CN117658389A - 一种高原高寒污水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高原高寒污水处理方法，属于高原寒冷地区污水处理技术领域，包括在地面下顺序连接的第一沉淀池、厌氧池、好氧池、第二沉淀池和臭氧曝气池，将污水分阶段从进水口排入位于地下的第一沉淀池内，沉降污水中污泥和杂质；在厌氧池内，厌氧菌消耗污水中的有机物；在好氧池内，通过好氧菌分解污水中有机物；在第二沉淀池内，污水中的污泥再次沉降；在臭氧曝气池内向污水进行臭氧曝气，对水体进行消毒、除臭、除害后，泵出至地面排水通道，完成污水处理过程，通过将污水处理系统中的多个处理池设计在地面下，并在处理池上方的地面上设计蓄水池储水，可有效维持处理池中微生物活性，提高寒冷环境下对污水的处理效果。
Description
技术领域
本发明涉及高原寒冷地区污水处理技术领域，尤其涉及一种高原高寒污水处理方法。
背景技术
当前，由于社会经济不断发展，建设工程日益增多，建设施工会产生大量污水，需要使用污水处理设施减少施工对环境造成的污染。
由于高寒地区温度较低，特别是冬季，污水处理设施中的水可能会结冰， 低温条件下微生物活性降低，低温条件下微生物的活性会显著降低，导致污水降解效率下降，影响污水处理效率。
发明内容
针对现有技术中的上述问题，本发明提供了一种高原高寒污水处理方法。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
提供一种高原高寒污水处理方法，基于一种高原高寒污水处理系统，包括在地面下顺序连接的第一沉淀池、厌氧池、好氧池、第二沉淀池和臭氧曝气池，第一沉淀池远离厌氧池的一端开设有与空气连通的进水口，地面设有与进水口连通的进水通道，进水通道的底部设置有第一加热组件，第一加热组件用于对进水通道内污水加热，好氧池内设有第一曝气组件，地面上设有与好氧池连通的投料口和第一通气管，臭氧曝气池内设有臭氧曝气组件，地面上设有与臭氧曝气池连通的第二通气管，地面设有排水通道，臭氧曝气组件内设有用于向排水通道泵水的出水组件；
将污水分阶段从进水口排入位于地下的第一沉淀池内，在沉淀池内沉降污水中污泥和杂质，经过沉降后，上层清液通往厌氧池；
在厌氧池内，污水中的厌氧菌消耗污水中的有机物，降低污水中氨氮含量，厌氧池内污水静置反应一段时间后，将污水泵往好氧池；
在好氧池内，投放好氧菌种，向好氧池内曝气，通过好氧菌分解污水中有机物，并大量吸收溶解性磷，形成不溶性多聚正磷酸盐在污水中悬浮，持续处理一段时间后，将污水泵往第二沉淀池；
在第二沉淀池内，污水中的污泥沉降，脱除污水中的磷，最后流向臭氧曝气池，在臭氧曝气池内向污水进行臭氧曝气，对水体进行消毒、除臭、除害后，泵出至地面排水通道，完成污水处理过程。
进一步的，进水通道与第一沉淀池的落差面之间设有水力蓄电组件，水力蓄电组件为第一加热组件供电；
水力蓄电组件包括设置在进水口下方靠近进水通道一侧的旋转水轮，旋转水轮与发电机连接，第一加热组件包括沿进水通道内水流方向设置在进水通道内的多根第一电加热管。
进一步的，第一沉淀池内的顶壁上设有折流板，折流板的底部与第一沉淀池的内底壁之间间隔设置有出淤口，折流板的上部开设有连通两侧的第一滤孔，第一沉淀池、厌氧池、好氧池、第二沉淀池和臭氧曝气池之间通过隔板分隔。
进一步的，折流板和隔板内均设置有第二加热组件，地面上设置有太阳能蓄电组件，太阳能蓄电组件，太阳能蓄电组件用于为第二加热组件供电；
太阳能蓄电组件包括太阳能电池板，第二加热组件包括设置在折流板和隔板内的第二电加热管。
进一步的，地面上开设有蓄水池，蓄水池位于第一沉淀池、厌氧池、好氧池、第二沉淀池和臭氧曝气池的上方。
进一步的，厌氧池和好氧池内设有第一超声波组件，第一超声波组件的声波频率为20kHz，超声功率为1-2W。
进一步的，臭氧曝气池内设有第二超声波组件，第二超声波组件的声波频率为40-60kHz，超声功率为40-60W。
进一步的，第一沉淀池和第二沉淀池内还设有池底淤泥清除组件，第二沉淀池的底壁上设有回流管，回流管上设置有回流泵，回流泵的另一端伸入第一沉淀池内，回流管位于第一沉淀池内的一端端部设有朝向管口内的若干齿部。
进一步的，第一沉淀池的一侧设有集污池，第一沉淀池的底壁上开设有与集污池连通的排淤槽，排淤槽的两侧设有向排淤槽倾斜向下的排淤导向面，排淤槽内设置有向集污池挤出淤泥的螺旋排淤机，在集污池内设有抽污泵。
进一步的，第一沉淀池内设置有用于松动排淤导向面上淤泥的除淤组件，除淤组件包括第一沉淀池内竖直升降设置的安装架，安装架的底壁上设置有若干平行与排淤槽的弹性刮片，第一沉淀池内设有用于驱使安装架竖直升降的驱动件。
本发明的有益效果为：通过将污水处理系统中的多个处理池设计在地面下，并在处理池上方的地面上设计蓄水池储水，在严寒天气下，蓄水池内清水及处理池上方的地面可有效阻隔冷空气与处理池内的污水水体接触，从而有效维持污水池内水体温度，同时处理池内第二电加热管对水体加热，蓄水池内清水可起到有效的保温隔热作用，减少处理池中热能损失，在高原寒冷环境下，处理池内的微生物仍能够保持较高活性，确保污水处理系统正常运作。
附图说明
图1为本申请实施例的污水处理系统的整体结构示意图；
图2为本申请实施例的回流管及其齿部结构的示意图；
图3为本申请实施例中第一沉淀池的内部结构示意图。
其中，1、第一沉淀池；11、进水口；12、进水通道；13、旋转水轮；14、第一电加热管；15、折流板；16、第一滤孔；2、厌氧池；3、好氧池；31、第一曝气组件；32、投料口；33、第一通气管；4、第二沉淀池；41、第二滤孔；5、臭氧曝气池；51、排水通道；52、第二通气管；53、臭氧曝气组件；54、出水组件；6、隔板；61、太阳能电池板；62、第二电加热管；7、蓄水池；71、第一超声波组件；72、第二超声波组件；8、回流管；81、齿部；9、集污池；91、排淤槽；92、螺旋排淤机；93、抽污泵；94、安装架；95、弹性刮片；96、驱动件。
具体实施方式
为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
本发明实施例提供一种高原高寒污水处理方法，参照图1，基于一种高原高寒污水处理系统，处理系统包括在地面下顺序施工的第一沉淀池1、厌氧池2、好氧池3、第二沉淀池4和臭氧曝气池5，在地面上设有进水通道12，第一沉淀池1上设有连通地面的进水口11，进水通道12的出口端与第一沉淀池1的进水口11连接。在进水通道12的底部设有第一加热组件，第一加热组件用于对进水通道12内的通过的污水进行加热，避免进水通道12内污水中杂质等在进水口11边缘凝固，第一加热组件可以为沿进水通道12内水流方向设置在进水通道12内的多根第一电加热管14。
第一沉淀池1、厌氧池2、好氧池3、第二沉淀池4和臭氧曝气池5，之间均通过隔板6分隔，第一沉淀池1、厌氧池2、好氧池3和第二沉淀池4之间通过管道连接，在管道上水泵，用于沿第一沉淀池1、厌氧池2、好氧池3和第二沉淀池4单向泵送污水。在第二沉淀池4与臭氧曝气池5之间的隔板6上开设有第二滤孔41，第二滤孔41靠近第二沉淀池4与臭氧曝气池5之间隔板6的顶部，
地面上还设有排水通道51，用于排出净化处理后的水体，在臭氧曝气池5内还设有出水组件54，出水组件54包括连通臭氧曝气池5和排水通道51的管道，并且在管道上连接有出水泵，用于将臭氧曝气池5中净化处理后的水体单向泵往排水通道51。
在第一沉淀池1内的顶壁上竖直设有折流板15，折流板15的底部与第一沉淀池1的内底壁之间间隔设置有出淤口，折流板15的上部贯穿开设有连通两侧的第一滤孔16。在第一沉淀池1内污水中的杂质沉降，并且通过折流板15上的第一滤孔16拦截污水表面的漂浮杂质。连接第一沉淀池1与厌氧池2的管道伸入第一沉淀池1中折流板15远离进水口11的一侧，通过第一沉淀池1分离污水中漂浮杂质和沉淀杂质。
厌氧池2内呈密封环境，好氧池3内设有第一曝气组件31，地面上设有与好氧池3连通的投料口32和第一通气管33。通过投料口32工作人员可以向好氧池3内投入好氧菌种，第一曝气组件31包括设置在好氧池3底部的气流管路，在好氧池3内的气流管路上安装有若干个曝气盘好氧池3的气流管路外接安装于地面上的气泵，通过向好氧池3内泵入空气，空气经过曝气盘切割后加速溶解入好氧池3内水体中，提高好氧池3内水体中好氧菌种的活性，提升对好氧池3内水体中有机物的分解效果。
在第二沉淀池4中，水体中的不溶磷沿沉淀在第二沉淀池4底部，第二沉淀池4表层的清液从第二滤孔41通过送往臭氧曝气池5，臭氧曝气池5内设有臭氧曝气组件53。臭氧曝气组件53包括设置在臭氧曝气池5底部的臭氧输气管道，臭氧输气管道上连接有多个曝气盘，臭氧输气管道外接安装在地面上的臭氧发生器。通过向第二沉淀池4中的水体内通入臭氧，可以对第二沉淀池4中的水体进行杀菌消毒，并且利用臭氧气体，还可以有效去除第二沉淀池4中水体内的恶臭物质。
通过好氧池3和臭氧曝气池5顶部的第一通气管33和第二通气管52，可保持第一曝气组件31和臭氧曝气组件53在运行过程中保持好氧池3和臭氧曝气池5内气压与大气连通。通过进水通道12内的第一加热组件确保污水能顺利流入第一沉淀池1，将第一沉淀池1、厌氧池2、好氧池3、第二沉淀池4和臭氧曝气池5设置在地面以下，可有效减少污水与冷空气的接触，对水体起到保温隔冷的作用，尽量维持污水处理过程中水体中微生物活性。
进一步的，在本申请实施例中，折流板15和隔板6内均设置有第二加热组件，第二可以为设置在折流板15和隔板6内的第二电加热管62。通过第二加热组件在隔板6及折流板15内发热，从而处理系统内的各个处理池中的水体进行加热升温，使各个处理池内水体温度维持在适合微生物繁殖的温度，有效避免微生物休眠，提升水体中微生物的活性。
由于在高原寒冷地区电力匮乏，因此，在本申请实施例中，位于进水通道12与第一沉淀池1的落差面之间还设有水力蓄电组件，水力蓄电组件包括设置在进水口11下方靠近进水通道12一侧的旋转水轮13，进水下方靠近进水通道12一侧开设有安装槽，旋转水轮13的中心轴水平设置，中心轴的一端转动连接在安装槽的内壁上，中心轴的外部固定连接有扇叶，扇叶沿中心轴周向设有多片，旋转水轮13的扇叶从安装槽凸出，旋转水轮13的中心轴另一端与发电机连接，当进水通道12内污水向第一沉淀池1内流入时，冲刷旋转水轮13进行发电。在本申请实施例中，还包括电力中枢，电力中枢与发电机及第一电加热管14电连接，用于对第一电加热管14供电，通过电力中枢可以存储污水进入第一沉淀池1时转换出的电力，电力中枢还外接市政电路，当电力中枢中电力不满足第一电加热管14用电需求时，从市政电路输入市电供给使用。
进一步的，在地面上还设置有太阳能蓄电组件，太阳能蓄电组件可以为太阳能电池板61，太阳能电池板61与电力中枢电连接，将太阳能电池板61光能转化时产生的电能存储在电力中枢，电力中枢再与折流板15和隔板6内的第二电加热管62连接，
通过太阳能蓄电组件和水力蓄电组件可有效对太阳能和水利能量进行收集和利用，减小对市电的依赖，提高整体能源利用效果。
在本申请实施例中，地面上还开设有蓄水池7，蓄水池7位于第一沉淀池1、厌氧池2、好氧池3、第二沉淀池4和臭氧曝气池5的上方。蓄水池7内灌注有清水，利用蓄水池7内清水可以吸收空气中的冷气，并对蓄水池7下方的各个处理池起到保温效果，进一步维持各个处理池内水体温度，确保水体中微生物活性。在蓄水池7内设有多个人孔，分别连接第一沉淀池1、厌氧池2、好氧池3、第二沉淀池4和臭氧曝气池5，以便于后期对地面下各个处理池内的机械设备进行维修和更换。
进一步的，在厌氧池2和好氧池3内设有第一超声波组件71，第一超声波组件71为超声波发生器，第一超声波组件71的声波频率为20kHz，超声功率为1-2W。通过低强度的超声波，可以有效刺激水体中微生物，提高微生物活性，使得厌氧池2和好氧池3内的厌氧菌、好氧菌在严寒地区也能获得较好的反应活性。
在本申请实施例中，臭氧曝气池5内设有第二超声波组件72，第二超声波组件72为超声波发生器，第二超声波组件72的声波频率为40-60kHz，超声功率为40-60W。通过第二超声波组件72发出高强度超声波，可以有效杀灭臭氧曝气池5内水体中的微生物，提高最终送出处理池的水体质量。
进一步的，参照图2，在第二沉淀池4的底壁上设有回流管8，回流管8上设置有回流泵，回流泵的另一端伸入第一沉淀池1内，回流管8位于第一沉淀池1内的一端端部设有朝向管口内的若干齿部81。当第二沉淀池4的池底累积一段时间沉淀后，启动回流泵，即可将第二沉淀池4中的沉淀回泵入第一沉淀池1中。在第一沉淀池1的一侧设有集污池9，第一沉淀池1的底壁上开设有与集污池9连通的排淤槽91，排淤槽91的两侧设有向排淤槽91倾斜向下的排淤导向面，排淤槽91内设置有向集污池9挤出淤泥的螺旋排淤机92，在集污池9内设有抽污泵93。通过将第二沉淀池4中的污泥沉淀集中泵入第一沉淀中，可通过螺旋排污机将污泥集中收集排出。
同时，在淤泥从回流管8泵回第一沉淀池1过程中，淤泥在回流管8管口位置处，受到齿部81压迫，可使得淤泥从回流管8口处四散飞出，提高污泥在第一沉淀池1内的分散效果。第二沉淀池4中的污泥中富含有好氧菌和无氧菌，污泥回泵入第一沉淀池1后，可补充水体中的各种微生物，减少人工投入的菌种量。
参照图3，第一沉淀池1内污泥沉降在底部的排淤导向面上，并滑落入排淤槽91中，排淤槽91的内底壁呈弧面，与螺旋排淤机92中的螺旋挤出叶片相适配，螺旋排淤机92启动后将排淤槽91内污泥送向集污池9收集，再定期启动抽污泵93，从而完成处理系统内各个处理池中的污泥。
在本申请实施例中，第一沉淀池1内设置有用于松动排淤导向面上淤泥的除淤组件，除淤组件包括第一沉淀池1内竖直升降设置的安装架94，安装架94的底壁上设置有若干平行与排淤槽91的弹性刮片95，第一沉淀池1内设有用于驱使安装架94竖直升降的驱动件96。其中，弹性刮片95为弹性塑料片，弹性刮片95的下端倾斜朝向排淤槽91。驱动件96具体可以为电动推杆，电动推杆竖直固定连接在地面上，其推杆向下伸入第一沉淀池1内并固定连接在安装架94的顶壁上，通过驱使安装架94在第一沉淀池1内竖直升降，安装架94底部的弹性刮片95在接触排淤导向面时，可以有效将排淤导向面上沉淀的污泥松动，使得第一沉淀池1中的污泥能向排淤槽91内汇集。
在本申请实施例中，高原高寒污水处理方法包括以下步骤：
S01，将污水分阶段从进水口11排入位于地下的第一沉淀池1内，在沉淀池内沉降污水中污泥和杂质，并拦截污水表面漂浮的杂质，经过沉降后，通过折流板15过滤后污水的上层清液通过水泵泵往厌氧池2；
S02，在厌氧池2内，污水中的厌氧菌消耗污水中的有机物，降低污水中氨氮含量，厌氧池2内污水静置反应一段时间后，将污水泵往好氧池3；
S03，在好氧池3内，投放好氧菌种，向好氧池3内曝气，通过好氧菌分解污水中有机物，并大量吸收溶解性磷，形成不溶性多聚正磷酸盐在污水中悬浮，持续处理一段时间后，将污水泵往第二沉淀池4；
S04，在第二沉淀池4内，污水中的污泥沉降，脱除污水中的磷，经过第二沉淀池4与臭氧曝气池5之间隔板6上的第二滤孔41过滤后，上层清澈水体最后流向臭氧曝气池5，在臭氧曝气池5内向污水进行臭氧曝气，对水体进行消毒、除臭、除害后，泵出至地面排水通道51，完成污水处理过程。
在处理过程中，定期将第二沉淀池4底部的杂质回泵入第一沉淀池1中，对第一沉淀池1内杂质集中排入到集污池9，并对集污池9中的污泥集中抽吸处理。同时，第二沉淀池4中的污泥在第一沉淀池1中分散掉落，可将污泥中富含的各种微生物溶解在第一沉淀池1中的水体内，补充第一沉淀池1中水体内微生物含量，减少人工投入的菌种数量，减少菌种损耗，具有良好的经济效益。
本领域内的技术人员应明白，尽管已经描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性的概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围内的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种高原高寒污水处理方法，其特征在于，基于一种高原高寒污水处理系统，包括在地面下顺序连接的第一沉淀池(1)、厌氧池(2)、好氧池(3)、第二沉淀池(4)和臭氧曝气池(5)，所述第一沉淀池(1)远离厌氧池(2)的一端开设有与空气连通的进水口(11)，所述地面设有与进水口(11)连通的进水通道(12)，所述进水通道(12)的底部设置有第一加热组件，所述第一加热组件用于对进水通道(12)内污水加热，所述好氧池(3)内设有第一曝气组件(31)，所述地面上设有与好氧池(3)连通的投料口(32)和第一通气管(33)，所述臭氧曝气池(5)内设有臭氧曝气组件(53)，所述地面上设有与臭氧曝气池(5)连通的第二通气管(52)，所述地面设有排水通道(51)，所述臭氧曝气组件(53)内设有用于向排水通道(51)泵水的出水组件(54)；
将污水分阶段从所述进水口(11)排入位于地下的第一沉淀池(1)内，在所述沉淀池内沉降污水中污泥和杂质，经过沉降后，上层清液通往所述厌氧池(2)；
在所述厌氧池(2)内，污水中的厌氧菌消耗污水中的有机物，降低污水中氨氮含量，所述厌氧池(2)内污水静置反应一段时间后，将污水泵往所述好氧池(3)；
在所述好氧池(3)内，投放好氧菌种，向所述好氧池(3)内曝气，通过好氧菌分解污水中有机物，并大量吸收溶解性磷，形成不溶性多聚正磷酸盐在污水中悬浮，持续处理一段时间后，将污水泵往所述第二沉淀池(4)；
在所述第二沉淀池(4)内，污水中的污泥沉降，脱除污水中的磷，最后流向所述臭氧曝气池(5)，在所述臭氧曝气池(5)内向污水进行臭氧曝气，对水体进行消毒、除臭、除害后，泵出至地面所述排水通道(51)，完成污水处理过程。
2.根据权利要求1所述的一种高原高寒污水处理方法，其特征在于，所述进水通道(12)与第一沉淀池(1)的落差面之间设有水力蓄电组件，所述水力蓄电组件为第一加热组件供电；
所述水力蓄电组件包括设置在进水口(11)下方靠近进水通道(12)一侧的旋转水轮(13)，所述旋转水轮(13)与发电机连接，所述第一加热组件包括沿进水通道(12)内水流方向设置在进水通道(12)内的多根第一电加热管(14)。
3.根据权利要求1所述的一种高原高寒污水处理方法，其特征在于，所述第一沉淀池(1)内的顶壁上设有折流板(15)，所述折流板(15)的底部与第一沉淀池(1)的内底壁之间间隔设置有出淤口，所述折流板(15)的上部开设有连通两侧的第一滤孔(16)，所述第一沉淀池(1)、厌氧池(2)、好氧池(3)、第二沉淀池(4)和臭氧曝气池(5)之间通过隔板(6)分隔，所述第二沉淀池(4)与臭氧曝气池(5)之间的隔板(6)上贯穿开设有第二滤孔(41)。
4.根据权利要求3所述的一种高原高寒污水处理方法，其特征在于，所述折流板(15)和隔板(6)内均设置有第二加热组件，所述地面上设置有太阳能蓄电组件，所述太阳能蓄电组件，所述太阳能蓄电组件用于为第二加热组件供电；
所述太阳能蓄电组件包括太阳能电池板(61)，所述第二加热组件包括设置在折流板(15)和隔板(6)内的第二电加热管(62)。
5.根据权利要求1所述的一种高原高寒污水处理方法，其特征在于，所述地面上开设有蓄水池(7)，所述蓄水池(7)位于第一沉淀池(1)、厌氧池(2)、好氧池(3)、第二沉淀池(4)和臭氧曝气池(5)的上方。
6.根据权利要求1所述的一种高原高寒污水处理方法，其特征在于，所述厌氧池(2)和好氧池(3)内设有第一超声波组件(71)，所述第一超声波组件(71)的声波频率为20kHz，超声功率为1-2W。
7.根据权利要求1所述的一种高原高寒污水处理方法，其特征在于，所述臭氧曝气池(5)内设有第二超声波组件(72)，所述第二超声波组件(72)的声波频率为40-60kHz，超声功率为40-60W。
8.根据权利要求1所述的一种高原高寒污水处理方法，其特征在于，所述第二沉淀池(4)的底壁上设有回流管(8)，所述回流管(8)上设置有回流泵，所述回流泵的另一端伸入第一沉淀池(1)内，所述回流管(8)位于第一沉淀池(1)内的一端端部设有朝向管口内的若干齿部(81)。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种高原高寒污水处理方法，其特征在于，所述第一沉淀池(1)的一侧设有集污池(9)，所述第一沉淀池(1)的底壁上开设有与集污池(9)连通的排淤槽(91)，所述排淤槽(91)的两侧设有向排淤槽(91)倾斜向下的排淤导向面，所述排淤槽(91)内设置有向集污池(9)挤出淤泥的螺旋排淤机(92)，在所述集污池(9)内设有抽污泵(93)。
10.根据权利要求9所述的一种高原高寒污水处理方法，其特征在于，所述第一沉淀池(1)内设置有用于松动排淤导向面上淤泥的除淤组件，所述除淤组件包括第一沉淀池(1)内竖直升降设置的安装架(94)，所述安装架(94)的底壁上设置有若干平行与排淤槽(91)的弹性刮片(95)，所述第一沉淀池(1)内设有用于驱使安装架(94)竖直升降的驱动件(96)。
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