一種河道污水處理的方法及其專用凈化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種河道污水的凈化系統(tǒng)，包括生物接觸氧化池；所述生物接觸氧化池由一組以上的依次串聯(lián)連接的缺氧/好氧反應單元組合組成，每個串聯(lián)連接組合中的所述缺氧/好氧反應單元為兩個以上；所述缺氧/好氧處理單元由間隔連接的缺氧池和設有曝氣裝置的好氧池組成，所述缺氧池與所述好氧池的體積比為1∶4；所述缺氧池內還種植有浮游水生植物；所述缺氧池和好氧池中均設有用于富集微生物的填料，所述缺氧池內的填料為彈性立體填料，所述好氧池內的填料為組合型填料；所述彈性立體填料由聚丙烯絲和聚乙烯中心繩組成；所用組合型填料由聚乙烯塑料圓環(huán)和軟性合成纖維組成；所述缺氧/好氧處理單元中所述缺氧池的出水口與好氧池的入水口連接。
【專利說明】
一種河道污水處理的方法及其專用凈化系統(tǒng)
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種河道污水處理的方法及其專用凈化系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]近年來隨著我國經(jīng)濟的高速增長，我國江河水系有步發(fā)達國家的“先污染后治理”后塵的趨勢。特別是流經(jīng)城市的河段，由于接納了超過其自凈能力的生活污水和工農業(yè)生產(chǎn)廢水，水質狀況比江流干流更差。
[0003]目前我國河流受有機污染較為嚴重，主要污染指標為氨氮、五日生化需氧量、高錳酸鹽指數(shù)和石油類，一些城市河流甚至完全淪為納污河，喪失了自凈能力。
[0004]綜觀國內外此類污染河流治理的試驗研究與工程實踐，工藝技術大多是采用一些處理效果穩(wěn)定、經(jīng)濟性能好的污水處理法，從空間分布來看，可分為:將河水引出河道水系，引入附近的污水處理廠進行處理的異地處理法；在河道內建設處理系統(tǒng)，沿程進行河水凈化的原位處理法；在河岸帶上建設處理系統(tǒng)，將河水分流其中進行處理的旁路處理法。從處理工藝來看，傳統(tǒng)的河道污水旁路處理系統(tǒng)又包括自然生態(tài)型的土地處理系統(tǒng)(特別是人工濕地處理系統(tǒng))和氧化塘，以及人工強化型的生物接觸氧化法、生物濾床等。由于河道污水存在水溫、流量和水質隨季節(jié)變化性較大的特點，已有的處理方法普遍存在處理效果差，運行費用高，抗沖擊能力低、不能同步實現(xiàn)脫氮除磷等不足。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種河道污水處理的方法及其專用凈化系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明所提供的河道污水的凈化系統(tǒng)，包括生物接觸氧化池；所述生物接觸氧化池是由一個或一個以上的缺氧/好氧反應單元組成，所述缺氧/好氧反應單元由間隔串聯(lián)連接的缺氧池和設有曝氣裝置的好氧池組成，缺氧池和好氧池中均設有用于富集微生物的填料。
[0007]所述缺氧/好氧反應單元依次串聯(lián)連接，每個串聯(lián)連接組合中的缺氧/好氧反應單元的個數(shù)可根據(jù)實際處理量的需求調整；根據(jù)處理量的大小需求，所述生物接觸氧化池還可由一組或一組以上的所述串聯(lián)連接的缺氧/好氧反應單元組合組成；缺氧池內的填料為彈性立體填料，好氧池內的填料為組合型填料；所述缺氧/好氧反應單元中缺氧池的出水端直接與其串聯(lián)的好氧池入水端連接。
[0008]所述缺氧/好氧反應單元中缺氧池與好氧池的體積比為1: 4;缺氧池內還種植有浮游水生植物，裝填彈性立體填料；好氧池裝填組合填料。
[0009]所述凈化系統(tǒng)中，還包括在生物接觸氧化池前連接的沉砂池，所述沉砂池的出水口與所述生物接觸氧化池的每級缺氧/好氧反應單元的缺氧池的入水口連接。
[0010]所述凈化系統(tǒng)中，還包括在生物接觸氧化池后連接的沉淀池；所述沉淀池的入水口與所述生物接觸氧化池的出水口連接。
[0011]所述凈化系統(tǒng)中，還包括在沉淀池后連接的水生植物凈化池；所述水生植物凈化池的入水口與所述沉淀池的出水口連接；所述水生植物凈化池為由一個或一個以上串聯(lián)的分別種植水生植物的池塘組成。
[0012]所述凈化系統(tǒng)中，還包括可將污水栗入所述凈化系統(tǒng)的污水栗房，所述污水栗房的出口與所述沉砂池的入水口連接；所述缺氧池內的浮游水生植物為浮萍、狐尾藻等植物；所述水生植物凈化池中的水生植物為水蔥、再力花、紙莎草等植物；所述河道污水的旁路凈化系統(tǒng)設于河道的一側。
[0013]本發(fā)明所提供的河道污水的凈化方法，是將河道中的污水栗入上述河道污水的凈化系統(tǒng)進行凈化。
[0014]所述污水自所述河道污水的凈化系統(tǒng)的沉砂區(qū)以多端進水的方式分別進入每個所述缺氧/好氧反應單元的缺氧池的入水口 ；所述污水在所述河道污水的凈化系統(tǒng)的生物接觸氧化池中的停留時間為2-5.4小時。
[0015]所述缺氧/好氧處理單元的好氧池的溶解氧> 2mg/L，缺氧池溶解氧< 0.5mg/L。
[0016]于冬季運行時，所述依次串聯(lián)的缺氧/好氧反應單元的缺氧區(qū)的進水流量順流向減少；于夏季運行時，所述依次串聯(lián)的缺氧/好氧反應單元的缺氧區(qū)的進水流量相同。
[0017]本發(fā)明的方法采用生物接觸氧化池處理，對生物接觸氧化法進行構筑物形式和工藝運行方式的改造，以適應河水水質及氣候條件的大幅度波動，對水質變化適應性好，耐沖擊負荷好，能有效削除河水的黑臭現(xiàn)象，且不產(chǎn)生大量的有機淤泥。實驗表明，本發(fā)明的方法對有機碳和氮、磷都有較好的去除效果，對COD的去除率達到50%以上，TN的去除率20%以上，TP的去除率在40%以上，處理出水水質穩(wěn)定。
[0018]本發(fā)明的方法處理水量大，工程投資少，運行成本低，因地制宜，管理方便，是一種適用于各種污染的河道的污水旁路處理方法。
[0019]本發(fā)明用輔助性水生植物凈化單元進一步保證出水水質，使得系統(tǒng)總體的投資及運行成本都有效降低，還兼顧河岸帶景觀效果，具有良好的生態(tài)效應。
[0020]本發(fā)明將生物接觸氧化法與A/0工藝相結合，并采用多段進水的方式運行，在處理效率、抗沖擊性、脫氮除磷等方面比傳統(tǒng)的河水旁路處理法有明顯改善。利用本發(fā)明的方法可以充分利用河道周圍的閑置土地，實現(xiàn)河道污水的人工強化凈化處理，把污水處理的主體工藝融合于河岸帶環(huán)境之中，改進傳統(tǒng)工藝條件和運行方式，使復雜的人工形式與現(xiàn)場的自然條件緊密結合。
【具體實施方式】
[0021 ] 下述實施例中的方法，如無特別說明，均為常規(guī)方法。
[0022]實施例1、河道污水的旁路處理
1、河道污水的旁路凈化系統(tǒng)的建立
以大運河為例，建立的河道污水的旁路凈化系統(tǒng)，進行污水處理試驗。在河道一側的河岸帶上，利用閑置的荒地和水塘等土地進行改造，建立分流河道污水的旁路處理系統(tǒng)。該凈化系統(tǒng)由沉砂池、生物接觸氧化池、沉淀池和水生植物凈化池組成；沉砂池的出水口與生物接觸氧化池的入水口連接，生物接觸氧化池的出水口與沉淀池的入水口連接，所述沉淀池的出水口與所述水生植物凈化池的入水口連接；并同時建立小型的污水栗站，污水栗站的出水口與沉砂池連接，用于將河道污水栗入凈化系統(tǒng)的沉砂池。
[0023]其中，沉砂池利用現(xiàn)有水塘改造，充分利用現(xiàn)場條件，面積為225m2，平均有效水深保證在1.5m以上，并以土地改造時的廢棄土壤與生物接觸氧化溝渠的墻體隔開，污水中的大顆粒懸浮物沉降于此，可視為一個具有沉淀功能的天然水體。
[0024]生物接觸氧化池直接連于沉砂區(qū)之后，根據(jù)能夠利用的土地形狀而設計3條規(guī)格相同的溝渠，30mX3.0mX3m，有效水深為2.5m。每條溝渠內再劃分成3個串聯(lián)的缺氧/好氧處理單元，使三個缺氧/好氧處理單元串聯(lián)組合并聯(lián)連接，每個缺氧/好氧處理單元的體積相同，每個缺氧/好氧處理單元分成兩個池，即好氧池和缺氧池，缺氧池和好氧池的體積比為1: 4。每個缺氧池均設有入水口，每組串聯(lián)缺氧/好氧處理單元直接連接，即水在一個缺氧/好氧處理單元處理過后可進入水流方向的下一個缺氧/好氧處理單元，每組串聯(lián)缺氧-好氧處理單元的順流方向的最后一個單元的好氧池設有出水口。生物接觸氧化池的進水口設有進水池，進水池與生物接觸氧化池中缺氧/好氧處理單元的缺氧區(qū)以穿孔花墻隔離，生物接觸氧化池中的缺氧/好氧處理單元的缺氧區(qū)以兩種方式進水，在溝渠最前端缺氧/好氧處理單元通過三角堰和穿孔花墻計量進水；其它在溝渠中端和后端的串聯(lián)缺氧/好氧處理單元通過流量計控制進水。
[0025]每個好氧池，通過曝氣管供氧，采用軟管曝氣或穿孔管曝氣，在凈化系統(tǒng)旁建立鼓風機房，用于進行曝氣；
缺氧池和好氧池中均設有用于富集微生物的填料；好氧池中的填料為組合型填料，由聚乙烯塑料圓環(huán)和軟性合成纖維組成，每束直徑120_，受有效水深決定，組合填料長度為
2.2m,束距60mm，束數(shù)1064個/m3，該填料的總用量為168537個；缺氧池中的填料為彈性立體填料，由聚丙烯絲和聚乙烯中心繩組成，由江蘇慶華環(huán)保設備有限公司生產(chǎn)，每串直徑120mm，聚丙稀絲絲徑0.5mm，密度為3kg/m3，受有效水深決定，彈性立體填料長度為2.2m，單位串數(shù)77串/m3，比表面積380m2/m3，該填料的總用量為3050串。
[0026]在缺氧區(qū)水體表面，以浮萍、狐尾藻等浮游水生植物營造遮光及輔助凈化等效果。
[0027]沉淀池按照國家給水排水工程構筑物結構設計規(guī)范所述的方法建成，面積為182m2，池深為 1.5mο
[0028]水生植物凈化塘是面積為461m2，種植有水蔥、再力花、紙莎草，三種水生植物分區(qū)種植，種植面積均分別為120m2，對生物接觸氧化溝渠的出水進行進一步的凈化，在實現(xiàn)凈化的同時達到景觀美化效果。
[0029]2、利用上述凈化系統(tǒng)的對河道污水凈化及其效果驗證
將河道污水栗入步驟I建筑的凈化系統(tǒng)，進行處理，河道污水由污水栗房進入沉砂池，保持沉砂池的平均有效水深在1.5m以上，污水中的大顆粒懸浮物沉降于此，沉砂池形成一個具有沉淀功能的天然水體。運行中應視分流河水的泥沙含量，及時清理沉砂，防止淤塞，以保障后面的生物接觸氧化處理的正常運行。沉砂池處理的停留時間2.7h。
[0030]河道污水經(jīng)過沉砂池的沉砂和均質后，自沉砂池I的出水口進入生物接觸氧化池的進水池。進水方式為:通過溝渠前端的三角堰計量，進入進水池，再經(jīng)穿孔花墻的分配，均勻向生物接觸氧化池進水；而在溝渠中端和后端則通過流量計控制進水。在冬季運行條件下每個串聯(lián)組的缺氧/好氧處理單元的缺氧區(qū)的進水量在順流方向的流量比為4: 3: 2，在夏季運行條件下串聯(lián)缺氧/好氧處理單元的缺氧區(qū)的進水流量比為1:1:1。每條溝渠處理水量1000?2700m3/天，總水力停留時間根據(jù)來水水質變化(C0D變化范圍為30-170mg/L)而調整在2?5.4小時。在冬季條件下，總水力停留時間為5.4h，在春、夏季條件下，不再分流至旁路處理系統(tǒng)外，其它氣候條件下，水力停留時間為2h ;總水力負荷為冬季水質條件下每條溝11.1m3/ (m2.d)，夏季水質條件下為30m3/ (m2.d)，春秋季節(jié)隨水質變化在其間浮動。開動鼓風進行曝氣，使氣水體積比在1: 4?1: 6，每條溝渠的平均曝氣量為88m3/h，污染高峰期(水質指標超過設計期，即COD > 170mg/L，BOD5> 50mg/L，TN> 25mg/L，NH3-N > 20mg/L，TP > 1.7mg/L)時供氣量為140m3/h，調節(jié)曝氣量保持缺氧區(qū)溶解氧< 0.5mg/L，好氧區(qū)溶解氧> 2mg/L。此外，在缺氧區(qū)水體表面，以浮萍、狐尾藻等浮游水生植物營造遮光及輔助凈化等效果。生物接觸氧化池內微生物富集的情況通過顯微鏡檢測以及GB中生物量的重量法測定，在系統(tǒng)啟動3周后，填料上微生物掛膜情況成熟良好，出水水質穩(wěn)定。
[0031]生物接觸氧化池處理過的污水，進入沉淀池，沉淀池處理的停留時間2.2h，經(jīng)過沉淀的處理水通過重力自流進入旁邊的水生植物凈化塘，保持水生植物凈化塘平均有效水深在1.5m以上，利用水生植物凈化塘種植的各類挺水、沉水、浮游等水生植物，對生物接觸氧化溝渠的出水進行進一步的凈化，并且各種植物的規(guī)劃種植在實現(xiàn)凈化的同時也達到景觀美化效果。出水利用重力流返回河道下游。
[0032]在整個凈化過程中監(jiān)控進水水質和出水水質，結果表明，系統(tǒng)啟動需要3周，在運行穩(wěn)定I周后，冬季停留時間為5.4小時，多端進水流量比例為4: 3: 2時，進水COD在100?170mg/L條件下，去除率為50%?80% ;進水TN在25?35mg/L條件下，去除率為20% ;進水TP在0.3?1.511^/1條件下，去除率為40%?60%。在春、夏季條件下，不再分流至旁路處理系統(tǒng)外，其它氣候條件下，當水力停留時間為2h，多端進水流量比例為1:1:1時，進水COD在40?100mg/L條件下，去除率為50%;進水TN在6?20mg/L條件下，去除率為20 %?60 % ;進水TP在0.2?0.6mg/L條件下，去除率為40 %?70 %。
[0033]上述結果表明，本發(fā)明的凈化系統(tǒng)和方法對有機碳和氮、磷都有較好的去除效果，處理出水水質穩(wěn)定。
【主權項】
1.一種河道污水的凈化系統(tǒng)，包括生物接觸氧化池；所述生物接觸氧化池由一組以上的依次串聯(lián)連接的缺氧/好氧反應單元組合組成，每個串聯(lián)連接組合中的所述缺氧/好氧反應單元為兩個以上；所述缺氧/好氧處理單元由間隔連接的缺氧池和設有曝氣裝置的好氧池組成，所述缺氧池與所述好氧池的體積比為1: 4;所述缺氧池內還種植有浮游水生植物；所述缺氧池和好氧池中均設有用于富集微生物的填料，所述缺氧池內的填料為彈性立體填料，所述好氧池內的填料為組合型填料；所述彈性立體填料由聚丙烯絲和聚乙烯中心繩組成；所用組合型填料由聚乙烯塑料圓環(huán)和軟性合成纖維組成；所述缺氧/好氧處理單元中所述缺氧池的出水口與好氧池的入水口連接。2.一種河道污水的凈化方法，是將河道中的污水栗入權利要求1所述河道污水的凈化系統(tǒng)進行凈化。
【文檔編號】C02F3/32GK105984949SQ201510066960
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月10日
【發(fā)明人】王志龍
【申請人】王志龍