多級河道污水處理系統及方法與流程

本發明涉及污水處理技術領域，具體涉及多級河道污水處理系統及方法。

背景技術：

隨著城市的發展，人口越來越集中，許多城市的河道被生活污水所污染，且由于城市河網自身流動性小，河道水系不貫通，尤其是河床的提高，阻水瓶頸的出線，河道淤積嚴重，造成水體自凈能力偏弱，僅通過生態系統種植浮床植物等方法難以恢復。目前，對于大中城市河流污染的處理方法一般是在河邊上建設處理系統，因城市河道污水程度嚴重，動植物都無法生存，因此只有當城市河道污染到一定程度后，將河水提升至該系統處理后回排至河道。采用這種方法處理河流污水，不僅污水處理系統占用土地、建設成本高，而且進行污水處理時，需要用泵先將河流污水經水管抽至污水處理系統中，進行處理后處理后的水再經水管排放至河流中，處理效率低，對全河流域進行凈化時尤為顯著。而采用通過泵抽吸到污水處理廠的方法，不僅由于污水處理廠遠離河道，造成管道鋪設的困難，而且耗能大，而且一些中小城市或縣區沒有污水處理廠，無法對污染后的城市內河進行有效的治理。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是現有在城市河道邊上建設污水處理系統，建設難度大成本高，處理效率低，還存在二次污染問題，目的在于提供多級河道污水處理系統及方法，所述多級河道污水處理系統是一種一體化便于移動的綜合污水處理設備，便于存儲、運輸和管理，使用時只需要將一個或多個上述污水處理設備投入待處理河水區域內，通過兼氧、好氧生物技術處理、以及沉淀多級綜合處理，獲得凈化水呈噴泉狀噴出，又可促進區域水體循環流動，發揮良好的凈化效果，有利于降低成本、保障城市河道水質提高。

本發明通過下述技術方案實現：

多級河道污水處理系統，包括依次連接的底座、筒體和頂蓋；所述筒體內部沿軸向由上至下通過第一隔板和第二隔板依次分隔為兼氧處理腔、好氧處理腔和沉淀腔，所述兼氧處理腔、好氧處理腔和沉淀腔依次連通，所述沉淀腔內設有絮凝劑；所述筒體上還設有進水管和排水管，所述進水管用于將河水導入兼氧處理腔，所述排水管用于將沉淀腔內的凈化水排出。

將污水處理設備的整體設置為筒體結構，有利于平衡其受水流作用，且由于城市河道自身河水流動性小，可保證整體結構在水體內相對穩定安置；且整體結構便于存儲、運輸和管理，使用時只需要將一個或多個上述污水處理設備投入待處理河水區域內，通過兼氧、好氧生物技術處理、以及沉淀多級綜合處理，獲得凈化水呈噴泉狀噴出，又可促進區域水體循環流動，發揮良好的凈化效果，有利于降低成本、保障城市河道水質提高。

優選地，所述兼氧處理腔內設有溢流管，所述溢流管軸向一端穿過第一隔板與好氧處理腔連通，且溢流管與第一隔板的接觸面密封固定。

兼氧處理腔作為一級處理段，發揮主要的河水凈化作用；通過設置溢流管可增加待處理河水在兼氧處理腔內的停留時間，保障河水中大分子有機物與兼氧生物填料的充分接觸、充分反應；被凈化的河水由溢流管流入好氧處理腔內進一個處理。

優選地，所述第二隔板上設有開口槽，且所述開口槽上連接設有折流板，所述折流板位于沉淀腔內，所述好氧處理腔和沉淀腔依次通過開口槽和折流板上的通道連通。

將好氧處理腔與沉淀腔主要通過這折流板通道連通，由好氧處理腔進一步處理的河水流經折流板時，由于流向改變，流速減慢，既有利于促進水中雜質沉淀，又可防止水流較大對沉淀腔內進行沉淀分離后的河水形成較大的沖擊，影響最終排出水的凈化質量。

優選地，所述折流板包括依次首尾連接的三個擋板，且沿水流方向，所述三個擋板所在平面與水平線的夾角依次為α＝45°，β＝20°，γ＝70°。

通過設置各擋板的傾斜角度，可保障河水在好氧處理腔內有足夠的停留時間并促進水中雜質的沉淀，同時還需要保障水流順暢，防止在折流板處水流過小，降低凈化效率。

優選地，所述兼氧處理腔和好氧處理腔內側壁上均設有網筐，所述兼氧處理腔的網筐內填充有兼氧型生物填料，所述好氧處理腔的網筐內填充有好氧生物填料；所述好氧處理腔的側壁上還設有曝氣管，所述曝氣管用于通過鼓風機將河道水面上方空氣通入好氧處理腔內；所述曝氣管的出氣端位于網筐的下方且設有微孔曝氣器；所述筒體的頂部設有排氣管，所述排氣管用于連通兼氧處理腔內液面上部空間與河道水面上部大氣環境。

設置曝氣管及微孔曝氣器主要用于保障好氧處理腔內對含小分子雜物的河水進一步凈化處理提供充足的氧氣；將兼氧型生物填料和好氧生物填料設置于網筐內，即可保障兼氧型生物填料和好氧生物填料與河水充分接觸、以及體積膨脹，保障大分子有機物與生物膜充分反應，以及形成一定的硫化狀態，同時，將其限制在網筐空間內，保障溢流管順利排水，及便于更換處理。同時設置排氣管用于排放兼氧型生物填料在處理污水時產生的廢氣，同時還用于將好氧處理腔內的多余空氣排出。

優選地，所述筒體上設置至少兩個進水管所述進水管的進水端位于筒體的底部，若干進水管均勻分布于筒體的側壁上。

由于河道底部的河水含氧量少，污染物多，通過將進水管的進水端設于筒體底部，主要用于抽取河道底部的河水進行凈化，保障對河道污水的充分凈化處理；同時抽取河道底部的水進行凈化，再將凈化水由河水表面噴出，有利于形成垂直循環流過程，促進表層水體與底層水體交換，改善微生態環境，強化水體自凈能力，短期內改善水質。同時采用若干凈水管沿筒體周向分布，同時凈水，可對兼氧處理腔內被溢流管截留的河水形成強大的攪動作用，與兼氧生物膜充分反應，最后經溢流管排出。

優選地，所述排水管包括主管和分支管，主管通過多通管路分配器與分支管連通；所述分支管依次穿過第二隔板、第一隔板和筒體的頂部、并延伸穿出頂蓋幾何中心處；所述頂蓋為半球形殼體，所述分支管沿頂蓋的幾何中心為基點伸展呈輻射狀分布設于頂蓋上，且位于頂蓋上的分支管上均設有噴頭。

通過設置主管及分支管排水管及，將分支排水管輻射狀分布設置于頂蓋上，凈化水呈噴泉狀噴涌而出，即可促進凈化水與空氣充分接觸，促進溶氧量，同時還可形成景觀，便于河道兩旁行人觀賞。

優選地，所述底座為充氣式浮墊，所述充氣式浮墊的充氣嘴通過充氣管旁通接于曝氣管上。

將底座設為充氣式浮墊，在需要移動所述污水處理筒體整體設備時，只需要向充氣式浮墊內充氣，利用充氣浮墊的浮力作用來平衡筒體整體設備結構的重力，便于工作人員移動整個污水處理設備系統。

優選地，所述污水處理系統還包括控制系統，所述控制系統包括液位傳感器和控制終端，所述液位傳感器用于實時檢測兼氧處理腔、好氧處理腔和沉淀腔內液位信息，并傳送至控制終端；所述控制終端用于依據兼氧處理腔和好氧處理腔內液位高度控制進水管上的電機和閥門的運作、以及曝氣管上的電機和閥門的運作；控制終端依據沉淀腔內液位高度控制排氣管上的電機和閥門的運作；所述控制終端還用于控制充氣管上閥門的運作以及充氣式浮墊的排氣閥的運作。

基于上述多級河道污水處理系統的污水處理方法，包括以下步驟：

步驟a，將安裝有底座的筒體置于待處理河道水中，且確保頂蓋位于河水面上方；

步驟b，進水：通過進水管將河道廢水導入兼氧處理腔內；

步驟c，兼氧處理：河道河水與兼氧生物填料充分接觸，將河水中的大分子有機物分解為易生化的小分子有機物，廢氣由排氣管排出；

步驟d，好氧處理：經兼氧處理腔處理的河水通過溢流管進入好氧處理腔內，在曝氣管的曝氣作用下，通過好氧生物填料處理，進一步將剩余污染物質除去；

步驟e，沉淀：經好氧處理腔處理河水通過開口槽和折流板流入沉淀腔內進行沉淀；

步驟f，排水：沉淀腔內上部凈化水依次通過排水主管、排水支管和噴頭從頂蓋上部噴出。

本發明與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：

本發明提供了一種多級河道污水處理系統及方法，將污水處理設備的整體設置為筒體結構，有利于平衡其受水流作用，將污水處理設備的整體設置為筒體結構，有利于平衡其受水流作用，且由于城市河道自身河水流動性小，可保證整體結構在水體內相對穩定安置；且整體結構便于存儲、運輸和管理，使用時只需要將一個或多個上述污水處理設備投入待處理河水區域內，通過兼氧、好氧生物技術處理、以及沉淀多級綜合處理，獲得凈化水呈噴泉狀噴出，又可促進區域水體循環流動，發揮良好的凈化效果，有利于降低成本、保障城市河道水質提高；由于河道底部的河水含氧量少，污染物多，通過將進水管的進水端設于筒體底部，主要用于抽取河道底部的河水進行凈化，保障對河道污水的充分凈化處理；同時抽取河道底部的水進行凈化，再將凈化水由河水表面噴出，有利于形成垂直循環流過程，促進表層水體與底層水體交換，改善微生態環境，強化水體自凈能力，短期內改善水質。同時采用若干凈水管沿筒體周向分布，同時凈水，可對兼氧處理腔內被溢流管截留的河水形成強大的攪動作用，與兼氧生物膜充分反應，最后經溢流管排出。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發明多級河道污水處理系統整體結構示意圖；

圖2為本發明筒體截面結構示意圖；

圖3為本發明頂蓋俯視結構示意圖；

圖4為本發明折流板局部截面結構示意圖。

附圖中標記及對應的零部件名稱：1-底座，2-筒體，21-第一隔板，22-第二隔板，23-兼氧處理腔，24-好氧處理腔，25-沉淀腔，26-折流板，27-網筐，28-污泥導出管，3-頂蓋，4-進水管，5-排水管，51-主管，52-分支管，53-多通管路分配器，54-噴頭，6-溢流管，7-曝氣管，8-排氣管。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發明作進一步的詳細說明，本發明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發明，并不作為對本發明的限定。

實施例1

如圖1～4所示，本發明提供了一種多級河道污水處理系統，包括依次連接的底座1、筒體2和頂蓋3，筒體2為軸向底端封閉的筒狀結構，且軸向頂端可采用可拆卸連接的蓋板封口，頂蓋3與筒體2的軸向頂端通過法蘭密封連接。筒體2內部沿軸向由上至下通過第一隔板21和第二隔板22依次分隔為兼氧處理腔23、好氧處理腔24和沉淀腔25。兼氧處理腔23、好氧處理腔24和沉淀腔25依次連通，沉淀腔25內投放絮凝劑；筒體2側壁上還設有進水管4和排水管5，進水管4用于將河水導入兼氧處理腔23，排水管5用于將沉淀腔25內的凈化水排出。

實施例2

在實施例1的基礎上進一步改進，兼氧處理腔23內設有溢流管6，溢流管6軸向一端穿過第一隔板21與好氧處理腔24連通，且溢流管6與第一隔板21的接觸面通過焊接密封固定。第二隔板22上設有矩形開口槽，且開口槽上一體化連接有折流板26，折流板26位于沉淀腔25內，好氧處理腔24和沉淀腔25依次通過開口槽和折流板26上的通道連通。折流板26包括依次首尾連接的三個擋板，且沿水流方向，三個擋板所在平面與水平線的夾角依次為α＝45°，β＝20°，γ＝70°。

實施例3

在實施例2的基礎上進一步改進，所述兼氧處理腔23和好氧處理腔24內側壁上均可拆卸連接設有網筐27，兼氧處理腔23的網筐27內填充有兼氧型生物填料。好氧處理腔24的網筐27內填充有好氧生物填料。好氧處理腔24的側壁上還設有曝氣管7，曝氣管7用于通過鼓風機將河道水面上方空氣通入好氧處理腔24內；曝氣管7的出氣端位于網筐27的下方且設有微孔曝氣器。筒體2的頂部設有排氣管8，排氣管8用于連通兼氧處理腔23內液面上部空間與河道水面上部大氣環境。

實施例4

在實施例3的基礎上進一步改進，所述筒體2上設置至四個進水管4，進水管4的進水端位于筒體2的底部，四個進水管4均勻分布于筒體2的側壁上。

實施例5

在實施例4的基礎上進一步改進，所述排水管5包括主管51和分支管52，主管51通過八通管路分配器53與八根分支管52連通。分支管52依次穿過第二隔板22、第一隔板21和筒體2的頂部、并延伸穿出頂蓋3幾何中心處。頂蓋3為半球形殼體，分支管52沿頂蓋3的幾何中心為基點伸展呈輻射狀分布設于頂蓋3上，且位于頂蓋3上的分支管52上均設有噴頭54。

實施例6

在實施例5的基礎上進一步改進，所述底座1為充氣式浮墊，充氣式浮墊的充氣嘴通過充氣管旁通接于曝氣管7上。

實施例7

在實施例6的基礎上進一步改進，所述污水處理系統還包括控制系統用于控制整個污水處理系統正常運行，防止好氧處理腔內多余空氣無法順利排出，保障污水處理持續進行；同時還有利于實現遠程開關控制，便于移動和管理。所述控制系統包括液位傳感器和控制終端，所述液位傳感器用于實時檢測兼氧處理腔23、好氧處理腔24和沉淀腔25內液位信息，并傳送至控制終端；所述控制終端用于依據兼氧處理腔23和好氧處理腔24內液位高度控制進水管4上的電機和閥門的運作、以及曝氣管7上的電機和閥門的運作；控制終端依據沉淀腔25內液位高度控制排氣管8上的電機和閥門的運作；所述控制終端還用于控制充氣管上閥門的運作以及充氣式浮墊的排氣閥的運作。

實施例8

基于實施例7所述的多級河道污水處理系統污水處理方法，具體步驟為：

步驟a，將安裝有底座1的筒體2置于待處理河道水中，且確保頂蓋3位于河水面上方；

步驟b，進水：通過進水管4將河道廢水導入兼氧處理腔23內；

步驟c，兼氧處理：河道河水與兼氧生物填料充分接觸，將河水中的大分子有機物分解為易生化的小分子有機物，廢氣由排氣管8排出；

步驟d，好氧處理：經兼氧處理腔23處理的河水通過溢流管5進入好氧處理腔24內，在曝氣管7的曝氣作用下，通過好氧生物填料處理，進一步將剩余污染物質除去；

步驟e，沉淀：經好氧處理腔24處理河水通過開口槽和折流板26流入沉淀腔25內進行沉淀；

步驟f，排水：沉淀腔25內上部凈化水依次通過排水主管51、排水支管52和噴頭53從頂蓋3上部噴出。

以上所述的具體實施方式，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施方式而已，并不用于限定本發明的保護范圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。