CN113830966A - 一种分散点源污水处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分散点源污水处理系统，包括依次串联的三级预沉淀处理单元、多级厌氧折流反应单元、竖流沉淀单元、生物滤池单元、光伏水泵提升出水单元、人工湿地净化单元，本系统由多个处理单元构成，处理流程长，水力停留时间长，对原水的水质、水量的波动具有较强的缓冲和调节能力；污水经全流程处理不会短流，因此出水水质良好，尤其适合于水质、水量波动较大的项目；全流程不需工业供电，基本无需设备维护，因此运行管理极为简单，定期清理格栅拦截的栅渣、对排污口进行排污即可，无需专业人员管理。

Description

一种分散点源污水处理系统
技术领域
本发明涉及污水净化处理的技术领域，具体来说，涉及一种分散点源污水处理系统。
背景技术
我国水资源较为紧张，城市化、工业化进程导致了废水的排放量逐年增加，自然水体不断恶化，水资源污染形势仍十分严峻，因此，国家对环保行业的重视程度和支持力度不断提升，特别是针对农村、高速服务区等分散点源污水的治理力度不断加大，但此类分散点源污水处理工程建成后往往由于各种原因不能运行，成为“晒太阳”工程的现象屡见不鲜。究其原因，该类污水处理项目具有数量多，相对分散、规模小、水质水量波动大、运行管理水平低等特点，常用处理工艺有A/O及其改良工艺、MBR工艺、接触氧化工艺等，应用此类工艺项目建成后，往往存在原水水质、水量波动大、管理水平低、运行不稳定、且对专业运行人员依赖性大、运维经费较高且经费不到位等原因，难以运行或运行不稳定、不达标，不但没有真正解决分散点源污水的污染问题，还造成了投资和土地资源的浪费。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种分散点源污水处理系统，能够解决上述问题。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种分散点源污水处理系统，包括依次串联的三级预沉淀处理单元、多级厌氧折流反应单元、竖流沉淀单元、生物滤池单元、光伏水泵提升出水单元、人工湿地净化单元，所述三级预沉淀处理单元包括第一级沉淀池、第二级沉淀池、第三级沉淀池，所述第一级沉淀池的污水进水处设置有导流装置一，所述第三级沉淀池出水处设置有拦截装置，所述多级厌氧折流反应单元内设格栅、导流装置二，所述竖流沉淀单元进水处设有进水装置，所述竖流沉淀单元出水处设有集水堰，所述竖流沉淀单元底部设有排污口一，所述生物滤池单元包括第一生物滤池、第二生物滤池，所述第一生物滤池内从上到下依次设有穿孔花管一、填料层一、穿孔花板一，所述第二生物滤池内从上到下依次设有穿孔花管一、填料层一、穿孔花板一，所述第一生物滤池、所述第二生物滤池底部分别设有排污口二、排污口三，所述光伏水泵提升出水单元包括太阳能电池板、水泵控制模块、水泵。
进一步的，所述导流装置一的进水口位于液面下方，所述拦截装置的出水口位于液面下方。
进一步的，所述格栅位于所述多级厌氧折流反应单元进水口处，所述格栅上均匀设置有若干出水孔，所述导流装置二上下交替的均匀分布于所述多级厌氧折流反应单元内，所述导流装置二通过膨胀螺丝固定于墙体，且所述导流装置二与墙体之间涂刷有结构胶，所述导流装置二的数量至少为5个。
进一步的，所述进水装置包括中心筒，所述中心筒下端连接有喇叭口，所述喇叭口下端设置有反射板，所述集水堰为单边三角堰。
进一步的，所述生物滤池单元的进水依次流过所述穿孔花管一、所述填料层一、所述穿孔花板一，所述第一生物滤池的出水依次流过所述穿孔花板二、所述填料层二、所述穿孔花管二。
进一步的，所述人工湿地净化单元为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地、垂直潜流人工湿地或上述复合流人工湿地。
本发明的有益效果：本系统由多个处理单元构成，处理流程长，水力停留时间长，对原水的水质、水量的波动具有较强的缓冲和调节能力；污水经全流程处理不会短流，因此出水水质良好，尤其适合于水质、水量波动较大的项目；全流程不需工业供电，基本无需设备维护，因此运行管理极为简单，定期清理格栅拦截的栅渣、对排污口进行排污即可，无需专业人员管理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的一种分散点源污水处理系统的结构示意图；
图2是图1中三级预沉淀处理单元的放大图；
图3是图1中多级厌氧折流反应单元的放大图；
图4是图1中竖流沉淀单元的放大图；
图5是图1中生物滤池单元的放大图；
图6是图1中人工湿地净化单元的放大图；
图7是图1中光伏水泵提升出水单元的放大图；
图8是根据本发明实施例所述一种分散点源污水处理系统的一种布局图。
图中：1、三级预沉淀处理单元；1-1、第一级沉淀池；1-1-1、导流装置一；1-2、第二级沉淀池；1-3、第三级沉淀池；1-3-1、拦截装置；2、多级厌氧折流反应单元；2-1、格栅；2-2、导流装置二；3、竖流沉淀单元；3-1、进水装置；3-1-1、中心筒；3-1-2、喇叭口；3-1-3、反射板；3-2、集水堰；3-3、排污口一；4、生物滤池单元；4-1、；第一生物滤池；4-1-1、穿孔花管一；4-1-2、填料层一；4-1-3、穿孔花板一；4-1-4、排污口二；4-2、第二生物滤池；4-2-1、穿孔花管二；4-2-2、填料层二；4-2-3、穿孔花板二；4-2-4、排污口三；5、光伏水泵提升出水单元；5-1、太阳能电池板；5-2、水泵控制模块；5-3水泵；6、人工湿地净化单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-8所示，一种分散点源污水处理系统，包括依次串联的三级预沉淀处理单元1、多级厌氧折流反应单元2、竖流沉淀单元3、生物滤池单元4、光伏水泵提升出水单元5、人工湿地净化单元6，其特征在于，所述三级预沉淀处理单元1包括第一级沉淀池1-1、第二级沉淀池1-2、第三级沉淀池1-3，所述第一级沉淀池1-1的污水进水处设置有导流装置一1-1-1，所述第三级沉淀池1-3出水处设置有拦截装置1-3-1，所述多级厌氧折流反应单元2内设格栅2-1、导流装置二2-2，所述竖流沉淀单元3进水处设有进水装置3-1，所述竖流沉淀单元3出水处设有集水堰3-2，所述竖流沉淀单元3底部设有排污口一3-3，所述生物滤池单元4包括第一生物滤池4-1、第二生物滤池4-2，所述第一生物滤池4-1内从上到下依次设有穿孔花管一4-1-1、填料层一4-1-2、穿孔花板一4-1-3，所述第二生物滤池4-2内从上到下依次设有穿孔花管一4-2-1、填料层一4-2-2、穿孔花板一4-2-3，所述第一生物滤池4-1、所述第二生物滤池4-2底部分别设有排污口二4-1-4、排污口三4-2-4，所述光伏水泵提升出水单元5包括太阳能电池板5-1、水泵控制模块5-2、水泵5-3。
在本发明的一个具体实施例中，所述导流装置一1-1-1的进水口位于液面下方，所述拦截装置1-3-1的出水口位于液面下方，所述格栅2-1位于所述多级厌氧折流反应单元2进水口处，所述格栅2-1上均匀设置有若干出水孔，所述导流装置二2-2上下交替的均匀分布于所述多级厌氧折流反应单元2内，所述导流装置二2-2通过膨胀螺丝固定于墙体，且所述导流装置二2-2与墙体之间涂刷有结构胶，所述导流装置二2-2的数量至少为5个，所述进水装置3-1包括中心筒3-1-1，所述中心筒3-1-1下端连接有喇叭口3-1-2，所述喇叭口3-1-2下端设置有反射板3-1-3，所述集水堰3-2为单边三角堰，所述生物滤池单元4的进水依次流过所述穿孔花管一4-1-1、所述填料层一4-1-2、所述穿孔花板一4-1-3，所述第一生物滤池4-1的出水依次流过所述穿孔花板二4-2-3、所述填料层二4-2-2、所述穿孔花管二4-2-1，所述人工湿地净化单元6为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地、垂直潜流人工湿地或上述复合流人工湿地。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
在具体使用时，原污水从三级预沉淀处理单元1的导流装置一1-1-1（设在液面下方）进水到第一级沉淀池1-1中，并通过位于污泥层之上、浮渣层之下的过水孔依此进入下级预沉淀池，各级预沉淀池采用平流沉淀池原理，污水中比重较大泥砂等物质靠重力作用，依次分别沉积到各级预处理沉淀池池底，浮渣上浮至水面。在第三级沉淀池1-3出水口设置拦截装置1-3-1，拦截污泥和浮渣（该三级预沉淀处理单元1为本系统的可选单元，当原污水包含的悬浮物含量较低时可无需三级预沉淀处理单元1，原污水直接进入多级厌氧折流反应单元2）。
三级预沉淀处理单元1处理的出水（或悬浮物含量较低较低的原污水）进入多级厌氧折流反应单元2，在多级厌氧折流反应单元2中设有导流装置二2-2（最少设置5个）形成多个独立的厌氧反应室，导流装置二2-2与墙体之间涂刷有结构胶，保证接触面紧密贴合不漏水，再采用膨胀螺栓固定。在多级厌氧折流反应单元2进水口处设格栅2-1，孔眼直径3-5mm，采用不锈钢冲孔板制作。污水首先经过格栅2-1，拦截了污水中携带的较大悬浮杂质，再进入第一反应室，然后沿导流装置二2-2以下向流和上向流交替的垂直折流方式依次流经各厌氧反应室，与各反应式内不同厌氧微生物充分接触，完成有机物的吸附和降解，经厌氧生化反应的污水从最后一级反应式上部流出至竖流沉淀单元，绝大多数的微生物固体被有效截留在反应室内（这种结构使污水在整个多级厌氧折流反应单元内呈推流状态，因此可在不同反应室内培养出不同的优势菌种。同时通过水力作用与反应室内的活性污泥进行充分接触混合，完成在厌氧状态下活性污泥对有机物的吸附和降解。厌氧折流反应池内污泥负荷低于传统厌氧工艺，水力停留时间长达18-24h，污染物去除彻底，剩余污泥产量低，且污泥不易流失，无需污泥回流）。
多级厌氧折流反应单元2处理的出水进入到竖流沉淀单元3，竖流沉淀单元3设有进水装置3-1和集水堰3-2，进水装置3-1由中心筒3-1-1、喇叭口3-1-2和反射板3-1-3组成，污水沿中心筒3-1-1向下流动经喇叭口3-1-2后的出水被反射板3-1-3阻挡并改变水流方向，继而在池内均匀、缓慢的向上流动，直至集水堰3-2处均匀缓慢的向下级单元出水，污水携带出来的少量悬浮物通过重力作用沉淀至池底，实现泥水分离，保护后续单元不易堵塞，集水堰形式采用单边三角堰，材质可为PP板或304不锈钢板。竖流沉淀单元3底部设排污口一3-3，可定期进行排污。
竖流沉淀单元3处理的出水进入到生物滤池单元4的第一生物滤池4-1，第一生物滤池4-1为降流式滤池，顶部设有穿孔花管一4-1-1（材质可为UPVC）进行配水，下部设填料层一4-1-2，采用粒径3-5cm陶粒、火山岩或焦炭，孔隙率55%-65%，填料层高度0.8-1.5m，停留时间2-4h，填料层下部设有穿孔花板一4-1-3，材质可为PP板或304不锈钢板。穿孔花板一4-1-3以下为集水区，设连通管与第二生物滤池4-2底部进水区相通，第二生物滤池4-2为升流式滤池，底部为进水区，其上设有穿孔花板二4-2-3，材质可为PP板或304不锈钢板。穿孔花板二4-2-3上部为填料层二4-2-2，粒径2-3cm，填料材质、填充高度、孔隙率同第一生物滤池4-1，填料层上部为清水区，设有穿孔花管4-2-1（材质可为UPVC）进行集水，孔口淹没出水，第一生物滤池4-1、第二生物滤池4-2底部分别设有排污口二4-1-4、排污口三4-2-4，可定期进行排污。生物滤池单元4的出水可以达到《城镇污水处理厂、污染物排放标准》（GB18918-2002）的二级标准，可排入地表Ⅳ、Ⅴ类功能水域（填料层的功能及特征为：（1）填料的多孔性能增大了比表面积，有利于增大微生物量和吸附污染物；（2）填料层截留并吸附污水中的悬浮物和部分溶解性污染物，同时依靠微生物的作用降解拦截的各类有机污染物，进行水质净化，并减少污染物在生物滤池内的累积；（3）较大的填料粒径提高了填料层的孔隙率，且污水经前处理后进入生物滤池的污染物浓度较低，因此，该生物滤池不易堵塞，可不设反冲洗系统）。
光伏水泵提升单元5为本系统的可选单元，当生物滤池单元4的出水如不能满足重力出水，可采用光伏水泵提升单元5排放水体或排入人工湿地净化单元6中，该单元主要由太阳能电池板5-1、水泵控制模块5-2以及水泵5-3三部分组成，太阳能电池板5-1吸收太阳能辐射能量，将其转化为电能，水泵控制模块5-2根据日照强度的变化实时调节输出功率，并驱动控制5-3水泵工作。
人工湿地净化单元6为本系统的可选单元，当出水水质要求达到一级B或用于绿化、道路浇洒等杂用时，则生物滤池单元4的出水（或光伏水泵提升单元5的出水）需再进入人工湿地净化单元6做进一步的净化处理，根据水量、出水水质要求、气候、场地条件等选择表面流人工湿地、水平潜流人工湿地、垂直潜流人工湿地或上述复合流人工湿地，依靠人工介质、植物、土壤微生物等的物理、化学、生物协同作用，对污水中的污染物进一步净化处理，得到一级B及以上高排放标准的出水。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (6)

1.一种分散点源污水处理系统，其特征在于，包括依次串联的三级预沉淀处理单元（1）、多级厌氧折流反应单元（2）、竖流沉淀单元（3）、生物滤池单元（4）、光伏水泵提升出水单元（5）、人工湿地净化单元（6），所述三级预沉淀处理单元（1）包括第一级沉淀池（1-1）、第二级沉淀池（1-2）、第三级沉淀池（1-3），所述第一级沉淀池（1-1）的污水进水处设置有导流装置一（1-1-1），所述第三级沉淀池（1-3）出水处设置有拦截装置（1-3-1），所述多级厌氧折流反应单元（2）内设格栅（2-1）、导流装置二（2-2），所述竖流沉淀单元（3）进水处设有进水装置（3-1），所述竖流沉淀单元（3）出水处设有集水堰（3-2），所述竖流沉淀单元（3）底部设有排污口一（3-3），所述生物滤池单元（4）包括第一生物滤池（4-1）、第二生物滤池（4-2），所述第一生物滤池（4-1）内从上到下依次设有穿孔花管一（4-1-1）、填料层一（4-1-2）、穿孔花板一（4-1-3），所述第二生物滤池（4-2）内从上到下依次设有穿孔花管一（4-2-1）、填料层一（4-2-2）、穿孔花板一（4-2-3），所述第一生物滤池（4-1）、所述第二生物滤池（4-2）底部分别设有排污口二（4-1-4）、排污口三（4-2-4），所述光伏水泵提升出水单元（5）包括太阳能电池板（5-1）、水泵控制模块（5-2）、水泵（5-3）。
2.根据权利要求1所述的一种分散点源污水处理系统，其特征在于，所述导流装置一（1-1-1）的进水口位于液面下方，所述拦截装置（1-3-1）的出水口位于液面下方。
3.根据权利要求1所述的一种分散点源污水处理系统，其特征在于，所述格栅（2-1）位于所述多级厌氧折流反应单元（2）进水口处，所述格栅（2-1）上均匀设置有若干出水孔，所述导流装置二（2-2）上下交替的均匀分布于所述多级厌氧折流反应单元（2）内，所述导流装置二（2-2）通过膨胀螺丝固定于墙体，且所述导流装置二（2-2）与墙体之间涂刷有结构胶，所述导流装置二（2-2）的数量至少为5个。
4.根据权利要求1所述的一种分散点源污水处理系统，其特征在于，所述进水装置（3-1）包括中心筒（3-1-1），所述中心筒（3-1-1）下端连接有喇叭口（3-1-2），所述喇叭口（3-1-2）下端设置有反射板（3-1-3），所述集水堰（3-2）为单边三角堰。
5.根据权利要求1所述的一种分散点源污水处理系统，其特征在于，所述生物滤池单元（4）的进水依次流过所述穿孔花管一（4-1-1）、所述填料层一（4-1-2）、所述穿孔花板一（4-1-3），所述第一生物滤池（4-1）的出水依次流过所述穿孔花板二（4-2-3）、所述填料层二（4-2-2）、所述穿孔花管二（4-2-1）。
6.根据权利要求1所述的一种分散点源污水处理系统，其特征在于，所述人工湿地净化单元（6）为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地、垂直潜流人工湿地或上述复合流人工湿地。
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