CN110655175A - 一种利用纯氧处理排水系统中黑臭泥水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用纯氧处理排水系统中黑臭泥水的方法，所述方法应用于市政排水管网及后端设施中泥水的处理，市政排水管网包括雨水管道、污水管道、雨污合流管道、合流箱涵，后端设施包括具有调蓄雨水或污水功能的设施，所述方法主要包括向泥水中通入纯氧或纯氧水，对黑臭泥水进行复氧处理。本发明主要是利用纯氧或纯氧水对黑臭泥水进行复氧处理，可快速提高DO、消除黑臭，还可以根据泥水所处不同环境针对性处理，解决泥水黑臭问题，即使排入河道也不会造成黑臭和污染问题，使用此方法不用在后端进行二次处理，节省了资源和成本。

Description

一种利用纯氧处理排水系统中黑臭泥水的方法
技术领域
本发明涉及一种利用纯氧处理排水系统中黑臭泥水的方法。
背景技术
导致水体黑臭的主因是水体内排入的污染物过多，好氧微生物在分解污染物过程中消耗了水中的溶解氧，自然复氧补充不及，导致水体处于缺氧状态。这种情况下厌氧微生物大量繁殖占主导地位，厌氧分解过程中产生硫化氢、甲烷等气体，导致发臭。厌氧状态下生成的硫化亚铁等物质呈现黑色，使水体发黑。检测水体是否黑臭主要是以DO(溶解氧浓度)及ORP(氧化还原电位)的数值作为重要依据。
目前，市政排水管网及后端设施中随时间会持续淤积黑臭污泥，后端设施如泵站前池内新淤积的底泥遇到放江会直接进入河道造成大面积黑臭，目前解决这个问题的方法还停留在提高机械化养护程度，例如加大排水口、管道、检查井、截流井淤积物的清通，减少淤积物进入泵站的量，以减低放江污染负荷；或者通过截流回笼耦合来清除泵站前池沉积物；同时应对清洗尾水采取相应的处理设施；但是这样存在的问题是：(1)清通管道、截流井能耗大、耗费人工多，且后端尾水及污泥的处理难度大，不经济；(2)泵站放江时间一般不稳定，使用传统方法清除泵站前池沉积物并不能每次都清理干净，其留底的污泥依然黑臭且泵站前池内底泥在持续淤积，遇到放江前池底泥冲出依然会造成河道大面积黑臭，效果不明显。此外，市政排水管网的管道、河道中的箱涵由于长期被埋在地下，大部分治理措施均很难到达，现有做法一般都是清通，再在外部进行通沟污泥的处理，能耗大，效果小，清通后污泥依然会堆积，不能从根本上解决问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种利用纯氧处理排水系统中黑臭泥水的方法，旨在解决现有技术中黑臭泥水处理困难、处理效果差的技术问题。
本发明的技术方案是：一种利用纯氧处理排水系统中黑臭泥水的方法，所述方法应用于市政排水管网及后端设施中泥水的处理，市政排水管网包括雨水管道、污水管道、雨污合流管道、合流箱涵，后端设施包括具有调蓄雨水或污水功能的设施，所述方法主要包括向泥水中通入纯氧或纯氧水，对黑臭泥水进行复氧处理。
进一步的，本发明中，当泥水被收集在所述具有调蓄雨水或污水功能的设施内时，复氧的同时对泥水进行搅拌，以深层处理底层污泥。
进一步的，本发明中，所述纯氧水采用包括压力溶解或微纳米曝气的方法制备得到。
进一步的，本发明中，泥水的搅拌采用回笼水搅拌或搅拌装置搅拌。
进一步的，本发明中，所述搅拌装置为潜水推流器或射流器。
进一步的，本发明中，当泥水在市政排水管网的管道中时，在对泥水处理之前，预先对管道进行清通，将管道内沉积淤泥冲出。
进一步的，本发明中，当泥水在市政排水管网的管道中、或在箱涵中时，在管道或箱涵上安装射流器，通过射流器将纯氧或纯氧水冲进管道或箱涵。
进一步的，本发明中，所述具有调蓄雨水或污水功能的设施为泵站前池、集水井、调蓄池中的一种。
本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明主要是利用纯氧或纯氧水对黑臭泥水进行复氧处理，可快速提高DO、消除黑臭，还可以根据泥水所处不同环境针对性处理，解决泥水黑臭问题，即使排入河道也不会造成黑臭和污染问题，使用此方法不用在后端进行二次处理，节省了资源和成本。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式做具体说明。
实施例：
本实施例为本发明一种利用纯氧处理排水系统中黑臭泥水的方法的具体实施方式，该方法主要应用于市政排水管网及后端设施中泥水的处理，市政排水管网包括雨水管道、污水管道、雨污合流管道、合流箱涵，后端设施包括具有调蓄雨水或污水功能的设施。
所述方法主要包括向泥水中通入纯氧或纯氧水，对黑臭泥水进行复氧处理。
通入纯氧时，可利用纯氧曝气器直接向泥水中曝气充氧。
向水中曝气充氧，可以使水体由缺氧转变为富氧，并在富氧环境下，抑制厌氧微生物，促进好氧微生物的繁殖，从而使其对水中的有机物进行好氧分解，并同时氧化NH3、FeS、H2S等物质，使之转化成NO3 -和Fe(OH)3。Fe(OH)3由于难溶于水，会在底泥表面沉淀形成一层保护层，阻止上层底泥受水力条件影响而出现再次上浮，从而减弱底泥对中上层水体的二次污染。此外，充氧还可以减缓底泥中磷的释放，并氧化或降解表层底泥中的还原类物质。
普通空气曝气的氧转移速度慢、形成的饱和溶解氧浓度低，很难适应在暴雨放江后的高污染条件。而本发明中采用的纯氧曝气方法，氧的转移速率是普通空气曝气的4.7倍左右，可快速提高水体的DO含量水平，纯氧曝气形成的饱和溶解氧浓度也大大高于普通曝气。
通入纯氧水时，纯氧水采用包括压力溶解或微纳米曝气的方法制备得到。纯氧水的制备可以采用PSA变压吸附制氧机和溶氧机。PSA变压吸附制氧机制备纯氧供给溶氧机，所制备的氧气纯度达到90％。变压吸附制氧原理是利用制氧专用吸附剂的平衡吸附量随氧气分压升高而增加的特性，进行加压吸附、减压脱附的操作方法。变压吸附一般是常温操作，不须供热，故循环周期短，易于实现自动化，对大型化气体分离生产过程尤为适用。PSA制氧工艺主要包括升压吸附、均压、降压解吸、冲洗4个循环步骤。溶氧机以PSA变压吸附制氧机制备的纯氧为气源在缺氧水体中释放微纳米气泡，不断向水中补充活性氧，制成高浓度的过饱和富氧水，即所需的纯氧水。纯氧水的制备采用微纳米曝气技术，向缺氧水体中鼓入微纳米气泡时，随着气泡内的溶解氧的消耗，不断向水中补充活性氧，迅速增加水中的含氧量，大大提高溶氧效率，纯氧的利用率更高。
本实施例中，所述具有调蓄雨水或污水功能的设施可以为泵站前池、集水井、或调蓄池，当泥水被收集在上述任意一种设施内时，处理的方法均为，在泥水中通入纯氧或纯氧水的同时还进行搅拌处理，从而深层处理底层污泥。
泥水的搅拌可以采用回笼水搅拌，也可以采用潜水推流器或射流器搅拌。通过搅拌可以将底部沉积结块的底泥搅拌松软，使得反应更加均匀充分。
若采用通入纯氧的方式对上述任一设施进行复氧处理，可以有效减少该设施内污泥进一步黑臭恶化的积累。若采用的是通入纯氧水的方式，制备好的纯氧水可大大防止纯氧逸散，并随水流带入深层污泥，向下渗透性好。纯氧水通入的后一天内，上覆泥水中DO浓度即达到17mg/L以上，ORP大于100mv，氨氮、总磷、COD去除率均达到75％，两天内泥水全部呈灰色，所有底泥均无黑臭，若搅拌均匀，底泥颗粒基本消失、水化为流体；若搅拌不均匀，底部沉泥也不黑臭，水化程度较低，但也不会对河道造成黑臭污染。
当泥水在市政排水管网的管道中时，处理的方法分为两种：
第一种处理方法：
(1)预先对管道进行清理，将管道内沉积淤泥冲出，后端处理；
(2)为了防止后面的淤泥持续累积，将纯氧或纯氧水从管道雨污水进口通入，随泥水一起流动，持续治理，源头上解决污水、污泥黑臭问题。
第二种处理方法：
直接在管道上安装射流器，射流方向与水流方向相同，通过射流器将纯氧或纯氧水冲进管道，从头治理，慢慢向下渗透，最终将整个管道黑臭污泥、污水处理完成。
当泥水在箱涵中时，处理的方法是将纯氧或纯氧水从箱涵雨污水进口通入，随泥水一起流动，与泥水进行反应，以持续处理污泥。此外，还可以在箱涵上安装射流器，射流方向与水流方向相同，通过射流器将纯氧或纯氧水冲进箱涵，对整个箱涵内的黑臭污泥、污水进行处理。
当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种利用纯氧处理排水系统中黑臭泥水的方法，其特征在于：所述方法应用于市政排水管网及后端设施中泥水的处理，市政排水管网包括雨水管道、污水管道、雨污合流管道、合流箱涵，后端设施包括具有调蓄雨水或污水功能的设施，所述方法主要包括向泥水中通入纯氧或纯氧水，对黑臭泥水进行复氧处理。
2.根据权利要求1所述的一种利用纯氧处理排水系统中黑臭泥水的方法，其特征在于：当泥水被收集在所述具有调蓄雨水或污水功能的设施内时，复氧的同时对泥水进行搅拌，以深层处理底层污泥。
3.根据权利要求1所述的一种利用纯氧处理排水系统中黑臭泥水的方法，其特征在于：所述纯氧水采用包括压力溶解或微纳米曝气的方法制备得到。
4.根据权利要求2所述的一种利用纯氧处理排水系统中黑臭泥水的方法，其特征在于：泥水的搅拌采用回笼水搅拌或搅拌装置搅拌。
5.根据权利要求4所述的一种利用纯氧处理排水系统中黑臭泥水的方法，其特征在于：所述搅拌装置为潜水推流器或射流器。
6.根据权利要求1所述的一种利用纯氧处理排水系统中黑臭泥水的方法，其特征在于：当泥水在市政排水管网的管道中时，在对泥水处理之前，预先对管道进行清通，将管道内沉积淤泥冲出。
7.根据权利要求1所述的一种利用纯氧处理排水系统中黑臭泥水的方法，其特征在于：当泥水在市政排水管网的管道中、或在箱涵中时，在管道或箱涵上安装射流器，通过射流器将纯氧或纯氧水冲进管道或箱涵。
8.根据权利要求1所述的一种利用纯氧处理排水系统中黑臭泥水的方法，其特征在于：所述具有调蓄雨水或污水功能的设施为泵站前池、集水井、调蓄池中的一种。
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