申請(qǐng)日2014.02.28
公開(公告)日2014.07.30
IPC分類號(hào)C02F9/14
摘要
本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于雨水管網(wǎng)的陽(yáng)臺(tái)廢水、初期雨水凈化器及凈化方法,方法包括:(1)來(lái)自雨水進(jìn)水管的雨水或陽(yáng)臺(tái)廢水經(jīng)第一清理井截留后,進(jìn)入沉砂區(qū),第一清理井下方的落葉格柵籃收集雨水中的落葉;(2)在沉砂區(qū)進(jìn)行一次沉砂凈化處理后的水由沉砂區(qū)的上部溢流進(jìn)微生物凈化區(qū)內(nèi),流經(jīng)微生物凈化填料層,微生物凈化填料層底部曝氣,進(jìn)行二次凈化處理;(3)二次凈化處理由微生物凈化填料層的下方進(jìn)入沉渣區(qū),沉渣后向上流經(jīng)微生物填料過(guò)濾層,進(jìn)行三次凈化,最后從微生物填料過(guò)濾層上方的凈水排放口排出。本發(fā)明用于老小區(qū)現(xiàn)有雨水管網(wǎng)改造,解決現(xiàn)有陽(yáng)臺(tái)廢水納入雨水管網(wǎng)直排到內(nèi)河,造成城市河道及水系富營(yíng)養(yǎng)化污染的技術(shù)問題。
權(quán)利要求書
1.一種應(yīng)用于雨水管網(wǎng)的陽(yáng)臺(tái)廢水、初期雨水凈化器,包括雨水進(jìn) 水管和雨水出水管,其特征在于,還包括污水處理池,所述污水處理池內(nèi) 沿水流方向分隔為依次連通的沉砂區(qū)、微生物凈化區(qū)和過(guò)濾排放區(qū);
所述沉砂區(qū)的上方設(shè)置第一清理井,該第一清理井側(cè)壁連通雨水進(jìn)水 管和雨水出水管,底部連通沉砂區(qū);
所述微生物凈化區(qū)包括:
微生物凈化填料層,該微生物凈化填料層的上方與沉砂區(qū)連通;
曝氣區(qū),位于微生物凈化填料層的下方,底部帶有曝氣裝置,該曝氣 裝置外接供氧風(fēng)機(jī);
所述過(guò)濾排放區(qū)包括:
沉渣區(qū),與所述曝氣區(qū)連通;
微生物填料過(guò)濾層,位于沉渣區(qū)上方,微生物填料過(guò)濾層上方帶有凈 水排放口,該凈水排放口的設(shè)置位置低于雨水進(jìn)水管和雨水出水管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述應(yīng)用于雨水管網(wǎng)的陽(yáng)臺(tái)廢水、初期雨水凈化 器,其特征在于,所述第一清理井的底部帶有落葉格柵籃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述應(yīng)用于雨水管網(wǎng)的陽(yáng)臺(tái)廢水、初期雨水凈化 器,其特征在于,所述沉砂區(qū)與微生物凈化區(qū)的連通處設(shè)有細(xì)渣柵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述應(yīng)用于雨水管網(wǎng)的陽(yáng)臺(tái)廢水、初期雨水凈化 器,其特征在于,所述沉砂區(qū)的上方設(shè)有第二清理井,第二清理井的底部 連通所述沉砂區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述應(yīng)用于雨水管網(wǎng)的陽(yáng)臺(tái)廢水、初期雨水凈化 器,其特征在于,所述微生物凈化區(qū)的上方設(shè)有第一檢查井,第一檢查井 的底部連通至所述微生物凈化區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述應(yīng)用于雨水管網(wǎng)的陽(yáng)臺(tái)廢水、初期雨水凈化 器,其特征在于,所述曝氣裝置包括供氧風(fēng)管和曝氣管,供氧風(fēng)管貫穿第 一檢查井延伸至微生物凈化填料層的下方,連接供氧風(fēng)機(jī)與位于微生物填 料層下方的曝氣管,供氧風(fēng)管上且位于第一檢查井處設(shè)置開度可調(diào)的閥 門。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述應(yīng)用于雨水管網(wǎng)的陽(yáng)臺(tái)廢水、初期雨水凈化 器,其特征在于,所述過(guò)濾排放區(qū)的上方設(shè)有第二檢查井,第二檢查井的 底部連通至所述過(guò)濾排放區(qū)。
8.一種應(yīng)用于雨水管網(wǎng)的陽(yáng)臺(tái)廢水、初期雨水凈化方法,其特征在 于,包括如下步驟:
(1)來(lái)自雨水進(jìn)水管的雨水或陽(yáng)臺(tái)廢水經(jīng)第一清理井截留后,進(jìn)入 沉砂區(qū),第一清理井下方的落葉格柵籃收集雨水中的落葉;
(2)在沉砂區(qū)進(jìn)行一次沉砂凈化處理后的水由沉砂區(qū)的上部溢流進(jìn) 微生物凈化區(qū)內(nèi),流經(jīng)微生物凈化填料層,微生物凈化填料層底部曝氣, 進(jìn)行二次凈化處理;
(3)二次凈化處理后的水由微生物凈化填料層的下方進(jìn)入沉渣區(qū), 沉渣后的水向上流經(jīng)微生物填料過(guò)濾層,進(jìn)行三次凈化,三次凈化后的水 從微生物填料過(guò)濾層上方的凈水排放口排出。
說(shuō)明書
一種應(yīng)用于雨水管網(wǎng)的陽(yáng)臺(tái)廢水、初期雨水凈化器及凈化方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及資源與環(huán)境保護(hù)全領(lǐng)域,主要涉及市政雨水的處理領(lǐng)域,具體涉及一種應(yīng)用于雨水管網(wǎng)的陽(yáng)臺(tái)廢水、初期雨水凈化器及凈化方法。
背景技術(shù)
一般居民住宅都有兩套下水系統(tǒng):一套是污水管網(wǎng)系統(tǒng),另一套則是雨水管網(wǎng)系統(tǒng)。居民住宅中廁所、廚房產(chǎn)生的污水由污水管道直接流入城市污水處理廠處理,而經(jīng)陽(yáng)臺(tái)排水管所收集的雨水和陽(yáng)臺(tái)廢水則進(jìn)入了雨水管網(wǎng)系統(tǒng)。
例如,公開號(hào)為CN102838210A的中國(guó)發(fā)明申請(qǐng)公開了一種市政初期雨水污染物螺旋式原位凈化裝置。包括與常規(guī)雨水口連通的溢流分配井,溢流分配井兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)雨水滯留小室,溢流分配井經(jīng)過(guò)水管與雨水滯留小室相通,溢流分配井設(shè)置可調(diào)溢流堰,雨水滯留小室內(nèi)部放置懸浮生物填料球,所述的溢流分配井井內(nèi)壁呈螺旋體狀,所述雨水滯留小室分六層,呈迷宮腸道式,上部設(shè)計(jì)成曲管,并環(huán)繞溢流分配井。
按照原先的設(shè)計(jì)理念,陽(yáng)臺(tái)不會(huì)有大量的廢水產(chǎn)生,因此普遍是和雨水管連接。但是,隨著時(shí)代變化,陽(yáng)臺(tái)的“角色”悄悄發(fā)生了變化,市民都習(xí)慣將洗衣機(jī)、清洗池搬上陽(yáng)臺(tái),“這些含磷的洗衣水,通過(guò)雨水管道,中間不會(huì)經(jīng)過(guò)污水處理廠處理,就直接排入了內(nèi)河。
由于洗滌用洗衣粉、肥皂等去污材料中含有大量化學(xué)元素,流入河道后會(huì)造成河水“富營(yíng)養(yǎng)化”,會(huì)導(dǎo)致水中藻類瘋長(zhǎng),水體發(fā)綠發(fā)黑,而且會(huì)使水體含氧量急劇下降,影響魚類等水生生物的生存,市區(qū)河道水質(zhì)的降低。以杭州市為例,河道中的最大污染源不是工業(yè)污水,而是陽(yáng)臺(tái)廢水。陽(yáng)臺(tái)廢水約占到杭州城區(qū)河道總污染源的50%,污水量約占總污水量的30%。收納陽(yáng)臺(tái)廢水的雨水管網(wǎng)成為河道的主要污染源和整治對(duì)象。
有關(guān)方面提出將“陽(yáng)臺(tái)加裝污水管”作為全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制執(zhí)行,但也只能對(duì)新建小區(qū)起到作用,且僅適用于已實(shí)現(xiàn)雨污分管的地區(qū)(主要是郊 區(qū)),對(duì)于中心城區(qū),目前有不少地方仍是“雨污合管”,所有下水道全部通向污水處理廠,住宅小區(qū)也就沒有加裝陽(yáng)臺(tái)污水管的必要了。對(duì)于數(shù)量更多的老小區(qū),只能靠引導(dǎo)居民改變洗衣習(xí)慣來(lái)改變目前的現(xiàn)狀,讓所有居民都把陽(yáng)臺(tái)上的洗衣機(jī)搬回屋內(nèi),顯然不現(xiàn)實(shí),而等到老小區(qū)綜合改造時(shí)再加裝陽(yáng)臺(tái)污水管,進(jìn)程太慢。
若按照傳統(tǒng)的方法,將收納了陽(yáng)臺(tái)廢水的雨水管直接送入污水管網(wǎng)及處理系統(tǒng),一方面現(xiàn)有小區(qū)用地緊張改造工作難度大的問題,改造后,若遭遇雨水量大的時(shí)候會(huì)給城市污水處理廠帶來(lái)較大的負(fù)荷沖擊,影響污水處理廠的正常運(yùn)行。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種應(yīng)用于雨水管網(wǎng)的陽(yáng)臺(tái)廢水、初期雨水凈化器及凈化方法,用于老小區(qū)現(xiàn)有雨水管網(wǎng)改造,解決現(xiàn)有陽(yáng)臺(tái)廢水納入雨水管網(wǎng)直排到內(nèi)河,造成城市河道及水系富營(yíng)養(yǎng)化污染的技術(shù)問題。
一種應(yīng)用于雨水管網(wǎng)的陽(yáng)臺(tái)廢水、初期雨水凈化器,包括雨水進(jìn)水管和雨水出水管,還包括污水處理池,所述污水處理池內(nèi)沿水流方向分隔為依次連通的沉砂區(qū)、微生物凈化區(qū)和過(guò)濾排放區(qū);
所述沉砂區(qū)的上方設(shè)置第一清理井,該第一清理井側(cè)壁連通雨水進(jìn)水管和雨水出水管,底部連通沉砂區(qū);
所述微生物凈化區(qū)包括:
微生物凈化填料層,該微生物凈化填料層的上方與沉砂區(qū)連通;
曝氣區(qū),位于微生物凈化填料層的下方,底部帶有曝氣裝置,該曝氣裝置外接供氧風(fēng)機(jī);
所述過(guò)濾排放區(qū)包括:
沉渣區(qū),與所述曝氣區(qū)連通;
微生物填料過(guò)濾層,位于沉渣區(qū)上方,微生物填料過(guò)濾層上方帶有凈水排放口,該凈水排放口的設(shè)置位置低于雨水進(jìn)水管和雨水出水管。
來(lái)自雨水進(jìn)水管的雨水或陽(yáng)臺(tái)廢水經(jīng)第一清理井截留后,進(jìn)入沉砂區(qū);在沉砂區(qū)進(jìn)行一次沉砂凈化處理后的水由沉砂區(qū)的上部溢流進(jìn)微生物凈化區(qū)內(nèi),流經(jīng)微生物凈化填料層,微生物凈化填料層底部曝氣,進(jìn)行二次凈化處理;二次凈化處理后的水由微生物凈化填料層的下方進(jìn)入沉渣 區(qū),沉渣后的水向上流經(jīng)微生物填料過(guò)濾層,進(jìn)行三次凈化,三次凈化后的水從微生物填料過(guò)濾層上方的凈水排放口排出。
本發(fā)明可以自由選擇場(chǎng)地富余的點(diǎn)位截?cái)喱F(xiàn)有雨水管道,雨水進(jìn)水管和雨水出水管為現(xiàn)有雨水管網(wǎng)的雨水管道,現(xiàn)有雨水管道標(biāo)高不變,設(shè)置第一清理井,第一清理井底部標(biāo)高設(shè)置在現(xiàn)有雨水管道底標(biāo)高0.3~0.5m下方,現(xiàn)有雨水管被第一清理井截?cái)嗪笮纬杀景l(fā)明中的雨水進(jìn)水管和雨水出水管,第一清理井底部挖空并向下延伸設(shè)置污水處理的污水處理池。
凈水排放口的位置低于雨水進(jìn)水管和雨水出水管的位置,凈水排放口與雨水進(jìn)、出水口之間形成緩沖液位差區(qū),當(dāng)雨水流量過(guò)大時(shí),該緩沖液位差區(qū)可以對(duì)雨水進(jìn)行一部分的分流。
作為優(yōu)選,所述第一清理井的底部帶有落葉格柵籃。被第一清理井截?cái)嗪蟮挠晁袔в械穆淙~等殘?jiān)稍撀淙~格柵籃收集,并進(jìn)行定期清理。
由第一清理井上游現(xiàn)有雨水進(jìn)水管的來(lái)水,由于在第一清理井處被截?cái),流入第一清理井,并通過(guò)重力自流,流經(jīng)第一清理井底部進(jìn)入沉砂區(qū)。不同來(lái)水量時(shí)在此區(qū)域完成預(yù)處理和分流(沉砂區(qū)、緩沖液位差區(qū)、第一清理井和雨水進(jìn)、出水管一起構(gòu)成分流預(yù)處理區(qū)),水量特大時(shí),陽(yáng)臺(tái)廢水、雨水(含初雨)經(jīng)沉降后溢出液位差緩沖區(qū)及第一清理井原雨水管道底標(biāo)高,經(jīng)由雨水出水管排放,從雨水出水管(原雨水管)排放的為經(jīng)過(guò)過(guò)濾和沉降后的廢水。
作為優(yōu)選,所述沉砂區(qū)與微生物凈化區(qū)的連通處設(shè)有細(xì)渣柵。該細(xì)格柵進(jìn)一步攔截雨水中的雜物,進(jìn)行生化處理前的最后一步預(yù)處理。
作為優(yōu)選,所述沉砂區(qū)的上方設(shè)有第二清理井,第二清理井的底部連通所述沉砂區(qū)。第二清理井用于清理緩沖液位差區(qū)和落葉格柵籃中的落葉等雜物。落葉籃可采用為常規(guī)雜物籃,為PP材質(zhì)網(wǎng)孔結(jié)構(gòu),兩側(cè)帶把手,由環(huán)衛(wèi)工人定期清理。
作為優(yōu)選,所述微生物凈化區(qū)的上方設(shè)有第一檢查井,第一檢查井的底部連通至所述微生物凈化區(qū)。
該檢查井為圓形裝置,頂標(biāo)高超出地面0.5m,底標(biāo)高與污水處理池頂標(biāo)高平齊。第一檢查井用于檢檢查和維修微生物凈化區(qū)內(nèi)的各安裝部件。
曝氣裝置包括供氧風(fēng)管和曝氣管,供氧風(fēng)管貫穿第一檢查井延伸至微生物凈化填料層的下方,連接供氧風(fēng)機(jī)與位于微生物填料層下方的曝氣 管,供氧風(fēng)管上且位于第一檢查井處設(shè)置開度可調(diào)的閥門。作為優(yōu)選,所述過(guò)濾排放區(qū)的上方設(shè)有第二檢查井,第二檢查井的底部連通至所述過(guò)濾排放區(qū)。
第二檢查井用于檢查和維修過(guò)濾排放區(qū)內(nèi)的各安裝部件。
第二檢查井位于生物過(guò)濾填料區(qū)上部,該檢查井為圓形裝置,頂標(biāo)高超出地面0.5m,底標(biāo)高與污水處理池頂標(biāo)高平齊。
所述微生物凈化調(diào)料層結(jié)構(gòu)為常規(guī)水處理設(shè)施填料結(jié)構(gòu);所述微生物填料過(guò)濾層多采用顆粒物料填料,為常規(guī)水處理填料結(jié)構(gòu)。
所述凈水排放口連接凈水排放管,凈水排放管頂標(biāo)高與污水處理設(shè)施池頂標(biāo)高平齊,在低于現(xiàn)有雨水管道的高程上、平行于現(xiàn)有雨水管道設(shè)置,并適當(dāng)放坡。
作為優(yōu)選,所述污水處理池內(nèi)由第一折流擋板和第二折流擋板將污水處理池分隔為沉砂區(qū)、微生物凈化區(qū)和過(guò)濾排放區(qū),即:第一折流板位于沉砂區(qū)和微生物凈化區(qū)之間,所述細(xì)格柵固定在該第一折流板的頂部與污水處理池的頂壁之間;第二折流板位于微生物凈化區(qū)和過(guò)濾排放區(qū)之間,所述第二折流板包括上、下兩塊,上、下折流板之間的空隙構(gòu)成曝氣區(qū)與沉渣區(qū)之間的廢水流通道。
第一折流擋板頂部低于池頂標(biāo)高1.0~1.5m,便于安裝細(xì)格柵;第二折流板的上折流板頂部與池頂平齊,下部與微生物凈化區(qū)底標(biāo)高及過(guò)濾排放區(qū)底標(biāo)高平齊;下折流擋板高度相對(duì)較小,從池底往上砌筑,第二折流擋板的上、下折流擋板之間的中空部分形成廢水流通道,廢水流通道的高度為0.5~1.0m。
本發(fā)明反應(yīng)器主要分為如下幾部分:
(1)分流構(gòu)造。分流構(gòu)造主要功能是將陽(yáng)臺(tái)廢水、初期雨水引入凈化器處理后排放或?qū)⒊跗谟晁獾挠晁至骱笾苯优欧。具體由雨水進(jìn)水管、雨水出水管,凈水排放管,緩沖液位差區(qū)組成,F(xiàn)有雨水進(jìn)水管、現(xiàn)有雨水出水管是將現(xiàn)有雨水管中間截?cái)嗪笮纬傻膬筛艿,?biāo)高近似相等,凈水排放管是一根標(biāo)高低于現(xiàn)有雨水管的管道,由此形成緩沖液位差區(qū),由該區(qū)實(shí)現(xiàn)陽(yáng)臺(tái)廢水、初期雨水的分流。
(2)凈化構(gòu)造。凈化構(gòu)造主要功能是將分流后的陽(yáng)臺(tái)廢水、初期雨水進(jìn)行凈化。具體由預(yù)處理區(qū)、生物凈化區(qū)兩部分組成。
預(yù)處理區(qū)內(nèi)設(shè)置落葉格柵籃、細(xì)渣柵、沉砂區(qū)。落葉格柵籃用以攔截枯枝落葉等大型垃圾,細(xì)渣柵用以攔截小型垃圾,沉砂區(qū)用以沉淀砂石以及顆粒物。
生物凈化區(qū)內(nèi)設(shè)置微生物凈化填料層、微生物填料過(guò)濾層、供氧曝氣管、沉渣區(qū)。微生物凈化填料層是核心處理區(qū),安裝微生物填料,富集用以凈化的微生物實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物及氨氮的處理,供氧曝氣管外接供氧風(fēng)機(jī),為微生物填料提供氧氣,微生物填料過(guò)濾層是安裝間距緊密的微生物填料區(qū),主要作用是過(guò)濾水體,實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步凈化,沉渣區(qū)是用以沉淀微生物體的殘留物。
(3)檢查井。設(shè)置四個(gè)檢查井,用以清理落葉格柵籃、沉砂、沉渣以及維修檢查。
(4)風(fēng)機(jī)。多個(gè)凈化器可以共同配備一臺(tái)風(fēng)機(jī),通過(guò)閥門實(shí)現(xiàn)風(fēng)量分配;距離不允許的情況下,單個(gè)凈化器配備一臺(tái)。
本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用于雨水管網(wǎng)的陽(yáng)臺(tái)廢水、初期雨水凈化方法,包括如下步驟:
(1)來(lái)自雨水進(jìn)水管的雨水或陽(yáng)臺(tái)廢水經(jīng)第一清理井截留后,進(jìn)入沉砂區(qū),第一清理井下方的落葉格柵籃收集雨水中的落葉;
(2)在沉砂區(qū)進(jìn)行一次沉砂凈化處理后的水由沉砂區(qū)的上部溢流進(jìn)微生物凈化區(qū)內(nèi),流經(jīng)微生物凈化填料層,微生物凈化填料層底部曝氣,進(jìn)行二次凈化處理;
(3)二次凈化處理后的水由微生物凈化填料層的下方進(jìn)入沉渣區(qū),沉渣后的水向上流經(jīng)微生物填料過(guò)濾層,進(jìn)行三次凈化,三次凈化后的水從微生物填料過(guò)濾層上方的凈水排放口排出。
本發(fā)明的方法優(yōu)選通過(guò)本發(fā)明如前所述的裝置完成。
本發(fā)明具有如下技術(shù)效果:
(1)所發(fā)明的裝置,適用于現(xiàn)有雨水管網(wǎng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上,進(jìn)行節(jié)點(diǎn)改造,并且節(jié)點(diǎn)上進(jìn)出水管的標(biāo)高沒有改變,改造后即使停用本凈化器,也能讓雨水管網(wǎng)系統(tǒng)按照原系統(tǒng)正常運(yùn)行,)技術(shù)安全,解決陽(yáng)臺(tái)廢水的處理,但不改變現(xiàn)有雨水管網(wǎng)系統(tǒng)。
(2)用地條件寬裕,安裝節(jié)點(diǎn)靈活度高。凈化器安裝位置可以在雨水管網(wǎng)系統(tǒng)末端的任何位置,可以幾個(gè)區(qū)分別安裝,也可以幾個(gè)區(qū)匯集后 單獨(dú)安裝,可以避開建筑密集區(qū)、地下設(shè)施密集區(qū),如寬闊的綠化帶,河岸邊,由于凈化器為地埋式,所以,安裝完畢后,上面仍然能恢復(fù)綠化或步行道路,特殊需求下,結(jié)構(gòu)加強(qiáng),凈化器上面還能行車或停車場(chǎng)。
(3)維護(hù)管理簡(jiǎn)單。維護(hù)管理節(jié)點(diǎn)主要是包括落葉格柵籃清理、沉砂區(qū)與沉渣區(qū)的清理以及風(fēng)機(jī)維修。目前現(xiàn)狀,這些落葉、大型垃圾、砂、懸浮物如果直接流入河道,則清理程序復(fù)雜,且費(fèi)用極高,除了每天打撈,還要定期截流清淤,維護(hù)工程浩大;通過(guò)凈化器將這些垃圾截流在固定的特定的區(qū)域,清理這些垃圾的方法,直接采用市政檢查井的維護(hù)管理方法,安全簡(jiǎn)單;風(fēng)機(jī)則是一種成熟設(shè)備,維護(hù)簡(jiǎn)單,并且在距離允許的前提下,很多凈化器可以共用一臺(tái)風(fēng)機(jī),因此風(fēng)機(jī)的維護(hù)數(shù)量極少。
(4)處理效率高。生物處理法是成熟的凈水技術(shù),可靠的應(yīng)用于污水處理,并且凈化器設(shè)置物理方法作為預(yù)處理屏障,提高了生化處理效率,實(shí)現(xiàn)有機(jī)物與氨氮的達(dá)標(biāo)排放。
(5)運(yùn)行成本低。凈化器以生物法為核心凈化技術(shù),是迄今為止所有水處理技術(shù)中公認(rèn)的最經(jīng)濟(jì)方法,運(yùn)行成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于化學(xué)氧化法、物理化學(xué)法、物理過(guò)濾法等。
(6)投資節(jié)省。不需要投入大面積的雨污分流的管網(wǎng)建設(shè),尤其是避免了老小區(qū)的建筑、其它管線、道路的重復(fù)建設(shè)。
(7)凈化徹底,二次污染少。采用生化處理法能夠?qū)⑽廴疚锝到鈴氐,只需要處理好原本就要處理的垃圾與沉渣,生化剩余污泥則屬于安全廢物,可直接用于周邊綠化用肥。