專利名稱：：城市河流水域生態(tài)環(huán)境綜合治理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及城市建設(shè)發(fā)展中環(huán)境治理相關(guān)方案及技術(shù)實施措施2.0
背景技術(shù)：
：城市污水及垃圾治理。眾所周知，現(xiàn)行的環(huán)境治理采用的是污水、固廢分別處理方式。在經(jīng)濟發(fā)達的大中城市，居民小區(qū)的糞便污水由化糞池或生化池進行簡單的前級過濾及生化處理，一般情況下經(jīng)生化池處理后的污水可達到三級水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，然后由城市污水管網(wǎng)輸送至城市污水處理廠集中處理達到二級水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后向江河排放。城市廢固垃圾依靠垃圾站收集轉(zhuǎn)運至大型垃圾處理場集中填埋、焚燒、或垃圾發(fā)電等方式。而在欠發(fā)達的中小城鎮(zhèn)及廣大農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)，基本上沒有上述的污水及廢固排放處理。相關(guān)處理方式優(yōu)劣分析見下表現(xiàn)行城市環(huán)境治理措施分析表表一<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>3.0
發(fā)明內(nèi)容3.1本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題及需要達到的目的1)利用成熟的生物轉(zhuǎn)化技術(shù)將固廢的填埋、焚燒、或垃圾發(fā)電處理方式變更為綠色環(huán)保的生物轉(zhuǎn)化處理方式；2)設(shè)計合理的建筑及相關(guān)設(shè)施為生物轉(zhuǎn)化創(chuàng)造良好的菌群生存環(huán)境，為污水處理、殘渣清除、產(chǎn)物加工建立一個科學(xué)的，節(jié)能的循環(huán)處理體系；3)確保在處理過程不產(chǎn)生二次環(huán)境污染；4)處理產(chǎn)生具有重大利用價值的規(guī)?；腃H4能源、可循環(huán)使用的淡水資源以及生物有機肥料；5)以本發(fā)明技術(shù)的建設(shè)設(shè)施逐步替代現(xiàn)運行的污水處理廠、垃圾焚燒場及垃圾發(fā)電廠投入，大幅度減少政府的財政開支。本方案實施后的有益效果1)對人類活動廢棄物利用生物轉(zhuǎn)化方式處理，在各類資源得到循環(huán)利用的同時，人類生存環(huán)境得到極大改善，城市環(huán)境保護問題得到根本性解決；2)有效保護和利用了淡水資源；3)再造一個相當(dāng)于化石能源產(chǎn)量的能源生產(chǎn)方式。3.2城市河流水域生態(tài)環(huán)境綜合治理系統(tǒng)
發(fā)明內(nèi)容描述本發(fā)明基于“環(huán)保、經(jīng)濟、產(chǎn)能、可行”原則制定，綜合治理系統(tǒng)由污水處理系統(tǒng)、固廢處理系統(tǒng)兩大部分組成。3.2.1污水處理系統(tǒng)工作原理污水處理系統(tǒng)工作原理見污水處理流程示意圖(說明書附圖1)污水處理系統(tǒng)由污水沉淀池、沉淀池上滲過濾出水溝、潛流過濾池、截水暴氧溝、潛流植被過濾帶、截流澄清池、蓄水池(湖)組成。為解決污水沉淀池積淤處理問題，沉淀池底部中段設(shè)計了積淤坑，池底向中部積淤坑傾斜。積淤坑中淤泥利用吸淤泵通過吸淤管道抽吸至固廢處理系統(tǒng)的厭氧發(fā)酵池進行厭氧發(fā)酵的生物轉(zhuǎn)化處理。沉淀池上滲過濾出水溝是上滲潛流過濾池的前級過濾通道，經(jīng)沉淀池沉淀后由上滲過濾出水溝過濾引流至上滲潛流過濾池，該出水溝的上滲式過濾結(jié)構(gòu)可大幅度減少沉淀池中溫室氣體的自然排放量，同時溝中的積淤可方便的虹吸或泵吸。上滲潛流過濾池對經(jīng)過沉淀和出水溝處理的污水繼續(xù)進行物理上滲式潛流過濾及植物處理；過濾池水線設(shè)計低于池中沙土面約20公分，池表種植喜水植物，充分利用植物根系吸收污水中的碳(C)、氫(H)、氧(0)、氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、硫(S)等。上滲潛流過濾池利用泥沙過濾層清除水中懸浮物，利用植物根系清除水中有機物質(zhì)，進行植物過濾及除臭處理。后續(xù)的截水暴氧溝、浸潤式潛流過濾帶、截流澄清池等均是在潛流過濾池后對排放水進行多級的物理過濾及植物的生態(tài)吸收轉(zhuǎn)化處理。經(jīng)浸潤式潛流過濾帶處理后水匯集于截流澄清池進行排放水最后的澄清處理，澄清池與蓄水湖用隔斷墻隔斷，水線下相應(yīng)高度的隔斷墻是具有水過濾功能過濾墻，澄清池水由此過濾墻進入蓄水湖。3.2.2固廢處理系統(tǒng)工作原理固廢處理系統(tǒng)工作原理見固廢處理流程示意圖(說明書附圖2)4.0下面結(jié)合附圖對發(fā)明方案進一步說明。4.1附圖1是“污水處理流程圖”，以圖示方式表明了污水的處理流程。4.2附圖2是“固廢垃圾處理流程圖”，以圖示方式表明了固體垃圾的處理流程及相關(guān)產(chǎn)物的利用方式。4.3附圖3是“綜合處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總圖”4.3.1污水處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)說明污水由污水入口(1)經(jīng)擋漂柵格(2)擋漂處理后進入污水沉淀池(3)，沉淀池污水沉淀物集中于積淤坑(4)中，經(jīng)沉淀處理后污水由出水口(5)進入上滲過濾出水溝(6)。上滲過濾出水溝被隔斷分為出水溝(6-1)積淤溝(6-2)兩部分，沉淀池出水由積淤溝下滲過濾進入出水溝(6-1)上滲過濾后進入潛流過濾池(7)進行土壤過濾及植被生態(tài)轉(zhuǎn)化處理。通氣管(8)在沉淀池與厭氧發(fā)酵池液面線以上連通，沉淀池經(jīng)厭氧菌作用產(chǎn)生的沼氣可以通過該管進入?yún)捬醢l(fā)酵池與厭氧發(fā)酵池產(chǎn)生沼氣合流，厭氧發(fā)酵池的過量液體也可通過該管進入污水處理系統(tǒng)處理后排放。截水暴氧溝(9)，可在溝內(nèi)種植水生植物對水中的殘留有機物進行暴氧處理，浸潤式潛流過濾帶(10)依靠土壤植被進一步對排放水進行過濾及植被生態(tài)轉(zhuǎn)化處理。4.3.2廢固垃圾處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)說明經(jīng)分選處理后垃圾菌液混合物由入口(11)進入?yún)捬醢l(fā)酵池(12)，在發(fā)酵池經(jīng)厭氧菌作用漿化或細粒化后密度較大垃圾經(jīng)攪拌器(17)攪動下沉經(jīng)漏篩式隔斷(13)進入液渣腔(14)，液渣經(jīng)附圖5中的虹吸管清除。在虹吸管不能正常吸渣時，開啟強制除渣管(16)閥門(17)強制除渣。4.4附圖4是“廢固處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖”固體垃圾經(jīng)機械或人工分選及粉碎處理后送入比重分選處理腔(18)與菌液混合并開動攪拌器(19)攪拌，攪拌處理使密度很大的大顆粒無機物質(zhì)沉入比重處理腔底部無機渣沉淀池(20)由沉渣清除口(21)清除，密度較小的有機垃圾或密度較小的微顆粒無機物質(zhì)的菌液混合物經(jīng)進料管道(22)、管道閥門(23)送入?yún)捬醢l(fā)酵池，厭氧發(fā)酵池依靠進料管道的水封方式保證其與外界的密封性。開啟式清漂口(24)清除不易進行生物轉(zhuǎn)化處理和有可能造成管道堵塞塑料薄膜等有機漂浮物質(zhì)。未標(biāo)注結(jié)構(gòu)已在附圖3說明，不再重復(fù)。4.5附圖5是“廢渣處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖”在菌液池(29)中菌液被抽取時，開啟渣液虹吸管(25)閥門(26)，厭氧發(fā)酵池的渣液腔中渣漿被虹吸至廢渣干化池(27)中，關(guān)閉閥門(26)并繼續(xù)抽取菌液池(29)中菌液，干化池中渣液被除水干化形成廢渣，渣漿在干化池池停留干化池期間未轉(zhuǎn)化有機物質(zhì)在厭氧菌群作用下將繼續(xù)轉(zhuǎn)化，干化池依靠過濾池(28)和菌液泵(31)進行固液分離。垃圾進行比重分選處理時，利用菌液池(29)中菌液作為分選液，啟動菌液泵(31)通過菌液泵吸管(30)及相關(guān)管道從菌液池下部泵吸菌液池中沉淀及菌液至比重分選處理腔(18)內(nèi)與垃圾混合。當(dāng)干化池需要除渣時，關(guān)閉渣液虹吸管閥門，啟動菌液泵抽空菌液池菌液，干化池渣漿脫水干化，干化完成后打開電動除渣門(34)清除廢渣。連通口(33)是菌液池、干化池的沼氣通道，沼氣通氣管(32)分別從厭氧發(fā)酵池、菌液池取氣。4.6附圖6是“污水處理地表過濾系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖”沉淀池出水由出水溝(6-1)經(jīng)分流控制閥(36)流入分流暗溝(37)后進入上滲潛流過濾池(38)，經(jīng)過濾池過濾水被截流暴氧溝(39)截流后滲流進入浸潤式潛流過濾帶(40)進行土壤過濾、植被生態(tài)凈化處理，經(jīng)浸潤式潛流過濾處理后水截流于澄清池(41)，澄清處理后流入蓄水湖(42)。4.7附圖7是“上滲過濾系統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)示意圖”分流暗溝(37)與上滲潛流過濾池(38)的過濾單元池通過隔斷A(43)連接，隔斷A(43)結(jié)構(gòu)為上部為不透水或低透水，而下部具有良好的過水性。上滲過濾池地表20cm為種植土，種植喜水植物；種植土下為沙石過濾層。上滲過濾池(38)與截水暴氧溝(39)通過隔斷B(44)連接，隔斷B(44)與隔斷A(43)結(jié)構(gòu)剛好相反，為下部為不透水或低透水，而上部具有良好的過水性。截水暴氧溝內(nèi)種植水生植物。截水暴氧溝與浸潤式潛流過濾帶通過隔斷C(46)連接，隔斷C與隔斷B結(jié)構(gòu)相同。4.8附圖8是“浸潤式潛流過濾帶結(jié)構(gòu)示意圖”截流暴氧溝內(nèi)積水通過其溝上部的過水結(jié)構(gòu)流入浸潤式潛流過濾帶，浸潤式潛流過濾帶由潛流溝(47)與粘土阻水帶(49)相間組成，整個浸潤式潛流過濾帶地表為約20cm厚度的植被種植土冒水帶(48)；潛流溝由碎石塊構(gòu)成，潛流溝與潛流溝之間的粘土阻水帶寬度視粘土滲水性確定。潛流溝主要功能是將浸潤式潛流過濾帶水流均勻分布。當(dāng)粘土阻水帶滲水不及，潛流溝水位上升至冒水帶，水流經(jīng)過冒水帶的土壤植被浸潤滲流至下一級潛流溝，如此重復(fù)進行水流的過濾及植被的生態(tài)平衡處理。4.9附圖9是“除淤結(jié)構(gòu)示意圖”污水沉淀池積淤坑(4)積淤使用吸淤泵(51)通過吸淤管道(50)將沉淀池中淤泥泵吸至厭氧發(fā)酵池(12)進行厭氧發(fā)酵轉(zhuǎn)化處理。4.10附圖10是“過濾提結(jié)構(gòu)示意圖”截流澄清池與蓄水湖之間有一過濾提(53)，過濾提的丙端由具有良好過水效果的材料構(gòu)建的阻沙墻(54)，阻沙墻間填充精沙(52)作為水過濾材料將澄清池進入蓄水湖水進行精細過濾。4.11附圖11是“沼氣通氣管大樣圖”U型水封管(35)是沼氣通氣管的安全泄壓裝置。5.0具體實施例方式城市河流水域垃圾、污水綜合治理系統(tǒng)是在基于國家環(huán)保政策依托和財政扶持之下實施的環(huán)境治理措施。它廣泛適用于山地及平原城市周邊河流的環(huán)境治理，在相同的治理規(guī)模下，建設(shè)投入遠低于大型污水處理廠、垃圾發(fā)電廠等環(huán)境治理方式，是比所有現(xiàn)行環(huán)境治理方法更有效的生態(tài)循環(huán)治理措施，也是目前唯一的治理產(chǎn)出遠遠大于建設(shè)投入的環(huán)境治理方法。建設(shè)投入也可以根據(jù)需要實施先治“水”后治“廢”的方式進行分階段投入，治理規(guī)?？纱罂尚?，具有很強的區(qū)域適應(yīng)性。5.1垃圾分選裝置及厭氧處理建筑結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)1)厭氧發(fā)酵處理設(shè)施所有與外部連接的進出口以水封方式保證發(fā)其密封性。2)污水處理在沉淀和上滲過濾的過程中均采用與自然環(huán)境密封隔離方式以降低溫室氣體向大氣層自然泄放。3)廢固處理與污水沉淀處理為上下建筑重迭結(jié)構(gòu)，污水沉淀池與厭氧發(fā)酵池設(shè)置垂直連通的通氣管，污水沉淀池中的溫室氣體通過該通氣管進入?yún)捬醢l(fā)酵池后再與厭氧發(fā)酵池中溫室氣體通過專用管道引出利用氣體凈化處理裝置生產(chǎn)CH4能源。4)厭氧發(fā)酵室用漏篩式隔斷分為上下兩個部分，隔斷下為渣液腔，渣液依靠虹吸裝置轉(zhuǎn)移至廢渣干化池干化處理后機械出渣。5)利用機械粉碎木質(zhì)纖維、懸浮法清漂、混合液攪拌比重分選等方法進行垃圾的初級處理。6)利用虹吸控制閥、菌液泵等裝置抽取菌液池中菌液，調(diào)整氧發(fā)酵池物質(zhì)濃度，維持厭氧發(fā)酵池的菌群生長環(huán)境溫度。5.2污水生態(tài)平衡處理關(guān)鍵技術(shù)1)上滲式潛過濾技術(shù)延長了污水初級處理過程的厭氧處理時間，減少了溫室氣體的自然排放，增加了過濾層地表植被種植的可能性。2)截流暴氧溝的設(shè)置及溝中水生植物種植和水中微生物的培養(yǎng)提高了水的生物轉(zhuǎn)化處理能力。3)浸潤式潛流過濾帶技術(shù)在潛流、冒水的處理過程中加強了水的過濾及暴氧處理效果，提高了土壤植被過水處理能力，在受植被面積限制的條件下有效保證了水處理質(zhì)量。權(quán)利要求城市河流水域生態(tài)環(huán)境綜合治理系統(tǒng)該系統(tǒng)由污水生態(tài)平衡處理系統(tǒng)、固廢處理系統(tǒng)兩大部分組成，其技術(shù)特征是●處理系統(tǒng)的主體建筑采用廢固處理建筑、污水處理建筑上下重疊結(jié)構(gòu)，充分利用結(jié)構(gòu)高差有機解決潛流沉淀池中的沉淀的泵吸、發(fā)酵池中液渣虹吸；●潛流沉淀池與厭氧發(fā)酵池采用垂直通氣管道(8)連接，該通氣管道有兩個作用，一是潛流沉淀池產(chǎn)生的溫室氣體由此通道進入?yún)捬醢l(fā)酵池貯氣腔后經(jīng)沼氣通氣管進入沼氣凈化處理裝置生產(chǎn)氣體能源，二是當(dāng)厭氧發(fā)酵池中液體過量時利用該通氣管將液體溢排于潛流沉淀中；●廢渣干化池廢渣的干化處理是渣池液體經(jīng)過濾池(28)進入菌液池后菌液泵(31)泵吸的同時關(guān)閉渣液虹吸閥(26)；●密閉式潛流沉淀池解決了溫室氣體自然泄放的大氣污染問題；●潛流過濾池?zé)o地表冒水上滲過濾方式減輕了溫室氣體自然泄放程度，充分發(fā)揮植被系根對潛流污水有機物的過濾及植物吸收作用；●截流暴氧溝作為潛流過濾池的周邊水帶在向浸潤式潛流過濾帶均衡分流的同時也有對水中殘留有機物進行氧化處理的作用，溝中生長的微生物、植物也發(fā)揮了對水的生物轉(zhuǎn)化處理作用?！窠櫴綕摿鬟^濾帶的潛流和冒水處理方式充分利用了土壤、植被對水進行精細過濾及植被生態(tài)吸收的轉(zhuǎn)化處理?！襁^濾堤的過濾結(jié)構(gòu)基本消除了水引性沉淀在蓄水湖發(fā)生?！窆腆w垃圾進行分選和粉碎后與菌液攪拌混合，利用物質(zhì)的密度差別在比重分離腔進行比重分離，分離后垃圾有機混懸物由進料送入?yún)捬醢l(fā)酵池。●厭氧發(fā)酵池下部設(shè)置的漏篩式隔斷阻斷發(fā)酵池中固體及類固體下沉池底，垃圾經(jīng)厭氧生物轉(zhuǎn)化形成漿液通過隔斷下沉至渣液腔后由虹吸管虹吸至廢渣干化池干化處理后清除?！裨汉缥y、渣液泵除有清除池渣的功能外，還具備調(diào)控厭氧發(fā)酵池物質(zhì)密度功能；當(dāng)池溫偏低，需要升溫時，同時開啟渣液虹吸閥、渣液泵，抽取厭氧發(fā)酵池中的液體，提高厭氧發(fā)酵池物質(zhì)密度，提升厭氧發(fā)酵池溫度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述技術(shù)內(nèi)容的建筑結(jié)構(gòu)特征是在潛流沉淀池底部設(shè)置積淤坑，坑中積淤利用除淤泵及相關(guān)管道泵吸至厭氧發(fā)酵池進行厭氧發(fā)酵處理。上滲過濾出水溝隔斷的設(shè)置及溝的上滲過濾出水方式確保了沉淀的氣密性和出水質(zhì)量。分流暗溝溝沿(隔斷A)的上阻水下過水結(jié)構(gòu)及截水暴氧溝溝沿(隔斷B)的上過水下阻水結(jié)構(gòu)是上滲過濾方式的特有設(shè)計方式。浸潤式潛流過濾帶中的潛流溝下部用塊石，中部用碎石，上部用種植土填充，該結(jié)構(gòu)設(shè)計目的是保證潛流溝有良好的過水性；潛流溝與潛流溝之間為過水性較差的粘土帶，粘土帶的阻水性保證水流在浸潤式潛流過濾帶流動時的冒水暴氧效果。厭氧發(fā)酵池進料管道從比重分離腔至進料口傾斜安裝，進料口安裝進料控制閥，控制閥關(guān)閉時依靠傾斜安裝的進料管道積水水封，以此保證厭氧發(fā)酵池的密封性。全文摘要城市河流水域生態(tài)環(huán)境綜合治理系統(tǒng)是在基于國家環(huán)保政策依托和財政扶持之下實施的有效的生態(tài)環(huán)境治理措施。它廣泛適用于山地及平原城市周邊河流的生態(tài)環(huán)境治理，在相同的治理規(guī)模下，采用城市河流水域生態(tài)環(huán)境綜合治理系統(tǒng)技術(shù)的建設(shè)投入遠低于現(xiàn)行大型污水處理廠、垃圾發(fā)電廠等環(huán)境治理方式，是比所有現(xiàn)行環(huán)境治理方法更有效、更經(jīng)濟的生態(tài)循環(huán)治理措施，也是目前唯一的治理產(chǎn)出遠遠大于建設(shè)投入的環(huán)境治理方法。建設(shè)投入也可以根據(jù)需要實施先治“水”后治“固”的方式進行分階段投入，治理規(guī)模根據(jù)需要可大可小，具有很強的區(qū)域適應(yīng)性。文檔編號C02F9/14GK101811799SQ20101013679公開日2010年8月25日申請日期2010年3月31日優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日發(fā)明者楊欣申請人:楊欣