CN1689987A

CN1689987A - 一种污水处理与再生利用的循环系统及方法

Info

Publication number: CN1689987A
Application number: CN 200410018053
Authority: CN
Inventors: 陈成; 贾文伟; 江鸿
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-04-29
Filing date: 2004-04-29
Publication date: 2005-11-02

Abstract

本发明涉及一种污水处理与再生利用的循环系统，其特征为：污水收集管道与自动格栅或磨碎机相连通，自动格栅或磨碎机与吸水调节池连通；吸水调节池通过泵站内安装的污水泵与深型污水混合处理池连通，深型污水混合处理池中装有污水生化处理装置；深型污水混合处理池与蓄水池连通；蓄水池分别与水源热泵机组系统、消毒设备连通；消毒设备与中水池连通，中水池和水源热泵机组系统与排放管相连通。本发明与其他系统方法比较具有以下优点：建造成本低、运行费用少、运行中不产生异味，系统简单、管理方便、耐冲击负荷，处理效果稳定；不需要清理污泥，20－30年清理一次池底的固态沉淀物；节省市政排水管道；保护环境提高地价；适应各种气候条件；曝气池和蓄水池可设计为园林景观，造出美丽的人工湖面。

Description

一种污水处理与再生利用的循环系统及方法

技术领域：

本发明涉及污水处理与中水回用的技术领域，具体地说是一种以环保、节能、经济为核心的污水处理与再生利用循环系统(Sewage&reclaimed Water System，简称SWS系统)及方法，尤其是涉及系统的设备连接方式。

背景技术：

城市污水二级处理系统及工艺构成多种多样，可分成活性污泥法、生物膜法、生物稳定塘法和土地处理法等四大类。

目前城市污水处理的系统，基本上是采用二级生化污水处理工艺等方法的系统，处理工艺以活性污泥处理法为基础，进行改进和完善。如氧化沟活性污泥法、IECES(SBR)工艺(序批式间歇活性污泥法)和A/O法、A/A/O法等。采用这些方法的污水处理系统，其投资普遍较大，运行费用和处理成本较高。尤其是这些污水处理系统都存在着共同的问题：运行中会产生异味；处理过程产生的大量污泥，每天必须处理污泥，污泥处理过程中又会产生异味和二次污染，而且费用昂贵。处理后的水只能达到排放标准，但不能直接利用。

发明内容：

本发明综合了A/A/O法和生物稳定塘法的特点，其目的是为了克服现有污水处理技术的不足，提供一种洁净的适合大型及中小城镇污水处理与再生利用的循环系统及方法。

本发明的技术方案是这样实现的：一种污水处理与再生利用的循环系统，其特征在于：污水收集管道与自动格栅或磨碎机相连通，自动格栅或磨碎机与吸水调节池连通；吸水调节池通过泵站内安装的污水泵与深型污水混合处理池连通，深型污水混合处理池中装有污水生化处理装置；深型污水混合处理池与蓄水池连通；蓄水池分别与水源热泵机组系统、消毒设备连通；消毒设备与中水池连通，中水池和水源热泵机组系统与排水管相连通。中水池视需要来进行再生利用、贮存、回收或排放。

一种污水处理与再生利用的循环方法，其特征在于：污水通过污水收集管道首先经过自动格栅或磨碎机，经过封闭式自动格栅除去漂浮物，漂浮物由人工运至垃圾处理站；或选用磨碎机将污水中的固态物质在污水进入吸水调节池前磨碎，再进入吸水调节池，吸水调节池为砖混或砼结构的地下封闭式建筑，设置专门的通气口，调节不同时间段污水水质与水量的变化，亦能够再次去除污水中小颗粒的固态沉淀物，从而减轻后续生物处理构筑物的有机负荷；再由泵站内安装的污水泵将污水由污水进水管直接送至深型污水混合处理池中污水生化处理装置进行处理，第一次运行时，在污水生化处理装置内的一次性投放菌种，在处理池出水处安装生物滤料，污水在由下至上的循环流动过程中其污染成分在各个处理段被逐一去除，在处理过程中固液分离所产生的污泥沉降至厌氧区底部，在无氧条件下被厌氧硝解；处理后的水通过生物滤料后溢流排出进入蓄水池，如果需为建筑物提供中央冷热源，可以连接水源热泵机组系统；由蓄水池流出的水经过消毒设备进行消毒，根据中水回用的需要，采用二氧化氯、紫外线、臭氧或其他消毒方法对净水进行消毒，杀灭水中细菌和病毒，还能够除臭、去味及消除酚类、藻类的代谢物；消毒处理后的水流入中水池加以回收利用。

本发明是一种将污水预处理装置、吸水调节池、泵站(包括潜污泵、空气压缩机或鼓风机、水源热泵机组系统、PLC自动控制柜等)、深型污水混合处理池、高效污水生化处理装置、蓄水池、消毒设备、中水池、再生利用(中水回用)系统整合为一套系统来完成污水处理和再生利用的技术，是一种可以达到生态平衡和良性循环的系统。本发明不仅能有效地解决传统处理方法的不足之处，与其他系统方法比较具有以下优点：建造成本低、运行费用少、运行中不产生异味，系统简单、管理方便、耐冲击负荷，处理效果稳定；不需要清理污泥，20-30年清理一次池底的固态沉淀物；节省市政排水管道；保护环境提高地价；适应各种气候条件；曝气池和蓄水池可设计为园林景观，造出美丽的人工湖面。

出水水质可达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)城镇污水处理厂一级标准。处理后的水再经过二氧化氯、紫外线、臭氧或其他消毒方法消毒、杀菌、灭藻等，达到国家《城市污水再生利用》的相关标准。此外采用水源热泵技术，利用污水源，借助水源热泵机组系统，通过消耗少量的电能，在冬季，不断将水源中大量的低品位热能取出来，变成高品位的热能，通过热力管网供给建筑物的采暖和空调系统。夏季，把室内的热量取出来，再释放到水中，以达到空调制冷的目的。为建筑物提供中央冷热源和四季热水供应，节能环保。

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是本发明的污水处理与再生利用循环系统图。

图2是本发明中的深型污水混合处理池结构示意图。

图3是本发明中的污水生化处理装置结构示意图。

本发明为一种污水处理与再生利用的循环系统，其特征在于：污水收集管道23与自动格栅1或磨碎机2相连通，自动格栅1或磨碎机2与吸水调节池3连通；吸水调节池3通过泵站4内安装的污水泵与深型污水混合处理池5连通，深型污水混合处理池中装有污水生化处理装置6；深型污水混合处理池5与蓄水池7连通；蓄水池7分别与水源热泵机组系统10、消毒设备8连通；消毒设备8与中水池9连通，中水池9、水源热泵机组系统10与排水管相连通。

由图1所示，污水通过污水管道的收集进入SWS系统，首先经过污水预处理装置，该污水预处理装置为自动格栅1或磨碎机2，将原始污水中的大颗粒漂、悬浮物质进行处理之后，进入吸水调节池3，其作用就是调节不同时间段污水水质与水量的变化，亦能够再次去除污水中的固体物质，从而减轻后续生化处理构筑物的有机负荷；由泵站4内安装的污水泵将吸水调节池3中的污水经污水进水管系统直接送至深型污水混合处理池5中高效污水生化处理装置6内。污水经过多次循环处理，产生一系列的生化反应，处理后的水通过深型污水混合处理池5上部的高效生物滤料13后溢流排出进入蓄水池7，在蓄水池7中停留，并对整个系统起到了蓄水调节作用，如果需为建筑物提供中央冷热源，可以连接水源热泵机组系统10，由蓄水池7流出的水经过消毒设备8进行消毒处理后流入中水池9。中水池9的中水视需要进行再生利用、贮存、回收或排放。在整个循环过程中，可以做到无臭无异味，即使污水处理厂设于人口密集的居民区，也不会破坏环境的舒适和美观。

由图2所示，呈圆柱型或长方体型的深型污水混合处理池5，池深为9-15米，污水由污水进水管12直接送入污水生化处理装置6内，确保污水全部经过本装置的生化处理，在反应过程中产生的剩余污泥通过循环沉降，在池底处形成污泥层，最终被厌氧硝解，处理后的水通过深型污水混合处理池5上部经过生物滤料13后溢流排出。

图3示出了污水生化处理装置6的结构。它是由曝气头14、气液混合器15、生化反应器16、叶轮式污泥床17、筛网18和折流器19组合而成。气液混合器15的下方安装由空气输送管连接的带有球形止回阀的曝气头14，气液混合器的上方装有生化反应器16，生化反应器16内安装若干轮浆状的污泥床17，污泥床装有叶轮，其叶轮表面经特殊处理，生化反应器16上部安装由激光钻孔的不锈钢筛网18，生化反应器16上方安装近似呈M型折流器19。

本发明所采用的工艺流程是：污水由管网收集后进入本系统，经过封闭式自动隔栅除去漂浮物，漂浮物由人工运至垃圾处理站，亦可以选用美国进口的磨碎机(固态物质处理器)，将污水中的固态物质在污水进入吸水调节池前磨碎，因此，不需要清理固态物质，避免二次污染。吸水调节池为砖混或砼结构的地下封闭式建筑，设置专门的通气口，调节不同时间段污水水质与水量的变化，亦能够再次去除污水中小颗粒的固态沉淀物，从而减轻后续生物处理构筑物的有机负荷。

污水在吸水调节池停留，由潜污泵送至深型污水混合处理池内进行处理。系统设置泵站，内部安装潜污泵、控制设备和污水源热泵机组等。PLC自动控制系统：可以保证整个系统在最佳状态中运行。时间程序控制自动隔栅装置的自动起停；电气控制箱和液位控制器控制潜污泵自动运行及自动切换，交替运行，延长寿命。本发明SWS系统中的深型污水混合处理池采用砖混或砼结构，形状为圆柱或长方体设计，是将传统污水处理方法的厌氧池、缺氧池、好氧池和稳定塘整合设计为一体的深型污水混合处理池。整个处理池和污水生化处理装置6的内部按其功能不同划分为厌氧区20，缺氧区21和好氧区22。

在深型污水处理池底部适当位置安装污水生化处理装置，SWS系统第一次运行时，在污水生化处理装置内一次性投放菌种，运行过程中可根据实际情况进行适当调整。

在处理池出水处安装生物滤料，污水在由下至上的循环流动过程中其污染成分在各个处理段被逐一去除，在处理过程中固液分离所产生的污泥沉降至厌氧区底部，在无氧条件下被厌氧硝解。以有机菌种分解的方式处理污水，污泥经有机分解后可减少90％以上。因此，20-30年清理一次池底成为可能。处理后的水进入蓄水池，蓄水池对整个系统起到了蓄水调节作用。由蓄水池流出后的水经过消毒设备。根据中水回用的需要，采用二氧化氯、紫外线、臭氧或其他消毒方法对净水进行消毒，杀灭水中细菌和病毒，还可以除臭、去味及消除酚类、藻类的代谢物。

本发明中的自动格栅1、磨碎机2、吸水调节池3、泵站4及内安装的污水泵(潜污泵)、蓄水池7、消毒设备8、中水池9水源热泵机组系统10均视为现有技术，在此不作具体描述，其中泵站、自动隔栅装置、污水源热泵机组的控制设备、PLC自动控制系统控制的自动起停，电气控制箱和液位控制器控制潜污泵自动运行及自动切换，交替运行，均为现有技术，关于菌种、生物滤料亦为现有技术。

中水池中的水视需要来进行再生利用、贮存、回收或排放。可用于水源热泵中央空调集中供热(冷)系统或分别作为：农田灌溉、造林育苗、畜牧养殖、水产养殖等；城市绿化、冲厕、道路清扫、车辆冲洗、建筑施工、消防等；冷却用水、洗涤用水、锅炉用水、工艺用水、产品用水等；娱乐性景观环境用水、湿地环境用水等；补充地表水、补充地下水等。

深型污水混合处理池、蓄水池和中水池的外型设计可以不固定，随地形、地势进行变化，利用废弃的坑、沟、塘，设计成假山瀑布，形成各种风格、不同形式的污水处理景观。

Claims

1、一种污水处理与再生利用的循环系统，其特征在于：污水收集管道与自动格栅或磨碎机相连通，自动格栅或磨碎机与吸水调节池连通；吸水调节池通过泵站内安装的污水泵与深型污水混合处理池连通，深型污水混合处理池中装有污水生化处理装置；深型污水混合处理池与蓄水池连通；蓄水池分别与水源热泵机组系统、消毒设备连通；消毒设备与中水池连通，中水池和水源热泵机组系统与排水管相连通。

2、按权利要求1所述的一种污水处理与再生利用的循环系统，其特征在于：深型污水处理池呈圆柱型或长方体型，底部安装污水进水管，池内安装污水生化处理装置，其上方出水口处设置生物滤料，整个处理池按其功能不同分为厌氧区、缺氧区和好氧区。

3、权利要求2所述的一种污水处理与再生利用的循环系统，其特征在于：污水进水管的出水口布置在污水生物处理装置内部下方，吸水调节池为砖混或砼结构的地下封闭式建筑，设置专门的通气口。

4、权利要求2所述的一种污水处理与再生利用的循环系统，其特征在于：污水生物处理装置由曝气头、气液混合器、生化反应器、叶轮式污泥床、筛网和折流器组合而成，气液混合器的内安装由空气输送管连接的带有球形止回阀的曝气头，气液混合器的上方装有生化反应器，生化反应器内安装若干轮浆状的污泥床，污泥床装有叶轮，生化反应器上部安装由激光钻孔的不锈钢筛网，生化反应器上方安装近似呈M型折流器。

5、按权利要求1所述的一种污水处理与再生利用的循环系统，其特征在于：中水池与中水回用系统连通，中水回用系统和水源热泵机组系统与排放系统相连通。

6、一种污水处理与再生利用的循环方法，其特征在于：污水通过污水收集管道首先经过自动格栅或磨碎机，经过封闭式自动格栅除去漂浮物，漂浮物由人工运至垃圾处理站，或选用磨碎机将原始污水中的大颗粒漂、悬浮物质进行处理之后，将污水中的固态物质在污水进入吸水调节池前磨碎，再进入吸水调节池，吸水调节池为砖混或砼结构的地下封闭式建筑，设置专门的通气口，调节不同时间段污水水质与水量的变化，亦能够再次去除污水中小颗粒的固态沉淀物，从而减轻后续生物处理构筑物的有机负荷；再由泵站内安装的污水泵将污水由污水进水管直接送至深型污水混合处理池中污水生化处理装置进行处理，第一次运行时，在污水生化处理装置内一次性投放菌种，在处理池出水处安装生物滤料，污水在由下至上的循环流动过程中其污染成分在各个处理段被逐一去除，在处理过程中固液分离所产生的污泥沉降至厌氧区底部，在无氧条件下被厌氧硝解；处理后的水通过生物滤料后溢流排出进入蓄水池，如果需为建筑物提供中央冷热源，可以连接水源热泵机组系统；由蓄水池流出的水经过消毒设备进行消毒，根据中水回用的需要，采用二氧化氯、紫外线、臭氧或其他消毒方法对净水进行消毒，杀灭水中细菌和病毒，还可以除臭、去味及消除酚类、藻类的代谢物；消毒处理后的水流入中水池，中水池的中水视需要进行再生利用、贮存、回收或排放。