CN209583913U - 雨污混流排水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种雨污混流排水处理装置。所述的装置包括依次连通的截流单元、一级生物处理单元和人工湿地强化处理单元；其中，所述一级生物处理单元至少包括依次连通接触缺氧池、MBBR好氧池以及斜管沉淀池；所述人工湿地强化处理单元包括依次连通二级脱氮除磷处理区、脱氨氮强化区、除磷强化区以及尾水排放区。本实用新型的一种雨污混流排水处理装置，在管网排口无法截污纳管的情况下，采用“截流+一级生物处理+人工湿地强化处理”的工艺方法有效控制雨污混流排水的污染量，保证入河水质。可将低浓度的雨污混流水处理后水质COD、NH₃‑N、TP可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918‑2002)中的一级A标准，出水可直接排入河道。

Description

雨污混流排水处理装置

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种雨污混流排水处理装置。

背景技术

为尽快解决我国水环境质量日益恶化的突出问题，2017年国务院颁布实施《水污染防治行动计划》，积极推动我国水环境质量改善，提高水环境安全。因此地方各级人民政府组织开展城市黑臭水体整治工作，意在提升人居环境质量，保障居民安全用水，改善城市生态环境。城市城区内水体受到污染的因素很多，其中城区管道雨污合流制或者雨污分流制管道混接、错接而直接引起的污水入河问题是主要源头之一，整治迫切性是重中之重。

根据《城市黑臭水体整治工作指南》，以及结合国内外雨污混流的解决方法，主要解决工艺为截污纳管和末端处理两大块。截污纳管是通过沿河沿湖铺设污水截流管线，并合理设置提升(输运)泵房，将污水截流并纳入城市污水收集和处理系统；是黑臭水体整治最直接有效的工程措施，也是采取其他技术措施的前提，但存在投资成本较大，施工周期长，部分地区施工条件不具备等缺点。末端处理是在管网改造规划尚未确定，部分管网无法截污纳管的情况下，采用直接处理的方式将污水污染量削减后再排入河道，排入的水体水质根据原水水质和处理工艺决定；本方法的主要优势是投资成本较低，施工时间短，在旱季可保证入河污水得到有效削减，初期雨水污染得到有效控制。

由于雨污混流后的水质指标COD、NH₃-N、TP等浓度较低，单纯采用活性污泥法、普通人工湿地等方法并不能有效去除水中污染因子，很难将水质提升至《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准，只能达到消除黑臭水平，对于日益严格的水体环境质量标准而言，存在技术瓶颈。目前国内外研究机构和环保企业都在进行截污处理工艺的研究开发，旨在近阶段时间紧、任务重的黑臭水体治理现状下，开发一套行之有效的处理工艺方法，提升水环境，保证绿水长流。

实用新型内容

为克服上述缺陷，本实用新型的目的在于是提供一种针对雨污混流排水的综合处理装置。用以在管网排口无法截污纳管的情况下，采用“截流+一级生物处理+人工湿地强化处理”的工艺方法有效控制雨污混流排水的污染量，保证入河水质。

为达到上述目的，本实用新型雨污混流排水处理装置，包括依次连通的截流单元、一级生物处理单元和人工湿地强化处理单元；其中，

所述一级生物处理单元至少包括依次连通接触缺氧池、MBBR好氧池以及斜管沉淀池；

所述人工湿地强化处理单元包括依次连通二级脱氮除磷处理区、脱氨氮强化区、除磷强化区以及尾水排放区。

其中，所述的一级生物处理单元中，接触缺氧池中采用立体填料载体；MBBR好氧池中生物活性悬浮载体，底部安装微孔曝气器；斜管沉淀池采用斜管分离污泥，底部设置排泥口。

其中，所述人工湿地强化处理单元中，二级脱氮除磷处理区表面均匀布置“井”字型穿孔进水管，同时种植挺水植物，内部填充不同级配的砾石、硅藻土混合填料，并投放反硝化除磷菌；脱氨氮强化区填充沸石填料；除磷强化区表面均匀布置“井”字型穿孔进水管，内部填充石灰石，栽种挺水植物，底部设置穿孔出水管。

其中，所述接触缺氧池水力停留时间为3～4h，立体填料填充比为70～85％。

其中，所述MBBR好氧池水力停留时间为8～10h，新型生物活性悬浮载体填充比为40～60％，气水比为8:1～12:1。

其中，所述一级生物处理单元中接触缺氧池与MBBR好氧池之间设有出水回流装置，回流比为100～300％。

其中，所述人工湿地采用挺水植物应根系发达，利用植物庞大的根系更好固定土壤，防止土壤板结，为投加的反硝化除磷功能菌提供良好的生存环境。

其中，所述反硝化除磷菌投加量为排水日处理量的0.01％。

其中，所述二级脱氮除磷处理区中砾石填料粒径为20～60mm，脱氨氮强化区中沸石填料粒径为30～60mm，除磷强化区中石灰石粒径为30～60mm。

其中，所述人工湿地强化处理单元包括三个区域，三个区域之间采用混凝土墙隔开，二级脱氮除磷处理区与除磷强化区之间设有出水回流装置，回流比为100～200％。

本实用新型的一种雨污混流排水处理装置，在管网排口无法截污纳管的情况下，采用“截流+一级生物处理+人工湿地强化处理”的工艺方法有效控制雨污混流排水的污染量，保证入河水质。可将低浓度的雨污混流水处理后水质COD、NH₃-N、TP可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准，出水可直接排入河道。

附图说明

图1是本实用新型的工艺流程示意图。

附图标记说明：

A-截流单元(A1-截流井)、B-一级生物处理单元(B1-接触缺氧池、B2-MBBR好氧池、B3-斜管沉淀池、B4-设备间)、C-人工湿地强化处理单元(C1-二级脱氮除磷处理区、C2-脱氨氮强化区、C3-除磷强化区、C4-尾水排放区)。

1-截流泵、2-立体弹性填料、3-MBBR填料、4-微孔曝气器、5-混合液回流泵、6-斜管填料、7-污泥斗、8-曝气风机、9-“井”字型穿孔进水管、10-砾石(粒径10～20mm)、11-砾石(粒径20～40mm)、12-砾石(粒径40～60mm)、13-硅藻土、14-挺水植物、15-沸石(粒径30～60mm)、16-石灰石(粒径30～60mm)、17-清水回流泵。

具体实施方式

下面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。

如图1所示，一种雨污混流排水处理装置，其主要包括依次连通的截流单元A、一级生物处理单元B和人工湿地强化处理单元C三个组成部分。在雨污混流排水进入河道之前，切断管道设置截流井A1，通过截污泵1将污水泵入至一级生物处理单元B进行一级处理，依次通过接触缺氧池B1脱氮、MBBR好氧池B2去除COD和少量磷、斜管沉淀池B3分离污泥；处理后的污水再自流至人工湿地强化处理单元C，依次通过二级脱氮除磷处理区C1进一步脱氮除磷、脱氨氮强化区C2进一步去除氨氮，以及除磷强化区C3进一步去除磷，最终将雨污混流排水达标排放。

本实用新型中：

截流单元A主要通过截流井A1将雨污混流管道排水先收集再泵入生物处理单元中，保证生物处理单元的持续性和稳定性。

一级生物处理单元B包括接触缺氧池B1、MBBR好氧池(移动床生物膜反应器)B2、斜管沉淀池B3和设备间B4。接触缺氧池B1，硝态氮在异养反硝化细菌的作用下被转化为氮气；池内采用立体弹性填料可以生成生物膜，从而增大处理负荷，提高处理效率。MBBR好氧池B2，有机污染物在MBBR好氧池B2前端被异养好氧微生物降解为二氧化碳、水及其他的无机盐，从而使有机污染物降低至极低水平；氨态氮则在MBBR好氧池B2的中后端在硝化细菌作用下转化为硝态氮，维持满足硝化细菌生长的污泥龄，从而能保证良好的硝化效果；通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率。由于填料密度接近于水，所以在曝气的时候，与水呈完全混合状态，微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率。另外，每个载体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，外部为好氧菌，这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，从而提高了处理效果。斜管沉淀池B3，利用斜管填料6有效地将污泥沉降，保证出水水质；斜管沉淀填料6利用了层流原理，提高了沉淀池的处理能力；缩短了颗粒沉降距离，从而缩短了沉淀时间；增加了沉淀池的沉淀面积，从而提高了处理效率。

人工湿地强化处理单元C主要采取垂直潜流人工湿地型式，包括二级脱氮除磷处理区C1、脱氨氮强化区C2、除磷强化区C3以及尾水排放区C4。二级脱氮除磷处理区C1利用挺水植物14和反硝化除磷菌对水质进行脱氮除磷；挺水植物14应根系发达，利用植物庞大的根系更好固定土壤，防止土壤板结，不仅可以直接摄取污水中的N、P等富营养物质，而且其根系的泌氧功能为微生物分解转化有机物提供了适宜的环境条件；反硝化聚磷菌(DPB)是一类能够在厌氧状态下释磷，缺氧存在硝酸盐(NO₃ ^-)或亚硝酸盐(NO₂ ^-)的情况下聚磷，并同时反硝化的聚磷菌。脱氨氮强化区C2，利用沸石15进一步去除氨氮；天然沸石15是一种含水的碱或碱土金属的铝硅酸盐矿物，是由硅氧四面体和铝氧四面体组成的架状硅酸盐，具有比表面积大，吸附性能好，离子交换能力强，化学性能稳定等特点，对氨氮的去除有着较好的效果，对浓度具有普适性。除磷强化区C3，利用石灰石16和挺水植物14进一步去除磷；石灰石16填料中含有的Ca²⁺与磷酸盐反应生成不溶性盐从而有效去除水中磷。若出水水质有微超，可采用清水回流泵17将水回流至前段再处理。

实施例

本实用新型雨污混流排水综合处理方法，包括以下步骤：

步骤(1)，在排口之前切断排水管道设置截流单元A，包括截流井A1和截流泵1，截流井A1出口设置溢流口。截流井A1设置水力停留时间为1～2h；然后通过截流泵1泵入一级生物处理单元B，截流泵1采用潜污泵。

步骤(2)，雨污混流排水泵入至一级生物处理单元B的接触缺氧池B1，表面均匀布置的“井”字型穿孔进水管9，表面种植挺水植物14，栽种密度为18株/m2；接触缺氧池B1水力停留时间为3～4h，池内采用比面积较大的立体填料载体2，填充比为70～85％。然后出水自流至MBBR好氧池B2，水力停留时间为8～10h，池内采用新型生物活性悬浮载体3，填充比为40～60％；底部安装微孔曝气器4，气水比为8:1～12:1；接触缺氧池B1与MBBR好氧池B2之间设有混合液回流泵5，回流比为100～300％。处理后的水从下端流入斜管沉淀池B3，斜管6直径为

步骤(3)，一级生物处理单元B出水进入人工湿地强化处理单元C中二级脱氮除磷处理区C1，表面均匀布置“井”字型穿孔进水管9，同时种植挺水植物14，内部填充不同级配的砾石(10-12)、硅藻土13等混合填料，砾石填料(10-12)粒径为10～60mm，并投放反硝化除磷菌，反硝化除磷菌投加量为排水日处理量的0.01％；脱氨氮强化区C2主要填充沸石填料15，沸石填料15粒径为30～60mm；除磷强化区C3表面均匀布置“井”字型穿孔进水管9，内部填充石灰石16，石灰石16粒径为30～60mm，并栽种挺水植物14，栽种密度为18株/m²，底部设置穿孔出水管。人工湿地强化处理C单元包括三个区域，三个区域之间采用混凝土墙隔开，二级脱氮除磷处理区C1与除磷强化区C3之间设有清水回流泵17，回流比为100～200％。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

应用例：

污水采自某河道岸边的雨污混流管道排水，处理量200t/d。截流井停留时间2h；接触缺氧池停留时间3h，立体填料载体填充比为85％；MBBR氧化池停留时间10h，新型生物活性悬浮载体3，填充比为55％，曝气气水比为10:1，混合液回流比为200～300％；清水回流泵尚未开启。进出水水质见下表：

序号	水质指标	单位	治理前	治理后	处理率
						1	COD	mg/L	143～167	36	≥75％
2	氨氮	mg/L	10.9～11.5	2.2	≥38％
						3	TP	mg/L	0.86～0.94	0.21	≥76％
4	SS	mg/L	23	6	≥74％

从表可以看出系统对COD、氨氮、TP都有较强的去除率，出水水质可达到一级A标准。

Claims (8)

1.一种雨污混流排水处理装置，其特征在于：包括依次连通的截流单元、一级生物处理单元和人工湿地强化处理单元；其中，

所述一级生物处理单元至少包括依次连通接触缺氧池、MBBR好氧池以及斜管沉淀池；

所述人工湿地强化处理单元包括依次连通二级脱氮除磷处理区、脱氨氮强化区、除磷强化区以及尾水排放区。

2.如权利要求1所述的雨污混流排水处理装置，其特征在于：所述的一级生物处理单元中，接触缺氧池中采用立体填料载体；MBBR好氧池中生物活性悬浮载体，底部安装微孔曝气器；斜管沉淀池采用斜管分离污泥，底部设置排泥口。

3.如权利要求1所述的雨污混流排水处理装置，其特征在于：所述人工湿地强化处理单元中，人工湿地采用垂直潜流人工湿地型式，二级脱氮除磷处理区表面均匀布置“井”字型穿孔进水管，同时种植挺水植物，内部填充不同级配的砾石、硅藻土混合填料，并投放反硝化除磷菌；脱氨氮强化区填充沸石填料；除磷强化区表面均匀布置“井”字型穿孔进水管，内部填充石灰石，栽种挺水植物，底部设置穿孔出水管。

4.如权利要求1所述的一种雨污混流排水处理装置，其特征在于：所述接触缺氧池水力停留时间为3～4h，立体填料填充比为70～85％。

5.如权利要求1所述的一种雨污混流排水处理装置，其特征在于：所述MBBR好氧池水力停留时间为8～10h，新型生物活性悬浮载体填充比为40～60％，气水比为8:1～12:1。

6.如权利要求1所述的一种雨污混流排水处理装置，其特征在于：所述一级生物处理单元中接触缺氧池与MBBR好氧池之间设有出水回流装置，回流比为100～300％。

7.如权利要求1所述的一种雨污混流排水处理装置，其特征在于：所述人工湿地采用挺水植物应根系发达，利用植物庞大的根系更好固定土壤，防止土壤板结，为投加的反硝化除磷功能菌提供良好的生存环境。

8.如权利要求1所述的一种雨污混流排水处理装置，其特征在于：所述二级脱氮除磷处理区中砾石填料粒径为20～60mm，脱氨氮强化区中沸石填料粒径为30～60mm，除磷强化区中石灰石粒径为30～60mm。