CN109574252A - 一种用于小流量水体的开放式污水处理系统及处理方法 - Google Patents

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王梦云
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C02F3/348—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used characterised by the way or the form in which the microorganisms are added or dosed
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/007—Contaminated open waterways, rivers, lakes or ponds

Abstract

本发明涉及一种用于小流量水体的开放式污水处理系统，包括位于上游的处理池，以及位于处理池下游的处理区；处理池上游与污水入口连接，处理池下游与处理区连接，处理池与处理区之间设置有屏障，处理池中的水可漫过屏障进入处理区，处理池中设置有一个或多个微生物附着装置，并浸没于处理池的水中；处理区中设置有一个或多个微生物附着装置，并浸没于处理区的水中；微生物附着装置由基体和微生物附着膜组成，基体与水面基本平行，微生物附着膜与基体连接。通过使用本发明的系统和方法，可构建出人工“水下森林”，直接在开放状态下对小流量水体进行治污处理，无需单独建立污水处理厂或制造昂贵的污水处理设备，从而大幅削减了治污成本。

Description

一种用于小流量水体的开放式污水处理系统及处理方法
技术领域
本发明涉及污水治理领域，更特别地，涉及一种用于小流量水体的开放式污水处理系统及处理方法。
背景技术
水污染已成为制约我国社会经济可持续发展的瓶颈。由于我国大部分城市污水收集系统不完善，雨污混流现象十分严重，大部分未经处理的生活污水、农业用水、工业废水等直接进入河道，造成河道富营养化程度增高,水质严重恶化，河道水体常年发黑发绿，散发臭味，天气炎热时更加严重，严重影响到沿线两岸居民的正常生活和身心健康。
现有的污水治理往往需要建设污水处理厂以及结构复杂的污水处理装置，首次投入成本和后期维护成本均很高。鉴于污水处理等环保产业本身属于消耗型行业，只有投入，难有产出，所以需要成本低并且处理效率高的污水处理系统。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供了一种用于小流量水体的开放式污水处理系统，包括位于上游的处理池，以及位于所述处理池下游的处理区；
所述处理池上游与污水入口连接，所述处理池下游与所述处理区连接，所述处理池与所述处理区之间设置有屏障，所述处理池中的水可漫过所述屏障进入所述处理区，所述处理池中设置有一个或多个微生物附着装置，并浸没于所述处理池的水中；
所述处理区中设置有一个或多个微生物附着装置，并浸没于所述处理区的水中；
所述微生物附着装置由基体和微生物附着膜组成，所述基体与水面基本平行，所述微生物附着膜与所述基体连接。
在一个优选实施方案中，所述处理池中还设置有曝气装置。
在一个优选实施方案中，所述基体为网状结构。
在一个优选实施方案中，所述微生物附着膜为多个无纺布条，所述每个所述无纺布条的一端系在所述网状结构上，另一端为自由端。
在一个优选实施方案中，所述无纺布条不触及水底。
在一个优选实施方案中，所述处理区域包括多个所述微生物附着装置，并且所述处理区域在所述水体的水流方向延伸50-100m的水道。
在一个优选实施方案中，所述屏障为不透水或透水性差的围栏。
本发明还提供了一种处理小流量黑臭水的方法，使用上述污水处理系统进行处理，包括以下步骤：
S1：将所述污水处理系统安装至小流量黑臭水水体的上游；
S2：定期在设置有微生物附着装置之处或上游投放复合微生物制剂。
在一个实施方案中，述污水处理系统中设置有曝气装置，每隔2h曝气2h。
通过使用本发明的系统和方法，可构建出人工“水下森林”，直接在开放状态下对小流量水体进行治污处理，无需单独建立污水处理厂或制造昂贵的污水处理设备，从而大幅削减了治污成本。
附图说明
图1为污水处理系统的俯视图；
图2为污水处理系统的侧视图；
图3为白马洲桥下的总磷、总氮和氨氮含量变化趋势图；
图4为白马洲闸口的总磷、总氮和氨氮含量变化趋势图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、处理池，2、处理区，3、微生物附着装置，4、屏障，5、曝气装置，31、基体，32、微生物附着膜。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
1复合微生物制剂的制备
制备方法如本申请人在公布号为CN 104152379 A的发明专利申请中所示。将鸡粪将鸡粪通过普通固液分离机进行固液分离，脱除水分后的固态产物，得到鸡粪提取物。复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、高温放线菌、产气肠杆菌和放线菌，所述枯草芽孢杆菌有效活菌数为1.9×109细胞/克、所述高温放线菌有效活菌数6×106细胞/克、所述产气肠杆菌有效活菌数为1×106细胞/克、所述酵母菌有效活菌数为3×106细胞/克。
按重量份将干鸡粪提取物35-60％、稻壳粉35-60％、复合微生物菌剂2-5％混合进行自然发酵，当发酵堆温度达到65-70℃时翻堆，发酵16日后制得的发酵产物即用于治理黑臭水的复合微生物制剂。
2.污水处理系统系统的搭建
如图1和2所示，本发明的污水处理系统包括位于上游的处理池1，以及位于所述处理池下游的处理区2；
所述处理池1上游与污水入口连接，所述处理池1下游与所述处理区2连接，所述处理池1与所述处理区2之间设置有屏障4，所述处理池1中的水可漫过所述屏障进入所述处理区2，所述处理池1中设置有一个或多个微生物附着装置3，并浸没于所述处理池1的水中；
所述处理区2中设置有一个或多个微生物附着装置3，并浸没于所述处理区2的水中；
所述微生物附着装置3由基体31和微生物附着膜32组成，所述基体31与水面基本平行，所述微生物附着膜32与所述基体31连接。
在一个优选实施方案中，所述处理池1中还设置有曝气装置5。
在一个优选实施方案中，所述基体31为网状结构，例如尼龙网。
在一个优选实施方案中，所述微生物附着膜32为多个无纺布条，所述每个所述无纺布条的一端系在所述网状结构上，另一端为自由端。优选地，无纺布的密度大于水，使其自由端自然垂于水下，构成人工“水下森林”。
在一个优选实施方案中，所述无纺布条不触及水底。
在一个优选实施方案中，所述处理区2中包括多个所述微生物附着装置，并且所述处理区域在所述水体的水流方向延伸100-500m的水道。
在一个优选实施方案中，所述屏障为不透水或透水性差的围栏。
3.水体治理实例
所治理的水体为武汉市白马洲水域的一条支流，流量为100-1000m3/天，其上游有农业和养殖污水汇入，水中富含营养物质，导致水体极度富营养化，成为黑臭水，严重影响白马洲水域的水环境。在白马洲桥下的，总磷高达3mg/L，总氮高达约30mg/L，其中氨氮高达约15mg/L。在白马洲闸口处，总磷高达2mg/L，总氮高达12mg/L，其中氨氮高达6mg/L。
我们在该支流上游的污水汇入处建立围栏，隔出约20m2大小的处理池1，处理池1中的水漫过围栏后可进入到下游。然后，我们定期向其中投放复合微生物制剂，并每隔两小时曝气两小时，增加处理池中的含氧量。但是效果并不明显。我们猜测，可能原因是虽然投放了复合微生物制剂，但是由于投下去的微生物没有合适的表面进行固着，被流水冲走，起不到富集营养元素的作用。此外，由于许多微生物必须有固着表面才能具有高效的代谢，悬浮在水中的微生物无法高效固定氮和磷。
基于以上考虑，我们在处理池1中设置了一个微生物附着装置3，并浸没于所述处理池1的水中,微生物附着装置3由尼龙网做成的基体31和由无纺布条做成的微生物附着膜32，大量无纺布条的一端系在尼龙网上，另一端自由下垂，从而在水中构成“水下森林”，供微生物附着。然后在处理池1的下游也设置多个微生物附着装置3，形成处理区2。微生物附着装置3通过尼龙网的角或边上连接的绳索与岸上的锚定物连接，以固定微生物附着装置3的位置，处理区延伸200m。
设置好上述系统后，定期向处理池1和处理区2中投放复合微生物制剂，治理后，透明度由原来的不到5cm，到300-800cm。图3和4显示了治理过程中河水的总磷、总氮和氨氮的变化。结果显示，最终该支流水体中，总磷降低到0.2mg/L左右，总氮降低到2.5mg/L左右，其中氨氮降低到1.5mg/L左右。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (9)

1.一种用于小流量水体的开放式污水处理系统，其特征在于，包括位于上游的处理池，以及位于所述处理池下游的处理区；
所述处理池上游与污水入口连接，所述处理池下游与所述处理区连接，所述处理池与所述处理区之间设置有屏障，所述处理池中的水可漫过所述屏障进入所述处理区，所述处理池中设置有一个或多个微生物附着装置，并浸没于所述处理池的水中；
所述处理区中设置有一个或多个微生物附着装置，并浸没于所述处理区的水中；
所述微生物附着装置由基体和微生物附着膜组成，所述基体与水面基本平行，所述微生物附着膜与所述基体连接。
2.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述处理池中还设置有曝气装置。
3.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述基体为网状结构。
4.根据权利要求3所述的污水处理系统，其特征在于，所述微生物附着膜为多个无纺布条，所述每个所述无纺布条的一端系在所述网状结构上，另一端为自由端。
5.根据权利要求4所述的污水处理系统，其特征在于，所述无纺布条不触及水底。
6.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述处理区域包括多个所述微生物附着装置，并且所述处理区域在所述水体的水流方向延伸100-500m的水道。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的污水处理系统，其特征在于，所述屏障为不透水或透水性差的围栏。
8.一种处理小流量黑臭水的方法，其特征在于，使用权利要求1-7中任一项所述的污水处理系统进行处理，包括以下步骤：
S1：将所述污水处理系统安装至小流量黑臭水水体的上游；
S2：定期在设置有微生物附着装置之处或上游投放复合微生物制剂。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述污水处理系统中设置有曝气装置，每隔2h曝气2h。
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张列宇等编著: "《黑臭河道治理技术与案例分析》", 30 September 2016, 中国环境出版社 *

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