CN112062386A - 一种污水处理系统及污水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种污水处理系统及污水处理方法，包括若干处理线，其特征在于，所述处理线包括依次连通的预处理单元、第一启闭机构和生化处理单元，所述预处理单元和第一启闭机构之间连通有第二启闭机构，第二启闭结构的出水口连通有调蓄池，所述调蓄池的出水口连通有第三启闭机构，第三启闭机构的出水口与预处理单元连通。本发明的污水处理系统抗冲击能力强，不容易因异常进水而停产、减产。

Description

一种污水处理系统及污水处理方法

技术领域

本发明涉及一种污水处理系统及污水处理方法，属于水处理领域。

背景技术

市政污水的源头，一般分为两部分：一是居民生活污水，二是工业废水。

居民生活污水：毒性低，污染物低，源头分散广。

工业废水：毒性高，污染物高，源头分布集中，尤其是污水大户。

工业废水的异常排放对城镇污水处理厂造成严重冲击，影响污水处理设备的正常运行。随着城镇的逐步发展，生活污水管网收集系统涵盖了各工业区及城市生活区，近年来随着城镇管网建设的不断完善，污水厂管网进水时常受到工业污水水质冲击影响，如酸碱、总磷、油污、高氮、重金属离子、硫化物及氮化物等。这些污染物通过管网排放到污水厂，给污水厂生化段和正常生产带来严重冲击，甚至造成污水厂被迫减产、停产。污水厂一旦受影响，恢复正常运行所需时间短则几天、长则数月不等，造成污水直接溢流河涌等严重问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种抗冲击能力强的污水处理系统；本发明的目的之二在于提供一种污水处理方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种污水处理系统，包括若干处理线，所述处理线包括依次连通的预处理单元、第一启闭机构和生化处理单元，所述预处理单元和第一启闭机构之间连通有第二启闭机构，第二启闭结构的出水口连通有调蓄池，所述调蓄池的出水口连通有第三启闭机构，第三启闭机构的出水口与预处理单元连通。

如此，在污水处理系统运行期间，出现水质异常的异常进水情况时，可关闭第一启闭机构，开启第二启闭机构，使得异常进水进入调蓄池中。对于偶发性的且毒性小的异常进水，待污水处理系统来水正常后，可小流量的回流至第一格栅槽与污水处理系统正常进水进行混合，进入正常处理工序，降低对污水处理系统的生化处理单元的冲击；对于常态性的或者毒性大的异常进水需在调蓄池内或配套的物化单元对水质进行调节，例如，可根据需要进行加药除磷、酸碱中和、混凝沉淀、沉砂、除油、臭氧氧化处理，将调质后的污水回流至预处理单元，进入正常处理工序，避免超负荷污水直接进入生化单元，保证污水处理系统的正常运行，提升抗冲击能力。

进一步地，所述调蓄池的顶部设有物化单元，所述物化单元包括依次连通的絮凝池和沉降池，调蓄池内设有潜水泵，所述潜水泵的出水口与絮凝池连通，所述沉降池的出水口与预处理单元连通。如此，可根据需要对调蓄池内污水进行絮凝和沉降处理，降低污水中污染物（如SS、COD、TP等）含量，在提升水质的同时，降低后续功能单元的处理负担。

进一步地，所述调蓄池包括池体，所述池体的内底部具有凹槽，所述潜水泵设置于凹槽内，凹槽的设置可方便调蓄池的清理，将潜水泵设置于凹槽内可方便地将调蓄池内的淤泥等沉淀物泵入至物化单元。

可选的，所述絮凝池和沉降池一体化设置。所述沉降池为斜板沉降池。

进一步地，所述调蓄池的内底部设有智能喷射器，除能对调蓄池放空时进行冲洗，还可以进行搅拌和曝气，防止沉淀，缓解臭气产生；可实现底部点对点的冲洗；布置灵活，不受池型约束。

可选的，智能喷射器是由水泵、混合喷射器及固定旋转支座组成的水力喷射系统，利用气液混合物对存储水及池底进行搅拌和冲洗。

可选的，调蓄池的容量为2-4h的污水处理系统进水水量。

污水处理系统发生的异常进水情况的时段一般较短，通常在2-4小时的时间内，据此，可设置合适容量的调蓄池，在满足调蓄要求的同时，尽可能减小设备投资；可配合环保执法，结合污水监测设备，环保执法部门在此时间段内可追溯污水排放源头，确定违法排污单位。

进一步地，所述预处理单元包括依次连通的第一格栅槽、提升机构、第二格栅槽和沉砂池，所述沉砂池的出水口与第一启闭机构连通；第一格栅槽和第二格栅槽内分别设有格栅，第一格栅槽内的格栅的孔的尺寸大于第二格栅槽内的格栅的孔的尺寸。通过多级过滤、沉降分离，可使得污水中的大小杂物及砂等被去除，防止污水处理系统管路被堵塞，保证系统正常运行，也可降低后续生化单元处理负担。

进一步地，所述调蓄池的池底所在位置高于第一格栅槽所在位置，调蓄池液位有效高度低于沉砂池出水液位，方便调蓄池内调质后的污水自流入第一格栅槽，并利用污水厂原有提升泵提升至调蓄池。减少提升机构的设置数量。

可选的，处理线的数量为2条以上，进一步为2-10条。

进一步地，还包括主干管，所述主干管的出口并连有第一处理线和第二处理线；第一处理线包括依次连通的预处理单元A、第一启闭机构A和生化处理单元A，所述预处理单元A、第一启闭机构A之间连通有第二启闭机构A，所述第二启闭机构A的出水口与调蓄池连通；第二处理线包括依次连通的预处理单元B、第一启闭机构B和生化处理单元B，所述预处理单元B、第一启闭机构B之间连通有第二启闭机构B，所述第二启闭机构B的出水口与调蓄池连通。

进一步地，所述主干管上设置有用于监测水质的第一监测机构。

监测机构可采用现有水质监测设备。

进一步地，所述第三启闭机构的出水口并连有第四启闭机构A和第四启闭机构B，所述第四启闭机构A的出水口与预处理单元A连通，所述第四启闭机构B的出水口与预处理单元B连通。

一种污水处理方法，包括如下步骤：

开启第一启闭机构，关闭第二启闭机构和第三启闭机构，进水，进行污水处理；同时，实时监测进入预处理单元内的水的水质，当水质异常时，关闭或调节第一启闭机构，开启第二启闭机构，使得该阶段的污水流入调蓄池中；然后，根据该阶段污水的异常情况，对调蓄池内的污水进行调质处理；待进入预处理单元内的水的水质正常后，开启第一启闭机构，关闭第二启闭机构，将调蓄池内的污水回流至预处理单元；

其中，水质的监测指标包括PH值、COD、TP、色质、SS、BOD、重金属含量中的一种或几种。

可选的，采用中和剂调整酸性废水PH值，可采用的中和剂有石灰、石灰石、白云石、氢氧化钠、碳酸钠等，调整碱性废水PH值时一般采用硫酸、盐酸。需要中和处理时，可根据监测分析所得的进水水质PH值核算需投加药剂量，达到调整pH的目的。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

（1）本发明的污水处理系统抗冲击能力强，不容易因异常进水而停产、减产。

（2）通过建设调蓄池能接纳管网短时阵发或突发的异常来水，有效缓冲冲击，提高污水处理系统抗风险的能力。另外，调蓄池通过合理调度，还有以下作用：

①对短时阵发或突发的管网异常水质和水量进行调节；

②配合系统内设施设备维修计划，应急调蓄管网来水，例如需要对生化单元进行维修时，预处理单元可正常工作，将预处理后的污水引入调蓄池即可；

③对区域特发污染事件污水应急存储；

④对污水处理系统偶发不达标排放水回流存储和循环处理；

⑤作为回用水的储存池，用于生态补水和回用；

⑥解决初雨等问题。

（3）异常进水经调节处理后按污水处理系统进水水质设计标准、不影响污水处理系统正常运行为标准。

（4）调蓄池内处理后的污水可自流入预处理单元，无需另设提升机构，可降低设备投资成本和运行成本。

附图说明

图1是本发明的一种污水处理系统的结构简图。

图2是本发明的另一种污水处理系统的结构简图。

图3是本发明的一种调蓄池的结构简图。

图中，1-第一格栅槽，1-1-第一格栅槽A，1-2-第一格栅槽B，2-1-提升机构A，2-2-提升机构B，3-1-第二格栅槽A，3-2-第二格栅槽B，4-1-沉砂池A，4-2-沉砂池B，5-1-生化单元A，5-2-生化单元B，6-调蓄池，6-1-潜水泵，6-2-智能喷射器，7-1-第二启闭机构A，7-2-第二启闭机构B，8-第三启闭机构，9-1-第四启闭机构A，9-2-第四启闭机构B，10-1-第一启闭机构A，10-2-第一启闭机构B，11-主干管，12-第一监测机构，13-加药单元，14-物化单元，15-第二监测机构。

具体实施方式

以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域普通技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域普通技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将落在本发明的保护范围内。

实施例1

参见图1，一种污水处理系统，包括主干管，所述主干管上设置有用于监测水质的第一监测机构，水质的监测指标包括PH值、COD、TP、色质、SS、BOD、重金属含量。所述主干管的出口并连有第一处理线和第二处理线，处理线包括依次连通的预处理单元、第一启闭机构和生化处理单元，所述预处理单元和第一启闭机构之间连通有第二启闭机构，第二启闭结构的出水口连通有调蓄池，所述调蓄池的出水口连通有第三启闭机构，第三启闭机构的出水口与预处理单元连通。

第一处理线包括依次连通的预处理单元A、第一启闭机构A和生化处理单元A，所述预处理单元A、第一启闭机构A之间连通有第二启闭机构A，所述第二启闭机构A的出水口与调蓄池连通；第二处理线包括依次连通的预处理单元B、第一启闭机构B和生化处理单元B，所述预处理单元B、第一启闭机构B之间连通有第二启闭机构B，所述第二启闭机构B的出水口与调蓄池连通。所述第三启闭机构的出水口并连有第四启闭机构A和第四启闭机构B，所述第四启闭机构A的出水口与预处理单元A连通，所述第四启闭机构B的出水口与预处理单元B连通。

所述预处理单元包括依次连通的第一格栅槽、提升机构、第二格栅槽和沉砂池，所述沉砂池的出水口与第一启闭机构连通；第一格栅槽和第二格栅槽内分别设有格栅，第一格栅槽内的格栅的孔的尺寸大于第二格栅槽内的格栅的孔的尺寸。所述调蓄池所在位置高于第一格栅槽所在位置。

所述调蓄池包括池体，所述池体的内底侧具有凹槽，所述潜水泵设置于凹槽内。所述调蓄池的内底部设有智能喷射器，智能喷射器位于凹槽对侧。

各启闭机构为闸阀。提升机构包括提升泵。

调蓄池可分为闲置、进水、存水、放空、冲洗五种模式：

①闲置：当污水处理系统的来水浓度和流量满足进水要求时，正常进水，调蓄池处于闲置阶段。

②进水：当污水处理系统来水浓度或流量不满足设计进水要求时，延缓进水或进水负荷根据实际情况降低，调蓄池进水。

③存水：调蓄池进满后，每隔一段时间开启智能喷射器对池内污水进行搅拌和曝气。对于PH异常的来水，通过PH调节剂投加进入调蓄池并借助搅拌器进行混合调节。

④放空：当污水处理系统来水浓度和流量小于污水处理系统设计进水要求时，开启阀门，小剂量的将池内污水排到集水井内，与来水充分混合达到污水处理系统进水标准后进入污水处理系统进行处理。如污水处理系统来水TP等参数多数情况下不能够满足污水处理系统进水浓度标准，可借助设置物化单元将其降低至可满足污水处理系统进水要求时，再进入污水处理系统进行处理。

⑤冲洗：调蓄池液位降低到一定高度时，开启智能喷射器对调蓄池底部沉积进行冲洗，冲洗水排入集水井。

当第一监测机构反馈污水水质满足污水处理厂进水要求时，关闭第二启闭机构，打开第一启闭机构，若调蓄池内存有水量则开启智能喷射器，对调蓄池内存水进行混合、曝气处理，打开第三启闭机构、第四启闭机构，控制污水自流排空至第一格栅槽前端，混合进水后按污水处理系统原有工艺流程进行运行处理。

当第一监测机构反馈污水处理厂进水水质异常时，视异常指标情况全部/部分关闭第一启闭机构，开启第二启闭机构（至调蓄池满负荷时需关闭），关闭第三启闭机构和第四启闭机构，污水经提升机构提升至沉砂池后，于沉砂池末端接入调蓄池中进行暂存，调蓄池内智能喷射器定时开启进行搅拌、曝气。

当第一监测机构反馈进水指标达标，来水水量及浓度较低时，全开第一启闭机构，关闭第二启闭机构，开通智能喷射器混合曝气池内存水，开启第三启闭机构、第四启闭机构控制流量自流排空至第一格栅槽前端，混合来水后按污水处理系统原有工艺流程进行运行处理。调蓄池液位下降到一定高度时，开启智能喷射器对池底淤积进行冲洗，冲洗水自流排至第一格栅槽前端，实现调蓄池空池。

进一步地，在应用本发明的污水处理系统时，可先调查和汇总应用地在近2~5年期间发生的异常污水情况，分析总结异常污水的特点和影响。结合调查结果，确定处理系统的设计参数和建设规模等。

实施例2

参见图2和图3，重复实施例1，区别之处在于：所述调蓄池的顶部设有物化单元，所述物化单元包括依次连通的絮凝池和沉降池，调蓄池内设有潜水泵，所述潜水泵的出水口与絮凝池连通，所述沉降池的出水口连通于第三启闭机构和第四启闭机构之间。还包括用于检测物化单元出水和调蓄池内污水水质的第二监测机构，以监测调质情况。

需要絮凝时，可向絮凝池内投加投加PAC（聚合氯化铝），降低储存污水中TP的浓度，此外也适用于污水中色质、SS、COD、BOD及砷、汞等重金属离子的去除。进一步地，可在絮凝池内设置潜水搅拌器，通过其搅拌作用进一步强化絮凝作用。PAM（聚丙烯酰胺）适用范围广，对于污水中的污染物均有一定的去除作用，此外PAM搭配PAC起到助凝作用，能让PAC形成的矾花聚成团状有助于沉淀，故优选采取先投加PAC后投加PAM。

一般地，污水从主干管末端流至沉砂池末端所需的时长为15min~40min（具体时长可根据污水处理系统的预处理单元尺寸进行核算），由于COD、TP等污染物的在线监测存在约20-30min延迟时间，对于时长短的可将第一监测机构设置在主干管上，来延长调蓄池应急反应时间，避免异常进水直接进入生化处理单元。

对于经常发生的TP、COD等低毒性超标进水，可采取部分截流进入调蓄池，部分仍进入后端生化单元进行处理。当调蓄池设置的容积为2-4小时的进水水量，通过此方式可延长有效调蓄时间至4-8小时左右。

当第一监测机构反馈污水水质满足污水处理系统进水要求时，第二启闭机构常闭，第一启闭机构常开，若调蓄池内存有水量则开通智能喷射器进行混合曝气，打开第三启闭机构、第四启闭机构控制流量自流排空至第一格栅槽前端，混合进水后按污水处理系统原有工艺流程进行运行处理。

当第一监测机构反馈污水处理系统进水水质异常时，视异常指标情况全部/部分关闭第一启闭机构，开启第二启闭机构（至调蓄池满负荷时需关闭），关闭第三启闭机构、第四启闭机构闸阀，污水经提升机构提升至沉砂池后，于沉砂池末端接入调蓄池中进行暂存，调蓄池内智能喷射器定时开启进行搅拌曝气。

调蓄池进满后，当第一监测机构反馈进水水质指标仍然较高，超过污水厂处理能力，其中PH异常可考虑直接在调蓄池投加PH调节剂，并开启调蓄池内智能喷射器进行混合反应；其中TP、COD或者不明原因的异常进水，通过潜水泵将储存污水提升至物化单元，对污水进行处理，处理完成后的污水回流至第一格栅槽。

调蓄池液位下降到一定高度时，开启智能喷射器对池底淤积进行冲洗，冲洗水自流排至第一格栅槽前端，实现调蓄池空池。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种污水处理系统，包括若干处理线，其特征在于，所述处理线包括依次连通的预处理单元、第一启闭机构和生化处理单元，所述预处理单元和第一启闭机构之间连通有第二启闭机构，第二启闭结构的出水口连通有调蓄池，所述调蓄池的出水口连通有第三启闭机构，第三启闭机构的出水口与预处理单元连通。

2.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述调蓄池的顶部设有物化单元，所述物化单元包括依次连通的絮凝池和沉降池，调蓄池内设有潜水泵，所述潜水泵的出水口与絮凝池连通，所述沉降池的出水口与预处理单元连通。

3.根据权利要求2所述的污水处理系统，其特征在于，所述调蓄池包括池体，所述池体的内底部具有凹槽，所述潜水泵设置于凹槽内。

4.根据权利要求2所述的污水处理系统，其特征在于，所述调蓄池的内底部设有智能喷射器。

5.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述预处理单元包括依次连通的第一格栅槽、提升机构、第二格栅槽和沉砂池，所述沉砂池的出水口与第一启闭机构连通；第一格栅槽和第二格栅槽内分别设有格栅，第一格栅槽内的格栅的孔的尺寸大于第二格栅槽内的格栅的孔的尺寸。

6.根据权利要求5所述的污水处理系统，其特征在于，所述调蓄池所在位置高于第一格栅槽所在位置。

7.根据权利要求1-6任一项所述的污水处理系统，其特征在于，还包括主干管，所述主干管的出口并连有第一处理线和第二处理线；第一处理线包括依次连通的预处理单元A、第一启闭机构A和生化处理单元A，所述预处理单元A、第一启闭机构A之间连通有第二启闭机构A，所述第二启闭机构A的出水口与调蓄池连通；第二处理线包括依次连通的预处理单元B、第一启闭机构B和生化处理单元B，所述预处理单元B、第一启闭机构B之间连通有第二启闭机构B，所述第二启闭机构B的出水口与调蓄池连通。

8.根据权利要求7所述的污水处理系统，其特征在于，所述主干管上设置有用于监测水质的第一监测机构。

9.根据权利要求7所述的污水处理系统，其特征在于，所述第三启闭机构的出水口并连有第四启闭机构A和第四启闭机构B，所述第四启闭机构A的出水口与预处理单元A连通，所述第四启闭机构B的出水口与预处理单元B连通。

10.一种污水处理方法，其特征在于，利用如权利要求1-9任一项所述的污水处理系统进行，包括如下步骤：

开启第一启闭机构，关闭第二启闭机构和第三启闭机构，进水，进行污水处理；同时，实时监测进入预处理单元内的水的水质，当水质异常时，关闭或调节第一启闭机构，开启第二启闭机构，使得该阶段的污水流入调蓄池中；然后，根据该阶段污水的异常情况，对调蓄池内的污水进行调质处理；待进入预处理单元内的水的水质正常后，开启第一启闭机构，关闭第二启闭机构，将调蓄池内的污水回流至预处理单元；

其中，水质的监测指标包括PH值、COD、TP、色质、SS、BOD、重金属含量中的一种或几种。

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