公布日：2023.01.06
申請日：2022.11.10
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2006.01)N;C02F3/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種防堵塞高負荷污水處理系統(tǒng)，包括預(yù)處理系統(tǒng)，用于進行污水的固液分離，去除污水中油脂類和懸浮顆粒物，進行污水中大分子、難降解污染物的好氧降解，以及出水緩沖分配；立體多層式濾池系統(tǒng)，用于同步進行多層污水的縱向過濾和橫向輸送，對污水中的顆粒性有機物和溶解性有機物進行吸附、降解處理；出水回用系統(tǒng)，用于進行過濾后污水的暫存和排放；所述預(yù)處理系統(tǒng)、立體多層式濾池系統(tǒng)和出水回用系統(tǒng)依次管路連接。本發(fā)明利用預(yù)處理系統(tǒng)進行固液分離、氧化降解和截流緩沖分配，利用立體多層式濾池系統(tǒng)進行過濾降解，有效避免了濾池系統(tǒng)的堵塞現(xiàn)象。
權(quán)利要求書
1.一種防堵塞高負荷污水處理系統(tǒng)，其特征在于：包括，預(yù)處理系統(tǒng)，用于進行污水的固液分離，去除污水中油脂類和懸浮顆粒物，進行污水中大分子、難降解污染物的好氧降解，以及出水緩沖分配；立體多層式濾池系統(tǒng)，用于同步進行多層污水的縱向過濾和橫向輸送，對污水中的顆粒性有機物和溶解性有機物進行吸附、降解處理；出水回用系統(tǒng)，用于進行過濾后污水的暫存和排放；所述預(yù)處理系統(tǒng)、立體多層式濾池系統(tǒng)和出水回用系統(tǒng)依次管路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防堵塞高負荷污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述預(yù)處理系統(tǒng)包括依次連接的用于初步污泥沉降的進水回用區(qū)、用于進行硝化和反硝化的生化處理區(qū)、用于再次進行污泥沉降的泥水分離區(qū)、用于污水緩沖暫存的出水分配區(qū)，所述進水回用區(qū)、生化處理區(qū)、泥水分離區(qū)、出水分配區(qū)之間均設(shè)置有隔板，多個所述隔板形成S型水流方向，所述進水回用區(qū)連接外接管路，所述生化處理區(qū)的水流方向為上進下出，所述泥水分離區(qū)的水流方向為下進上出，所述出水分配區(qū)與立體式多層濾池系統(tǒng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種防堵塞高負荷污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述生化處理區(qū)設(shè)置有懸浮式填料架，所述填料架里填充有填料，所述泥水分離區(qū)設(shè)置有沉淀斜管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種防堵塞高負荷污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述立體多層式濾池系統(tǒng)包括由上至下分布且連通的上層過濾單元、下層過濾單元和排水單元，所述上層過濾單元和下層過濾單元之間填充有第一濾層，所述上層過濾單元和下層過濾單元均與出水分配區(qū)管路連接，所述上層過濾單元的進水口位置低于下層過濾單元的進水口位置，所述上層過濾單元和排水單元均與出水回用系統(tǒng)管路連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種防堵塞高負荷污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述上層過濾單元包括上布水層和設(shè)置在上布水層上方的覆蓋層，所述上布水層設(shè)置有若干個上布水管，所述上布水管上設(shè)置有若干個上散水孔，所述下層過濾單元包括下布水層和設(shè)置在下布水層下方的第二濾層，所述下布水層設(shè)置有若干個下布水管，所述下布水管上設(shè)置有若干個下散水孔，所述上布水管和下布水管的進水端部分插入出水分配區(qū)，所述上布水管的進水端位置低于下布水管的進水端的位置，所述上布水管遠離出水分配區(qū)的一側(cè)設(shè)置有溢流管，所述溢流管的高度高于上布水管的高度，所述排水單元包括排水層和排水管，所述排水層設(shè)置在第二濾層下方，所述排水管設(shè)置在第二濾層之間，所述溢流管和排水管均與出水回用系統(tǒng)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種防堵塞高負荷污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述覆蓋層為種植層，所述上布水層、下布水層、第一濾層、第二濾層、排水層均采用沸石、陶粒、加氣磚碎礫和球形填料中的一種或多種組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種防堵塞高負荷污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述出水回用系統(tǒng)包括儲水池、潛水泵和出水管，所述溢流管和排水管均與儲水池連接，所述潛水泵設(shè)置在儲水池底部，所述出水管與潛水泵連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種防堵塞高負荷污水處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括太陽能發(fā)電系統(tǒng)，所述太陽能發(fā)電系統(tǒng)用于給該污水處理系統(tǒng)進行供電。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種防堵塞高負荷污水處理系統(tǒng)，其特征在于：還包括用于給預(yù)處理系統(tǒng)、濾池系統(tǒng)進行曝氣充氧的曝氣充氧系統(tǒng)，所述通風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括第一曝氣管、第二曝氣管、輸送氣管、氣泵，所述第一曝氣管設(shè)置在懸浮式填料架下方，所述第一濾層中間設(shè)置有通風(fēng)層，所述第二曝氣管設(shè)置在通風(fēng)層內(nèi)，所述第一曝氣管、第二曝氣管均與輸送氣管連接，所述輸送氣管與氣泵連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種防堵塞高負荷污水處理系統(tǒng)，其特征在于：還包括用于給預(yù)處理系統(tǒng)、濾池系統(tǒng)進行通風(fēng)換氣的拔風(fēng)換氣系統(tǒng)，所述拔風(fēng)換氣系統(tǒng)包括通風(fēng)管道和旋流式通風(fēng)器，所述通風(fēng)管道一端分別與預(yù)處理系統(tǒng)、通風(fēng)層連接，所述旋流式通風(fēng)器設(shè)置在通風(fēng)管道另一端。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種防堵塞高負荷污水處理系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中以下技術(shù)問題：現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的污水處理系統(tǒng)存在濾池堵塞的現(xiàn)象，現(xiàn)有的技術(shù)解決方案一方面通過厭氧消化去除污染物可降低部分堵塞風(fēng)險，但難以去除污水中的氨氮等污染物，另一方面通過改進濾池本體加強通風(fēng)，實現(xiàn)緩解堵塞且出水水質(zhì)達標，但是整體裝置結(jié)構(gòu)占地面積大、運營成本高。
本發(fā)明采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種防堵塞高負荷污水處理系統(tǒng)，包括，預(yù)處理系統(tǒng)，用于進行污水的固液分離，去除污水中油脂類和懸浮顆粒物，進行污水中大分子、難降解污染物的好氧降解，以及出水緩沖分配；立體多層式濾池系統(tǒng)，用于同步進行多層污水的縱向過濾和橫向輸送，對污水中的顆粒性有機物和溶解性有機物進行吸附、降解處理；出水回用系統(tǒng)，用于進行過濾后污水的暫存和排放；所述預(yù)處理系統(tǒng)、立體多層式濾池系統(tǒng)和出水回用系統(tǒng)依次管路連接。
為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括：進一步地，所述預(yù)處理系統(tǒng)包括依次連接的用于初步污泥沉降的進水回用區(qū)、用于進行硝化和反硝化的生化處理區(qū)、用于再次進行污泥沉降的泥水分離區(qū)、用于污水緩沖暫存的出水分配區(qū)，所述進水回用區(qū)、生化處理區(qū)、泥水分離區(qū)、出水分配區(qū)之間均設(shè)置有隔板，多個所述隔板形成S型水流方向，所述進水回用區(qū)連接外接管路，所述生化處理區(qū)的水流方向為上進下出，所述泥水分離區(qū)的水流方向為下進上出，所述出水分配區(qū)與立體式多層濾池系統(tǒng)連接。預(yù)處理系統(tǒng)內(nèi)部的隔板設(shè)置，形成了有效的推流形態(tài)，抗沖擊負荷能力強，保障進入濾池的水質(zhì)平穩(wěn)。
進一步地，所述生化處理區(qū)設(shè)置有懸浮式填料架，所述填料架里填充有填料，所述泥水分離區(qū)設(shè)置有沉淀斜管。
進一步地，所述立體多層式濾池系統(tǒng)包括上下分布且連通的上層過濾單元、下層過濾單元和排水單元，所述上層過濾單元和下層過濾單元之間填充有第一濾層，所述上層過濾單元和下層過濾單元均與出水分配區(qū)管路連接，所述上層過濾單元的進水口位置低于下層過濾單元的進水口位置，所述上層過濾單元和排水單元均與出水回用系統(tǒng)管路連接。雙層過濾單元大大提高了濾池系統(tǒng)的過濾能力。
進一步地，所述上層過濾單元包括上布水層和設(shè)置在上布水層上方的覆蓋層，所述上布水層設(shè)置有若干個上布水管，所述上布水管上設(shè)置有若干個上散水孔，所述下層過濾單元包括下布水層和設(shè)置在下布水層下方的第二濾層，所述下布水層設(shè)置有若干個下布水管，所述下布水管上設(shè)置有若干個下散水孔，所述上布水管和下布水管的進水端部分插入出水分配區(qū)，所述上布水管的進水端位置低于下布水管的進水端的位置，所述上布水管遠離出水分配區(qū)的一側(cè)設(shè)置有溢流管，所述溢流管的高度高于上布水管的高度，所述排水單元包括排水層和排水管，所述排水層設(shè)置在第二濾層下方，所述排水管設(shè)置在第二濾層之間，所述溢流管和排水管均與出水回用系統(tǒng)連接。立體式的過濾方式可吸附處理的污染負荷容量大，可以最大限度的發(fā)揮高負荷人工土壤濾池的負荷能力。
進一步地，所述覆蓋層為種植層，所述第一濾層和第二濾層均采用沸石、陶粒、加氣磚碎礫和球形填料中的一種或多種組成。
進一步地，所述出水回用系統(tǒng)包括儲水池、潛水泵和排水管道，所述溢流管和下排水管均與儲水池連接，所述潛水泵設(shè)置在儲水池底部，所述排水管道與潛水泵連接。
進一步地，所述污水處理系統(tǒng)還包括太陽能發(fā)電系統(tǒng)，所述太陽能發(fā)電系統(tǒng)用于給該污水處理系統(tǒng)進行供電。
進一步地，所述污水處理系統(tǒng)還包括用于給預(yù)處理系統(tǒng)、濾池系統(tǒng)進行曝氣充氧的曝氣充氧系統(tǒng)，所述通風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括第一曝氣管、第二曝氣管、輸送氣管、氣泵，所述第一曝氣管設(shè)置在懸浮式填料架下方，所述第一濾層中間設(shè)置有通風(fēng)層，所述第二曝氣管設(shè)置在通風(fēng)層內(nèi)，所述第一曝氣管、第二曝氣管均與輸送氣管連接，所述輸送氣管與氣泵連接。
進一步地，所述污水處理系統(tǒng)還包括用于給預(yù)處理系統(tǒng)、濾池系統(tǒng)進行通風(fēng)換氣的拔風(fēng)換氣系統(tǒng)，所述拔風(fēng)換氣系統(tǒng)包括通風(fēng)管道和旋流式通風(fēng)器，所述通風(fēng)管道一端分別與預(yù)處理系統(tǒng)、通風(fēng)層連接，所述旋流式通風(fēng)器設(shè)置在通風(fēng)管道另一端。拔風(fēng)換氣系統(tǒng)可以利用自然空氣的流動對預(yù)處理系統(tǒng)進行通風(fēng)換氣，避免有害氣體的聚集，降低預(yù)處理系統(tǒng)內(nèi)部的壓力，減少增氧曝氣的阻力，拔風(fēng)換氣系統(tǒng)可以利用自然空氣的流動對立體多層式濾池系統(tǒng)正壓通風(fēng)富氧、負壓拔風(fēng)換氣，有助于進一步消解前期聚集的有機污染物，恢復(fù)立體多層式濾池系統(tǒng)污染負荷容量。
本發(fā)明的有益效果：相比現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明的一種防堵塞高負荷污水處理系統(tǒng)，首先通過預(yù)處理系統(tǒng)進行固液分離、氧化降解和截流緩沖分配，然后利用立體多層式濾池系統(tǒng)進行過濾降解，最后利用通風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)和拔風(fēng)換氣系統(tǒng)進行周期性的主動曝氣增氧和被動通風(fēng)換氣，維持并強化處理系統(tǒng)去除污染物的能力，有效避免了濾池系統(tǒng)的堵塞現(xiàn)象。
立體多層式濾池系統(tǒng)本身采用立體多層過濾方式，橫向雙層設(shè)置的布水管，配合上下多層設(shè)置的復(fù)合填料，一方面部分污水通過重力向下自流利用復(fù)合填料對污水進行過濾，同時另一部分污水通過布水管和排水管流入出水回用系統(tǒng)，避免堵塞，多層復(fù)合填料可以有效提高過濾負荷能力、強化通風(fēng)作用，防止堵塞現(xiàn)象，同時該設(shè)置方式可以適應(yīng)復(fù)雜的村鎮(zhèn)排水環(huán)境，能夠兼容污水處理、初雨調(diào)蓄、防洪排澇等功能。
本系統(tǒng)采用太陽能、風(fēng)能等可再生能源對處理系統(tǒng)進行供電，無需外接電源，降低了建設(shè)和運營使用成本，而且本系統(tǒng)的適用性更為廣泛，尤其是接電困難的偏遠地區(qū)。
（發(fā)明人：方斌斌;汪旭;甘露;陳桐;唐晶;赫英哲;嚴凱;李中柱;陳斌;顧艷梅）
