CN202175603U

CN202175603U - 一体化非点源污水处理系统

Info

Publication number: CN202175603U
Application number: CN2011203363193U
Authority: CN
Inventors: 李兰
Original assignee: Wuhan University WHU
Current assignee: Wuhan University WHU
Priority date: 2011-09-08
Filing date: 2011-09-08
Publication date: 2012-03-28
Anticipated expiration: 2021-09-08

Abstract

本实用新型涉及一种一体化非点源污水处理系统，包括预厌氧调节池、厌氧调节池、缺氧调节池、好氧生态生物修复池及沉淀回用池等五个组成部分；系统中心为进水管，直接接入预厌氧池底部；周边布满小孔与两个环绕厌氧调节池连接，里面装填料；污水依次从厌氧调节池出水进入缺氧调节池；再进入好氧生态生物修复池；处理后的液流进入最外层的沉淀池，通过沉淀池出水和排泥。厌氧池中间设计有三道环，最中间环设计成可以直达底部形成上升流的均匀布水器，另两道环可以放置不同性质填料增加净化效果和提高净化速率。好氧生态生物修复池设置充氧曝气机、碳纤维生态基及其浮岛载体中的植被等共同完成生物降解、生态修复的综合作用。

Description

一体化非点源污水处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种一体化非点源污水处理系统，属于污水处理领域。

背景技术

伴随着我国城乡经济的快速发展，不可避免的带来了各种各样的环境问题。在“三废”污染问题中，水污染问题成为了重中之重。面对我国各大流域、湖泊均不同程度的受到了污染的现状，我国推行了一系列旨在节约用水，保护现有水资源的政策。大规模建设分散污水处理系统，从源头治理，无疑是保护河流、湖泊不被污染的最好的办法。

由于传统化粪池加地下渗滤的系统经常会受到占地、地下水水位、进水悬浮固体浓度等条件的制约，近年来一体化处理系统逐渐受到关注。一体化处理系统在传统化粪池的基础上，增加后续的好氧（和厌氧）工艺，并全部集成在一个构筑物内，结构紧凑，占地省，运行稳定且出水水质良好，适合小水量污水的就地处理，出水可以直接排放或回用。

实用新型内容

本实用新型的一体化非点源污水处理系统，包括预厌氧调节池、厌氧调节池、缺氧调节池、好氧生态生物修复池及沉淀回用池五个组成部分；

系统中心为进水管，直接接入预厌氧池底部；预厌氧池周边布满小孔与两个环绕厌氧调节池连接，里面装填料；污水依次从厌氧调节池出水进入缺氧调节池；再进入好氧生态生物修复池；处理后的液流进入最外层的沉淀池，通过沉淀池出水和排泥。

厌氧池中间设计有三道环，最中间环设计成可以直达底部形成上升流的均匀布水器，另两道环可以放置填料增加净化效果和提高净化速率。

好氧生态生物修复池中，设置充氧曝气机、碳纤维生态基及浮岛载体,共同完成生物降解、生态修复的综合作用。

一体化非点源污水处理系统可以采用钢筋混疑土建设，也可以采用A3钢材制作，内衬玻璃钢防腐。

本实用新型工艺是在A²/O工艺基础上结合填料技术、浮岛技术和生态基载体技术。污水处理工艺流程与结构简单，圆筒形容器占地面积较小，能耗省，容器可根据污水处理量的需求和可用地大小建成不同等级的分散污水处理系统。本实用新型占地面积较小，工艺结构紧凑节省造价，能耗低，排泥和反冲洗容易而且将生活污水收集、储存、处理和再回用有机结合起来，采用生态工程技术更保证了接近自然并营造景观美的目的。

从净水工艺而言，在厌氧条件下由多种微生物共同作用，将大分子有机物转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨等。好氧生态生物修复池系统是活性污泥、浮岛和生态基载体发挥植物和微生物综合净化功能共同作用的结果。浮岛植被层被认为是一个重要去除重金属下沉的过滤系统，而植物方面非常重要的根区有利于生态修复作用。本实用新型反应系统污染物去除机制主要是根据物理、化学、生物、生态过程，如吸收，吸附，截留过滤，渗透，离子交换，有机络合、沉淀作用、动态“生物膜”、通过植物根部的吸收、吸附和根际微生物对污染物的分解、矿化以及植物同化作用，生态基粘附微生物作用削减水体中污染物，并抑制藻类生长。新颖的设计强调可持续的、低影响的同时，污染物去除率高，设计新水进入池底，上一时段输入水量经过上升流顶托进入下一级处理池，因此，通过水流设计上升流模式可以自动调节延长水力停留时间，污染物处理量大，处理效率高。不仅可以去除有机物，还可以同时去氮除磷抑制藻类生长，并削减水体中的有毒物和重金属等溶解态和悬浮态污染物。

本实用新型的有益效果是：

1、可以将污水处理的各个阶段集成于一体化装置，便于安装实用，并且可以与地面上的相关水利用项目（绿化、水景、洗车、养鱼、大棚种植）相结合，实现污水的有效利用。

2、本实用新型污水处理系统工艺流程和结构简单，圆筒形容器占地面积小，生活污水经该装置处理后，能达到国家规定的《污水综合排放标准》GB8978-88一级新扩改标准。

附图说明

图1为依据本实用新型的一体化非点源污水处理系统工艺流程图。

图2为依据本实用新型的一体化非点源污水处理系统构造的俯视图，

图中，1---进水管，2---预厌氧池，3---厌氧池1,4---厌氧池2,5---缺氧调节池，6---好氧生物生态修复池，7---沉淀池，8---出水管，9---厌氧排泥管，10---好氧生态生物修复排泥管，11---隔板。

具体实施方式

下面结合附图1-2，并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

经过进水管和布水器装置将污水注入厌氧调节池2、3、4，开始厌氧处理、缺氧处理、好氧处理、生态修复、微生物降解和沉淀分离处理的一体化非点源污水处理系统，其步骤包括：

1、厌氧处理：先进行预厌氧处理，以提高污水的可生化性并且实现部分COD去除。将污水置入厌氧池2、3、4，由厌氧菌进行水解酸化，大部分有机污染物在其中得到降解，实现部分COD降解和磷、重金属的过滤去除：前置厌氧处理2后的污水再进入下一个厌氧池3、4进一步水解酸化，再次去除部分COD，大部分有机污染物得到降解，由于厌氧处理不消耗动力，因此前置厌氧处理不仅使后续好氧处理大幅降低能耗，而且可以减轻好氧处理的负荷；

2、缺氧处理：缺氧池5的首要功能是脱氮。本实用新型污水处理装置中，反硝化菌利用污水中有机物作碳源，将内循环混合液中带入的大量NO₃-N和NO₂-N还原为N₂，并释放到空气中。

3、好氧\生态修复处理：将经过厌氧、缺氧处理的污水，进入好氧生态生物修复池6由好氧菌进行处理；在好氧生态生物修复池6中，在好氧菌的作用下，将有机物降解成无机物；生态修复，浮岛植被层被认为是一个重要去除重金属下沉的修复系统，而植物方面非常重要的根区有利于生态修复作用。通过植物根部的吸收、吸附和根际微生物对污染物的分解、矿化以及植物同化作用，削减水体中的氮、磷等营养盐、有机物、有毒物和重金属等溶解态和悬浮态污染物，并抑制藻类生长。

4、好氧\生态基净化处理：每克碳纤维生态基可以为水中微生物和藻类等的生长、繁殖最高能提供约950～1500平方米的生物附着表面积，表面含有微生物亲和性的化学基团，能更好地吸收、吸附、截留水中溶解态和悬浮态污染物，为各类微生物的生长、繁殖提供良好的着生、附着或穴居条件，通过碳纤维生物亲和性及其与污水的良好接触，从而在碳纤维生态基上形成具有很强净化功能的动态薄层“生物膜”。这样的“生物膜”是由各种微生物、原生动物等构成的微生物群落，可以不断更新，放大了耗氧微生物的作用，克服了人工过滤膜的易堵塞、易断裂的弊病。碳纤维材料经活化后内部的孔结构90%以上为微孔，提供了巨大的比表面积，细孔发达，吸附性能高，脱附速度快，可反复使用。而且大量微孔都开口在纤维表面，在吸附和解析过程中，分子吸附途径短，吸附质可以直接进入微孔。为快速吸附、分解水中的溶解和非溶解污染物提供了条件，促使微生物生长，形成具有生产者、消费者、分解者的完整生物链，达到自然净化水质和保持生物多样性的目的，对油类、有机污染、氮磷、细菌、有毒物、盐类、色、金属离子都有很高的去除效率，对微污染水体中的痕量污染物也有高效的去除功能。

5、沉淀回用处理：将好氧生态生物修复池6处理后的出水置入沉淀池7，经重力沉淀作用，在沉淀池7中去除悬浮污泥。同时出水管可链接绿地喷灌系统，或直接在回用池养鱼，实现回用于生态景观和养殖的目的。

如图2所示，一体化非点源污水处理系统中心园池为进水管1，直接接入预厌氧池2底部；周边布满小孔与环绕厌氧池3连接，两个厌氧池装填料密封而成为厌氧反应器3、4；厌氧池3再通过周边微孔连接厌氧池4;从厌氧调节池出水进入缺氧调节池5；再进入好氧生态生物修复池6；处理后的液流进入最外层的沉淀池7，通过沉淀池7出水8和排泥；9、10分别为厌氧池3、4和好氧生态生物修复池6的反冲洗排泥管。厌氧池2、3、4中间设计有三道环，最中间环设计成可以直达底部形成上升流的均匀布水器，另两道环可以放置不同性质填料增加净化效果和提高净化速率。进入好氧生态生物修复池6后，设置充氧曝气机、碳纤维生态基及其浮岛载体中的植被等共同完成生物降解、生态修复的综合作用。

本实用新型污水处理方法工作原理：

污水经过厌氧池2、3、4水解酸化，缺氧调节池5和好氧调节池6的脱氮除磷处理，进入生态生物修复池6，大部分有机污染物在其中得到降解，通过过滤，去除悬浮物。最后混合液进入沉淀池7，进行泥水分离，上清液作为处理水排放，沉淀污泥的一部分回流厌氧调节池，另一部分作为剩余污泥排放。

本实用新型污水处理方法工艺特点：

（1）污染物去除效率高，运行稳定，有较好的耐冲击负荷；

（2）污泥沉降性能好；

（3）厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群和植被生态修复的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能；

（4）厌氧接触氧化池采用钢筋混凝土结构，在池内氧化区安装软性填料以增加池中的生物量，强化对COD 去除作用，污水设计停留时间10 h。厌氧生物接触反应池能耗低，可高效除碳，但是不能去氮除磷；需要增加处理系统脱氮除磷解决方案：一是增加植物吸收净化；二是通过生物硝化反硝化。本实用新型就是针对这一问题给出的后续缺氧+好氧生态生物修复池解决方案。

（5）单独厌氧处理方式，N、P 营养元素去除能力差，只能通过污泥中微生物的生长必需而吸收同化部分氮、磷而起到一定的脱氮除磷作用。单独厌氧处理效果不能达到预期目的，必须选择合适的后续处理单元进一步处理以降低氮磷营养物.本实用新型采用植物生态化处理和生态基微生物处理，大大增强了去除有机物和脱氮除磷效率。

（6）接触氧化池除磷脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响，因而影响脱氮除磷效率；所以，本实用新型将植物生态修复与碳纤维生态基巧妙结合，由于碳纤维生态基的巨大比表面积和有效的生物亲和性能，微生物容易附着不易脱落，减少了回流污泥需求和硝酸态氧的影响,彻底改进了接触氧化池处理功能。

（5）在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺；

（6）在厌氧—缺氧—好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀；

（7）污泥中磷含量高，一般为2.5％以上。

Claims

1.一体化非点源污水处理系统，其特征在于，包括预厌氧调节池、厌氧调节池、缺氧调节池、好氧生态生物修复池及沉淀回用池等五个组成部分；系统中心为进水管，直接接入预厌氧池底部；预厌氧池周边布满小孔与两个环绕厌氧调节池连接，里面装填料；污水依次从厌氧调节池出水进入缺氧调节池；再进入好氧生态生物修复池；处理后的液流进入最外层的沉淀池，通过沉淀池出水和排泥。

2.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，厌氧池中间设计有三道环，最中间环设计成可以直达底部形成上升流的均匀布水器，另两道环放置填料。

3.根据权利要求1或2所述的污水处理系统，其特征在于，好氧生态生物修复池中，设置充氧曝气机、碳纤维生态基及浮岛载体。

4.根据权利要求1或2所述的污水处理系统，其特征在于，一体化非点源污水处理系统采用钢筋混疑土建设，或采用A3钢材制作，内衬玻璃钢。