申请日2011.12.13
公开(公告)日2012.06.13
IPC分类号C02F9/14
摘要
一种多功能立体式城市污水综合处理与回用系统，涉及一种城市污水处理设备。提供一种集污水三级处理与景观绿化为一体，具有占地少、能耗低、处理率高、出水可回用等优点的多功能立体式城市污水综合处理与回用系统。设有二级处理设备和三级处理设备;二级处理设备设有污水提升井，集水池，调节池，酸碱投加装置、混凝反应池，混凝剂投加装置、初沉淀池，厌氧滤池、好氧滤池、鼓风机、二沉淀池、污泥浓缩池、污泥压滤机、压滤水收集槽、清水池、提升泵、除臭滤池、石英砂过滤器、保安过滤器、超滤柱、浓水暂存池和重金属回收装置;三级处理设备设有清水池提升泵、穿孔布水器、湿地种植区、过滤池和蓄水池;污水提升井外接市政污水出口。
权利要求书
1.一种多功能立体式城市污水综合处理与回用系统，其特征在于设有二级处理设备和三 级处理设备;所述二级处理设备设有污水提升井，集水池，调节池，酸碱投加装置、混凝反 应池，混凝剂投加装置、初沉淀池，厌氧滤池、好氧滤池、鼓风机、二沉淀池、污泥浓缩池、 污泥压滤机、压滤水收集槽、清水池、提升泵、除臭滤池、石英砂过滤器、保安过滤器、超 滤柱、浓水暂存池和重金属回收装置;所述三级处理设备设有清水池提升泵、穿孔布水器、 湿地种植区、过滤池和蓄水池;
所述污水提升井外接市政污水出口，市政污水经隔渣网进入污水提升井，污水提升井由 污水提升泵接集水池，集水池的出口接调节池，酸碱投加装置的出口接入调节池内，调节池 的出口接混凝反应池的入口，混凝剂投加装置的出口接入混凝反应池，初沉淀池的入口接混 凝反应池的出口，初沉淀池的出口接砂过滤器的入口，初沉淀池的上清液经污水提升泵送入 砂过滤器的入口，保安过滤器的入口接砂过滤器的出口，超滤柱的入口接保安过滤器的出口， 浓水暂存池的入口接超滤柱的含重金属浓水出口，重金属回收装置的入口接浓水暂存池的出 口;超滤柱的过滤清水出口经带切换阀管道接入厌氧滤池，厌氧滤池的出水口接好氧滤池的 入水口，鼓风机的空气出口接入好氧滤池内，好氧滤池的溢流口接二沉淀池的入水口，调节 池、混凝反应池、初沉淀池和二沉淀池的污泥出口经污泥泵接污泥浓缩池的污泥入口，污泥 浓缩池的浓缩污泥出口经螺杆泵接入污泥压滤机，污泥压滤机的压滤水排出口接压滤水收集 槽入口;二沉淀池的上清液出口接清水池，清水池的清水出口经提升泵接入三级处理设备的 湿地种植区的穿孔布水器入口;穿孔布水器的出口经湿地种植区的土壤层接过滤池的入口， 过滤池的出口接蓄水池的入水口，畜水池的出水口接入灌溉绿地的入水口，灌溉绿地的出水 口接入供水设施;好氧滤池的上部经臭气收集管和抽气机接除臭滤池，除臭滤池上设有排气 口，除臭滤池内填充生物填料层。
2.如权利要求1所述的一种多功能立体式城市污水综合处理与回用系统，其特征在于所 述厌氧滤池设2～3级。
3.如权利要求1所述的一种多功能立体式城市污水综合处理与回用系统，其特征在于所 述好氧滤池设2～3级。
4.如权利要求1所述的一种多功能立体式城市污水综合处理与回用系统，其特征在于所 述好氧滤池的溢流口经回流液循环水泵返回接入厌氧滤池。
5.如权利要求1所述的一种多功能立体式城市污水综合处理与回用系统，其特征在于所 述蓄水池的溢流出口接入雨水收集管网。
6.如权利要求1所述的一种多功能立体式城市污水综合处理与回用系统，其特征在于所 述厌氧滤池和好氧滤池内均设填料和填料支架。
7.如权利要求6所述的一种多功能立体式城市污水综合处理与回用系统，其特征在于所 述填料采用贝壳，贝壳装入网袋内，再铺设在填料支架上。
8.如权利要求6所述的一种多功能立体式城市污水综合处理与回用系统，其特征在于所 述填料支架采用双层填料支架。
说明书
一种多功能立体式城市污水综合处理与回用系统
技术领域
本发明涉及一种城市污水处理设备，尤其是涉及一种多功能立体式城市污水综合处理与 回用系统。
背景技术
传统的废水处理设施存在着占地大、造价高昂和建造周期长等缺点，远跟不上乡镇工业 与城镇居民小区发展的速度。当前，各国都在寻求发展高效、多功能、节能、紧凑(节地)及 易于运行管理的废水处理技术，期望污水，特别是城市污水，经过简单的格栅和初沉淀处理， 再经高效生物与生态联合工艺处理后就能达到外排或回用的水质标准。这将大幅度地节省建 设投资及运行成本，使废水处理设施布局紧凑，便于屏蔽，改善外观。
强化生物滤池技术是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续二次沉淀池和污泥 回流，具有容积负荷高、水力停留时间短、投资少、占地小、出水水质好、生物浓度高、管 理简单等特点;缺氧/好氧(简称A/O)生物滤池工艺适合于同时去除污水中有机物和氮磷([1] 郑俊，吴浩汀.曝气生物滤池工艺的理论与工程应用[M].北京：化学工业出版社-环境科学与工 程出版中心，2005：59-105;[2]李金志.贝壳的综合利用[J].淮海工学院学报，2001，10： 22-23)。废弃物牡蛎壳不仅具有适合生物生息的粗糙表面，有利于增殖缓慢的硝化菌附着， 而且富含CaCO3，在COD的酸化环境中能产生Ca2+，可与PO43-结合形成沉淀实现化学除磷， 此外还能为生物脱氮的硝化过程提供碱度，因此是生物滤池填料的最佳选择，既能节省碱度 药剂成本，又能大量利用牡蛎壳，为解决海产废弃物的处理处置问题提供了新的思路([3]熊 小京，叶志隆.贝壳与球形塑料填料曝气生物滤池的硝化特性比较[J].厦门大学学报2005， 44(4)：538-541;[4]熊小京，申茜，王新红，等.缺氧/好氧牡蛎壳生物滤池的氮磷去除性 能研究[J].环境科学与技术.2008，31(12B)：76-79)。
通过从原位污染环境中筛选具有高效降解污染物的功能基因菌源，采用高密度富集培养 和基因改良等手段，制备对污染物具有特殊净化功能菌剂，在生物滤池的启动阶段和运行阶 段可适当的投入这些功能净化菌剂，利于强化生物滤池的除氮和除去高浓度有机物或某些难 降解有机物的生化效率([5]王建芳，赵庆良，金文彪，等.生物强化技术及其在污水生物处理 中的应用[J].生物工程学报，2007.1(90：41-44))。
目前，工业废水及城市污水中重金属的处理与回收主要采用吸附、离子交换、生物吸附 与沉淀、膜分离、电解以及胶束增强超滤等技术。代表性的膜分离技术是络合/超滤/解络合工 艺，含重金属原水经由给水泵进入超滤膜，大分子络合物被超滤膜截留，从而达到去除重金 属离子的目的。络合一超滤技术的流程第一步为大分子配体从与之间的络合反应，第二步为 络合物被超滤膜截留，即“超滤过程”。有效应用膜分离技术可以实现水及废水中有价值成分 的回收与再利用已成为重金属处理与回收的主流技术，具有占地面积小、效率高等特点([6] 陈伟建。膜分离技术在重金属废水处理中的应用研究进展.广东化工，2009.36(4)：132-135)。
人工湿地能有效减少废水中的固体悬浮物、生化需氧量、氮、磷、有机污染物和重金属。 由于其良好的处理效果、较低的建造运行成本及环境友好，可广泛应用于城市污水处理、流 域农业面源污染和富营养化控制等([7]潘继征，李文朝，李海英，等.人工增氧型复合湿地污 染物净化效果[J].生态与农村环境学报，2010，26(5)：482-486;[8]吴桐.居住小区污水湿地生 态处理方法：中国，CN02125568.7[P].2003-1-22;[9]重庆大学.中国西部小城镇环境基础设施 经济适用技术及示范(技术识别、集成与示范)[DB].1000890146.万方成果库.2010;[10]汤显 强.人工潜流湿地净化富营养化水体试验研究——以津河为例[D].南开大学，2009;[11]华南 农业大学.复合垂直下行流人工湿地处理污水的方法及其处理系统：中国， CN200710027955.6[P].2007-10-17)。与之相比，传统的废水三级处理或深度处理工艺大多采 用混凝沉淀、过滤、消毒杀菌等，容易造成二次污染、成本高，对低浓度污染物废水难以有 效处理。人工湿地技术具有生态、绿色、高效、无二次污染、成本低廉等优点。然而，常见 的人工湿地多采用一年或多年生草本湿地植物处理废水，需要经常收割，不仅费工、费时且 容易造成次生污染，而利用多年生木本湿地植物如红树进行废水处理，不仅能够长期有效去 除废水污染物，还省去收割的投入，而且可为附近居民提供常年的绿色景观。混种红树和一 年、多年生草本湿地植物可以优势互补，实现处理效率和湿地生态功能的最优化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种集污水三级处理与景观绿化为一体，具有占地少、能耗低、 处理率高、出水可回用等优点的多功能立体式城市污水综合处理与回用系统。
本发明设有二级处理设备和三级处理设备;所述二级处理设备设有污水提升井，集水池， 调节池，酸碱投加装置、混凝反应池，混凝剂投加装置、初沉淀池，厌氧滤池、好氧滤池、 鼓风机、二沉淀池、污泥浓缩池、污泥压滤机、压滤水收集槽、清水池、提升泵、除臭滤池、 石英砂过滤器、保安过滤器、超滤柱、浓水暂存池和重金属回收装置;所述三级处理设备设 有清水池提升泵、穿孔布水器、湿地种植区、过滤池和蓄水池;
所述污水提升井外接市政污水出口(所述市政污水出口是采用现有物理沉淀设备处理后 的污水出口，物理沉淀设备可称为一级处理设备)，市政污水经隔渣网进入污水提升井，污水 提升井由污水提升泵接集水池，集水池的出口接调节池，酸碱投加装置的出口接入调节池内， 调节池的出口接混凝反应池的入口，混凝剂投加装置的出口接入混凝反应池，初沉淀池的入 口接混凝反应池的出口，初沉淀池的出口接砂过滤器的入口，初沉淀池的上清液经污水提升 泵送入砂过滤器的入口，保安过滤器的入口接砂过滤器的出口，超滤柱的入口接保安过滤器 的出口，浓水暂存池的入口接超滤柱的含重金属浓水出口，重金属回收装置的入口接浓水暂 存池的出口;超滤柱的过滤清水出口经带切换阀管道接入厌氧滤池，厌氧滤池的出水口接好 氧滤池的入水口，鼓风机的空气出口接入好氧滤池内，好氧滤池的溢流口接二沉淀池的入水 口，调节池、混凝反应池、初沉淀池和二沉淀池的污泥出口经污泥泵接污泥浓缩池的污泥入 口，污泥浓缩池的浓缩污泥出口经螺杆泵接入污泥压滤机，污泥压滤机的压滤水排出口接压 滤水收集槽入口;二沉淀池的上清液出口接清水池，清水池的清水出口经提升泵接入三级处 理设备的湿地种植区的穿孔布水器入口;穿孔布水器的出口经湿地种植区的土壤层接过滤池 的入口，过滤池的出口接蓄水池的入水口，畜水池的出水口接入灌溉绿地的入水口，灌溉绿 地的出水口接入供水设施;好氧滤池的上部经臭气收集管和抽气机接除臭滤池，除臭滤池上 设有排气口，除臭滤池内填充生物填料层。
所述厌氧滤池可设2～3级;所述好氧滤池可设2～3级。
所述好氧滤池的溢流口还可经回流液循环水泵返回接入厌氧滤池。
所述蓄水池的溢流出口还可接入雨水收集管网。
所述厌氧滤池和好氧滤池内均可设填料和填料支架，所述填料可采用贝壳，贝壳装入网 袋内，再铺设在填料支架上，所述填料支架可采用双层填料支架。
本发明采用厌氧与好氧生物滤池充填贝壳填料，用自制的净化功能菌剂接种启动，具有 有机物氧化，硝化与反硝化，生物除磷等处理功能、重金属回收采用络合/超滤/解络合工艺、 人工湿地多种植物协同脱除氮磷及重金属技术等。
本发明集污水三级处理与景观绿化为一体的立式污水综合处理与回用设施。设施采用地 上地下立体结构布置，下部为污水一、二级处理设备，上部为三级处理设备;一级处理设备 为传统的物理沉淀池，二级处理设备包括贝壳填料生物滤池、络合/超滤/解络合膜法重金属回 收装置，三级处理设备采用潜流式复合人工湿地，可综合处理同时含有生活排水与工业废水 的城市污水，具有多功能、高处理率、占地少、低能耗及出水可满足回用标准等优势。
本发明通过整合膜法/化学法组合技术处理并回收污水中的重金属，强化生物滤池法去除 污水中有机质氮磷，绿色生态景观湿地法进一步将出水深度处理至满足中水回用水质指标， 设计出一种集污水三级处理与景观绿化为一体的立式污水综合处理与回用设施。
