CN108558147A

CN108558147A - 大截流倍数的雨污混合水处理系统

Info

Publication number: CN108558147A
Application number: CN201810617227.9A
Authority: CN
Inventors: 王宝贞; 王黛; 刘研萍
Original assignee: Individual
Current assignee: Liu Yanping; Wang Yiran
Priority date: 2018-06-15
Filing date: 2018-06-15
Publication date: 2018-09-21
Anticipated expiration: 2038-06-15
Also published as: CN108558147B

Abstract

本发明公开了一种大截流倍数的雨污混合水处理系统，特别对截流倍数n≧5的雨污混合水系统能够有效地进行处理，在截流下水道总干渠上分段设置数个溢流井，将溢流井、集水提升泵站、配水出水井通过管线连接，集水提升泵站统一收集溢流井中的污水（包括内渗水、雨污混合水）后泵入于配水出水井；配水出水井再通过管线与数台泥沙分离器联通；泥沙分离器将污水分离成泥沙和澄清水，将澄清水返回配水出水井；配水出水井与固定生物膜处理池及沉淀池管线联通，对澄清水进行生态处理，生态处理后的水至收纳水体。可以大幅度减少合流制截流干渠中溢流井的雨污混合水的排放量，大幅度减少河流、湖泊、水库和近海的污染负荷，保证受纳水维持良好的水环境和良好的水生态系统。

Description

大截流倍数的雨污混合水处理系统

技术领域

本发明公开了一种大截流倍数的雨污混合水处理系统，特别对截流倍数n≧5的雨污混合水系统能够有效地进行处理，属于水环境处理技术领域。

背景技术

水资源是人类生存和经济发展不可或缺的要素。随着科学技术进步和社会生产力的飞速发展，中国经济得到了前所未有的快速发展，但同时这些发展给人类生存环境带来了巨大的负面效应，全国大部分城市和地区水源水质呈现恶化趋势，因此如何改善水源水环境和如何最大程度地减少污染程度是当前非常紧迫的任务和挑战。城市化加速、人口集中、大量的建筑和水泥道路建设致使地表渗透性下降、径流系数变大、进入管道的污水量和雨水径流量陡增，给城市排水系统带来了巨大压力；特别是老城区，由于历史原因，大多是雨污合流制排水系统，从而造成雨天时，溢流量大，水质差的问题，且无任何污染治理措施；若是直接排放到周围水体，那么溢流污水将对城市水生态构成严重污染。

沿河或沿湖（水库、近海）设置合流制截流总干渠，收集污水干管、雨水干管和合流干管的污水、雨水与雨污混合水，将截流总干渠的全部污水和雨水引入污水处理厂，晴天及初雨时的污水流入污水处理厂，雨天则雨污混合水经过溢流井排入地面水体。适宜在老城区改造。

现在通用的污水处理工艺是活性污泥法，由于活性污泥处理进水BOD₅的局限性，只能有效处理进水BOD₅≧70mg/L的污水；我国绝大多数沿河合流制截流下水道总干渠中，旱季污水进入其末端污水处理厂的BOD₅浓度大都在200mg/L以下。雨季雨水径流进入合流制截流下水道后，活性污泥法污水处理厂大都采用小截流倍数（雨水径流量/旱季污水流量）n=1，如德国合流制污水处理厂，大都采用n=1。我国污水处理厂的进水BOD₅浓度通常低于德国，150-200mg/L vs 250-300mg/L。因此，截流倍数只能取n=1；取n=2，导致进水BOD₅浓度过低，不能保证稳定正常运行。沿河截流下水道的雨污混合水，当n>1时，需要通过截流下水道干渠中设置的溢流井，将多余的雨污混合水排入河流，即在大雨、暴雨和大暴雨时，绝大部分雨水径流及污水排入受纳水体中，显著增加河流的污染负荷。针对大截流倍数（如n≧5），就能够将大雨和暴雨的雨水径流量全部截流送入污水处理厂，然后将处理后的达标出水排入受纳水体，是主要待解决的问题。

发明内容

为进一步解决以上问题，本发明公开了一种大截流倍数的雨污混合水处理系统，既能处理比活性污泥法和移动式生物膜反应器（MBBR）污水处理厂截流倍数（n=1-2）更大，也能处理比曝气生物滤池法（BAF）截流倍数（n=2-3）更大截流倍数的雨污混合水，即能够有效地处理n≧5的雨污混合水。

本发明所说的一种大截流倍数雨污混合水处理系统，其技术解决方案如下：

在截流下水道总干渠上分段设置数个溢流井，将溢流井、集水提升泵站、配水出水井通过管线连接，集水提升泵站统一收集溢流井中的污水（包括内渗水、雨污混合水）后泵入于配水出水井；配水出水井再通过管线与数台泥沙分离器联通；泥沙分离器将污水分离成泥沙和澄清水，将澄清水返回配水出水井；配水出水井与固定生物膜处理池及沉淀池管线联通，对澄清水进行生态处理，生态处理后的水至收纳水体；

所述的泥沙分离器为圆筒状结构，其内设有旋流管，旋流管与切线进水管连接；泥沙分离器的底部中心为沉积坑；泥沙分离器上部设有污水澄清槽，通过管线与固定生物膜处理池的进水分配槽联通；旋流管采用直径逐渐变小的环状结构，将进入泥沙分离器内的污水形成水力旋流；雨污混合水在水力旋流过程中分离成泥沙和澄清水，泥沙沉入沉积坑内统一排出；澄清水通过污水澄清槽返回配水出水井中；

在固定生物膜处理池中按顺序排列有进水分配槽、分水阀门及污水处理廊道；在污水处理廊道中设有填料区及曝气器组件；污水处理廊道的填料区内根据环境处理要求不同，安装不同的生物填料（如：辫带式合成纤维填料）形成厌氧生物膜、缺氧生物膜、好氧生物膜或活性污泥；污水处理廊道的出水槽通过沉淀池配水槽与沉淀池（平流式4座单池并联排列）的连接，沉淀池对生物处理的水进一步进行沉淀处理，最后经过溢流堰进入出水槽，再经出水管排入受纳水体。

沉淀池的前段还设置污泥坑，收集沉淀的污泥，由移动式刮泥机将后部的沉淀污泥刮送到污泥坑中；污泥经排泥管排入最近的污泥井，污泥井连接管输送汇集的污泥泵站排出。

固定生物膜处理池以等分流量进入2个并联的处理系列，每个处理系列由3条污水处理廊道组成（I、II和III；IV、V和VI），采用串联运行或并联运行；

每条污水处理廊道由数个独立的填料区及曝气器组件构成；

截流倍数n≦2时，并行的2个处理系列都采用3条污水处理廊道串联运行方式：污水依次流经廊道I→II→III，和VI→V→IV（对称布设）；第I廊道为厌氧段和缺氧段，都有填料区段，其中等间距地安装辫带式合成纤维填料；

在降雨时截流倍数n＞2时，则采用单条污水处理廊道运行方式，此时廊道I、II、III、IV、V和VI并联运行；截流倍数n＞5时，相应的水力停留时间HRT=3h。

本发明的积极效果在于：

本发明的大截流倍数雨污混合水处理系统比现在污水处理通用的活性污泥法污水处理厂（n≦2），比移动式生物膜反应器（MBBR)处理厂（n≦2）和比曝气生物滤池（BAF）处理厂（n≦3）能处理更高截流倍数（n≧5）的雨污混合水，甚至能够处理截流倍数n=10的特低浓度雨污混合水，如BOD₅ 10-20mg/L。由此可以大幅度减少合流制截流干渠中溢流井的雨污混合水的排放量，大幅度减少河流、湖泊、水库和近海的污染负荷，保证受纳水维持良好的水环境和良好的水生态系统。

附图说明

图1为本发明系统示意图；

图2为本发明系统的A-A剖面图；

图3、图4为本发明的水利旋流泥沙分离器结构示意图；

图中，1、截留下水道总干渠；2、溢流井；3、集水提升泵站；4、配水出水井；5、泥沙分离器；6、沉积坑；7、固定生物膜处理池；8、进水分配槽；9、分水阀门；10、填料区；11、曝气器组件；12、出水槽；13、污水处理廊道；14、沉淀池配水槽；15、沉淀池；16、出水槽；17、出水管；18、污泥坑；19、排泥管；20、污泥井；21、污泥泵站；22、受纳水体；23、刮泥机；24、切线进水管；25、水力旋流分离器出水管；26、混合搅拌器；27、旋流管；28、污水澄清槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

如图1、图2所示，在本发明公开的一种大截流倍数雨污混合水处理系统中，截流下水道总干渠1上分段设置数个溢流井2，溢流井2与集水提升泵站3及配水出水井4通过管线连接，集水提升泵站3统一收集溢流井2中的污水（包括内渗水、雨污混合水）后泵入与配水出水井4；配水出水井4再通过管线与数个泥沙分离器5联通；泥沙分离器5将污水分离成泥沙和澄清水，将澄清水返回配水出水井4；配水出水井4与固定生物膜处理池7及沉淀池15管线联通，对澄清水进行生态处理，生态处理后的水至受纳水体22；

参照图3、图4，所述的泥沙分离器5为筒状结构，其内设有旋流管27，旋流管27与切线进水管24连接；泥沙分离器5的底部中心为沉积坑6；泥沙分离器5上部设有污水澄清槽28及水力旋流分离器出水管25，通过管线与固定生物膜处理池7的进水分配槽8联通；旋流管27采用直径逐渐变小的环状结构，将进入泥沙分离器5内的污水形成水力旋流；雨污混合水在水力旋流过程中分离成泥沙和澄清水，泥沙沉入沉积坑6内统一排出；澄清水通过污水澄清槽28返回配水出水井4中；

在固定生物膜处理池7中按顺序排列有进水分配槽8、分水阀门9及污水处理廊道13；在污水处理廊道13中设有填料区10及曝气器组件11；污水处理廊13的填料区10内根据环境处理要求不同，安装不同的生物填料（如：辫带式合成纤维填料）形成厌氧生物膜、缺氧生物膜、好氧生物膜或活性污泥；污水处理廊道13的出水槽12通过沉淀池配水槽14与沉淀池15（采用平流式4座单池并联排列）的连接，沉淀池15对生物处理的水进一步进行沉淀处理，最后经过溢流堰进入出水槽16，再经出水管17排入受纳水体22。

沉淀池15的前段还设置污泥坑18，收集沉淀的污泥，由移动式刮泥机23将后部的沉淀污泥刮送到污泥坑15中；污泥经排泥管19排入最近的污泥井20，污泥井20连接管输送汇集的污泥泵站21排出。

参见图1、图2，固定生物膜处理池7以等分流量进入2个并联的处理系列，每个处理系列由3个污水处理廊道13组成（I、II和III；IV、V和VI），采用串联运行或并联运行；每个污水处理廊道13由数个独立的填料区10及曝气器组件11构成；截流倍数n≦2时，并行的2个处理系列都采用3条污水处理廊道13串联运行方式：污水依次流经廊道I→II→III，和VI→V→IV（对称布设）；第I廊道为厌氧段和缺氧段，都有填料区段，其中等间距地安装辫带式合成纤维填料；在降雨时截流倍数n＞2时，则采用单条污水处理廊道13运行方式，此时廊道I、II、III、IV、V和VI并联运行；截流倍数n＞5时，相应的水力停留时间HRT=3h。

本发明已经建成多座固定生物膜法污水处理厂，大都运行了10-30年，积累了丰富的经验，运行经历的旱季和雨季，包括大暴雨情况，处理的进水（雨污混合水）的最低BOD₅浓度20-25mg/L，出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》1级A排放标准。升级改建的深圳草铺污水处理厂的10万吨/日强化固定生物膜处理系统，在进水BOD₅100-200mg/L的情况下，出水水质达到1级A或1级B排放标准。n=5的雨污混合水的进水BOD₅大都在30-40mg/L，出水更容易达到1级A排放标准；强大的稀释倍数（4-6倍稀释）+固定生物膜处理池中厌氧、缺氧和好氧处理（包括生物膜微环境的厌氧-好氧生物处理和好氧-缺氧硝化-反硝化去除总氮和氨氮），能将低浓度的雨污混合水处理到出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》1级A排放标准。

Claims

1.一种大截流倍数雨污混合水处理系统，其特征在于：在截流下水道总干渠上分段设置数个溢流井，溢流井与集水提升泵站及配水出水井通过管线连接，集水提升泵站统一收集溢流井中截流的的污水后泵入与配水出水井；配水出水井再通过管线与数台泥沙分离器联通；泥沙分离器将污水分离成泥沙和澄清水，将澄清水返回配水出水井；配水出水井与固定生物膜处理池及沉淀池管线联通，对澄清水进行生态处理，生态处理后的水至受纳水体；

所述的水力旋流泥沙分离器为圆筒状结构，其内设有旋流管，旋流管与切线进水管连接；泥沙分离器的底部中心为沉积坑；泥沙分离器上部设有污水澄清槽，通过管线与固定生物膜处理池的进水分配槽联通；旋流管用直径逐渐变小的环状结构，将进入泥沙分离器内的污水形成水力旋流；雨污混合水在水力旋流过程中分离成泥沙和澄清水，泥沙沉入沉积坑内统一排出；澄清水通过溢流水槽返回配水出水井中；

在固定生物膜处理池中按顺序排列有进水分配槽、分水阀门及污水处理廊道；在污水处理廊道中设有填料区及曝气器组件；污水处理廊道的填料区内根据环境处理要求不同，安装生物膜载体填料，在不同的区段形成厌氧生物膜、缺氧生物膜、好氧生物膜或活性污泥；污水处理廊道的出水槽通过沉淀池配水槽与沉淀池的连接，沉淀池对生物处理的水进一步进行沉淀处理，最后经过溢流堰进入出水槽，再经出水管排入受纳水体。

2.如权利要求1所述的一种大截流倍数雨污混合水处理系统，其特征在于：

3.如权利要求1所述的一种大截流倍数雨污混合水处理系统，其特征在于：

固定生物膜处理池以等分流量进入2个并联的处理系列，每个处理系列由3条污水处理廊道组成，采用串联运行或并联运行；

每条污水处理廊道由数个独立的填料区及曝气器组件构成；

截流倍数n≦2时，并行的2个处理系列都采用3条污水处理廊道串联运行方式：污水依次流经廊道I→II→III，和VI→V→IV对称布设；第I廊道为厌氧段和缺氧段，都有填料区段，其中等间距地安装辫带式合成纤维填料；

在降雨时截流倍数n＞2时，则采用单条污水处理廊道运行方式，此时廊道I、II、III、IV、V和VI并联运行；

截流倍数n＞5时，相应的水力停留时间HRT=3h。