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一种调蓄池及合流制溢流污水净化处理方法

摘要

本发明公开了一种调蓄池及合流制溢流污水净化处理方法,调蓄池包括自一端至另一端依次的调蓄区、生物膜流化床单元和澄清系统;其中,所述生物膜流化床单元包括多组生物膜池;每组所述生物膜池包括预缺氧池生物膜池、缺氧池生物膜池、预好氧生物膜池、好氧生物膜池、生物膜系统回流、出水分配区;本发明提供的合流制溢流污水净化处理方法能够显著提升污水净化能力。

著录项

  • 公开/公告号CN116002884A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2023-04-25

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 北京沃尔德斯水务科技有限公司;

    申请/专利号CN202211329532.0

  • 发明设计人 梁硕;贠丹丹;卑丽艳;王飞宇;

    申请日2022-10-27

  • 分类号C02F9/00(2023.01);C02F1/52(2006.01);C02F1/54(2006.01);C02F1/56(2006.01);C02F3/30(2006.01);

  • 代理机构北京绘聚高科知识产权代理事务所(普通合伙) 11832;

  • 代理人张春慧

  • 地址 102300 北京市门头沟区雅安路6号院1号楼A座6层

  • 入库时间 2023-06-19 19:25:17

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2023-05-12

    实质审查的生效 IPC(主分类):C02F 9/00 专利申请号:2022113295320 申请日:20221027

    实质审查的生效

  • 2023-04-25

    公开

    发明专利申请公布

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域,特别是涉及一种调蓄池及合流制溢流污水净化处理方法。

背景技术

随着城市化进程的加快,生活污水排放量不断增加,与此同时,城市面源污染尤其是初期雨水径流污染也日益严重。由于受到合流制管网系统以及污水厂处理能力的限制,大量的混合雨污水溢流至受纳水体,给城市河网水系带来严重危害,溢流污染物成分包括常规污染物(氮、磷、颗粒物)、重金属、油类等。故合流制溢流(combined sewer overflow,CSO)污染控制是许多地方水环境治理中普遍面临的难题。

现有溢流污水处理方式:1、溢流污水泵送至污水处理厂,详见图1a;CSO调蓄池最原始的规划定位,即合流制污水通过CSO调蓄池储备,然后错峰泵送至排水区域的污水处理厂,经过污水处理厂处理后进行最终外排。2、溢流污水提升至新建污水处理设施,详见图1b,CSO调蓄池旁新建城镇污水处理设施,其处理设施内部工艺路线和普通城市污水处理厂基本一致,涵盖一级预处理、二级生化处理、三级深度处理、污泥处理等全流程工艺链条,其中二级生化处理更多的采用AAO、SBR、MBR等活性污泥法工艺,处理达标后的雨污水最终外排。3、CSO调蓄池强化处理(化学处理强化),详见图1c;相较于方案1、方案2,本技术路线将CSO调蓄进行强化设计,引入混凝沉淀方式,将其赋予一定处理污染物的能力,调蓄池出水直接外排,不再泵送至污水处理厂。

上海市城市建设设计研究总院公开了《一种带处理功能的调蓄池(CN103193340A)》,包括调蓄区、反应区、导流区和沉淀区,调蓄区设有进水箱涵,反应区内设有搅拌器,沉淀区设有出水口和排泥管,反应区、导流区和沉淀区均布置在调蓄区的上端面;反应区和调蓄区之间设置有用于将污水由调蓄区输送至所述反应区内的提升泵,导流区设置在所述反应区和沉淀区之间,将反应区内的混合液导入沉淀区内。其通过在调蓄池池顶增加混凝沉淀设备的方式,对调蓄池内合流雨污水进行初步强化处理,以达到占地紧凑、能耗低、能提高出水水质的带处理功能的调蓄池。

天津大学公开了《具有混凝沉淀功能的雨水调蓄池(CN 102493545 B)》,与上述上海市城市建设设计研究总院公开的专利方式相类似,不同的是此技术路线将传统调蓄池完全设计为混凝沉淀池形式,不再单独考虑调蓄区。装置对初期雨水的浊度、COD的去除率较高,均可达90%以上。

现有技术的客观缺点,上述方案1-污水泵送至污水处理厂,从经济、运营管理等角度来说,输送至附近污水处理厂混合处理存在较多弊端:

①随着城镇化发展,国内大多数已建污水厂处于城市内缘,周边已无CSO调蓄设施建设用地,调蓄设施建设大多远离城市污水厂,依靠泵送方式需要二次铺设管路,个别区域铺设管路所需花费的投资已大大超过新建污水处理设施投资。

②对于国内大多数城镇污水厂满负荷甚至超负荷运行的区域来说,此种方式并不适合。我国很多城镇污水厂在当前尚不具备雨季峰值流量处理能力,污水厂处理规模的确定,并没有考虑雨季峰值流量的处理,而仅仅是按照分流制水量估算原则考虑了综合生活污水量变化系数K,跟发达国家相比,我国《室外排水设计规范》(GB 50014—2006,2016年版)给定的K值偏低,其次,污水厂构筑物设计流量并没有考虑雨季峰值流量的处理,无法接纳多余的雨污水处理。

上述方案2通过在CSO调蓄池附近建设全流程污水处理厂,解决了方案1溢流雨污水无处处理的情况,但弊端是新建污水厂投资额较高,若要解决污染物COD、BOD、TN、TP、氨氮、悬浮物等指标达到地表Ⅲ类水标准,则需建设全流程污水处理工艺,涵盖一级预处理(沉砂池+初沉池)、二级生化处理(常规所选二级生化处理工艺一般选用活性污泥法,如AAO、氧化沟、多级AO等)、三级深度处理(混凝沉淀+过滤),以及配套的鼓风曝气、污泥脱水、药剂制投、电气自控等辅助设施。以上工艺链条较长,占地较大(活性污泥法需要建设二次沉淀池)、运维费用较高、投资额度较高。

上述方案3属于在现有调蓄设施基础上进行功能上强化处理,CN 103193340 A、CN102493545 B均围绕混凝沉淀技术做了局部强化,二者有着以下弊端:

①二者均无后续无过滤单元,普通混凝沉淀无法保证出水悬浮物稳定小于10mg/L以下;

②二者仅通过物理化学方法做的强化处理,一定程度仅能够保障悬浮物指标大幅度削减,TP指标不能大幅削减(因混凝沉淀仅能去除磷酸根等无机磷,不能去除原水中固存的有机磷),因缺失生化法工艺链条,对于COD、BOD、TN、氨氮则削减幅度很小,导致最终总体排放标准达不到所属排放河道水质标准;

③二者均仅考虑混凝沉淀的设计,其辅助单元如药剂制备投加单元、污泥脱水单元均未整体考虑,可能还需额外建造构筑物;

④二者混凝沉淀设计均不属于污泥回流型混凝沉淀,此种混凝沉淀设计中,沉淀池面积设计较大,导致整体占地面积较大;

⑤CN 102493545 B中调蓄池全部设计为混凝沉淀形式,并未额外区分调蓄储水区,针对较大型的调蓄设施,此种形式投资额会很高(因混凝沉淀区需要充满非标设备作为其连续运转的条件);

发明内容

本发明提供一种调蓄池及合流制溢流污水净化处理方法,用以解决现有技术中的问题。

为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:

本发明提供了一种调蓄池(调蓄池),包括自一端至另一端依次的调蓄区100、生物膜流化床单元200和澄清系统300;

其中,所述生物膜流化床单元200包括多组生物膜池;每组所述生物膜池包括预缺氧池生物膜池1、缺氧池生物膜池2、预好氧生物膜池3、好氧生物膜池4、生物膜系统回流、出水分配区5;在所述生物膜流化床单元200与调蓄区100之间而靠近生物膜流化床单元200的内侧处设置有预处理网袋34;其中,每组的生物膜池中的预缺氧池生物膜池1、缺氧池生物膜池2、预好氧生物膜池3、好氧生物膜池4、生物膜系统回流、出水分配区5按照排列顺序相邻两个膜池依次两两之间通过管道连通;

所述调蓄区100与所述生物膜流化床单元200之间连接管道上设置有第一快速净化装置28;所述第一快速净化装置28的进口端接自于所述调蓄区100的调蓄池末端出水处,所述第一快速净化装置28的出水端接入所述预处理网袋34;

其中,所述预缺氧池生物膜池1、缺氧池生物膜池2中均安装有聚氨酯流化床填料15,且位于所述预缺氧池生物膜池1、缺氧池生物膜池2的底部设置有生物膜缺氧池环流搅拌机16;所述生物膜缺氧池环流搅拌机16通过采用底部吸水以及向着池深方向均匀喷水的方式,使池体内水流形成环流,以使聚氨酯流化床填料15呈流化状态;所述流化床填料拦截筛网14安装于预缺氧池生物膜池1、缺氧池生物膜池2的不同单体池体进出口处,用以保护所述聚氨酯流化床填料15不随出水外排,保证单体池体内填料填充比;所述预处理网袋34用于截留粗大漂浮物,避免漂浮物污堵生物膜流化床单元200内的流化床填料拦截筛网14;

所述预好氧生物膜池3、好氧生物膜池4的池体内设置有聚氨酯流化床填料15以及生物膜好氧池曝气装置17;所述生物膜好氧池曝气装置17的进气口端连接设备辅助用房12中的鼓风机组30;所述生物膜好氧池曝气装置17的出气口端布置于池底下底面用于将鼓入的空气由下向上挤压漂浮物以实现对聚氨酯流化床填料15呈现悬浮状态;

所述澄清系统300用于对原水水体中SS、TP进行削减处理用以实现水体澄清;所述预缺氧池生物膜池1、缺氧池生物膜池2、预好氧生物膜池3、好氧生物膜池4,其上述四段生物膜池均采用聚氨酯填料15作为生物膜载体。

优选的,作为一种可实施方案,所述澄清系统300包括加载澄清池配水区6、混凝剂反应池7、加载反应池8、絮凝剂反应池9、加载沉淀澄清区10;加载澄清池配水区6、混凝剂反应池7、加载反应池8、絮凝剂反应池9、加载沉淀澄清区10按照排列顺序相邻两个区域依次两两之间通过管道连通;所述加载沉淀澄清区10的出水端连接第二快速净化装置29实现净化后的水体排出;

其中,所述加载澄清池配水区6沿着其长度方向采用多个渠道贯通形式布置,且所述渠道内装有至少2台电动闸门19,所述电动闸门19用于控制加载澄清池配水区的进水量;

所述混凝剂反应池7的池体内设有混凝搅拌装置20和混凝剂制备投加机组31;所述混凝剂制备投加机组31用于向混凝剂反应池7内投加泵入的混凝剂,使溢流污水中的悬浮物与带正电的金属盐混凝剂凝聚,进行“脱稳”形成微小絮体,同时原水中的磷酸盐与金属盐形成络合物,富集在上述微小絮体中;所述混凝剂为带正电的金属盐混凝剂;此微小絮体再进入加载反应池8的池体;所述混凝搅拌装置20用于对泵入的混凝剂进行搅拌混合;

所述加载反应池8的池体内设置有加载搅拌装置,且加载反应池8的池体内还设置有投加四氧化三铁颗粒的投放口;所述加载搅拌装置用于对“脱稳”后的微小絮体与四氧化三铁颗粒进行融合,使微小絮体包围铁颗粒形成复合絮体;所述絮凝剂反应池9的池体内设置有絮凝搅拌装置22和絮凝剂制备投加机组32;所述絮凝剂制备投加机组32泵入的高分子絮凝剂,通过高分子絮凝剂的架桥作用使带有四氧化三铁颗粒的复合絮体进一步增大以及密实形成二次复合絮体;所述絮凝搅拌装置22用于对泵入的高分子絮凝剂进行搅拌操作;

所述加载沉淀澄清区10用于对进入加载沉淀澄清区10内的原水进行最终的泥水分离处理。

优选的,作为一种可实施方案,所述加载沉淀澄清区10内设置有加载颗粒浓缩机23、蜂窝斜管装置27、澄清池集水装置33;

其中,所述待泥水分离的污水潜流至池体10底部,含有铁粉颗粒的二次复合絮体迅速沉降至池底;所述加载颗粒浓缩机用于将沉降至池底的二次复合絮体刮至底部中心泥斗,不含铁粉颗粒的絮体则随出水逆向流至蜂窝斜管装置27;所述蜂窝斜管装置27用于对不含铁粉颗粒的絮体包围增大沉淀区域面积,使污水中剩余的微小絮体在此区域进行最终沉;位于所述蜂窝斜管装置27顶部设置有澄清池集水装置33;所述澄清池集水装置33用于对加载沉淀澄清区10内顶部的原水进行收集处理;

所述加载反应池8的顶部还设置有加载物分离、投加机组26;所述加载物分离、投加机组通过磁铁转盘的旋转可将铁粉、污泥混合物中的铁粉进行回收处理,回收后重力回落至加载反应池8的齿条内部完成加载物的循环使用。

优选的,作为一种可实施方案,所述澄清系统300还包括污泥脱水区11;所述加载沉淀澄清区10与所述污泥脱水区11连通,所述污泥脱水区11用于接收加载沉淀澄清区10排放的污泥;所述加载沉淀澄清区10内设置有污泥浓缩机组25;所述污泥浓缩机组25接收加载物分离、投加机组26分离后的污泥并对其污泥的含水率进行浓缩处理,并将浓缩处理的污泥通过污泥浓缩机组25的排出口排出场外处理。

优选的,作为一种可实施方案,所述调蓄池还包括硝化液回流渠13;所述硝化液回流渠13的一端与所述生物膜系统回流、出水分配区5连通,所述硝化液回流渠13的另一端则与所述预缺氧池生物膜池1连通;所述硝化液回流渠13用于将生物膜系统回流、出水分配区5产生的带有以硝酸盐氮为主体的污水回流至预缺氧池生物膜池1内。

优选的,作为一种可实施方案,所述调蓄池还包括设备辅助用房12;所述设备辅助用房12内部安装有鼓风机组30、混凝剂制备投加机组31、絮凝剂制备投加机组32。

优选的,作为一种可实施方案,所述蜂窝斜管装置27外沿采用正八边形设计、斜长1500mm、内切圆直径DN80、60°倾角安装。

与现有技术相比,本发明能达到的有益效果是:上述调蓄池,包括自一端至另一端依次的调蓄区100、生物膜流化床单元200和澄清系统300;

其中,所述生物膜流化床单元200包括多组生物膜池;每组所述生物膜池包括预缺氧池生物膜池1、缺氧池生物膜池2、预好氧生物膜池3、好氧生物膜池4、生物膜系统回流、出水分配区5;在所述生物膜流化床单元200与调蓄区100之间而靠近生物膜流化床单元200的内侧处设置有预处理网袋34;其中,每组的生物膜池中的预缺氧池生物膜池1、缺氧池生物膜池2、预好氧生物膜池3、好氧生物膜池4、生物膜系统回流、出水分配区5按照排列顺序相邻两个膜池依次两两之间通过管道连通;

所述调蓄区100与所述生物膜流化床单元200之间连接管道上设置有第一快速净化装置28;所述第一快速净化装置28的进口端接自于所述调蓄区100的调蓄池末端出水处,所述第一快速净化装置28的出水端接入所述预处理网袋34;

其中,所述预缺氧池生物膜池1、缺氧池生物膜池2中均安装有聚氨酯流化床填料15,且位于所述预缺氧池生物膜池1、缺氧池生物膜池2的底部设置有生物膜缺氧池环流搅拌机16;所述生物膜缺氧池环流搅拌机16通过采用底部吸水以及向着池深方向均匀喷水的方式,使池体内水流形成环流,以使聚氨酯流化床填料15呈流化状态;所述流化床填料拦截筛网14安装于预缺氧池生物膜池1、缺氧池生物膜池2的不同单体池体进出口处,用以保护所述聚氨酯流化床填料15不随出水外排,保证单体池体内填料填充比;所述预处理网袋34用于截留粗大漂浮物,避免漂浮物污堵生物膜流化床单元200内的流化床填料拦截筛网14;

所述预好氧生物膜池3、好氧生物膜池4的池体内设置有聚氨酯流化床填料15以及生物膜好氧池曝气装置17;所述生物膜好氧池曝气装置17的进气口端连接设备辅助用房12中的鼓风机组30;所述生物膜好氧池曝气装置17的出气口端布置于池底下底面用于将鼓入的空气由下向上挤压漂浮物以实现对聚氨酯流化床填料15呈现悬浮状态;

所述澄清系统300用于对原水水体中SS、TP进行削减处理用以实现水体澄清;所述预缺氧池生物膜池1、缺氧池生物膜池2、预好氧生物膜池3、好氧生物膜池4,其上述四段生物膜池均采用聚氨酯填料15作为生物膜载体。

本发明提供的合流制溢流污水净化处理方法能够显著提升污水净化能力。

附图说明

图1a为现有技术中一调蓄池的原理结构示意图;

图1b为现有技术中一调蓄池的原理结构示意图;

图1c为现有技术中一调蓄池的原理结构示意图;

图2为本发明提供的调蓄池基于原理示意图;

图3为本发明提供的调蓄池的顶部平面结构示意图;

图4为本发明提供的调蓄池的底部平面结构示意图;

图5为本发明提供的调蓄池在长度方向的剖视结构示意图;

图6为本发明提供的调蓄池在宽度方向的剖视结构示意图;

图7为本发明提供的调蓄池中加载物分离、投加机组的在一个方向的剖视结构示意图;

图8为本发明提供的调蓄池中加载物分离、投加机组的顶部平面结构示意图。

其中:1-生物膜预缺氧池;2-生物膜缺氧池;3-生物膜预好氧池;4-生物膜好氧池;5-生物膜系统回流、出水分配区;6-加载澄清池配水区;7-混凝剂反应池;8-加载反应池;9-絮凝剂反应池;10-加载沉淀澄清区;11-污泥脱水区;12-设备辅助用房;13-硝化液回流渠;14-流化床填料拦截筛网;15-聚氨酯流化床填料;16-生物膜缺氧池环流搅拌机;17-生物膜好氧池曝气装置;18-生物膜系统硝化液回流装置;19-电动闸门;20-混凝搅拌装置;21-加载搅拌装置;22-絮凝搅拌装置;23-加载颗粒浓缩机;24-剩余污泥泵组;25-污泥浓缩机组;26-加载物分离、投加机组;27-蜂窝斜管装置;28-第一快速净化装置;29-第二快速净化装置;30-鼓风机组;31-混凝剂制备投加机组;32-絮凝剂制备投加机组;33-澄清池集水装置;34-预处理网袋。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明,但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例,并非全部。基于实施方式中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例,都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法,下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。

实施例一

参见图2-图5,本发明实施例一提供了一种调蓄池,其在CSO调蓄池基础上,做强化处理,增加生物膜流化床单元200以及澄清系统300、辅助设施,采用一体化池型结构设计,整体嵌入调蓄池构筑中,出水可稳定达标至地表水环境质量三类水标准(其中TN≤10mg/L)。

本发明提供了一种调蓄池(调蓄池),包括自一端至另一端依次的调蓄区100、生物膜流化床单元200(即由预缺氧池生物膜池1、缺氧池生物膜池2、预好氧生物膜池3、好氧生物膜池4组成,四段生物膜池均采用聚氨酯海绵填料作为生物膜载体)和澄清系统300;

其中,所述生物膜流化床单元200包括多组生物膜池;每组所述生物膜池包括预缺氧池生物膜池1、缺氧池生物膜池2、预好氧生物膜池3、好氧生物膜池4、生物膜系统回流、出水分配区5;在所述生物膜流化床单元200与调蓄区100之间而靠近生物膜流化床单元200的内侧处设置有预处理网袋34;其中,每组的生物膜池中的预缺氧池生物膜池1、缺氧池生物膜池2、预好氧生物膜池3、好氧生物膜池4、生物膜系统回流、出水分配区5按照排列顺序相邻两个膜池依次两两之间通过管道连通;

所述调蓄区100与所述生物膜流化床单元200之间连接管道上设置有第一快速净化装置28;所述第一快速净化装置28的进口端接自于所述调蓄区100的调蓄池末端出水处,第一快速净化装置28的出水端接入预处理网袋34;所述预处理网袋34用于截留粗大漂浮物,避免漂浮物污堵生物膜流化床单元200内的流化床填料拦截筛网14;

其中,所述预缺氧池生物膜池1、缺氧池生物膜池2中均安装有聚氨酯流化床填料15,且位于所述预缺氧池生物膜池1、缺氧池生物膜池2的底部设置有生物膜缺氧池环流搅拌机16(或称生物膜预缺氧池环流搅拌机);所述生物膜缺氧池环流搅拌机16通过采用底部吸水以及向着池深方向均匀喷水的方式,使池体内水流形成环流,以使聚氨酯流化床填料15呈流化状态;所述流化床填料拦截筛网14安装于预缺氧池生物膜池1、缺氧池生物膜池2的不同单体池体进出口处,用以保护所述聚氨酯流化床填料15不随出水外排,保证单体池体内填料填充比;

所述预好氧生物膜池3、好氧生物膜池4的池体内设置有聚氨酯流化床填料15以及生物膜好氧池曝气装置17(或称生物膜预好氧池曝气装置);所述生物膜好氧池曝气装置17的进气口端连接设备辅助用房12中的鼓风机组30,所述生物膜好氧池曝气装置17的出气口端布置于池底下底面用于将鼓入的空气由下向上挤压漂浮物以实现对聚氨酯流化床填料15呈现悬浮状态;(其中,生物膜好氧池曝气装置17的进气口端连接设备辅助用房12中的鼓风机组30,通过往池体中鼓入新鲜空气,保证预好氧生物膜池3、好氧生物膜池4的池体处于好氧状态,同时生物膜好氧池曝气装置17采用穿孔布气的形式,布置于池底下底面,鼓入的空气由下向上漂浮,过程中可对聚氨酯流化床填料15形成剪切作用,保证装置15的悬浮状态);

通过生物膜法(即预缺氧池生物膜池1、缺氧池生物膜池2、预好氧生物膜池3、好氧生物膜池4的池体)处理后的溢流水,最终流入生物膜系统回流、出水分配区5,生物膜系统回流、出水分配区5所在的池体内设置生物膜系统硝化液回流装置18;生物膜系统硝化液回流装置18用于调整预好氧生物膜池3、好氧生物膜池4的池体内的硝化液回流比;需要说明是,生物膜系统回流、出水分配区5主要解决通过预好氧生物膜池3、好氧生物膜池4的池体好氧硝化处理后的硝化液回流比,生物膜系统硝化液回流装置18设计为微动力形式,采用多条穿孔管形式,利用钢丝绳索固定于(可调节其上下高度)某一池深处,同时穿孔管引入空气,通过调节空气量及穿孔管上下高度控制回流比,回流比可在200%~1000%间。回流的硝化液通过位于池体顶部的硝化液回流渠13回流至预缺氧池生物膜池1的内部;

所述澄清系统300用于对原水水体中SS、TP进行削减处理用以实现水体澄清;所述预缺氧池生物膜池1、缺氧池生物膜池2、预好氧生物膜池3、好氧生物膜池4,其上述四段生物膜池均采用聚氨酯填料15作为生物膜载体。

优选的,作为一种可实施方案,所述澄清系统300包括加载澄清池配水区6、混凝剂反应池7、加载反应池8、絮凝剂反应池9、加载沉淀澄清区10;加载澄清池配水区6、混凝剂反应池7、加载反应池8、絮凝剂反应池9、加载沉淀澄清区10按照排列顺序相邻两个区域依次两两之间通过管道连通;所述加载沉淀澄清区10的出水端连接第二快速净化装置29实现净化后的水体排出;

其中,所述加载澄清池配水区6沿着其长度方向采用多个渠道贯通形式布置,且所述渠道内装有至少2台电动闸门19,所述电动闸门19用于控制加载澄清池配水区的进水量;

所述混凝剂反应池7的池体内设有混凝搅拌装置20和混凝剂制备投加机组31;所述混凝剂制备投加机组31用于向混凝剂反应池7内投加泵入的混凝剂,使溢流污水中的悬浮物与带正电的金属盐混凝剂凝聚,进行“脱稳”形成微小絮体,同时原水中的磷酸盐与金属盐形成络合物,富集在上述微小絮体中;所述混凝剂为带正电的金属盐混凝剂;此微小絮体再进入加载反应池8的池体;所述混凝搅拌装置20用于对泵入的混凝剂进行搅拌混合;

所述加载反应池8的池体内设置有加载搅拌装置,且加载反应池8的池体内还设置有投加100目四氧化三铁颗粒的投放口;所述加载搅拌装置用于对“脱稳”后的微小絮体与四氧化三铁颗粒进行融合,使微小絮体包围铁颗粒形成复合絮体;(需要说明的是,同时在此池体内投加100目四氧化三铁颗粒介质,通过搅拌装置的作用,“脱稳”后的微小絮体与四氧化三铁颗粒进行融合,使微小絮体包围铁颗粒)

所述絮凝剂反应池9的池体内设置有絮凝搅拌装置22和絮凝剂制备投加机组32;所述絮凝剂制备投加机组32泵入的高分子絮凝剂,通过高分子絮凝剂的架桥作用使带有四氧化三铁颗粒的复合絮体进一步增大以及密实;所述絮凝搅拌装置22用于对泵入的高分子絮凝剂进行搅拌操作;需要说明的是,此复合絮体再次进入絮凝剂反应池9,絮凝剂反应池9内设置絮凝搅拌装置22,同时投加由絮凝剂制备投加机组32泵入的高分子絮凝剂,通过高分子絮凝剂的架桥作用,带有四氧化三铁颗粒的絮体进一步增大、进一步密实形成二次复合絮体;

所述加载沉淀澄清区10用于对进入加载沉淀澄清区10内的原水进行最终的泥水分离处理。

优选的,作为一种可实施方案,所述加载沉淀澄清区10内设置有加载颗粒浓缩机23、蜂窝斜管装置27、澄清池集水装置33;

其中,所述待泥水分离的污水潜流至池体10底部,含有铁粉颗粒的二次复合絮体迅速沉降至池底;所述加载颗粒浓缩机用于将沉降至池底的二次复合絮体刮至底部中心泥斗,不含铁粉颗粒的絮体则随出水逆向流至蜂窝斜管装置27;所述蜂窝斜管装置27外沿采用正八边形设计、斜长1500mm、内切圆直径DN80、60°倾角安装,通过此形式可增大沉淀区域面积,污水中剩余的微小絮体在此区域进行最终沉;位于所述蜂窝斜管装置27顶部设置有澄清池集水装置33;

所述澄清池集水装置33用于对加载沉淀澄清区10内顶部的原水进行收集处理,澄清池集水装置33最后将收集后的水通过渠道排至第二快速净化装置29,然后流出系统;

需要说明的是,待泥水分离的污水潜流至池体10底部,此时含有铁粉颗粒的絮体迅速沉降至池底,通过加载颗粒浓缩机23刮至底部中心泥斗,不含铁粉颗粒的絮体则随出水逆向流至蜂窝斜管装置27,蜂窝斜管采用正八边形设计、斜长1500mm、内切圆直径DN80、60°倾角安装,通过此形式可增大沉淀区域面积,污水中剩余的微小絮体在此区域进行最终沉淀;在池体10顶部设计有33-澄清池集水装置,单组澄清池设有6组集水装置,集水装置采用玻璃钢一体成型工艺制造而成,设计为宽300mm、高350mm水槽形式,顶部设有可调节形式的堰板,可确保所有集水槽收集水量保持一致。最终通过加载澄清池处理后的水通过第二快速净化装置29排入附近河道,此时所有污染物均得到有效去除;

加载澄清池内已投加加载物四氧化三铁,污泥絮体可迅速沉降,减少池体10占地面积,同时为避免加载物随外排污泥的排出,保证加载物在加载澄清池内循环作业,设计有加载物分离、投加机组26,其位于加载反应池顶部8。池体10底部泥斗中的铁粉污泥混合物在剩余污泥泵组24的作用下泵入加载物分离、投加机组26,该加载物分离、投加机组26通过磁铁转盘的旋转可将铁粉、污泥混合物中的铁粉进行回收处理,回收后重力回落至加载反应池内8,完成加载物的循环使用。加载物分离、投加机组26由铁粉加载物料仓261、铁粉回收机262、加载物定量投加螺旋机263、补料、回收连通器264、一体式支架等构成265。铁粉加载物料仓261料仓可贮存系统7-10天所需的补充加载物量,且通过加载物定量投加螺旋机263实现自动补充投加工作。

经过加载物分离、投加机组26分离后的污泥重力流至污泥浓缩机组25,可将97%含水率的污泥浓缩至80%以下,浓缩机组位于池体10顶部,脱水后的污泥可通过运输车辆进行场外处理;

优选的,作为一种可实施方案,所述澄清系统300还包括污泥脱水区11;所述加载沉淀澄清区10与所述污泥脱水区11连通,所述污泥脱水区11用于接收加载沉淀澄清区10排放的污泥;所述加载沉淀澄清区10内设置有污泥浓缩机组25;所述污泥浓缩机组25接收加载物分离、投加机组26分离后的污泥并对其污泥的含水率进行浓缩处理,并将浓缩处理的污泥通过污泥浓缩机组25的排出口排出场外处理。

优选的,作为一种可实施方案,所述调蓄池还包括硝化液回流渠13;所述硝化液回流渠13的一端与所述生物膜系统回流、出水分配区5连通,所述硝化液回流渠13的另一端则与所述预缺氧池生物膜池1连通;所述硝化液回流渠13用于将生物膜系统回流、出水分配区5产生的带有以硝酸盐氮为主体的污水回流至预缺氧池生物膜池1内。

优选的,作为一种可实施方案,所述调蓄池还包括设备辅助用房12;所述设备辅助用房12内部安装有鼓风机组30、混凝剂制备投加机组31、絮凝剂制备投加机组32。

所述设备辅助用房12内部安装有鼓风机组30、混凝剂制备投加机组31、絮凝剂制备投加机组32,同时可贮存一定量药剂。

优选的,作为一种可实施方案,所述蜂窝斜管装置27外沿采用正八边形设计、斜长1500mm、内切圆直径DN80、60°倾角安装。

综上所述,合流制溢流污水经过两段化处理工艺,先经过缺好氧生物膜流化床单元进行生物处理,再经过加载混凝沉淀澄清进行混凝强化处理:

一、缺好氧生物膜流化床单元:生物膜流化床单元由(预)缺氧池生物膜池、(预)好氧生物膜池组成,四段生物膜池均采用聚氨酯海绵填料作为生物膜载体,并在单体池容内形成流化状态,利用悬浮填料生物膜内各种微生物的生理代谢活动去除溢流污水中的污染物质。

水流从左到右依次流通,预缺氧生物膜池1主要投加比表面积2800-3200m

水流再次经过缺氧池生物膜池2,此池主要投加比表面积2800-3200m

水流经过预好氧池生物膜池3,此池主要投加比表面积2800-3200m

水流经过好氧生物膜池4,此池主要投加比表面积2800-3200m

水流最终流经生物膜系统回流、出水分配区,此段可将200%-1000%污水量进行硝化液回流处置,其中当原水污染物浓度较高或存在大量有毒性有机污染物时,1000%回流量可大比例稀释原水,避免对生物膜系统造成毒性破坏(因合流制溢流污水可能在暴雨初期,因地面冲刷而带来浓度较高的有毒污染物)。

本发明实施例提供了一种合流制溢流污水净化处理方法,采用上述实施例中的调蓄池,包括如下操作步骤:

步骤S1,开启第一快速净化装置28对由调蓄区100流入生物膜流化床单元200的池体内的原水实施初始净化处理,并且预处理网袋34实施拦截处理;

步骤S2,待经过预处理网袋34处理后的污水依次进入生物膜预缺氧池1、生物膜缺氧池2、生物膜预好氧池3、生物膜好氧池4、生物膜系统回流、出水分配区5;所述生物膜预缺氧池1、生物膜缺氧池2中的生物膜缺氧池环流搅拌机16采用底部吸水以及向着池深方向均匀喷水的方式,使池体内水流形成环流,以使聚氨酯流化床填料15呈流化状态;所述预好氧生物膜池3、好氧生物膜池4的池体内的生物膜好氧池曝气装置17启动;所述生物膜好氧池曝气装置17将鼓入的空气由下向上挤压漂浮物以实现对聚氨酯流化床填料15呈现悬浮状态;

步骤S3,通过生物膜法经过生物膜预缺氧池1、生物膜缺氧池2、生物膜预好氧池3、生物膜好氧池4的池体处理后的溢流水,最终流入生物膜系统回流、出水分配区5,此池体内设置生物膜系统硝化液回流装置18;生物膜系统硝化液回流装置18调整预好氧生物膜池3、好氧生物膜池4的池体内的硝化液回流比;

步骤S4,加载澄清池配水区6的电动闸门19控制加载澄清池配水区的进水量;

步骤S5,混凝剂反应池7的池体内的混凝剂制备投加机组31向混凝剂反应池7内投加泵入的混凝剂,使溢流污水中的悬浮物与带正电的金属盐混凝剂凝聚,进行“脱稳”形成微小絮体,同时原水中的磷酸盐与金属盐形成络合物,富集在上述微小絮体中;所述混凝剂为带正电的金属盐混凝剂;混凝剂反应池7的池体内的混凝搅拌装置20对泵入的混凝剂进行搅拌混合;

步骤S6,加载反应池8的池体内的加载搅拌装置用于对“脱稳”后的微小絮体与四氧化三铁颗粒进行融合,使微小絮体包围铁颗粒形成复合絮体;

步骤S7,所述絮凝剂反应池9的池体内的絮凝剂制备投加机组32泵入的高分子絮凝剂,通过高分子絮凝剂的架桥作用使带有四氧化三铁颗粒的复合絮体进一步增大以及密实形成二次复合絮体;絮凝搅拌装置22用于对泵入的高分子絮凝剂进行搅拌操作;

所述加载沉淀澄清区10对进入加载沉淀澄清区10内的原水进行最终的泥水分离处理。

本发明实施例提供了一种合流制溢流污水净化处理方法与现有技术相比至少存在如下方面的技术优势:

①本发明将净化装置内嵌于调蓄池内,且经处置后可达标排放,无需再将溢流污水泵送至城镇污水处理厂处理(如城镇污水处理厂可接纳部分溢流污水),可降低污水处理厂因水量负荷增长带来的水质不达标风险;

②本发明将净化装置内嵌于调蓄池内,且经处置后可达标排放,无需再新建污水处理设施(如现有城镇污水处理厂不可接纳现有溢流污水),减少建设用地投入及工程建设投入;

③本发明将净化装置内嵌于调蓄池内,且经处置后可达标排放,无需泵送至城镇污水处理厂处理,因此无需新建压力管路,节省大量建设费用;

④本发明将所有工艺处理设施、辅助设施均集成于一体,无需在调蓄池外考虑新建建筑物,节省占地;

⑤本发明增加独特的生物膜法生化处理单元,同步去除COD、TN、NH3-N等污染物指标,通过与后续加载澄清池的组合,出水可直接排河处理;

⑥本发明采用加载澄清池设计,污染物絮体沉降过程更快,出水悬浮物浓度更低,可稳定在10mg/L以下,无需后续过滤单元;且耐冲击负荷能力强,适用于运维水量变化幅度较大的场合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例,并不用来限制本发明,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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