申请日2009.08.24
公开(公告)日2010.02.03
IPC分类号C02F9/14; C02F3/24; C02F3/34; C02F3/32
摘要
本发明涉及一种利用排水沟渠的污水原位净化系统，排水沟渠沿纵向分隔为相互平行的处理渠和分流渠，在处理渠和分流渠的前端设有分流槽。在处理渠前端设有沉砂池，尾端设有沉淀池，在沉砂池和沉淀池之间设有接触氧化池和人工湿地池，沉砂池、接触氧化池、人工湿地池和沉淀池通过横向隔墙分隔。本发明不仅可有效利用沟渠空间对污水进行原位净化处理，实现对污水的持续处理和净化，而且还可以使沟渠成为一道与周围环境相和谐的景观。本系统可以充分利用沟渠内部高差变化对污水进行跌水充氧，降低污水处理成本;不产生二次污染，不影响沟渠泄洪，并且可以有效拦截和去除由于初期雨水冲刷效应而导致的高浓度污染物。
权利要求书
1、利用排水沟渠的污水原位净化系统，包括排水沟渠，其特征在于：所述排水沟渠 通过沿水流方向的纵向隔墙(15)将排水沟渠分为相互平行的处理渠和分流渠(7)，在处 理渠和分流渠的前端设有控制污水进入处理渠流量、而让余下污水进入分流渠的分流槽 (1);在处理渠前端设有沉砂池(2)，尾端设有沉淀池(6)，在沉砂池(2)和沉淀池(6) 之间依次或交替设有接触氧化池和人工湿地池(5)，沉砂池(2)、接触氧化池、人工湿地 池(5)和沉淀池(6)通过横向隔墙(16)分隔。
2、根据权利要求1所述的利用排水沟渠的污水原位净化系统，其特征在于：在沉砂 池(2)进水口设有大孔径竹网格栅，在沉砂池出水口设有多道孔径逐渐递减的竹网格栅。
3、根据权利要求1或2所述的利用排水沟渠的污水原位净化系统，其特征在于：所 述接触氧化池内设有填料(10)和若干平行的导流隔墙(9)，导流隔墙(9)横向立在接 触氧化池内，导流隔墙由两组构成，一组只与处理渠两侧壁形成过流通道，且两侧壁的过 流通道交错设置，另一组只与处理渠上下形成过流通道，且上下过流通道交错设置。
4、根据权利要求1或2所述的利用排水沟渠的污水原位净化系统，其特征在于：所 述人工湿地池(5)内设有导流隔墙(9)、碎石填料(8)和挺水植物(12)，导流隔墙(9) 横向立在人工湿地池(5)内，导流隔墙(9)与处理渠上下形成过流通道，且上下过流通 道交错设置。
5、根据权利要求4所述的利用排水沟渠的污水原位净化系统，其特征在于：所述人 工湿地池内的碎石填料(8)在每两个导流隔墙分隔成的处理段内分为三层，分别为中等 粒径的碎石填料、中-小粒径碎石填料和小粒径碎石填料，在不同粒径碎石填料交界处错落 布置多层平面竹网(13)，沿水流方向三层填料粒径由大到小等厚布置。
6、根据权利要求4所述的利用排水沟渠的污水原位净化系统，其特征在于：所述挺 水植物(12)通过碎石填料(8)固定在人工湿地池(5)内，由一种挺水植物或多种挺水 植物混种而成。
7、根据权利要求1或2所述的利用排水沟渠的污水原位净化系统，其特征在于：所 述沉淀池(6)内设有进水挡板(17)、出水挡板(18)和位于进水挡板与出水挡板之间的 浮水植物(14)，进水挡板(17)与渠底之间、出水挡板(18)与渠底之间形成处理水只 能由此通过的水流通道。
8、根据权利要求1或2所述的利用排水沟渠的污水原位净化系统，其特征在于：所 述接触氧化池和人工湿地池(5)的出水隔墙顶端为倾斜溢流坝，在出水隔墙外侧不同高 度设置至少两级由上至下突出长度依次增加的跌水挡板(11)，跌水挡板(11)与水平面的 夹角为5～10°。
9、根据权利要求1或2所述的利用排水沟渠的污水原位净化系统，其特征在于：所 述分流槽(1)设于分流渠(7)前端与沉砂池(2)并列，分流槽出水口设有高度可调的 用于溢流或泄洪的矩形堰。
说明书
利用排水沟渠的污水原位净化系统
技术领域
本发明涉及一种污水处理系统，具体指对现有的排水沟渠改造而成的污水净化系统， 属于环境保护水处理领域。
背景技术
近20年来，随着我国城市化水平的不断提高和城镇化水平的加快，城市与城镇人口 不断增加，污水排放量也在以每年超过5%的速度增加。目前，我国城镇污水集中处理率 为50%左右，但仍有近200个城市、约80%的城镇没有建成污水处理厂，西部地区问题更 加突出。随意排放的生活污水严重污染了城镇附近水体，威胁了居民的日常生活和身体健 康。
在我国的水污染治理中，一般是兴建大范围的污水管网和污水处理厂来集中收集和处 理污水，但由于技术经济条件的限制，即使在大城市中，污水的收集率也不超过70%。在 城镇中，尤其是山地型的城镇中，由于基本没有污水厂和相应的污水管网，生活污水多通 过暗渠+明渠的形式就近排入附近水体。这导致作为城市排水体系组成部分和城镇排水主 要手段的排水沟渠，尤其是明渠，常常是污水横流，垃圾密布，臭气熏人。
在河道和沟渠的治理中，常采用的方法有在沟渠内投加絮凝剂、杀藻剂等化学方法， 或采用疏浚、清淤、绿化和截污等物理方法，虽然也能起到一定的作用，但多为暂时的， 不彻底的。因此如何使排水沟渠由纳污排污变为除污还清，融入周围的生态环境，己经成 为城市城镇水环境建设中亟待解决的问题。
目前城镇人工强化排水沟渠的水处理技术和装置还比较少，比较常见的是采用接触氧 化法处理沟渠污水，即在排水沟渠内沿水流方向设置固定微生物载体，并在载体上形成生 物膜，污水在沟渠内流动过程中得到净化。但是单一的接触氧化法与污水的接触时间短， 也没有充分利用排水沟渠的空间，同时需要人工曝气装置，故在实际应用中受到了较多限 制。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提出一种对现有的排水沟渠改造而成 的污水净化系统，本系统可以有效利用沟渠空间和坡度对污水进行原位生态处理，实现对 污水的持续处理和净化，而且还可以使沟渠成为一道与周围环境相和谐的景观。
本发明的目的是这样实现的：
利用排水沟渠的污水原位净化系统，排水沟渠通过沿水流方向的纵向隔墙将排水沟渠 分为相互平行的处理渠和分流渠，在处理渠和分流渠的前端设有控制污水进入处理渠流 量、而让余下污水进入分流渠的分流槽;在处理渠前端设有沉砂池，尾端设有沉淀池，在 沉砂池和沉淀池之间依次或交替设有接触氧化池和人工湿地池，沉砂池、接触氧化池、人 工湿地池和沉淀池通过横向隔墙分隔。
在沉砂池进水口设有大孔径竹网格栅，在沉砂池出水口设有多道孔径逐渐递减的竹网 格栅。
所述接触氧化池内设有填料和若干平行的导流隔墙，导流隔墙横向立在接触氧化池 内。导流隔墙由两组构成，一组只与处理渠两侧壁形成过流通道，且两侧壁的过流通道交 错设置;另一组只与处理渠上下形成过流通道，且上下过流通道交错设置。
所述人工湿地池内设有导流隔墙、碎石填料和挺水植物，导流隔墙横向立在人工湿地 池内。导流隔墙与处理渠上下形成过流通道，且上下过流通道交错设置。人工湿地池内的 碎石填料在每两个导流隔墙分隔成的处理段内分为三层，分别为中等粒径的碎石、中-小粒 径碎石和小粒径碎石，在不同粒径碎石填料交界处错落布置多层平面竹网，沿水流方向三 层填料粒径由大到小等厚布置。挺水植物采用无土栽培的方式种植，挺水植物通过碎石填 料固定在人工湿地池内，由一种挺水植物或多种挺水植物混种而成。
所述沉淀池内设有进水挡板、出水挡板和位于进水挡板与出水挡板之间的浮水植物， 进水挡板与渠底之间、出水挡板与渠底之间形成处理水只能由此通过的水流通道。
所述接触氧化池和人工湿地池的出水隔墙顶端为倾斜溢流坝，在出水隔墙外侧不同高 度设置至少两级由上至下突出长度依次增加的跌水挡板，跌水挡板与水平面的夹角为 5～10°。
所述分流槽设于分流渠前端与沉砂池并列，分流槽出水口设有高度可调的用于溢流或 泄洪的矩形堰。
本发明沟渠净化污水的基本原理如下：生活污水首先进入分流渠的分流槽，通过调节 分流槽出口矩形堰的高度控制进入沉砂池的流量。旱天污水流量可以全部进入处理渠处 理，雨天过剩流量从分流渠溢流。进入处理渠的污水，通过流入端竹网格栅的拦截作用， 去除一些形体较大的固体垃圾。进入沉砂池后，依靠沉砂区沉淀作用和出水口多道孔径递 减的竹网格栅可以沉降和拦截污水中的部分悬浮物质。之后污水进入接触氧化段，在填料 的吸附作用、填料上附着生长生物膜的生物降解作用下，污染物的浓度得以降低，出水经 倾斜溢流坝和多级跌水挡板跌水曝气后进入下一段接触氧化池。在经过多级垂直流和折流 式接触氧化池后，污水进入人工湿地池。人工湿地池主要是在填料、植物和微生物的综合 作用下去除水中的污染物质。当污水流经时，悬浮物被填料及植物根系阻拦截留，有机污 染物通过填料上附着生物膜的吸附，同化及生物降解去除，而污水中的营养物质可被水生 植物吸收利用。污水进入沉淀池后，通过沉淀作用和浮水植物的吸收、吸附作用来进一步 去除水中的污染物。除此之外，利用沟渠内部各处理段出水口和进水口的高度差，设置了 跌水曝气，使污水在跌落的过程中与空气接触进行充氧，强化生物去除污染物的效能。在 实际的沟渠系统中，沉砂池、接触氧化池、人工湿地池、沉淀池可以根据沟渠的实际长度 和坡度，以及污水水质，可以连续多级构建，或者是交叉构建。在沟渠各处理段联合作用 下，可以有效降解城市、城镇生活污水、少量工业废水以及农田排水的污染物质。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的效果：
(1)不仅可有效利用沟渠空间对污水进行原位净化处理，而且还可以构建排水沟渠系 统的生态功能，成为与周围环境相和谐的景观。
(2)可以充分利用沟渠内部高差变化对污水进行跌水充氧，运行不需消耗电能，降低 污水处理的成本。
(3)适用于城镇的排水沟渠，尤其是明渠，对山地地形的村镇、地势较高的城市边缘 地带、污水管网不健全地区有良好的适应性。
(4)不产生二次污染，不影响沟渠泄洪，并且可以有效拦截和去除由于初期雨水冲刷 效应而导致的高浓度污染物。
