CN112456737A - 一种地下污染源的污水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下污染源的污水处理方法，该处理方法先在污染源土壤上开设水井且设置水泵；然后将水井中的污水输送至芬顿反应罐内进行芬顿反应；经过芬顿氧化处理的污水送至蓄水罐中缓存，然后污水送至调节罐中调配；然后调节罐中的污水经过加药后送至初沉罐中沉淀；初沉罐中的污水进入到生化罐反应、二沉罐沉降、三沉罐沉降，初沉罐、二沉罐、三沉罐均向污泥罐排泥。该污水处理方法在污染源土壤上开设水井将地下水抽至芬顿反应罐中进行强氧化的水处理，然后在进行后续的生化处理，从而提高了地下水的处理效率，并且适合一些自然降解的污染物的处理。

Description

一种地下污染源的污水处理方法

技术领域

本发明涉及一种污水处理方法，用于对土壤的地下水进行水处理。

背景技术

目前对于污染严重的土壤，其地下水的污染也相对比较严重，例如出现化工事故的场地或者化工运输车辆翻倒泄漏的场所，泄漏的化学物质对土壤的污染非常严重，尽管对于土壤表面的泄漏的化学物质可以进行有效的处理，但是对于渗透到土壤内部的化学物质就会对土壤以及地下水造成比较严重的污染。而目前对于地下污水的处理一般是采用自然净化方式，利用雨水的冲击使土壤内部的污染物一次次进入到地下水层中，然后利用地下水的流动将污水逐渐冲洗到河流中，最终污水在河流中分解过多的COD等污染物，而雨水的每次冲刷都将土壤中的污染物洗刷而进入到地下水中。然地下水流入到附近的河流的时间非常长，因此这种自然净化的方式净化时间长，并且对于一些难自然降解的污染物，这种自然净化的方式难以完成。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种地下污染源的污水处理方法，该污水处理方法在污染源土壤上开设水井将地下水抽至芬顿反应罐中进行强氧化的水处理，然后在进行后续的生化处理，从而提高了地下水的处理效率，并且适合一些自然降解的污染物的处理。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种地下污染源的污水处理方法，包括以下步骤：

S1、在污染源土壤上开设至少一个水井，水井内部放置有水泵；

S2、启动水泵将水井中的污水输送至芬顿反应罐内的污水添加主管内，污水添加主管的内端连接有水平布置且交叉圆周分布的污水添加分管，每个污水添加分管的逆时针侧或者顺时针侧均设置有一排出水嘴；污水送至芬顿反应罐内形成逆时针或顺时针的旋流；

S3、往芬顿反应罐内添加硫酸亚铁溶液和硫酸溶液，硫酸亚铁溶液和硫酸溶液的添加位置位于出水嘴的下方；

S4、往芬顿反应罐内添加双氧水，双氧水的添加位置位于出水嘴的上方；

S5、污水在芬顿反应罐内进行芬顿反应，反应时间根据污水中COD的浓度进行确定，每降低100ml/l的COD浓度，其芬顿反应的时间至少为45min；

S6、经过芬顿氧化处理的污水送至蓄水罐中缓存；

S7、蓄水罐的污水送至调节罐中，并往调节罐内通入其他的调配水，调节调节罐中COD的浓度，使调节罐的COD浓度低于450mg/l；

S8、调节罐中的污水经过加药后送至初沉罐中进行初步沉淀；

S9、初沉罐中的污水进入到生化罐反应、二沉罐沉降、三沉罐沉降，所述初沉罐、二沉罐、三沉罐均向污泥罐排泥，所述二沉罐的罐底部分液体连同污泥通过回泥管路回流至生化罐内，当生化罐的活性污泥浓度大于5500mg/l时，多余的活性污泥排入初沉罐。

作为一种优选的方案，所述步骤S5中，污水进行芬顿反应的过程中，污水通过芬顿反应罐顶部的循环管道循环到芬顿反应罐的中部，利用循环管道可以进一步延长污水芬顿反应的时间，同时也起到一定的搅拌作用。

作为一种优选的方案，所述步骤S6中，经过芬顿氧化处理的污水根据COD的浓度选择排出的位置；当污水的COD浓度高于600mg/l时，污水排至蓄水罐中；当污水的COD浓度低于600mg/l时，污水通过排水分管排至污染源土壤的的表面或内部。这样，当污水的COD浓度较低时可以直接排至污染源土壤的表面或内部，这样低浓度的废水会再次汇集到水井中，从而冲洗不同深度的土壤中的污染物，进一步提高水处理效果。

作为一种优选的方案，所述步骤S2中的出水嘴朝下偏斜，且偏斜角度为3-5°，利用偏斜的出水嘴，其污染物的搅拌效果更好。

作为一种优选的方案，所述步骤S7中，往调节罐内通入其他的调配水为河流水或者低浓度污染源土壤的地下水，这样利用低浓度污染源的地下水或者河流水可以更好的调配调节罐中的污水。

作为一种优选的方案，所述污染源土壤上开设水井的方式为：

a、先采样污染源土壤地表的土壤进行污染物分析，得出整块土壤中污染的浓度曲线图；

b、在浓度最高的区域中开设一个水井；

若该水井周边50米以外的土壤的污染物浓度与浓度最高的区域的污染物浓度之间的浓度差小于10％时，在距离该水井周边50米处的位置再开设水井；

若该水井周边50米以外的土壤的污染物浓度与浓度最高的区域的污染物浓度之间的浓度差在10％-50％时，在距离该水井周边80米处的位置再开设水井；

若该水井周边50米以外的土壤的污染物浓度与浓度最高的区域的污染物浓度之间的浓度差大于50％时，在距离该水井周边120米处的位置再开设水井，此时该水井中的地下水用于调节罐中的调配水，利用上述的开井的方式可以在保证处理能力和处理效果的情况下合理的分布水井。

作为一种优选的方案，所述污水处理方法中，一个芬顿反应罐至多连接两个水泵，且该两个水泵对应的水井一个处于高浓度污染物区域，一个处于低浓度污染物区域。

采用了上述技术方案后，本发明的效果是：该污水处理方法通过在污染源土壤上开设了水井，然后水井中放入水泵，水泵将水井中的污水抽出，在污水被抽出后，水井周围的地下水就会源源不断的补充到水井中，这样加速了污染源土壤地下水的流动，使相对干净的地下水源源不断的补充至水井，从而持续对污水的土壤进行冲刷，快速的冲刷土壤中的污染物，而污水抽出后直接送入到芬顿反应罐中，本方案硫酸亚铁和硫酸从芬顿反应罐的底部添加，污水加入到芬顿反应罐时会产生旋流，从而起到了搅拌的作用，然后再在芬顿反应罐的中部添加双氧水，从而在酸性的环境下发生芬顿反应，使污水中的污染物因强氧化而分解，把大分子氧化成小分子把小分子氧化成二氧化碳和水，同时FeSO4可以被氧化成3价铁离子，有一定的絮凝的作用，3价铁离子变成氢氧化铁，有一定的网捕作用，从而达到处理水的目的。而在反应的过程中因污水的持续加入持续搅拌，从而芬顿反应非常彻底，经过芬顿反应后的污水可以送入到调节罐中，与其他的调配水进行调节混合，然后混合的污水依次经过初沉罐、生化罐、二沉罐和三沉罐进行处理，最终符合排放标准的已处理的水排放至河流中，而初沉罐、二沉罐和三沉罐中的污泥流入污泥罐中，然后污泥罐中的污泥经过污泥调节罐中进行调制后送至压滤机中压滤，压滤得到的滤液再收集后再次处理，这样该污水处理系统可以主动抽出污染源土壤中的地下污水进行芬顿反应，芬顿反应在一个芬顿反应罐中进行，因此可以非常方便的将芬顿反应罐移动到污染源土壤的现场，整个系统搭建非常简单，然后经过芬顿反应的强氧化作用就可以处理自然环境中难自净的污染物，同时处理的效率更高，速度快，并且污水的处理效果更好。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例的污染源土壤的腐蚀示意图；

图2是水井和水泵的结构示意图；

图3是芬顿反应罐的结构示意图；

图4是污水添加管和污水添加分管的结构布置图；

图5是生化处理的流程示意图；

附图中：1.污染源土壤；2.水井；3.水泵；4.排水分管；5.排水管；6.芬顿反应罐；7.硫酸亚铁添加管；8.硫酸亚铁储罐；9.硫酸添加管；10.硫酸储罐；11.污水添加主管；12.污水添加分管；13.出水嘴；14.上分隔环板；15.下分隔环板；16.循环管道；17.循环泵；18.双氧水添加管；19.双氧水储罐；20.进水管；21.蓄水罐；22.调节罐；23.初沉罐；24.污泥罐；25.生化罐；26.二沉罐；27.三沉罐；28.回泥管路；29.污泥调节罐；30.板式压滤机；31.调配罐；32.第一排泥管路；33.第二排泥管路；34.第三排泥管路；35.第四排泥管路。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

一种地下污染源的污水处理方法，包括以下步骤：

S1、在污染源土壤上开设至少一个水井，水井内部放置有水泵；

其中所述污染源土壤上开设水井的方式为：

a、先采样污染源土壤地表的土壤进行污染物分析，得出整块土壤中污染的浓度曲线图；

b、在浓度最高的区域中开设一个水井；

若该水井周边50米以外的土壤的污染物浓度与浓度最高的区域的污染物浓度之间的浓度差小于10％时，在距离该水井周边50米处的位置再开设水井；

若该水井周边50米以外的土壤的污染物浓度与浓度最高的区域的污染物浓度之间的浓度差在10％-50％时，在距离该水井周边80米处的位置再开设水井；

若该水井周边50米以外的土壤的污染物浓度与浓度最高的区域的污染物浓度之间的浓度差大于50％时，在距离该水井周边120米处的位置再开设水井，此时该水井中的地下水用于调节罐中的调配水，利用上述的开井的方式可以在保证处理能力和处理效果的情况下合理的分布水井。

S2、启动水泵将水井中的污水输送至芬顿反应罐内的污水添加主管内，污水添加主管的内端连接有水平布置且交叉圆周分布的污水添加分管，每个污水添加分管的逆时针侧或者顺时针侧均设置有一排出水嘴；污水送至芬顿反应罐内形成逆时针或顺时针的旋流；所述步骤S2中的出水嘴朝下偏斜，且偏斜角度为3-5°，利用偏斜的出水嘴，其污染物的搅拌效果更好。

S3、往芬顿反应罐内添加硫酸亚铁溶液和硫酸溶液，硫酸亚铁溶液和硫酸溶液的添加位置位于出水嘴的下方；

S4、往芬顿反应罐内添加双氧水，双氧水的添加位置位于出水嘴的上方；

S5、污水在芬顿反应罐内进行芬顿反应，反应时间根据污水中COD的浓度进行确定，每降低100ml/l的COD浓度，其芬顿反应的时间至少为45min；所述步骤S5中，污水进行芬顿反应的过程中，污水通过芬顿反应罐顶部的循环管道循环到芬顿反应罐的中部，利用循环管道可以进一步延长污水芬顿反应的时间，同时也起到一定的搅拌作用，并且通过控制污水进入芬顿反应罐的流速可以使其满足芬顿反应时间至少为45min。所述污水处理方法中，一个芬顿反应罐至多连接两个水泵，且该两个水泵对应的水井一个处于高浓度污染物区域，一个处于低浓度污染物区域。

S6、经过芬顿氧化处理的污水送至蓄水罐中缓存；所述步骤S6中，经过芬顿氧化处理的污水根据COD的浓度选择排出的位置；当污水的COD浓度高于600mg/l时，污水排至蓄水罐中；当污水的COD浓度低于600mg/l时，污水通过排水分管排至污染源土壤的的表面或内部。这样，当污水的COD浓度较低时可以直接排至污染源土壤的表面或内部，这样低浓度的废水会再次汇集到水井中，从而冲洗不同深度的土壤中的污染物，进一步提高水处理效果。

S7、蓄水罐的污水送至调节罐中，并往调节罐内通入其他的调配水，调节调节罐中COD的浓度，使调节罐的COD浓度低于450mg/l；所述步骤S7中，往调节罐内通入其他的调配水为河流水或者低浓度污染源土壤的地下水，这样利用低浓度污染源的地下水或者河流水可以更好的调配调节罐中的污水。

S8、调节罐中的污水经过加药后送至初沉罐中进行初步沉淀；

S9、初沉罐中的污水进入到生化罐反应、二沉罐沉降、三沉罐沉降，所述初沉罐、二沉罐、三沉罐均向污泥罐排泥，所述二沉罐的罐底部分液体连同污泥通过回泥管路回流至生化罐内，当生化罐的活性污泥浓度大于5500mg/l时，多余的活性污泥排入初沉罐。

如图1至图5所示，本实施例还公开了一种地下污染源的污水处理系统，包括

设置于污染源土壤1上的至少一个水井2，所述水井2的内部放置有水泵3；其中，污染源土壤1可以进行取样测试，得到污染源土壤1的污染物含量，最终可以确定水井2的数量和间隔距离，从而方便更好的处理地下污水。

芬顿反应罐6，所述芬顿反应罐6上设置有污水添加管、硫酸亚铁添加管7、硫酸添加管9、双氧水添加管18和排水管5，其中，所述硫酸亚铁添加管7和硫酸添加管9位于芬顿反应罐6的下部，所述污水添加管位于硫酸亚铁添加管7和硫酸添加管9的上方，所述双氧水添加管18位于污水添加管的上方，所述排水管5处于所述双氧水添加管18的上方，所述污水添加管包括水平延伸至芬顿反应罐6内部的污水添加主管11，该污水添加主管11的外端与所述水泵3的输出口之间管道连接，所述污水添加主管11的内端连接有水平布置且交叉圆周分布的污水添加分管12，每个污水添加分管12的逆时针侧或者顺时针侧均设置有一排出水嘴13；所述硫酸亚铁添加管7、硫酸添加管9和双氧水添加管18分别与硫酸亚铁储罐8、硫酸储罐10和双氧水储罐19管道连通；

其中，本发明的处理系统中，芬顿反应直接在一个反应罐中完成，因此，整体的结构更加简单，因此可以适合应急的地下污水处理，例如对于一些化工事故现场的地下污水处理，就非常实用，可以起到应急处理的作用。

另外，可该污水处理系统可以根据实际的情况，当污染物土壤离污水处理厂的污水流入管道比较远时，可以通过在现场增设蓄水罐21，然后可以芬顿反应罐6排出的污水收集，然后统一送至污水处理厂中处理。当然也可以直接集成在污染源土壤1的现场进行处理。

调节罐22，调节罐22连接有多个进水管20，每个进水管20上均设置有流量调节阀，其中一个进水管20与所述芬顿反应罐6的排水管5连通，其他的进水管20可以根据现场的水资源情况进行添加，从而调整污水的污染物浓度，方便后续的生化处理；调节罐22的污水出口与初沉罐23的入口连通，初沉罐23的污水出口与生化罐25的污水入口相连通，生化罐25的污水出口与二沉罐26的污水入口相连通，所述二沉罐26的污水出口与三沉罐27的污水入口相通，所述三沉罐27的污水出口与外界相通；

所述初沉罐23、二沉罐26、三沉罐27分别设置有与污泥罐24相连通的第一排泥管路32、第二排泥管路33、第三排泥管路34，所述二沉罐26底部和生化罐25之间还设置有将活性污泥回流的回泥管路28，第一排泥管路32、第二排泥管路33、第三排泥管路34和回泥管路28上均设置有输送泵；

所述污泥罐24与污泥调节罐29连通，污泥调节罐29与板式压滤机30连通，所述板式压滤机30产生的滤液分别通过调节管路和回流管道分别与调配罐31的调节液入口和初沉罐23入口连通，所述调配罐31的底部与污泥罐24通过第四排泥管路35连通。

如图3所示，所述污水添加分管12上的出水嘴13朝下偏斜，且偏斜角度为3-5°。所述芬顿反应罐6的内壁上在高度方向上设置有上分隔环板14和下分隔环板15，所述上分隔环板14设置于芬顿反应罐6的排水管5和双氧水添加管18之间。所述芬顿反应罐6上还设置有循环管道16，所述循环管道16的入口设置于芬顿反应罐6的上部，所述循环管道16的出口设置于上分隔环板14和下分隔环板15之间，循环管道16上设置有循环泵17。所述芬顿反应罐6的排水管5连接排水分管4，该排水分管4的另一端延伸污染源土壤1的土壤表面或土壤内部。该排水分管4可以在污水处理的后期打开，这样可以将交底的污染物的水添加到污染源土壤1的土壤表面或土壤内部，从而由上而下冲击土壤，从而污水处理更彻底。其中优选的，所述污染源土壤1包括高浓度污染区域和低浓度污染区域，其区域是通过土壤污染物采样分析得到，所述高浓度污染区域的水井2数量大于低浓度污染区域的数量。该排水分管4的另一端延伸至高浓度污染区域的土壤表面或土壤内部。

以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种地下污染源的污水处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、在污染源土壤上开设至少一个水井，水井内部放置有水泵；

S2、启动水泵将水井中的污水输送至芬顿反应罐内的污水添加主管内，污水添加主管的内端连接有水平布置且交叉圆周分布的污水添加分管，每个污水添加分管的逆时针侧或者顺时针侧均设置有一排出水嘴；污水送至芬顿反应罐内形成逆时针或顺时针的旋流；

S3、往芬顿反应罐内添加硫酸亚铁溶液和硫酸溶液，硫酸亚铁溶液和硫酸溶液的添加位置位于出水嘴的下方；

S4、往芬顿反应罐内添加双氧水，双氧水的添加位置位于出水嘴的上方；

S5、污水在芬顿反应罐内进行芬顿反应，反应时间根据污水中COD的浓度进行确定，每降低100ml/l的COD浓度，其芬顿反应的时间至少为45min；

S6、经过芬顿氧化处理的污水送至蓄水罐中缓存；

S7、蓄水罐的污水送至调节罐中，并往调节罐内通入其他的调配水，调节调节罐中COD的浓度，使调节罐的COD浓度低于450mg/l；

S8、调节罐中的污水经过加药后送至初沉罐中进行初步沉淀；

S9、初沉罐中的污水进入到生化罐反应、二沉罐沉降、三沉罐沉降，所述初沉罐、二沉罐、三沉罐均向污泥罐排泥，所述二沉罐的罐底部分液体连同污泥通过回泥管路回流至生化罐内，当生化罐的活性污泥浓度大于5500mg/l时，多余的活性污泥排入初沉罐。

2.如权利要求1所述的一种地下污染源的污水处理方法，其特征在于：所述步骤S5中，污水进行芬顿反应的过程中，污水通过芬顿反应罐顶部的循环管道循环到芬顿反应罐的中部。

3.如权利要求2所述的一种地下污染源的污水处理方法，其特征在于：所述步骤S6中，经过芬顿氧化处理的污水根据COD的浓度选择排出的位置；当污水的COD浓度高于600mg/l时，污水排至蓄水罐中；当污水的COD浓度低于600mg/l时，污水通过排水分管排至污染源土壤的的表面或内部。

4.如权利要求3所述的一种地下污染源的污水处理方法，其特征在于：所述步骤S2中的出水嘴朝下偏斜，且偏斜角度为3-5°。

5.如权利要求4所述的一种地下污染源的污水处理方法，其特征在于：所述步骤S7中，往调节罐内通入其他的调配水为河流水或者低浓度污染源土壤的地下水。

6.如权利要求5所述的一种地下污染源的污水处理方法，其特征在于：所述污染源土壤上开设水井的方式为：

a、先采样污染源土壤地表的土壤进行污染物分析，得出整块土壤中污染的浓度曲线图；

b、在浓度最高的区域中开设一个水井；

若该水井周边50米以外的土壤的污染物浓度与浓度最高的区域的污染物浓度之间的浓度差小于10％时，在距离该水井周边50米处的位置再开设水井；

若该水井周边50米以外的土壤的污染物浓度与浓度最高的区域的污染物浓度之间的浓度差在10％-50％时，在距离该水井周边80米处的位置再开设水井；

若该水井周边50米以外的土壤的污染物浓度与浓度最高的区域的污染物浓度之间的浓度差大于50％时，在距离该水井周边120米处的位置再开设水井，此时该水井中的地下水用于调节罐中的调配水。

7.如权利要求6所述的一种地下污染源的污水处理方法，其特征在于：所述污水处理方法中，一个芬顿反应罐至多连接两个水泵，且该两个水泵对应的水井一个处于高浓度污染物区域，一个处于低浓度污染物区域。

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