CN108623106A - 一种河道的原位水处理系统及其处理方法 - Google Patents

一种河道的原位水处理系统及其处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种河道的原位水处理系统及其处理方法，它包括人工格栅、一号提升泵、一体化磁混凝处理设备、一体化立式滤布滤池、中间水箱、二号提升泵、一体化集装箱式曝气生物滤池、污水进水管，反洗排水管，滤液排水管，反洗进水管；所述的人工格栅和一号提升泵放置于待处理河道水体内，所述一体化磁混凝污水处理设备出水口通过污水进水管与一体化立式滤布滤池进水口连接，所述的一体化立式滤布滤池出水口通过污水进水管进入中间水箱，所述的二号提升泵进、出管口分别与中间水箱、一体化集装箱式曝气生物滤池连接，所述一体化集装箱式曝气生物滤池出口管接入被处理河道水体。采用本发明后其处理出水水质指标可达地表类IV类水及以上标准。

Description

一种河道的原位水处理系统及其处理方法
技术领域
本发明属于水污染治理技术领域，具体涉及一种黑臭河水的原位水处理系统及其处理方法。
背景技术
河流等景观水体是城市人居环境中重要的组成部分，但由于其易污染、水环境容量小、水体自净能力差等特点，很容易成为居民生活污水、雨水及垃圾的受纳体，从而导致水体溶解氧的大量消耗，造成了水体缺氧而呈黑臭状态，使整个生态系统崩溃，同时污染物难以降解，沉积于底泥，形成严重的内源污染。城市河流出现黑臭和水质不达标现象，已成为我国许多城市共同存在的污染问题，严重影响居民生活、城市形象和生态环境。
从处理工艺来看，传统的河道污水原位处理系统又包括自然生态型的土地处理系统(特别是人工湿地处理系统)和氧化塘，以及人工强化型的生物接触氧化法、生物滤床等。由于河道污水存在水温、流量和水质随季节变化性较大的特点，已有的处理方法普遍存在处理效果差，运行费用高，抗冲击能力低、不能同步实现脱氮除磷等不足，难以达到理想效果，部分河道治理技术单一，水体无法消除黑臭或达到地表V类水；由于河道周边堤坝基础抗压强度差、且可有效利用面积小，且由于氨氮的去除停留时间较长，导致建设大型混凝土污水处理厂、活性污泥法或接触氧化法污水处理技术并不适用于河道原位水处理；此外，由于河道原位治理周期性短，一般服务为数年，导致混凝土污水处理构筑物很难普遍适用于河道水治理；同时，设备尺寸的也受到了公路的限高限宽的运输限制范围影响。再者，现有的系统及处理方法不能达到系统化处理的要求。另外，传统反洗污水及污水处理过程中的滤液也无法得到有效处理。因此，急需克服目前河道治理水质达标遇到的关键问题，开发一种新型一种河道的原位水处理系统及其处理方法，以实现水体中COD、氨氮、总磷、溶解氧等污染物稳定达到地表IV类水及以上标准。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种河道的原位水处理系统及其处理方法，以突破目前河道治理COD、氨氮、总氮、总磷等指标不达标的难题。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种河道的原位水处理系统包括人工格栅、一号提升泵、一体化磁混凝处理设备、一体化立式滤布滤池、中间水箱、二号提升泵、一体化集装箱式曝气生物滤池、进水管、反洗排水管、滤液排水管和反洗进水管；所述的人工格栅和一号提升泵放置于待处理河道水体内，一号提升泵置于人工格栅内；所述一号提升泵通过污水进水管与一体化磁混凝污水处理设备进口连接，所述一体化磁混凝污水处理设备出水口通过污水进水管与一体化立式滤布滤池进水口连接，所述的一体化立式滤布滤池出水口通过污水进水管进入中间水箱，所述的二号提升泵进、出管口分别与中间水箱、一体化集装箱式曝气生物滤池连接，所述一体化集装箱式曝气生物滤池出口管接入被处理河道水体。
所述的一体化集装箱式曝气生物滤池本体还包括配水室、布水系统、承托层、生物滤料层、清水区、出水渠；一体化集装箱式曝气生物滤池为集装箱形的长方体结构，长度为9.0～16.0m，高为2.5～3.5m，单台处理量为1000～3000m3/d；一体化集装箱式曝气生物滤池本体配水区高0.4～0.6m，承托层0.1～0.3m，滤料区高度为1.2～2.0m，清水区为0.5～0.8m。
所述的一体化立式滤布滤池的长为3.0～8.0m，宽为2.0～3.5m，高为2.5～3.5m，单台处理量为1000～50000m3/d。
所述的一体化磁混凝处理设备为集装箱形的长方体结构，长为9.0～16.0m，高为2.8～3.5m，单台处理量为1000～10000m3/d；所述的一体化磁混凝处理设备包括磁混合单元、磁絮凝单元、磁泥与水澄清分离单元、磁回收循环系统，污泥叠螺污泥脱水设备；所述的一体化磁混凝处理设备的磁泥与水澄清分离单元为超磁盘形式分离单元或斜管沉淀澄清形式分离单元。
所述的一种河道的原位水处理系统的成套处理规模为1000～50000m3/d。
所述的一体化磁混凝处理设备、一体化立式滤布滤池、一体化集装箱式曝气生物滤池的每一种单体处理设备可通过并联方式进行组合，提高处理规模。
一种河道的原位水处理系统的处理方法，包括以下步骤：
(1)人工格栅以隔挡河道水中纤维状及漂浮物杂物，保证后续处理系统的正常运行，定期清理隔挡的杂物；
(2)将河道中待处理河道段内水体用一号提升泵抽送至一体化磁混凝处理设备，水力停留时间为4～20min，去除水体中的大部分有机污染物、总磷、悬浮物、胶体及反洗水(一体化立式滤布滤池反洗出水管出水、污泥叠螺污泥脱水设备的污泥脱水过程产生的滤液出水管出水、一体化集装箱式曝气生物滤池的反冲洗出水管出水)中污染物，提升水体透明度；污泥叠螺污泥脱水设备将一体化磁混凝处理设备产生的剩余污泥进行挤压脱水，形成外运泥饼，产生的滤液通过排至人工格栅外的一号提升泵提升区；
(3)经一体化磁混凝处理设备处理后的出水流入一体化立式滤布滤池，去除绝大部分细小的纤维状物及悬浮物，保证后续一体化集装箱式曝气生物滤池的进水水质要求，防止滤头堵塞；一体化立式滤布滤池的反冲洗污水通过管道排入待处理河道段内人工格栅外的一号提升泵提升区；
(4)经一体化立式滤布滤池处理后的出水流入中间水箱，并经二号提升泵提升至一体化集装箱式曝气生物滤池进行生物好氧除碳硝化处理，水力停留时间为30～80min，溶解氧为2.0～8.0mg/L，去除水体中残留的COD、氨氮及其他污染物，并同时提升水体中的溶解氧DO，达标后排放至被处理河道水体，一体化集装箱式曝气生物滤池的反冲洗水通过排至人工格栅外的一号提升泵提升区；一体化集装箱式曝气生物滤池经运行24～72h后，利用被处理后的河道内水反洗进水管道提升的水或中间水箱内提升的水作为反洗进水水源，并采用降水位反冲洗进行反洗。
附图说明
图1：一种河道的原位水处理系统结构示意图。
其中：0-待处理河道水体，1-人工格栅，2-一号提升泵，3-一体化磁混凝处理设备，3-1-磁混合单元，3-2-磁絮凝单元，3-3-磁泥与水澄清分离单元，3-4-磁回收循环系统，3-5-污泥叠螺污泥脱水设备，4-一体化立式滤布滤池，5-中间水箱，6-二号提升泵，7-一体化集装箱式曝气生物滤池，7-1-配水室，7-2-布水系统，7-3-承托层，7-4-生物滤料层，7-5-清水区，7-6-出水渠，8-被处理河道水体，w(包括w1、w2、w3)-污水进水管，N(包括N1、N2、N3)-反洗出水或滤液出水管，F-反洗进水管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
参照图1，一种河道的原位水处理系统，包括人工格栅1、一号提升泵2、一体化磁混凝处理设备3、一体化立式滤布滤池4、中间水箱5、二号提升泵6、一体化集装箱式曝气生物滤池7、污水进水管w(包括w1、w2、w3)，反洗排水管N(包括N1、N2)，滤液排水管N3，F-反洗进水管；所述的人工格栅1和一号提升泵2放置于待处理河道水体内0，一号提升泵2置于人工格栅1内；所述一号提升泵2通过污水进水管w1与一体化磁混凝污水处理设备3进口连接，所述一体化磁混凝污水处理设备3出水口通过污水进水管与一体化立式滤布滤池进4水口连接，所述的一体化立式滤布滤池4出水口通过污水进水管进入中间水箱5，所述的二号提升泵6进、出管口w4分别与中间水箱5、一体化集装箱式曝气生物滤池7连接，所述一体化集装箱式曝气生物滤池7出口管w5接入被处理河道水体。
所述的一体化集装箱式曝气生物滤池本体还包括配水室7-1、布水系统7-2、承托层7-3、生物滤料层7-4、清水区7-5、出水渠7-6；一体化集装箱式曝气生物滤池3为集装箱形的长方体结构，长度为9.0～16.0m，高为2.5～3.5m，单台处理量为1000～3000m3/d；一体化集装箱式曝气生物滤池3本体配水室7-1高0.4～0.6m，承托层7-3高度0.1～0.3m，生物滤料层7-4高度为1.2～2.0m，清水区7-5高度为0.5～0.8m。
所述的一体化磁混凝处理设备4为集装箱形的长方体结构，长为9.0～16.0m，高为2.8～3.5m，单台处理量为1000～10000m3/d；所述的一体化磁混凝处理设备3包括磁混合单元3-1、磁絮凝单元3-2、磁泥与水澄清分离单元3-3、磁回收循环系统3-4，污泥叠螺污泥脱水设备3-5；所述的一体化磁混凝处理设备的磁泥与水澄清分离单元3-3为超磁盘形式分离单元或斜管沉淀澄清形式分离单元。
所述的一体化立式滤布滤池4的长为3.0～8.0m，宽为2.0～3.5m，高为2.5～3.5m，单台处理量为1000～50000m3/d。
所述的一体化磁混凝处理设备3、一体化立式滤布滤池4、一体化集装箱式曝气生物滤池7的每一种单体处理设备可通过并联方式进行组合，提高处理规模。
所述的一种河道的原位水处理系统的成套处理规模为1000～50000m3/d。
一种河道的原位水处理系统的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)人工格栅1以隔挡河道水中纤维状及漂浮物杂物，保证后续处理系统的正常运行，定期清理隔挡的杂物；
(2)将河道中待处理河道段内水体0用一号提升泵2抽送至一体化磁混凝处理设备3，水力停留时间为4～20min，去除水体中的大部分有机污染物、总磷、悬浮物、胶体及反洗水(一体化立式滤布滤池反洗出水管N2出水、污泥叠螺污泥脱水设备的污泥脱水过程产生的滤液出水管出水N3、一体化集装箱式曝气生物滤池的反冲洗出水管N1出水)中污染物，提升水体透明度；污泥叠螺污泥脱水设备3-5将一体化磁混凝处理设备3产生的剩余污泥进行挤压脱水，形成外运泥饼，产生的滤液通过N3排至人工格栅外1的一号提升泵提升区；
(3)经一体化磁混凝处理设备3处理后的出水流入一体化立式滤布滤池4，去除绝大部分细小的纤维状物及悬浮物，保证后续一体化集装箱式曝气生物滤池7的进水水质要求，防止滤头堵塞；一体化立式滤布滤池4的反冲洗污水通过管道N2排入待处理河道段内0人工格栅1外的一号提升泵提升区。
(4)经一体化立式滤布滤池4处理后的出水流入中间水箱5，并经二号提升泵6提升至一体化集装箱式曝气生物滤池7进行生物好氧除碳硝化处理，水力停留时间为30～80min，溶解氧为2.0～8.0mg/L，去除水体中残留的COD、氨氮及其他污染物，并同时提升水体中的溶解氧，达标后排放至被处理河道水体8，一体化集装箱式曝气生物滤池7的反冲洗水通过N1排至人工格栅外的一号提升泵提升区；一体化集装箱式曝气生物滤池7经运行24～72h后，利用被处理后的河道内水反洗进水管道F提升的水作为反洗进水水源，并采用降水位反冲洗法(授权公告号：CN 104817167 B)进行反洗。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种河道的原位水处理系统，其特征在于：它包括人工格栅、一号提升泵、一体化磁混凝处理设备、一体化立式滤布滤池、中间水箱、二号提升泵、一体化集装箱式曝气生物滤池、进水管、反洗排水管、滤液排水管和反洗进水管；所述的人工格栅和一号提升泵放置于待处理河道水体内，一号提升泵置于人工格栅内；所述一号提升泵通过污水进水管与一体化磁混凝污水处理设备进口连接，所述一体化磁混凝污水处理设备出水口通过污水进水管与一体化立式滤布滤池进水口连接，所述的一体化立式滤布滤池出水口通过污水进水管进入中间水箱，所述的二号提升泵进、出管口分别与中间水箱、一体化集装箱式曝气生物滤池连接，所述一体化集装箱式曝气生物滤池出口管接入被处理河道水体。
2.根据权利1所述的一种河道的原位水处理系统，其特征在于：所述的一体化集装箱式曝气生物滤池本体还包括配水室、布水系统、承托层、生物滤料层、清水区、出水渠；一体化集装箱式曝气生物滤池为集装箱形的长方体结构，长度为9.0～16.0m，高为2.5～3.5m，单台处理量为1000～3000m3/d；一体化集装箱式曝气生物滤池本体配水区高0.4～0.6m，承托层0.1～0.3m，滤料区高度为1.2～2.0m，清水区为0.5～0.8m。
3.根据权利1所述的一种河道的原位水处理系统，其特征在于：所述的一体化立式滤布滤池的长为3.0～8.0m，宽为2.0～3.5m，高为2.5～3.5m，单台处理量为1000～50000m3/d。
4.根据权利1所述的一种河道的原位水处理系统，其特征在于：所述的一体化磁混凝处理设备为集装箱形的长方体结构，长为9.0～16.0m，高为2.8～3.5m，单台处理量为1000～10000m3/d；所述的一体化磁混凝处理设备包括磁混合单元、磁絮凝单元、磁泥与水澄清分离单元、磁回收循环系统，污泥叠螺污泥脱水设备；所述的一体化磁混凝处理设备的磁泥与水澄清分离单元为超磁盘形式分离单元或斜管沉淀澄清形式分离单元。
5.根据权利1所述的一种河道的原位水处理系统，其特征在于：所述的一种河道的原位水处理系统的处理规模为1000～50000m3/d。
6.根据权利1所述的一种河道的原位水处理系统，其特征在于：所述的一体化磁混凝处理设备、一体化立式滤布滤池、一体化集装箱式曝气生物滤池的每一种单体处理设备可通过并联方式进行组合，提高处理规模。
7.一种河道的原位水处理系统的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)人工格栅以隔挡河道水中纤维状及漂浮物杂物，保证后续处理系统的正常运行，定期清理隔挡的杂物；
(2)将河道中待处理河道段内水体用一号提升泵抽送至一体化磁混凝处理设备，水力停留时间为4～20min，去除水体中的大部分有机污染物、总磷、悬浮物、胶体及反洗水(一体化立式滤布滤池反洗出水管出水、污泥叠螺污泥脱水设备的污泥脱水过程产生的滤液出水管出水、一体化集装箱式曝气生物滤池的反冲洗出水管出水)中污染物，提升水体透明度；污泥叠螺污泥脱水设备将一体化磁混凝处理设备产生的剩余污泥进行挤压脱水，形成外运泥饼，产生的滤液通过排至人工格栅外的一号提升泵提升区；
(3)经一体化磁混凝处理设备处理后的出水流入一体化立式滤布滤池，去除绝大部分细小的纤维状物及悬浮物，保证后续一体化集装箱式曝气生物滤池的进水水质要求，防止滤头堵塞；一体化立式滤布滤池的反冲洗污水通过管道排入待处理河道段内人工格栅外的一号提升泵提升区；
(4)经一体化立式滤布滤池处理后的出水流入中间水箱，并经二号提升泵提升至一体化集装箱式曝气生物滤池进行生物好氧除碳硝化处理，水力停留时间为30～80min，溶解氧为2.0～8.0mg/L，去除水体中残留的COD、氨氮及其他污染物，并同时提升水体中的溶解氧DO，达标后排放至被处理河道水体，一体化集装箱式曝气生物滤池的反冲洗水通过排至人工格栅外的一号提升泵提升区；一体化集装箱式曝气生物滤池经运行24～72h后，利用被处理后的河道内水反洗进水管道提升的水或中间水箱内提升的水作为反洗进水水源，并采用降水位反冲洗进行反洗。
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