CN210367324U - 污水口处理装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及污水口处理装置，包括骨架结构、挺水植物沉砂过滤区、接触氧化区及碎石过滤区；挺水植物沉砂过滤区靠近污水口设置，接触氧化区包围挺水植物沉砂过滤区且悬挂设有多个悬浮式微生物膜附着载体；碎石过滤区包围接触氧化区。上述污水口处理装置为原位处理的优化设计，具有安装方便的优点，一方面有利于污水拦截，另一方面有利于沉砂及沉淀，再一方面形成了整体为推流式的净化环境设计，净化效率高，速率快，有助于系统稳定、强化水体净化，无需额外占地，运行成本低，适用性高；且无需使用化学絮凝剂，不存在金属离子残留及二次污染的风险，尤其适用于排污量小于每天20立方米的小型污水口。

Description

污水口处理装置

技术领域

本申请涉及污水口处理领域，特别是涉及污水口处理装置。

背景技术

随着经济的快速发展和城市化进程的加快，我国许多城市湖泊、河流水质污染和生态退化问题十分突出，耗氧性有机污染物和氮磷营养盐含量居高不下，甚至出现了季节性和常年性水体黑臭、黑苔爆发现象。截污不彻底是影响城市河湖水系水环境的主要原因：截污纳管工程受到市政设施和地理因素的制约，不能充分的发挥它应有的作用，造成城市生活污水、工业废水、农业污水、生活垃圾及初期雨水等各种点源、面源污染源侵入后破坏了河道系统的平衡性，造成河水溶解氧过低、缺少水生动、植物生存的环境，使水体逐渐失去自净能力。此外，目前一些城市截污基本以雨污分流为主，随着城市经济的发展，污染程度正在进一步加剧，截污难度也逐步加大，致使城市截污不够完善。外来污水未经处理就通过雨污溢流口、污水排放口直接排入河湖水系，造成河湖水系的污染。若不针对这些污水口排放的污水进行强化预处理，任其汇入河湖水系，将加剧河湖污染治理的难度。

目前，针对河湖雨污溢流口、污水排放口采用的处理措施，主要分为两类：异位处理及原位处理。

异位处理：包括污水拦截、转移，利用设备或旁置湿地系统处理后再排入河湖，其一般采用一体化设备或旁置湿地系统的形式进行，净化原理可为沉砂、混凝过滤、吸附过滤、生化处理。异位处理具有净化效率高、可控性高等优点，但其运行成本偏高且需水域之外额外占地。

原位处理：包括化学絮凝沉淀、生态浮岛、曝气增氧、生物膜法、植物修复等技术，其受水力停留时间的影响，对外来污水若不先进行絮凝沉淀预处理而直接采用生物浮岛、生物膜等生物-生态法处理，往往来不及处理就扩散到外围水域中，存在净化率不高、净化不彻底等问题。絮凝沉淀预处理，目前主要采用的絮凝剂为铁盐和铝盐絮凝剂，对于水量水质均会波动的点源污染，其投加量往往难以把控，很容易存在过量投加、金属离子残留的问题。残留的铁离子具有一定腐蚀性，使水的颜色和感官都收到影响，而铝离子人体长期摄入会导致老年痴呆的引发。传统絮凝剂的使用，存在二次污染的隐患，其后续治理难度大、费用高。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种污水口处理装置。

一种污水口处理装置，其包括骨架结构、挺水植物沉砂过滤区、接触氧化区及碎石过滤区；所述挺水植物沉砂过滤区、所述接触氧化区及所述碎石过滤区通过所述骨架结构间隔设置；所述挺水植物沉砂过滤区用于靠近污水口设置，所述接触氧化区包围所述挺水植物沉砂过滤区，且所述接触氧化区悬挂设有多个悬浮式微生物膜附着载体，所述悬浮式微生物膜附着载体的顶部设置为低于外部常水位；所述碎石过滤区包围所述接触氧化区，且所述碎石过滤区的高度设置为高于外部常水位。

上述污水口处理装置为原位处理的优化设计，具有安装方便的优点，一方面有利于污水拦截，另一方面有利于沉砂及沉淀，再一方面形成了整体为推流式的净化环境设计，净化效率高，速率快，有助于系统稳定、强化水体净化，无需额外占地，运行成本低，适用性高；且无需使用化学絮凝剂，不存在金属离子残留及二次污染的风险，还能够提供一定的景观效果，尤其适用于排污量小于每天20立方米的小型污水口。

在其中一个实施例中，所述骨架结构包括扁钢骨架及骨架钢丝网。

在其中一个实施例中，所述骨架结构的长为3米、宽为2米、高度为1米至1.5米；所述扁钢骨架的宽为30毫米、厚为5毫米；所述骨架钢丝网的孔径为20毫米×20毫米。

在其中一个实施例中，所述挺水植物沉砂过滤区的长为1米、宽为1米、距水面0.5米至1米；所述接触氧化区的槽宽为0.5米；所述碎石过滤区的槽宽为0.5米。

在其中一个实施例中，所述碎石过滤区为级配碎石过滤区。

在其中一个实施例中，所述级配碎石过滤区设有级配碎石和陶粒填料。

在其中一个实施例中，所述级配碎石过滤区设有沸石滤料和陶粒填料。

在其中一个实施例中，所述悬浮式微生物膜附着载体包括辫袋式生物填料及/或网箱式悬浮滤料。

在其中一个实施例中，所述悬浮式微生物膜附着载体的长度为0.8米至1米，间距为10厘米至20厘米。

在其中一个实施例中，所述污水口处理装置于所述碎石过滤区上还设有漂浮植物区。

附图说明

图1为本申请一实施例的平面形状示意图。

图2为本申请另一实施例的结构及其应用示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

应对于传统异位处理方式存在措施净化效果不稳定，抗冲击负荷能力差，需要专人现场维护的缺点，以及原位处理方式存在需投加化学絮凝剂以提高净化效率，但存在金属离子残留、二次污染的风险，且对于有一定流速的河道，水体水力停留时间短，净化效率低。本申请是一种无能耗、高效净化率、适用范围广、多功能的污水口处理装置，尤其适用于小型或小规模、难以截污的污水口的处理措施，在本申请一个实施例中，一种污水口处理装置，其包括骨架结构、挺水植物沉砂过滤区、接触氧化区及碎石过滤区；所述挺水植物沉砂过滤区、所述接触氧化区及所述碎石过滤区通过所述骨架结构间隔设置；所述挺水植物沉砂过滤区用于靠近污水口设置，所述接触氧化区包围所述挺水植物沉砂过滤区，且所述接触氧化区悬挂设有多个悬浮式微生物膜附着载体，所述悬浮式微生物膜附着载体的顶部设置为低于外部常水位；所述碎石过滤区包围所述接触氧化区，且所述碎石过滤区的高度设置为高于外部常水位。上述污水口处理装置为原位处理的优化设计，具有安装方便的优点，一方面有利于污水拦截，另一方面有利于沉砂及沉淀，再一方面形成了整体为推流式的净化环境设计，净化效率高，速率快，有助于系统稳定、强化水体净化，无需额外占地，运行成本低，适用性高；且无需使用化学絮凝剂，不存在金属离子残留及二次污染的风险，还能够提供一定的景观效果，尤其适用于排污量小于每天20立方米的小型污水口。

在本申请一个实施例中，一种污水口处理装置，其包括以下实施例的部分结构或全部结构；即，所述污水口处理装置包括以下的部分技术特征或全部技术特征。可以理解的是，各实施例中，所述污水口处理装置亦可称为小型污水口处理装置。为了便于清理于所述挺水植物沉砂过滤区沉淀的泥沙及其他沉淀物，进一步地，在其中一个实施例中，所述挺水植物沉砂过滤区具有倾斜设计的种植土面层，且所述污水口处理装置设有提篮结构，所述提篮结构位于所述倾斜设计的种植土面层的倾斜底部位置，这样的设计，在需要清理泥沙及其他沉淀物时，只需提起所述提篮结构即可，使用非常方便。在其中一个实施例中，所述挺水植物沉砂过滤区为矩形，所述接触氧化区包围所述挺水植物沉砂过滤区且所述接触氧化区形成一个“回”字形或“凹”字形，所述碎石过滤区包围所述接触氧化区且所述碎石过滤区形成一个更大的“回”字形或“凹”字形；在其中一个实施例中，所述挺水植物沉砂过滤区为半环形，所述接触氧化区包围所述挺水植物沉砂过滤区且所述接触氧化区形成一个更大的半环形，所述碎石过滤区包围所述接触氧化区且所述碎石过滤区形成一个更大的半环形；其余实施例以此类推。在其中一个实施例中，所述碎石过滤区的高度设置为高于外部常水位0.1米至0.5米，这样可以避免过大水流冲击所述挺水植物沉砂过滤区。

在其中一个实施例中，所述骨架结构包括扁钢骨架及骨架钢丝网。在其中一个实施例中，所述骨架结构的长为3米、宽为2米、高度为1米至1.5米；所述骨架结构的长为3米，即所述污水口处理装置的长为3米，所述骨架结构的宽为2米，即所述污水口处理装置的宽为2米，所述骨架结构的高度为1.5米，即所述污水口处理装置的最高位置的高度为1.5米，其余实施例以此类推；在其中一个实施例中，所述骨架结构的长为3米、宽为2米、高度为1米、1.2米、1.3米或1.5米。在其中一个实施例中，所述扁钢骨架的宽为30毫米、厚为5毫米；在其中一个实施例中，所述骨架钢丝网的孔径为20毫米×20毫米。在其中一个实施例中，所述骨架结构的长为3米、宽为2米、高度为1米至1.5米；所述扁钢骨架的宽为30毫米、厚为5毫米；所述骨架钢丝网的孔径为20毫米×20毫米。这样的设计，在扁钢骨架之间形成了间隔槽，不同的间隔槽中分别设置所述挺水植物沉砂过滤区、所述接触氧化区及所述碎石过滤区；从而使得所述挺水植物沉砂过滤区、所述接触氧化区及所述碎石过滤区通过所述骨架结构间隔设置，在生产及布置都非常方便。在其中一个实施例中，所述挺水植物沉砂过滤区呈方形，即其长与宽相等。在其中一个实施例中，所述挺水植物沉砂过滤区的长为1米、宽为1米、距水面0.5米至1米；所述接触氧化区的槽宽为0.5米；所述碎石过滤区的槽宽为0.5米。如图1所示，污水口处理装置靠近河岸106或其他位置处的污水口104设置，挺水植物沉砂过滤区105、接触氧化区103及碎石过滤区102通过骨架结构101间隔设置；污水口104排出的污水首先流入方形的挺水植物沉砂过滤区105，经过沉砂过滤后进入类似于“凹”字形的接触氧化区103，经过吸附、截留和生态促沉后进入类似于“凹”字形的碎石过滤区102。河道的水流以方向888流过，污水口处理装置固定能力和抗冲刷能力强，生态无二次污染且景观效果好。

在其中一个实施例中，所述碎石过滤区为级配碎石过滤区。级配碎石是由各种大小不同粒级集料组成的混合料，当其级配符合技术规范的规定时，称其为级配型集料。级配型集料包括级配碎石、级配碎砾石和级配砾石。碎砾石为碎石和砂砾的混合料，也常将砾石中的超尺寸颗粒砸碎后与砂砾一起组成碎砾石；级配砾石亦称级配砂砾。在其中一个实施例中，所述级配碎石过滤区设有级配碎石和陶粒填料。陶粒是陶质的颗粒。陶粒的外观特征大部分呈圆形或椭圆形球体，但也有一些仿碎石陶粒不是圆形或椭圆形球体，而呈不规则碎石状。陶粒形状因工艺不同而各异。它的表面是一层坚硬的外壳，这层外壳呈陶质或釉质，具有隔水保气作用，并且赋予陶粒较高的强度。或者，在其中一个实施例中，所述级配碎石过滤区设有沸石滤料和陶粒填料。沸石滤料主要有两种：天然斜发沸石滤料和活化沸石滤料，其中，沸石是一种极性物质，是极性很强的吸附剂，对极性分子和不饱和分子有机物，如卤代烃有很强的吸附效果，对非极性分子中极化率大的分子也有较高的选择吸附优势。

在其中一个实施例中，所述悬浮式微生物膜附着载体的顶部设置为低于外部常水位0.1米至0.2米。在其中一个实施例中，所述接触氧化区设有多根用于悬挂所述悬浮式微生物膜附着载体的悬吊绳体，所述悬吊绳体设置为低于外部常水位。在其中一个实施例中，所述悬吊绳体为防锈绳体。在其中一个实施例中，所述悬吊绳体为钢丝或钢缆。在其中一个实施例中，所述悬吊绳体为不锈钢丝或不锈钢缆等。在其中一个实施例中，所述悬浮式微生物膜附着载体包括辫袋式生物填料及/或网箱式悬浮滤料。在其中一个实施例中，所述悬浮式微生物膜附着载体的长度为0.8米至1米，间距为10厘米至20厘米。辫袋式生物填料辫袋式生物填料亦可称为条袋式生物填料或简称“生物飘带”，其为条状填料。在其中一个实施例中，所述条状填料的填料填充率为60％至90％。

在其中一个实施例中，所述挺水植物沉砂过滤区用于种植挺水植物，例如美人蕉、香蒲等。在其中一个实施例中，所述污水口处理装置于所述碎石过滤区上还设有漂浮植物区。所述漂浮植物区用于种植漂浮植物例如水罂粟、狐尾藻等。在其中一个实施例中，所述骨架结构为一体化骨架结构；在其中一个实施例中，所述一体化骨架结构分隔形成三个区域。骨架总长为3m，总宽为2m，设计高度为1.0-1.5m。根据实际水深调整。骨架由宽30mm，厚5mm的扁钢组成，外围用孔径为20mm×20mm的钢丝网覆盖，作为三个区域之间的透水围隔。挺水植物沉砂过滤区设置于河道原有区域(软底)，设计水深0.5-1.0m，长宽比一般为1:1，该区域种植挺水植物，污水直接流经挺水植物区域。在其中一个实施例中，所述挺水植物沉砂过滤区内设有种植土层，或者所述挺水植物沉砂过滤区直接应用河道原有区域的种植土层。在其中一个实施例中，接触氧化区为倒“凹”型设计，倒“凹”型槽宽为0.5m，区域内骨架上方、下方固定直径3mm的钢丝，钢丝下面悬挂辫袋式生物填料，其具体做法是，制作长条帘式填料，是由条状填料，单根长0.8-1.0m，前后、左右间距按10-20cm布设，且上下两端分别固定于上下两条钢丝绳上组成；组装的生物飘带与水流向垂直布置于接触氧化区内，填料填充率为60-90％；填料顶端距离水面0.1-0.2m为宜，底端距离骨架结构底端0.1-0.2m为宜。水流经过第一级挺水植物过滤区到达该生物飘带区。级配碎石床过滤区为倒“凹”型设计，倒“凹”型槽宽为0.5m，与第二级的接触氧化区相同。在该区域内垂直向布置级配碎石和陶粒填料。该区域设计高度为1.0-1.5m，底端0.5-0.6m布置陶粒，陶粒粒径采用20mm为宜；顶端0.5-0.6m布置碎石，碎石粒径采用15-20mm为宜。该区域高于第一、第二区域50cm，污水采用渗透的方式从上下级碎石过滤床中过滤到外域河道(湖泊)水域。

下面继续给出一个具体应用的实施例，如图2所示，请一并结合图1，骨架结构101包括扁钢骨架107和骨架钢丝网110，河岸115的污水口116的污水排出后，先进入扁钢骨架107和骨架钢丝网110围隔起来的挺水植物沉砂过滤区105，在挺水植物沉砂过滤区105底部的河底原有种植土114处种植有挺水植物113，污水流经该区域时，悬浮物(suspendedsolids，SS)可被挺水植物根系截留沉淀，降低了来水中的杂质，另外挺水植物自身同化吸收作用可有效去除N、P元素，使得污水经过初步净化。污水经过挺水植物沉砂过滤区后，进入接触氧化区103，接触氧化区103设有固定于骨架结构例如扁钢骨架上的钢丝绳111，钢丝绳111位于外部常水位999的下方约10至15厘米，生物飘带112悬挂设于钢丝绳111，通过接触氧化区103中的生物飘带112的立体截留以及其上附着的微生物进行好氧(上层)和厌氧(下层)的硝化、反硝化作用，进一步进行脱氮。该接触氧化区103的区域可对悬浮物及颗粒物进行吸附、截留和生态促沉，还可以有效去除污水中颗粒物、油膜、SS、絮凝体、胶体等。经过接触氧化区103后，污水进入碎石过滤区102，碎石过滤区102为级配碎石床过滤区，由下到上，经过陶粒区110和碎石区109，碎石过滤区由大粒径的砾石与陶粒组成，能够有效截留、吸附与沉积水体中的泥沙、悬浮颗粒物质，减少悬浮污染物的沉积与污染，并利用附着微生物的作用将其降解与逐步去除；形成多种厌氧—好氧环境的微生物系统，通过硝化反硝化与聚磷菌的微生物效应进行脱氮除磷，强化处理污水中污染物质。在该碎石过滤区102的上方布置漂浮植物区108，其用于种植漂浮植物，通过漂浮植物的根系对表层漫流的污水中的悬浮物、胶体、污染物进行截留、吸附，同时外围的漂浮植物可带来良好的景观效果。生物飘带作为微生物膜附着载体的一种，是不堵塞性生物填料；市政污水或企业化工废水常用生物填料有很多类，上述生物飘带也可以被网箱式悬浮滤料替代；级配碎石填料作为外围过滤层滤料，在过滤工艺中应用广泛。上述碎石也可以被沸石滤料替代。这样可以提供足够的微生物源以处理污水。

需要说明的是，本申请的其它实施例还包括，上述各实施例中的技术特征相互组合所形成的、能够实施的污水口处理装置，具有以下优点：

(1)无需额外占地，运行成本低：本申请各实施例为原位处理，在实验中发现其仅需半年清掏一次泥沙，维护简单。

(2)污水拦截，生物飘带和碎石床可延长水力停留时间：本申请可综合实现沉砂、沉淀(初沉和二沉效果)、隔油；强效降解COD、脱氮除磷、去除SS、减缓异味等；设计水力停留时间12～24h，且可根据进水污染负荷和出水要求，尺寸可作相应调整，在工厂制作骨架，安装方便。

(3)净化效率高，速率快：整体为推流式，由前往后依次为“好氧-厌氧-兼氧—好氧”交替状态，由下而上依次为“厌氧-兼氧—好氧”交替状态，有助于系统稳定、强化水体净化。

(4)抗冲击负荷能力强：能有效处理来水量10m³/d-20m³/d的污水。

(5)适用性高：针对有一定流速的河道，同样适用，固定能力和抗冲刷能力强。

(6)生态无二次污染：无需使用化学絮凝剂，不存在金属离子残留、二次污染的风险。

(7)景观效果好：遮挡污水排放口，且水生植物布置及选择富有针对性，提高效率，改善水质的同时，提升景观效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种污水口处理装置，其特征在于，包括骨架结构、挺水植物沉砂过滤区、接触氧化区及碎石过滤区；

所述挺水植物沉砂过滤区、所述接触氧化区及所述碎石过滤区通过所述骨架结构间隔设置；

所述挺水植物沉砂过滤区用于靠近污水口设置，所述接触氧化区包围所述挺水植物沉砂过滤区，且所述接触氧化区悬挂设有多个悬浮式微生物膜附着载体，所述悬浮式微生物膜附着载体的顶部设置为低于外部常水位；

所述碎石过滤区包围所述接触氧化区，且所述碎石过滤区的高度设置为高于外部常水位。

2.根据权利要求1所述污水口处理装置，其特征在于，所述骨架结构包括扁钢骨架及骨架钢丝网。

3.根据权利要求2所述污水口处理装置，其特征在于，所述骨架结构的长为3米、宽为2米、高度为1米至1.5米；所述扁钢骨架的宽为30毫米、厚为5毫米；所述骨架钢丝网的孔径为20毫米×20毫米。

4.根据权利要求3所述污水口处理装置，其特征在于，所述挺水植物沉砂过滤区的长为1米、宽为1米、距水面0.5米至1米；所述接触氧化区的槽宽为0.5米；所述碎石过滤区的槽宽为0.5米。

5.根据权利要求1所述污水口处理装置，其特征在于，所述碎石过滤区为级配碎石过滤区。

6.根据权利要求1所述污水口处理装置，其特征在于，所述悬浮式微生物膜附着载体包括辫袋式生物填料及/或网箱式悬浮滤料。

7.根据权利要求1所述污水口处理装置，其特征在于，所述悬浮式微生物膜附着载体的长度为0.8米至1米，间距为10厘米至20厘米。

8.根据权利要求1至7中任一项所述污水口处理装置，其特征在于，所述污水口处理装置于所述碎石过滤区上还设有漂浮植物区。

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