体污物，若混入污水中影响处理后污水的其他用途，当杂质堆积过多还会造成管道堵塞；产生沼气浓度数值超标而遇到明火、静电时极易产生爆炸，对城市居民生活造成极大不便。厕所污水若排入水体将污染水体，造成水体富营养化。

发明内容

本发明实施例涉及一种三管分立节水节能排水处理系统，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明实施例涉及一种三管分立节水节能排水处理系统，包括：

雨水管路，所述雨水管路延伸至与自然水体流道连通或与雨水收集单元连通；

洗涤污水管路，所述洗涤污水管路延伸至与中水处理站连通；

冲厕污水管路，所述冲厕污水管路延伸至与沼气发生单元连通，所述沼气发生单元具有沼气出口和沼肥出口。

作为实施例之一，所述中水处理站包括人工湿地。

作为实施例之一，所述沼气出口通过沼气导管与沼气发电单元连通，所述沼气发电单元包括发电机和与所述发电机连接的发动机；

在冬季低温时，采用所述发动机的出口烟气对至少部分洗涤污水进行加热，以提高所述人工湿地的处理效果。

作为实施例之一，所述沼气出口通过沼气导管与沼气发电单元连通，所述沼气发电单元包括冷凝器；

在冬季低温时，将至少部分的冷凝器出口冷却水引入至所述人工湿地，以提高所述人工湿地的处理效果。

作为实施例之一，所述雨水管路中的雨水和/或所述中水处理站得到的中水至少部分地用作所述冷凝器的入口冷却水。

作为实施例之一，所述中水处理站还包括曝气池，所述曝气池与所述人工湿地沿污水流通方向依次连接。

作为实施例之一，所述冲厕污水管路包括冲厕污水主管以及分别与各排污厕所对应连接的多个冲厕污水支管，各所述冲厕污水支管均与所述冲厕污水主管入口端连接，于所述冲厕污水主管入口处沿污水流通方向依次设有搅拌器和过滤网。

作为实施例之一，所述沼气发生单元处理过程中，向其中加入产甲烷菌和除硫微生物，所述除硫微生物包括光合细菌和/或脱氮硫杆菌。

作为实施例之一，所述沼气发生单元包括沼气池，所述沼气池建设于地下并在池体周围布设加热机构，使所述沼气池内发酵温度控制在30～38℃。

作为实施例之一，所述加热机构包括热辐射管，所述热辐射管内流通热水或热烟气。

本发明实施例至少具有如下有益效果：

本发明提供的三管分立节水节能排水处理系统，采用三管分立的分流制系统，将冲厕污水和洗涤污水分开排放、分开处理，在实现资源有效利用的同时，能够避免厕所污水和污物排入水体造成富营养化，因而可保护水体生态环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的三管分立节水节能排水处理系统的一种结构示意图；

图2为本发明实施例提供的三管分立节水节能排水处理系统的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2，本发明实施例提供一种三管分立节水节能排水处理系统，包括：

雨水管路1，所述雨水管路1延伸至与自然水体流道7连通或与雨水收集单元连通；

洗涤污水管路2，所述洗涤污水管路2延伸至与中水处理站6连通；

冲厕污水管路3，所述冲厕污水管路3延伸至与沼气发生单元5连通，所述沼气发生单元5具有沼气出口和沼肥出口。

在本实施例中，上述雨水管路1主要用于收集雨水，可根据相应的收集位置设定雨水支管11，再汇流于雨水总管12即可。上述洗涤污水管路2可以收集城市社区等生活生产场所所产生的洗涤污水，可根据相应的场所位置设定洗涤污水支管，再汇流于洗涤污水总管即可。同样地，冲厕污水管路3可以收集城市社区等生活生产场所所产生的厕所污水(人粪尿等)，可根据相应的场所位置设定冲厕污水支管，再汇流于冲厕污水总管即可，即冲厕污水管路3包括冲厕污水主管以及分别与各排污厕所对应连接的多个冲厕污水支管，各冲厕污水支管均与冲厕污水主管入口端连接，优选地，于冲厕污水主管入口处沿污水流通方向依次设有搅拌器4和过滤网，或者在各冲厕污水支管上设置搅拌器4，在冲厕污水主管入口处设置过滤网，可将固体污物粉碎过滤，提高冲厕污水的处理效率及效果。如图1和图2，其中：

通过雨水管路1收集的雨水等水体可排入自然水体(如湖泊等)，或者收集之后，进行处理，再返回利用，其中一个实施例是，该部分雨水等水体经水厂9处理之后作为生活用水；

通过洗涤污水管路2收集的洗涤污水送至中水系统处理，处理后的中水可用于厕所冲洗、园林绿化、道路保洁、城市喷泉、消防用水、农田灌溉等，可实现洗涤污水的处理及资源再利用，提高水资源利用率；

通过冲厕污水管路3收集的冲厕污水送至沼气发生单元5进行发酵，产生的沼气可用于发电或沼气入户，产生的沼肥可输送至种植基地或直接制作成成品有机肥等，实现冲厕污水的资源再利用，沼肥直接输送或制作为成品有机肥能避免环境污染和对居民生活的干扰，保护人居环境卫生。

本实施例提供的三管分立节水节能排水处理系统，采用三管分立的分流制系统，将冲厕污水和洗涤污水分开排放、分开处理，在实现资源有效利用的同时，能够避免厕所污水和污物排入水体造成富营养化，因而可保护水体生态环境。

作为优选的实施方案，上述沼气发生单元5产生的沼气用于发电，可获得良好的经济效益和社会效益；即沼气发生单元5的沼气出口通过沼气导管与沼气发电单元8连通。沼气发电是现有成熟技术，一般是将沼气通过内燃机、燃气轮机等燃烧机组产生动能带动发电机发电，即沼气发电单元8包括发电机和与发电机连接的发动机，该发动机可以是内燃机、燃气轮机等燃烧机组；一般地，发电机排气通过冷凝器冷凝，并配置冷却塔对冷凝器所用循环冷却水进行冷却。

作为优选的实施方案，上述中水处理站6可以是人工建设的污水处理站或人工湿地61，优选为采用人工湿地61，对污水的处理效果较好，经济效益、环境效益都较高。进一步优选地，如图2，该中水处理站6还包括曝气池62，曝气池62与人工湿地61沿污水流通方向依次连接，在人工湿地61之前设置曝气池62对洗涤污水进行曝气处理，可以减少人工湿地61填料堵塞等情况的出现，提高人工湿地61处理效果。

进一步优选地，在冬季低温时，尤其是严寒地区，人工湿地61中的植被生长缓慢甚至枯萎，人工湿地61中的微生物活性降低，使得人工湿地61对污水中N、P等营养物质的吸收效果变差，对污水的净化效果降低，为避免上述情况出现，可采用发动机的出口烟气(废气)对至少部分洗涤污水进行加热，或者，将至少部分的冷凝器出口冷却水引入至人工湿地61，以提高人工湿地61的处理效果，这种处理方式不仅可以有效地利用沼气发电单元8的余热，最大化地实现资源利用，而且可以有效地改善对污水的处理效果，进一步保护生态环境。

对于上述的利用发动机出口烟气对洗涤污水进行加热的方式，可以采用气-液换热器等实现；在另外的实施例中，进一步可设置余热锅炉，该余热锅炉的烟气入口与发动机的烟气出口连通，将发动机的出口烟气导入至该余热锅炉内进行余热利用，该余热锅炉所产生的蒸汽通过蒸汽管导入至人工湿地61水体中，对人工湿地61的加热效果更佳。该余热锅炉所用冷却水可采用收集的雨水或所得的中水。

对于上述的将至少部分的冷凝器出口冷却水引入至人工湿地61的方式，由于发电机组循环冷却水的减少，可将收集的雨水或所得的中水作为循环水补充水，即雨水管路1中的雨水和/或中水处理站6得到的中水至少部分地用作冷凝器的入口冷却水，可以有效地节约水资源，同时实现了所收集/处理的水体的资源利用，降低系统能耗。

作为优选的实施方案，在夏季高温时，可将收集的雨水或所得的中水冷却处理后引入至人工湿地61，以调节人工湿地61中的水温，保证人工湿地61中的植被、微生物等具有合适的温度环境，尤其是微生物，将其周围温度环境控制在20～30℃可使其净化能力有效提升。优选地，收集的雨水或所得的中水可被冷却至18～25℃，能够调配人工湿地61水温在20～30℃即可；冷却方式可采用半导体制冷片等实现，或者，将雨水收集池埋设于地下，从而获得温度较低的回收雨水，在需要时，通过管道自动将该雨水收集池内的雨水引入至人工湿地61，也可获得较好的人工湿地61水温调配功效。

作为优选的实施方案，上述的沼气发生单元5采用沼气池5，放弃常规的化粪池而采用集中建设的沼气池5，可以大大减少化粪池数量和建设费用。优选地，该沼气池5建设于地下并在池体周围布设加热机构，使所述沼气池5内发酵温度控制在30～38℃，可使得发酵过程保持稳定快速地进行，保障沼气和沼肥的供应；具体地，可在气温低于20℃时对沼气池5进行加热。上述加热机构可采用电加热方式，也可以是在沼气池5周围布设热辐射管，热辐射管内可流通热水或热烟气，同样地，热水可采用冷凝器出口冷却水，热烟气可采用发动机出口烟气。

进一步优选地，沼气发生单元5处理过程中，向其中加入产甲烷菌和除硫微生物，其中，产甲烷菌可加快沼气池5内发酵的产气速度，产甲烷菌可包括甲酸甲烷杆菌、嗜树木甲烷短杆菌和严达尔甲烷叶菌；除硫微生物能够还原硫化物，防止臭味气体H₂S的产生，优选地，该除硫微生物包括光合细菌和/或脱氮硫杆菌，优选为光合细菌和脱氮硫杆菌混合使用，不仅能够除硫防臭，还能固氮增加肥效。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三管分立节水节能排水处理系统，其特征在于，包括：

雨水管路，所述雨水管路延伸至与自然水体流道连通或与雨水收集单元连通；

洗涤污水管路，所述洗涤污水管路延伸至与中水处理站连通；

冲厕污水管路，所述冲厕污水管路延伸至与沼气发生单元连通，所述沼气发生单元具有沼气出口和沼肥出口。

2.如权利要求1所述的三管分立节水节能排水处理系统，其特征在于：所述中水处理站包括人工湿地。

3.如权利要求2所述的三管分立节水节能排水处理系统，其特征在于：所述沼气出口通过沼气导管与沼气发电单元连通，所述沼气发电单元包括发电机和与所述发电机连接的发动机；

在冬季低温时，采用所述发动机的出口烟气对至少部分洗涤污水进行加热，以提高所述人工湿地的处理效果。

4.如权利要求2所述的三管分立节水节能排水处理系统，其特征在于：所述沼气出口通过沼气导管与沼气发电单元连通，所述沼气发电单元包括冷凝器；

在冬季低温时，将至少部分的冷凝器出口冷却水引入至所述人工湿地，以提高所述人工湿地的处理效果。

5.如权利要求4所述的三管分立节水节能排水处理系统，其特征在于：所述雨水管路中的雨水和/或所述中水处理站得到的中水至少部分地用作所述冷凝器的入口冷却水。

6.如权利要求2所述的三管分立节水节能排水处理系统，其特征在于：所述中水处理站还包括曝气池，所述曝气池与所述人工湿地沿污水流通方向依次连接。

7.如权利要求1所述的三管分立节水节能排水处理系统，其特征在于：所述冲厕污水管路包括冲厕污水主管以及分别与各排污厕所对应连接的多个冲厕污水支管，各所述冲厕污水支管均与所述冲厕污水主管入口端连接，于所述冲厕污水主管入口处沿污水流通方向依次设有搅拌器和过滤网。

8.如权利要求1所述的三管分立节水节能排水处理系统，其特征在于：所述沼气发生单元处理过程中，向其中加入产甲烷菌和除硫微生物，所述除硫微生物包括光合细菌和/或脱氮硫杆菌。

9.如权利要求1所述的三管分立节水节能排水处理系统，其特征在于：所述沼气发生单元包括沼气池，所述沼气池建设于地下并在池体周围布设加热机构，使所述沼气池内发酵温度控制在30～38℃。

10.如权利要求9所述的三管分立节水节能排水处理系统，其特征在于：所述加热机构包括热辐射管，所述热辐射管内流通热水或热烟气。