專利名稱：分散式污水及污泥生化處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種M式污水及污泥生化處理系統(tǒng)。
技術(shù)背景歐洲專利文獻z〉開號EP0976683和EP1180499 7>開了一種污水處理系 統(tǒng)，其處理過程是將含有污泥等的水懸浮液即污水直接灌入具有密封底 層的池中，污水經(jīng)該池中的植有,萃的懸浮層及排水層后從底部排出。美國專利文獻7>開號US4678582A1 ^^開了一種污水處理系統(tǒng)，其處理 過程是將污水直接灌在由泥炭塊和土壤混合構(gòu)成的過濾層上，該過濾層 底部具有傾斜的密封底層，密封底層的低端設有砂礫層；污水經(jīng)過濾層過 濾后流至密封底層的低端，最后從砂礫層排出。中國專利文獻公開號CN1138559公開了一種人工濕地種植木本植物處 理污水的方法，是在人工濕地上挖深0. 7-1. 2m做成水泥池，水泥池底部及 四周鋪一層高密橡膠薄片，池底再鋪一層石礫、 一層細石礫，然后植入處 理過的池杉等木本才直物。中國專利文獻公開號CN1445170公開了一種污水生態(tài)處理裝置及其相 配套的 一種污水生態(tài)處理系統(tǒng)。上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處在于直接對污水進行生化處理，導致濾 池中的懸浮物在一定時間內(nèi)便會堵塞濾池，生化濾床的過濾層易發(fā)生堵塞 和板結(jié)，大大影響了單個濾池的通水能力和使用壽命；同時，濾池底部存 在大量的厭氧反應，使水中的存在大量的沼氣、辟u化氫和各類細菌(例如 大腸桿菌)，且氮、磷含量高，從而大大影響了出水的水質(zhì)。另外，上述現(xiàn) 有技術(shù)中不對污泥進行適當生化處理，易導致污泥對其他水源造成污染。中國專利文獻公開號CN1644514公開了一種水解一接觸穩(wěn)定一立體生 態(tài)土壤處理系統(tǒng)凈化污水的方法，是一種處理城鎮(zhèn)生活污水及可生化、可 吸附的工業(yè)廢水的方法；是以水解一接觸穩(wěn)定組合工藝為預處理，以立體 生態(tài)土壤處理系統(tǒng)為深度處理的優(yōu)化組合工藝。上述技術(shù)方案的不足之處在于污水往往直接灌入濾床且量大，易損 害濾床表面的植物層，并且過濾層易發(fā)生堵塞和板結(jié)，導致污水過濾不充分，且使用壽命較短；水解池中的污泥需定期抽出，而抽出的污泥中水含 量高，對污泥進行泥濃縮和脫水的成a高，不利于資源化利用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種過濾較充分并對污泥進行干化 處理、適于長期使用且成本低廉的分散式污水及污泥生化處理系統(tǒng)。為解決上迷技術(shù)問題，本發(fā)明的分軟式污水及污泥生化處理系統(tǒng)，包括 用于對污水進行生化處理的生化濾床和與污水水源相連的沉淀調(diào)節(jié)池；生 化濾床表面設有布水管，布水管通過布水主管與沉淀調(diào)節(jié)池內(nèi)的水泵相連； 沉淀調(diào)節(jié)池的相鄰處設有污泥濾床，沉淀調(diào)節(jié)池內(nèi)設有污泥泵，污泥泵通過管道與污泥濾似目連。上述技術(shù)方案中，生化濾床包括在地表上挖的深度在70-90cm的生化濾 床坑，生化濾床坑的表面鋪設有防滲層，從生化濾床坑的底面由下至上依 次設有第一中粒徑礫石層、小粒徑礫石層、粗砂層和第二中粒徑礫石層； 生化濾床上植有植物，其根系在深度為45-55cm厚的粗砂層和第二中粒徑礫 石層內(nèi)；生化濾床坑的底面為斜面，在該斜面上均勻分布有多根排水管， 排水管的側(cè)壁均勻分布有開孔，排水管的至少一端連接有與外界大氣相通 的排氣管；在所述斜面較低的一端設有排水主管；所述的各排水管與排水 主管相連。上述技術(shù)方案中，所述生化濾床的一側(cè)設有用于與生化濾床交替使用 的第二生化濾床；生化濾床的結(jié)構(gòu)和第二生化濾床的結(jié)構(gòu)相同且共用所述 排水主管。上述技術(shù)方案中，所述與布水主管相連的多根布水管彼此平行設置于 生化濾床的表面，其間距為2m，布水管的側(cè)壁均勻分布有出水孔。上述技術(shù)方案中，所述第 一中粒徑礫石層中的礫石的粒徑為8-16腿， 小粒徑礫石層中的礫石的粒徑為4-8ram,粗砂層中的砂為0. 2-6mm的無泥粗 砂，第二中粒徑礫石層中的礫石的粒徑為8-16mm。上述技術(shù)方案中，所述粗砂層的配置為所含砂的粒徑小于O. 6mm的比 例為20%~50%，所含砂的粒徑小于1鵬的比例為35%-90%,所含砂的粒 徑小于2mm的比例為65 % - 100 % ，所含砂的粒徑小于6mm的比例為95 % ~ 100%。上述技術(shù)方案中，污泥濾床包括在地表上挖的污泥濾床坑，污泥濾床 坑的表面鋪設有防滲層，從污泥濾床坑的底面由下至上依次設有中粒徑礫 石層、小粒徑礫石層、粗砂層和植物層；中粒徑礫石層內(nèi)設有排水管，排 水管的側(cè)壁均勻分布有開孔；排水管的一端接有與外界大氣相通的第二排氣管，另一端與污泥濾床外部的水泵的入水端相連；水泵的出水端與所述 生化濾床的布水主管相連。上述技術(shù)方案中，所述污泥濾床的一側(cè)對稱設置有第二污泥濾床；所 述污泥濾床和第二污泥濾床的結(jié)構(gòu)相同。上述技術(shù)方案中，所述沉淀調(diào)節(jié)池內(nèi)平行設有3個隔斷，并依次形成第 一水池、第二水池、第三水池和第四水池；第一水池內(nèi)具有與污水水源相 連的進水口，所述水泵設置在第四水池內(nèi)；第一水池、第二水池、第三水 池和笫四水池內(nèi)都設有污泥泵；各隔斷上設有等高的出水口；各出水口上 設有T字形管道；第四水池內(nèi)的高于所述出水口處設有溢流口 。本發(fā)明具有積極的效果(1)本發(fā)明的分散式污水及污泥生化處理系 統(tǒng)中，從沉淀調(diào)節(jié)池中抽出的污水經(jīng)布水管均勻地灌至生化濾床的表面， 保護了生化濾床表面的植物層，利于生化濾床充分過濾污水；同時，采用 污泥濾床對沉淀調(diào)節(jié)池內(nèi)的污泥進行干化穩(wěn)定處理，防止其對其他水源造 成污染；在污泥濾床中的污泥積累到一定量時，進行一次性清理并進行資 源化利用；相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明中對污泥進行干化穩(wěn)定處理后，其后 續(xù)的處理程序可大大減少(如干化程序)，降低了污泥的資源化利用的成本。 (2)本發(fā)明中，槽的表面鋪設有防滲層，可防止污水向地下水體的滲透。 生化濾床由第一中粒徑礫石層、小粒徑礫石層、粗砂層和第二中粒徑礫石 層依次逐級配置而成，且符合濾床基質(zhì)填料的級配曲線，且所植植物的根 系在深度為45-55cm厚的粗砂層和第二中粒徑對、石層內(nèi)，使本發(fā)明的生化 濾床透水性能好，處理污水的效率高，并可防止堵塞和濾床板結(jié)，利于長 期使用；另外，粗砂層采用0. 2-6 ram的粗砂，具有良好水力傳導性和微生 物生境；在砂層和第一中粒徑礫石之間增設一道小粒徑礫石過渡層，可防 止粗砂層被沖刷流失；槽的底面為斜面，使過濾出的水在該斜面較低的一 端匯集，第一中粒徑礫石層中的礫石的粒徑為8-16咖，以方便水從出水口 流出，并直接排至附近的河道中，無需水泵，^/f管理且節(jié)約了成本；另 外，第一中粒徑礫石層內(nèi)i殳有排水管，排水管與外界大氣相通的排氣管相 連，排水管的側(cè)壁均勻分布有開孔，從而使生化濾床底部存在較足的氧氣 且氧氣分布均勻，可減少厭氧反應，改善了好氧菌的生存環(huán)境，使有機氮 經(jīng)氨化作用轉(zhuǎn)化為氨氮，在好氧條件下，氨氮經(jīng)硝化作用轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}和 亞硝酸鹽，然后在厭氧和有機碳源的條件下，經(jīng)反辨化作用被還原為氮氣， 經(jīng)排氣管釋放到大氣中，達到最終脫氮的目的。含磷化合物主要所述各層 之間舉行反應富集沉淀，從而實現(xiàn)去磷的效果。同時可有效去除各類有害 細菌，進一步保障了出水質(zhì)量。最后，生化濾床坑的深度為70-90cm，在確 保高過濾效率的前提下，該深度的生化濾床成本較低。(3)本發(fā)明中，污 泥濾床可對污泥進行集中的干化穩(wěn)定處理，并可防止污泥對其他水源造成污染。污泥濾床濾出的污7jC抽入生化濾床，以進一步凈化污水。(4)本發(fā) 明中，布水管有多根，且均勻分布于生化濾床的表面，布水管的側(cè)壁均勻分布有出水孔，利于均勻地將污水灑于生化濾床的表面，保護了植物層。(5 ) 本發(fā)明中，生化濾床和第二生化濾床定期切換使用(例如一周一切換)，以 有效恢復生化反應器的功能，可有效提高好氧微生物活性和基質(zhì)吸附能力； 在不受水期，濾床表面的污泥層干化降解，可防止生化濾床堵塞和板結(jié)， 保證了長期的出水效杲，大大延長了生化濾床的使用壽命，并可以最大程 度地利用床體上層的大氣復氧，同時通過布水壓力造成污水流噴射， 一定 程度起到跌水復氧的作用，提高污水中溶解氧含量，從而提高了處理水的 出水水質(zhì)。(6)本發(fā)明中，沉淀調(diào)節(jié)池為三格式沉淀池，其內(nèi)平行設有3 個隔斷，便于充分沉淀污泥，SS(懸浮固體)《100mg/L。各隔斷上的出水 口上設有T字形管道，可防止漂浮物堵塞所述出水口。


圖1為本發(fā)明的*式污水及污泥生化處理系統(tǒng)的示意圖； 圖2為圖1中生化濾床的剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為圖1中污泥濾床的剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為圖1中沉淀調(diào)節(jié)池的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為生化濾床和第二生化濾床的生化濾床坑的底面上均勻分布的排 水管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明的生化濾床中的粗砂層的級配曲線的示意圖。
具體實施方式
(實施例1)如圖l,本實施例的分敎式污水及污泥生化處理系統(tǒng)，包括用于對污 水進行生化處理的生化濾床A和與生化濾床A相鄰的與污水水源相連的沉淀 調(diào)節(jié)池C;生化濾床A表面設有布水管7，布水管7通過布水主管U與沉淀調(diào)節(jié) 池C內(nèi)的水泵相連；沉淀調(diào)節(jié)池C的相鄰處設有污泥濾床a，沉淀調(diào)節(jié)池C內(nèi) 設有污泥泵，污泥泵通過管道與污泥濾床a相連。如圖2，生化濾床A包括在地表上挖的深度在80cm (其他實施例為70cm 或90cm)的生化濾床坑，生化濾床坑的表面鋪設有防滲層l，從生化濾床坑 的底面由下至上依次設有第一中粒徑礫石層2、小粒徑礫石層3、粗砂層4和 第二中粒徑礫石層5;生化濾床A上植有植物，其根系在深度為SOcm (其他 實施例為45cm或55cm)厚的粗砂層4和第二中粒徑礫石層5內(nèi)；生化濾床坑斜面上均勻分布有多根排水管8 (—般為3-10根)，排 水管8的側(cè)壁均勻分布有開孔，排水管8的至少一端連接有與外界大氣相通 的排氣管9;在所迷斜面較低的一端設有排水主管6;所述的各排水管8與排 水主管6相連。深度為80cm的生化濾床坑，既有較高的過濾效率，且成本較低。生化 濾床坑的深度若小于70cm,則污水過濾的效率將明顯降低；而若大于90cm, 則污水過濾的效率變化不大，但成本將大幅提高。所述植物為深根聲蘋，種植l年后根系深度可達50cm，并遍布于所述粗 砂層4和第二中粒徑礫石層5內(nèi)。實際操作時，該,蘋冬季不收割，而在春 夏時收割，使其在生化濾床表面起御寒作用，減輕溫度下降對作為生化反 應器的生化濾床的生化反應功能的影響。如圖5,槽的底面為斜面，使水經(jīng)各排水管8流至該斜面較低的一端的 排水主管6內(nèi)，從而直接排至與排水主管6相連的河道R中，無需水泵。所述與布水主管12相連的多根布水管7 (—般為3-5根)彼此平行設置 于生化濾床A的表面，其間距為2m，布水管7的側(cè)壁均勻分布有出水孔。如圖2，所述第 一中粒徑礫石層中的礫石的粒徑為8-16mm,小粒徑礫石 層中的礫石的粒徑為4-8mm，粗砂層中的砂為0. 2-6mm的無泥粗砂，第二中 粒徑礫石層中的礫石的粒徑為8-16mm。如圖6，所述粗砂層4的配置為所含砂的粒徑小于O. 6mm的比例為20 % ~ 50% ，所含砂的粒徑小于lmm的比例為35 % - 90% ，所含砂的粒徑小于 2咖的比例為65 % ~ 100% ，所含砂的粒徑小于6mm的比例為95 % ~ 100% 。 實踐證明，符合該配置的粗砂層4具有良好的透水性和微生物生存環(huán)境，污 水處理效率高，可防止堵塞和濾床板結(jié)，利于生化濾床長期使用。作為具體的實施方式，所述^H^少層4的具體配置為所含砂的粒徑小于 0. 6咖的比例為25 % ，所含砂的粒徑小于lmm的比例為40% ，所含砂、的粒徑 小于2咖的比例為70% ,所含砂的粒徑小于6咖的比例為98%。如圖1和3,污泥濾床a包括在地表上挖的污泥濾床坑，污泥濾床坑的表 面鋪設有防滲層，從污泥濾床坑的底面由下至上依次設有中粒徑礫石層、 小粒徑礫石層、粗妙-層和植物層；中粒徑礫石層內(nèi)設有排水管IO,排水管 IO的側(cè)壁均勻分布有開孔；排水管10的一端接有與外界大氣相通的第二排 氣管ll,另一端與污泥濾床a外部的水泵的入水端相連；水泵的出水端與所 述生化濾床A的布水主管12相連。如圖1、 2和5,所述生化濾床A的一側(cè)設有用于與生化濾床A交替使 用的第二生化濾床B;生化濾床A的結(jié)構(gòu)和第二生化濾床B的結(jié)構(gòu)相同且共 用所述排水主管6。如圖l，所述污泥濾床a的一側(cè)對稱設置有第二污泥濾床b;所述污泥濾 床a和第二污泥濾床b的結(jié)構(gòu)相同。多個生化濾床和污泥濾床交替使用，交替可恢復各生化濾床的生物反 應器的功能，以有效恢復生化反應器的功能，可有效提高好氧微生物活性 和基質(zhì)吸附能力；在不受水期，濾床表面的污泥層干化降解，可防止生化 濾床堵塞和板結(jié)，保證了長期的出水效果，大大延長了生化濾床的使用壽 命，并可以最大程度地利用床體上層的大氣復氧，同時通過布水壓力造成 污水流噴射， 一定程度起到跌水復氧的作用，提高污水中溶解氧含量，從 而提高了處理水的出水水質(zhì)。如圖4，所述沉淀調(diào)節(jié)池C內(nèi)平4亍i殳有3個隔斷14，并依次形成第一水池 Cl、第二水池C2、第三水池C3和第四水池C4;第一水池C1內(nèi)具有與污水水 源相連的進水口17，所述水泵設置在第四水池C4內(nèi)；第一水池C1、第二水 池C2、第三水池C3和第四水池C4內(nèi)都設有污泥泵；各隔斷上設有等高的出 水口13;各出水口上設有T字形管道15;第四水池C4內(nèi)的高于所述出水口13 處設有溢流口16。與排水管相連的排氣管的在外界大氣中的端口處設有鼓風裝置，便于 將更多的空氣灌入生化濾床內(nèi)，利于進一步提高出水的質(zhì)量。生化濾床A中的多層結(jié)構(gòu)為微生物細菌提供了一個非常適宜的環(huán)境，有 機氮經(jīng)氨化作用轉(zhuǎn)化為氨氮，在好氧條件下，氨氮經(jīng)硝化作用轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛?鹽和亞稍酸鹽，然后在厭氧和有才幾碳源的條件下，經(jīng)反硝化作用凈皮還原為 氮氣，釋放到大氣中，達到最終脫氮的目的；含磷化合物經(jīng)反應富集沉淀， 從污水中去除。污水下滲過程中，粗砂層4中每個沙粒為一個好氧、厭lL^ 應微單元，利于生化降解沉淀，降l氐污染物濃度，最終實現(xiàn)直至達標排》支。試驗證明，本實施例的分歉式污水及污泥生化處理系統(tǒng)具有很好的處 理效果，C0Dcr出水平均濃度達到14. 3mg/1，平均去除率達95%; SS平均濃 度達到13mg/1，去除率達85%;氨氮濃度達到4. 5mg/1,去除率達93%;總 磷平均濃度為O. 92 mg/1，去除率達86%;綜合出水水質(zhì)達到城鎮(zhèn)污水處理 廠一級排放B標準(評價根據(jù)GB18918-2002 )。
權(quán)利要求
1、一種分散式污水及污泥生化處理系統(tǒng)，包括用于對污水進行生化處理的生化濾床(A)和與污水水源相連的沉淀調(diào)節(jié)池(C)；其特征在于生化濾床(A)表面設有布水管(7)，布水管(7)通過布水主管(12)與沉淀調(diào)節(jié)池(C)內(nèi)的水泵相連；沉淀調(diào)節(jié)池(C)的相鄰處設有污泥濾床(a)，沉淀調(diào)節(jié)池(C)內(nèi)設有污泥泵，污泥泵通過管道與污泥濾床(a)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的分散式污水及污泥生化處理系統(tǒng)，其特征在 于生化濾床(A)包括在地表上挖的深度在70-90cm的生化濾床坑，生化 濾床坑的表面鋪設有防滲層(1)，從生化濾床坑的底面由下至上依次設有 第一中粒徑礫石層(2)、小粒徑礫石層(3)、粗砂層(4)和第二中粒徑礫 石層(5);生化濾床(A)上植有植物，其根系在深度為45-55cm厚的粗砂 層(4)和第二中粒徑礫石層(5)內(nèi)；生化濾床坑的底面為斜面，在該斜 面上均勻分布有多根排水管(8)，排水管(8)的側(cè)壁均勻分布有開孔，排 水管(8)的至少一端連接有與外界大氣相通的排氣管(9);在所述斜面4交 低的一端設有排水主管(6);所述的各排水管(8)與排水主管(6)相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的分敎式污水及污泥生化處理系統(tǒng)，其特征在 于所述生化濾床(A)的一側(cè)設有用于與生化濾床(A)交替使用的第二 生化濾床(B);生化濾床(A)的結(jié)構(gòu)和第二生化濾床(B)的結(jié)構(gòu)相同且 共用所述排水主管(6 )。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l-3之一所述的^t式污水及污泥生化處理系統(tǒng)，其 特征在于所述與布水主管(12)相連的多根布水管(7)彼此平行設置于 生化濾床(A)的表面，其間距為2m，布水管(7)的側(cè)壁均勻分布有出水孔。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l-3之一所述的分散式污水及污泥生化處理系統(tǒng)，其 特征在于所述第一中粒徑礫石層(2)中的礫石的粒徑為8-16mm,小粒徑 礫石層(3)中的礫石的粒徑為4-8mm,粗砂層(4)中的砂為0. 2-6mm的無 泥粗砂，第二中粒徑礫、石層(5)中的礫、石的粒徑為8-16mm。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的分歉式污水及污泥生化處理系統(tǒng)，其特征在 于所述粗砂層(4)的配置為所含砂的粒徑小于O. 6鵬的比例為20% ~ 50%,所含砂的粒徑小于1咖的比例為35%-90%,所含砂的粒徑小于2mm 的比例為65% ~100%,所^^砂、的粒徑小于6咖的比例為95% ~100%。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的^t式污水及污泥生化處理系統(tǒng)，其特征在 于污泥濾床(a)包括在地表上挖的污泥濾床坑，污泥濾床坑的表面鋪設 有防滲層，從污泥濾床坑的底面由下至上依次設有中粒徑礫石層、小粒徑 礫石層、粗砂層和植物層；中粒徑礫石層內(nèi)設有排水管(10)，排水管(10) 的側(cè)壁均勻分布有開孔；排水管(10)的一端接有與外界大氣相通的第二 排氣管(ll)，另一端與污泥濾床(a)外部的水泵的入水端相連；水泵的 出水端與所述生化濾床(A)的布水主管(12)相連。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的分敉式污水及污泥生化處理系統(tǒng)，其特征在 于所述污泥濾床(a)的一側(cè)對稱設置有第二污泥濾床(b);所述污泥濾 床(a)和第二污泥濾床(b)的結(jié)構(gòu)相同。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的分歉式污水及污泥生化處理系統(tǒng)，其特征在 于所述沉淀調(diào)節(jié)池(C)內(nèi)平4ti殳有3個隔斷(14)，并依次形成第一水池(Cl)、第二水池(C2)、第三水池(C3)和第四水池(CM);第一水池(C1) 內(nèi)具有與污水水源相連的進水口 (17)，所述水泵設置在第四水池(C4)內(nèi)； 第一水池(C1)、第二水池(C2)、第三水池(C3)和第四水池((M)內(nèi)都 設有污泥泵；各隔斷上設有等高的出水口 (13);各出水口上設有T字形管 道(15);第四水池(C4)內(nèi)的高于所述出水口 (13)處設有溢流口 (16)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分散式污水及污泥生化處理系統(tǒng)，其包括用于對污水進行生化處理的生化濾床和與污水水源相連的沉淀調(diào)節(jié)池；生化濾床表面設有布水管，布水管通過布水主管與沉淀調(diào)節(jié)池內(nèi)的水泵相連；沉淀調(diào)節(jié)池的相鄰處設有污泥濾床，沉淀調(diào)節(jié)池內(nèi)設有污泥泵，污泥泵通過管道與污泥濾床相連。其中，生化濾床的基質(zhì)填料級配合理，濾床具有良好的透水性和微生物生存環(huán)境，處理污水的效率高，并可防止堵塞和濾床板結(jié)，利于長期使用；污泥濾床對沉淀調(diào)節(jié)池內(nèi)的污泥進行干化穩(wěn)定處理，防止其對其他水源造成污染；在污泥濾床中的污泥積累到一定量時，進行一次性清理并進行資源化利用；便于對污泥進行資源化利用，降低了處理成本。
文檔編號C02F1/52GK101249999SQ20071019149
公開日2008年8月27日 申請日期2007年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日
發(fā)明者朱兆麗, 沙春元, 濤 潘, 王國榮, 許光明, 陳秀娟 申請人:常州市規(guī)劃局;常州市排水管理處