CN108996813B - 一种城市污水与雨水联合处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明设计了一种城市污水与雨水联合处理装置，其结构为“前处理池+人工湿地”。依据城市污水、雨水径流污染负荷差异大的特点，该系统设置多点进水，保证城市污水和雨水的合理处理。前处理池自动收集高污染的城市污水，对高浓度城市污水采用A‑B法处理，大幅度降低污染物浓度，并在湿地床前设置雨水预处理装置，将雨水预处理沉淀去除颗粒态污染物后进入湿地床深度处理。其中，生态滤净处理中设置光响应土层，其是由黑土、含钛矿渣组成；其中第五净化区设置在系统上层，可以接受太阳光照射或紫外灯照射，加入微量元素的污水进入该区域可以与该区域协同作用，显著提高进入人工湿地水质，提高水处理效率。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体地说涉及一种城市污水与雨水联合处理装 置。
背景技术
随着人们生活水平的提高，对生活品质有了更高的要求，随之带来了很多 问题，其中，污水排放量在逐年增加，但处理量却十分有限，大部分地区生活 污水未达标就排入自然水体，城市河道黑臭化严重，对周边地表水和地下水造 成严重污染，同时，城市化后，人类活动产生和排放的污染物明显增多，污染 物的种类愈发复杂多样。城市地表不透水下垫面在晴天累积的污染物质(泥沙颗 粒物、氮磷营养元素、重金属、有机污染物等)，在降雨及地表径流的冲刷、输 送作用下便形成了城市地表径流面源污染，随着径流的传输进入雨水排水管道， 使受纳水体水质恶化。国内外的研究证明，城市地表径流已成为仅次于农业径 流的第二大水体面污染源，也是除城市生活污水和工业废水之外的第二大城市 水环境污染源。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以有效处理城市污水及污染雨水的处理装置， 其主要是采用多种生化处理工艺及光催化方式进行污染物的降解处理，该方法 针对当前城市污水、雨水地表径流处理水平低下，面源污染日益严峻的问题， 探索出一条可以高效处理城市污水和污染雨水的生态处理装置，实现城市污水 有效处理，达到污水净化和安全排放。
本发明另一目的在于提供一种有效提高污水处理效率，降低河流污染的处 理装置，该装置建设与运行费用低，操作与维护简便，同时能够有效降低城市 污水及雨水中污染物浓度，降低污染源浓度，同时，利用河岸处理技术循环处 理，降低河流水体中的污染物浓度，进而实现城市河流水体净化。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术措施：
依次设置收集管网、调节池、化粪池、A-B法处理池、生物滤净系统、人工 湿地，人工湿地系统和生态滤净系统间设置旁路进水渠，将雨水通入该旁路进 水渠，后进入跌水系统，进而进入第五净化区，最后进入人工湿地处理；
其中生态滤净系统包括设于系统外侧的进水管和出水管，所述系统分隔为 多个独立的净化区，第一净化区设置有鹅卵石和砂石基质；第二净化区设置有 沸石、活性炭基质；第三净化区设置有聚酯纤维棉微生物基质和聚乙烯中空球 体微生物基质；第四净化区设置有火山灰、麦饭石基质；第五净化区设置有光 响应土层，所述光响应土层是由黑土、含钛矿渣组成；其中第五净化区设置在 系统上层，接受太阳光照射或设置紫外灯进行照射。
进一步的，根据处理区内城市污水的排放量，采用不同规格的PVC管连 接，建立污水收集管网。污水汇集后通过总进水管道集中引入格栅池。格栅 池用于过滤、截留大于1cm的悬浮物或漂浮物。通过栅格设备出水进入调节 池，调节池用于沉降污水中固体颗粒、厌氧降解污水中部分有机物。调节池 出水通过3mm孔径的网筛。
进一步的，污水通过管路进入化粪池，通过化粪池进行固液分离后，在 化粪池底积聚的固形物通过排渣口及污泥泵输送至固体粉碎装置进行粉碎。 而在化粪池顶部的上清液经集水槽后经提升泵输送至A-B法处理池进行处理。
进一步的，与生活污水混合后的废水进入A段吸附池，经吸附处理后进 入沉淀池1，沉淀池上清液进入B段生化池进行处理，B段生化池出水进入 沉淀池2，沉淀池出水达标排放；
进一步的，所述光响应土层中含黑土、含钛矿渣，其中黑土质量份数为 80-90％，含钛矿渣质量分数为5-15％，余量为植物肥料；
进一步的，所述光响应土层中种植植物，植物覆盖率小于20％；
进一步的，A池中投加微量元素，所述微量元素包括铜、稀土、镍、锰、 铁及碳，以质量为基准，稀土用量为10-15％、铜用量为13-26％、镍用量为 4-8％、锰用量为9-15％、铁20-25，余量为碳；
进一步的，稀土为镧、铈、钪、镨的氯化盐、硫酸盐或其氧化物中的至 少一种；所述铜、镍、锰、铁均为其单质或盐，所述盐为氯化盐、硫酸盐或 硝酸盐中的至少一种；
进一步的，生态滤净系统中的多个独立的净化区之间水流方向为折流设 置；
该污水和雨水联合处理装置的具体运行步骤是：
1.收集城市污水：城市污水通过收集管网进行收集，将收集后的城市污水通 入调节池，进行水质、水量调节；
2.化粪池处理：将调节池出水通入化粪池中进行处理，在厌氧条件下使大分 子有机物水解，降低出水COD；
3.A-B法处理：将化粪池出水通入A-B法处理池中，A池中微生物浓度高， 经过生物吸附后，上清液进入B池进行处理，通过A-B法处理后实现了 物理截留、微生物生化作用，高效去除污水中大部分胶体和溶解性有机物；
4.生态滤净处理：B池上清液进入生态滤净系统处理，该包括系统及设于系 统外侧的进水管和出水管，所述系统分隔为多个独立的净化区，第一净化 区设置有鹅卵石和砂石基质；第二净化区设置有沸石、活性炭基质；第三 净化区设置有聚酯纤维棉微生物基质和聚乙烯中空球体微生物基质；第四 净化区设置有火山灰、麦饭石基质；第五净化区设置有光响应土层。所述 光响应土层是由黑土、含钛矿渣组成；其中第五净化区设置在系统上层， 可以接受太阳光照射；
5.人工湿地系统和生态滤净系统间设置旁路进水渠，将雨水通入该旁路进水 渠，后进入跌水系统，进而进入第五净化区，最后进入人工湿地处理。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)采用化粪池与A-B法结合处理，快速且大幅度降低污水中污染物浓度， 极大提高了处理效率，节约了运行成本；
2)A段吸附池中投加微量元素，在稀土、镍、锰等元素的作用下，微生 物胞外分泌物显著增加，对污染物的吸附作用明显加强，团聚效果显著提高， 大大提高了微生物对污染物的吸附作用，同时，铁、碳元素的加入，形成大 量微小电池，对污染物进行降解的同时，提高了微生物的沉降效果；进入生 态滤净系统处理的污水中含有微量稀土元素，因此，进入含有钛的第五净化 区时，对其起到进一步的协同催化作用；
3)充分利用了含钛废渣，创造性的将其催化作用用于废水处理，使得大 量废渣得以废物利用。
4)本发明具有很强的地形适应性和灵活性，即各处理单元间连接方式可 根据进水污染负荷、出水水质及湿地单元面积等设计参数灵活选择，还可以 根据实际情况将多套人工湿地组合系统依据地形以并联形式自由组合，可适 应不同地形，满足不同水量的污染处理需求，适用范围更广，具有很好的应 用前景。
附图说明
图1为城市污水与雨水联合处理装置示意图。
具体实施方式
实施例1：
本实施例中一种城市污水与雨水联合处理装置，如图1所示，由收集管 网、调节池、化粪池、A-B法处理池、生态滤净系统、人工湿地系统依次串 联而成，城市污水通过收集管网进行收集，将收集后的城市污水通入调节池， 进行水质、水量调节，所述城市污水COD浓度为1300mg/L，氨氮浓度为120mg/L，总氮为150mg/L；将调节池出水通入化粪池中进行处理，在厌氧条 件下使大分子有机物水解，降低出水COD；将化粪池出水通入A-B法处理池中，A池中微生物浓度高，经过生物吸附后，上清液进入B池进行处理，通 过A-B法处理后实现了物理截留、微生物生化作用，高效去除污水中大部分 胶体和溶解性有机物，其中，A池中投加微量元素，所述微量元素包括铜、 稀土、镍、锰、铁及碳，以质量为基准，稀土元素用量为10％、铜用量为18％、 镍用量为6％、锰用量为10％、铁20％，余量为碳；所述铁为单质，碳为活 性炭，稀土、铜、镍和锰均为其氯化盐；B池上清液进入生态滤净系统处理， 该包括系统及设于系统外侧的进水管和出水管，所述系统分隔为多个独立的 净化区，第一净化区设置有鹅卵石和砂石基质；第二净化区设置有沸石、活 性炭基质；第三净化区设置有聚酯纤维棉微生物基质和聚乙烯中空球体微生 物基质；第四净化区设置有火山灰、麦饭石基质；第五净化区设置有光响应 土层。所述光响应土层是由黑土、含钛矿渣组成；其中第五净化区设置在系 统上层，可以接受太阳光照射；
人工湿地系统和生态滤净系统间设置旁路进水渠，将雨水通入该旁路进 水渠，后进入跌水系统，进而进入第五净化区，最后进入人工湿地处理；
实施例2：
在实施例1的基础上，所述光响应土层是由黑土、含钛矿渣组成，其中 黑土质量份数为80％，含钛矿渣质量分数为15％，余量为植物肥料。
实施例3：
在实施例1的基础上，所述光响应土层是由黑土、含钛矿渣组成，其中 黑土质量份数为85％，含钛矿渣质量分数为9％，余量为植物肥料。
实施例4：
在实施例1的基础上，所述光响应土层是由黑土、含钛矿渣组成，其中 黑土质量份数为90％，含钛矿渣质量分数为5％，余量为植物肥料。
实施例5：
在实施例1的基础上，A池中投加微量元素，所述微量元素包括铜、稀 土、镍、锰、铁及碳，以质量为基准，稀土元素用量为12％、铜用量为26％、 镍用量为4％、锰用量为12％、铁22％，余量为碳；所述铁为单质，碳为活 性炭，稀土、铜、镍和锰均为其氯化盐。
实施例6：
在实施例1的基础上，A池中投加微量元素，所述微量元素包括铜、稀 土、镍、锰、铁及碳，以质量为基准，稀土元素用量为15％、铜用量为20％、 镍用量为4％、锰用量为15％、铁25％，余量为碳；所述铁为单质，碳为活 性炭，稀土、铜、镍和锰均为其氯化盐。
按照上述实施例运行后，得到很好的运行效果。经检测，在A池中添加 微量元素后，A段沉降效果明显优于常规工艺，由于活性炭的添加，污泥颗 粒显著增大，吸附效果明显提高。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施 例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员可以对本发明的技术方 案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应 涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种城市污水与雨水联合处理装置，其特征在于：依次设置收集管网、调节池、化粪池、A-B法处理池、生物滤净系统、人工湿地，人工湿地系统和生态滤净系统间设置旁路进水渠，将雨水通入该旁路进水渠后进入跌水系统，进而进入第五净化区，最后进入人工湿地处理；其中生态滤净系统包括设于系统外侧的进水管和出水管，所述系统分隔为多个独立的净化区，第一净化区设置有鹅卵石和砂石基质；第二净化区设置有沸石、活性炭基质；第三净化区设置有聚酯纤维棉微生物基质和聚乙烯中空球体微生物基质；第四净化区设置有火山灰、麦饭石基质；第五净化区设置有光响应土层，所述光响应土层是由黑土、含钛矿渣组成；其中第五净化区设置在系统上层，接受太阳光照射或设置紫外灯进行照射；
城市污水进入A段吸附池，经吸附处理后进入沉淀池1，沉淀池上清液进入B段生化池进行处理，B段生化池出水进入沉淀池2，沉淀池出水达标排放；
所述A段吸附池中投加微量元素，所述微量元素包括铜、稀土、镍、锰、铁及碳，以质量为基准，稀土用量为10-15％、铜用量为13-26％、镍用量为4-8％、锰用量为9-15％、铁20-25％，余量为碳。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，根据处理区内城市污水的排放量，采用不同规格的PVC管连接，建立污水收集管网，城市污水汇集后通过总进水管道集中引入格栅池，格栅池用于过滤、截留大于1cm的悬浮物或漂浮物，通过栅格设备出水进入调节池，调节池用于沉降污水中固体颗粒、厌氧降解污水中部分有机物，调节池出水通过3mm孔径的网筛。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，稀土为镧、铈、钪、镨的氯化盐、硫酸盐或其氧化物中的至少一种；所述铜、镍、锰、铁均为其单质或盐，所述盐为氯化盐、硫酸盐或硝酸盐中的至少一种。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光响应土层中含黑土、含钛矿渣，其中黑土质量份数为80-90％，含钛矿渣质量分数为5-15％，余量为植物肥料。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光响应土层中种植植物，植物覆盖率小于20％。
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