一种基于人工快渗污水处理设施的升级改造方法

摘要

一种基于人工快渗污水处理设施的升级改造方法，是对人工快渗污水处理设施的改进，包括：计算人工快渗污水处理设施中的人工快渗池的容积；分别将多个人工快渗池池体改造为多级AO池串联连接，同时在排列为偶数级的AO池中保留原出水口；将原粗格栅及提升泵房的出水端通过管路直接连接改造后的多级AO池的进水口；将人工快渗污水处理设施中与粗格栅及提升泵房的出水端依次连接的预沉淀池和砂滤池相应的作为依次连接的二次沉淀池和深度处理砂滤池，深度处理砂滤池的输出端口通过管路连接人工快渗污水处理设施中的与总出水管相连的紫外消毒池；将每一级AO池都通过曝气管道连接设置在外部的鼓风机。本发明可满足大多数人工快渗污水处理厂的改造需求，且投资低。

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水处理系统。特别是涉及一种基于人工快渗污水处理设施的升级改造 方法。

背景技术

人工快渗系统是土地处理的一种类型，它是指有控制地将污水投放于人工构筑的渗滤介 质的表面，使其在向下渗透的过程中经历不同的物理、化学和生物作用，最终达到净化污水 的过程。典型的人工快渗系统由预处理单元和人工快渗单元组成。预处理单元的功能主要是 降低污水中的SS，以便提高渗池的渗滤速度，防止堵塞，通常包括预沉淀池、砂滤池等；人 工快渗单元的主体是快速渗滤池，该系统由至少两个装填有一定厚度砂石填料滤池组成的人 工快渗池，其中，落干期渗滤池大部分为好氧环境，淹水期渗滤池为厌氧环境，通过干湿交 替的运转方式，滤池内的好氧、厌氧及兼氧性微生物逐步降解污染物，达到净化污水的目的。

如图1所示，现有的人工快渗系统，包括粗格栅及提升泵房21，预沉淀池22，砂滤池 23，通过管路210均匀进入四座人工快渗池24～27，四座人工快渗池为并联关系。随后污水 流出并通过管路211汇合进入紫外消毒池28，并最终通过总出水管212排到厂外。

早期我国乡镇及广大农村地区产生的污水以生活污水为主，其特点包括：污染物浓度较 低，基本不含重金属和有毒有害物质；污水管网尚未得到普及，居住密度小且分散，污水量 较小。为了建设及运营方便，基于土地处理的人工快渗工艺得到了广泛应用。经实践证明， 该工艺凭借建设及运行成本低，运营维护简易等特点，在乡镇及农村地区发挥了显著的作用， 为当地环境及区域经济发展提供了有力支持。

但随着我国社会经济的不断发展，工业及规模化生产逐步延伸进入乡镇及农村地区，为 上述地区的环境带来显著冲击。至此，以土地处理为核心的人工快渗工艺开始显现以下问题：

1、污水水量显著增高，使得交替运行的人工快渗透工艺无法满足连续增长的污水处理需 求；

2、污水水质显著恶化，乡镇已呈现生产污水为主的特点，各项水质指标大幅度超过人工 快渗工艺所能承受的限值；

3、悬浮物及有毒有害物质的进入，使得人工快渗池堵塞及滤料污染的情况大幅度增加， 运行维护十分繁琐，并导致部分地区人工快渗池已陷入瘫痪，无法发挥处理能力。

而国家对水污染的控制要求越发严格，一级A处理标准已在国内全面实施，在这一背景 下，人工快渗工艺已不能满足使用要求，需要提供新的处理和解决方案。如果将采用人工快 渗工艺的设施拆除，重新建设污水处理设施，不仅产生极大的浪费，而且由于该工艺大多位 置偏远，工程实施的难度和成本很高，会为国家和地方的经济带来较大负担。因此迫切需要 开发一种经济、节能、方便、处理效果稳定的技术，以满足人工快渗工艺的提标改造要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够完全利用原人工快渗工艺的设施，只针对 某些设备加以改造的基于人工快渗污水处理设施的升级改造方法。

本发明所采用的技术方案是：一种基于人工快渗污水处理设施的升级改造方法，是对人 工快渗污水处理设施的改进，将人工快渗污水处理设施的用于预处理的预沉淀池和砂滤池变 更为二次沉淀池和深度处理滤池、将人工快渗池体改造为AO池，并由原并联连接方式改为 串并联运行的多段AO池，具体包括如下步骤：

1)计算人工快渗污水处理设施中的人工快渗池的容积，判断是否满足污染物所需AO池 的容积，满足进行下一步骤，否则放弃改造；

2)分别将多个人工快渗池池体改造为多级AO池，并将原多个人工快渗池的并联连接通 过在相邻AO池的池体间开设过水孔改造为多级AO池串联连接，同时在排列为偶数级的AO 池中保留原人工快渗池的出水口；

3)将人工快渗污水处理设施中粗格栅及提升泵房的出水端通过管路直接连接改造后的多 级AO池的进水口；

4)将人工快渗污水处理设施中与所述的粗格栅及提升泵房的出水端依次连接的预沉淀池 和砂滤池相应的作为依次连接的二次沉淀池和深度处理砂滤池，其中，所述的二次沉淀池的 输入端口通过管路连接排列为偶数级的AO池的出水口端，所述深度处理砂滤池的输出端口 通过管路(12)连接人工快渗污水处理设施中的与总出水管相连的紫外消毒池；

5)将每一级AO池都通过曝气管道连接设置在外部的鼓风机。

所述的改造后的AO池的水深为2.2m。

所述的每一级AO池内部都分为相连通的缺氧池和好氧池，其中缺氧池内设置潜水搅拌 器，所述的连接设置在外部的鼓风机的曝气管道铺设在好氧池内。

本发明的一种基于人工快渗污水处理设施的升级改造方法，完全利用原人工快渗工艺的 设施，最大限度的减小了工程投资和改造难度，并提供了多种灵活的运行方式。本发明的浅 池多段AO工艺，可满足大多数人工快渗污水处理厂的改造需求，且投资低、能耗低、易实 施、方便管理，具有广泛的应用前景。具有以下特点：

1、改造工程无拆毁构筑物，显著降低工程投资和改造难度；

2、根据四座人工快渗池体的布置特点，将其改造为多段AO工艺，可保留大部分进出水 管路，且该工艺处理效果好，运行能耗低，可满足目前国家对污水的处理要求。

3、由于人工快渗池体较浅，改造后形成浅池曝气，具有能耗低、运行稳定、维护方便的 特点。

4、改造后保留在第二级AO池和第四级AO池处设AO池出水管，即可以使第一级AO 池、第二级AO池、第三级AO池和第四级AO池串联形式运行，又可以使第一级AO池和 第二级AO池、第三级AO池和第四级AO池并联形式运行，可根据水量水质情况实时调整， 提升了工艺运行的灵活性，并进一步节省了运行能耗。

附图说明

图1是人工快渗污水处理系统的构成示意图(以四座池为例)

其中：

21：粗格栅及提升泵房                  22：预沉淀池

23：砂滤池                            24：第一座人工快渗池

25：第二座人工快渗池                  26：第三座人工快渗池

27：第四座人工快渗池                  28：紫外消毒池

29：总进水管                          210：人工快渗池进水管

211：人工快渗池出水管                 212：总出水管

图2是采用本发明的方法获得的污水处理系统的构成示意图

其中：

1：粗格栅及提升泵房                   2：二次沉淀池

3：深度处理砂滤池                     4：第一级AO池

5：第二级AO池                         6：第三级AO池

7：第四级AO池                         8：紫外消毒池

9：总进水管                           10：AO池进水管

11：提升泵出口管路                    12：出水管

13：总出水管                          14：鼓风机

15：曝气管道

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的一种基于人工快渗污水处理设施的升级改造方法做出 详细说明。

本发明的一种基于人工快渗污水处理设施的升级改造方法，是对人工快渗污水处理设施 的改造，将人工快渗污水处理设施的用于预处理的预沉淀池和砂滤池变更为二次沉淀池和深 度处理滤池、将人工快渗池体改造为AO池，并将原并联连接方式改为串并联运行的多段AO 池，具体包括如下步骤(参考图1、图2)：

1)计算人工快渗污水处理设施中的人工快渗池(24、25、26、27)的容积，判断是否满 足污染物所需AO池4、5、6、7的容积，满足进行下一步骤，否则放弃改造；

2)AO池有常规AO、倒置AO、改良AO等多种方案，本发明根据人工快渗池的现状布 置特点，考虑其并排布置，每组人工快渗池均有管道接入，因此因地制宜的将其改造为多段 AO工艺，如此可保留工艺大部分进出水管路，且多段AO工艺处理效果好，运行能耗低，可 满足国家对污水的处理要求。人工快渗池体通常为2.5m深，其中：填料层厚度约120cm，底 部60cm为石子层用于安放集水管道收集快渗池出水，形式类似于普通快滤池结构，上部40cm 用于布水存水，另有30cm为超高。本发明将人工快渗池内填料等全部清除，仅保留混凝土 池体。即，分别将多级人工快渗池24、25、26、27池体改造为多级AO池，即第一级AO池 4、第二级AO池5、第三级AO池6、第四级AO池7，所述的改造后的第一级AO池4、第 二级AO池5、第三级AO池6、第四级AO池7的水深为2.2m，并将原多级人工快渗池24、 25、26、27的并联连接通过在相邻AO池的池体间开设过水孔改造为多级AO池串联连接， 使得四座原并联的池体变更为串联布置，使反应更加充分。同时在排列为偶数级的AO池中 保留原人工快渗池的出水口，所述的每一级AO池内部都分为相连通的缺氧池和好氧池，其 中缺氧池内设置潜水搅拌器，连接设置在外部的鼓风机的曝气管道铺设在好氧池内，改造后 形成浅池曝气的特点，可选择低风压鼓风机，具有能耗低、运行稳定、维护方便等特点；即 可以使第一级AO池4、第二级AO池5、第三级AO池6和第四级AO池7串联形式运行， 又可以使第一级AO池4和第二级AO池5、第三级AO池6和第四级AO池7并联形式运行， 可根据水量水质情况实时调整，提升了对水量的突变情况的适应性，进一步节省了运行能耗。

3)将人工快渗污水处理设施中粗格栅及提升泵房21的出水端通过管路10直接连接改造 后的多级AO池4、5、6、7的进水口；

4)将人工快渗污水处理设施中与所述的粗格栅及提升泵房21/1的出水端依次连接的预 沉淀池22和砂滤池23相应的作为依次连接的二次沉淀池2和深度处理砂滤池3，其中，所 述的二次沉淀池2的输入端口通过提升泵出口管路11连接排列为偶数级的AO池的出水口 端，所述深度处理砂滤池3的输出端口通过管路12连接人工快渗污水处理设施中的与总出水 管相连的紫外消毒池8；

5)将每一级AO池都通过曝气管道连接设置在外部的鼓风机。

如图2所示，采用本发明方法改造后的污水处理系统包括有进水端连接总进水管9的粗 格栅及提升泵房1，紫外消毒池8，深度处理砂滤池3，所述的粗格栅及提升泵房1的出水端 通过AO池进水管10分别连接第一级AO池4、第二级AO池5、第三级AO池6和第四级 AO池7的进水端，所述第一级AO池4、第二级AO池5、第三级AO池6和第四级AO池 7为依次串联连接，其中所述第二级AO池5和第四级AO池7的出水端通过提升泵出口管路 11连接二次沉淀池2的进水端，所述二次沉淀池2的出水端连接所述深度处理砂滤池3的进 水端，所述深度处理砂滤池3的出水端通过出水管12连接所述紫外消毒池8的进水端，所述 紫外消毒池8的出水端连接总出水管13。所述的第一级AO池4、第二级AO池5、第三级 AO池6和第四级AO池7还分别通过曝气管道15连接鼓风机14。

本发明的一种基于人工快渗污水处理设施的升级改造方法，保留人工快渗污水处理系统 全部现有技术构筑物，但对工艺流程和部分构筑物内设备进行改造。改造后的浅池多段AO 工艺包括粗格栅及提升泵房1，随后污水通过AO池进水管10均匀进入四座改造后的为依次 串联关系的第一级AO池4、第二级AO池5、第三级AO池6和第四级AO池7，并在第二 级AO池5和第四级AO池7处设提升泵出口管路11，将污水接入由预沉淀池改造成的二次 沉淀池2，随后接入深度处理砂滤池3做进一步过滤处理，处理后通过出水管12接入紫外消 毒池8，并最终通过总出水管13排到厂外。为满足AO池曝气要求，构筑鼓风机14，并铺设 曝气管路15接入各AO池。

本发明在第二级AO池和第四级AO池处设AO池出水管，即可以使第一级AO池、第 二级AO池、第三级AO池和第四级AO池串联形式运行，又可以使第一级AO池和第二级 AO池、第三级AO池和第四级AO池并联形式运行，可根据水量水质情况实时调整，提升了 工艺运行的灵活性，并进一步节省了运行能耗。