專利名稱：城鎮(zhèn)污水廠達標尾水水質(zhì)強化凈化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種城鎮(zhèn)污水廠達標尾水水質(zhì)強化凈化方法，該方法是在尾水管 道處側(cè)接兩個以生物球為凈化主體的方形水質(zhì)強化凈化筒，以達到強化凈化尾水的目的。 屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
污水處理廠尾水處置主要有三種途徑一是處理達標后直接排放，二是深度處理 后回用，三是建設(shè)尾水凈化工程對尾水進一步處理，達到預(yù)定水質(zhì)標準，減輕對排入水體的 水環(huán)境壓力，并多渠道加以回用。城鎮(zhèn)污水經(jīng)過污水廠二級處理之后，仍含有氮、磷和難以生物降解的有機物、礦物 質(zhì)、病原體等，若直接排入江河湖海，不僅造成大量水資源的浪費，同時也成為地表水污染 和富營養(yǎng)化的重要污染源。利用某些理化、微生物方法可以對二級處理后的污水進行深度 凈化，但尾水的深度處理基建、運行費用高，副產(chǎn)物較難處置等問題嚴重制約了尾水深度處 理技術(shù)的推廣運用。尾水凈化工程是指對污水處理廠達標排放的尾水進行進一步處理，使 污水變成清水，達到一定的水質(zhì)標準，實現(xiàn)尾水資源化和無害化。尾水凈化技術(shù)主要分為物 理技術(shù)、生物一生態(tài)技術(shù)和生態(tài)水工學技術(shù)三類。物理技術(shù)包括引水稀釋與曝氣復(fù)氧，引水 稀釋就是通過水利工程的調(diào)控引入上游或附近的清潔水源對尾水進行稀釋，使尾水水質(zhì)在 短時間內(nèi)得到改善，達到一定的水質(zhì)標準。由于引水稀釋不能減少尾水中的污染物總量，因 此只能作為尾水凈化的一種輔助手段。曝氣是人為地向尾水中充入空氣(或氧氣)，使空氣 與尾水強烈接觸，將氧溶解于尾水中，加速尾水的復(fù)氧過程，促使尾水中好氧微生物大量繁 殖，快速消耗水體中的有機物，提高對污染物的凈化能力，改善水質(zhì)狀況，此方法能耗高。近 年來，以人工濕地為主的生物一生態(tài)處理技術(shù)以其成熟的工藝、低廉的成本迅速得到推廣 運用。這類方法將污水處理廠尾水有控制地投配到土地上，通過土壤、植物、水系統(tǒng)中物理、 化學和生物過程，凈化污染物，使水資源得到再次利用。生物一生態(tài)處理技術(shù)的優(yōu)點是投資 較低，抗沖擊力強，操作簡單，易于維護，處理效果好，結(jié)合必要的景觀設(shè)計，可以美化環(huán)境。 但生物一生態(tài)工程也存在一定的局限性，不適用于處理重金屬含量偏高、酸堿度過高、含有 毒有害物質(zhì)，以及可生化性差的尾水，而且占地面積較大，北方寒冷地區(qū)受低溫影響，植物 生長緩慢，微生物活性大大降低，處理效率隨之降低，若設(shè)計或運行管理不當，容易造成二 次污染。另外工程設(shè)計運行參數(shù)不精確，水力負荷、停留時間、氣溫以及運行管理、堵塞等很 多因素都會對尾水凈化效果產(chǎn)生影響，系統(tǒng)的長期運行能力也有待進一步探索和完善。生 態(tài)水工學凈化尾水的主要內(nèi)容是在渠道縱向上構(gòu)建彎曲和蜿蜒，急流、緩流，深潭、淺灘交 錯相間的格局，形成尾水流速、流量、水位和水深的變化，在渠道橫向上采用由主槽和淺灘 組成的復(fù)式斷面，保持渠道側(cè)向的連續(xù)性，充分利用當?shù)匾吧锓N，設(shè)計有利于提高尾水自 凈能力的岸坡和灘地植被，建設(shè)接近自然狀態(tài)的生態(tài)護岸，因地制宜運用生物浮島等，構(gòu)建 渠道生態(tài)，營造適宜于植物生長和動物棲息的多樣性空間，避免渠道形態(tài)直線化、橫斷面幾 何規(guī)則化和河床材料的硬質(zhì)化。但此方法對受水水體形態(tài)有具體的要求，使用范圍有局限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種城鎮(zhèn)污水廠達標尾水水質(zhì)強化凈化方法，其目的旨在克服上述現(xiàn) 有各種尾水處理技術(shù)所存在的不足，在尾水管道處側(cè)接兩個以生物球為凈化主體的方形水 質(zhì)強化凈化筒，以達到強化凈化尾水的目的。本發(fā)明的技術(shù)方案其特征在于用鋼筋與鋼絲制作成單體生物凈化器框架，在單 體生物凈化器框架中裝填生物球制成單體生物凈化器，將多個單體凈化器組合成方形組合 水質(zhì)強化凈化體，該方形組合水質(zhì)強化凈化體側(cè)接到尾水排放管道，當達標尾水通過方形 組合水質(zhì)強化凈化體時，通過生物球上的生物膜吸附降解作用使尾水得到強化凈化。本發(fā)明的優(yōu)點與效果在于(1)利用本發(fā)明強化凈化城鎮(zhèn)污水廠達標尾水，達標尾水通過方形組合水質(zhì)強化 凈化體，流速降低，停留時間增加，凈化體內(nèi)的生物進化器中的生物球逐漸生長出成熟的生 物膜，通過生物膜中的微生物的吸收吸附與降解作用使尾水水質(zhì)得到強化凈化。并且根據(jù) 尾水水質(zhì)特性，可以有針對性的優(yōu)先引進凈污能力強的微生物種進行馴化掛膜，強化凈化效果。(2)在正常情況下，采用兩套方形組合水質(zhì)強化凈化體并聯(lián)運行凈化達標尾水，分 散了水流對生物膜的沖擊阻力，降低沖擊負荷。并且在沖洗或檢修時，可將一套凈化體閥門 關(guān)閉進行沖洗或檢修操作，另一套凈化體正常運行。當在事故情況下，尾水可通過閥門控制 直接從應(yīng)急排水管排出，不會造成尾水擁堵排泄不便的情況。(3)通過監(jiān)測生物凈化器中生物膜的生長與尾水水質(zhì)變化情況，可以隨時調(diào)整凈 化體中單體生化凈化器的數(shù)量，能夠更方便有效地提高水質(zhì)凈化效果。(4)本發(fā)明裝置制作簡便，造價低廉，可實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，不受時間、季節(jié)、氣候、地 點的限制。并且施工簡單，沖洗更換生物凈化器時拆卸安裝方便，裝置抗沖擊負荷強，不易 造成二次污染，且水質(zhì)凈化效果顯著。


附圖1是達標尾水水質(zhì)強化凈化系統(tǒng)的立體剖面圖。附圖2是方形組合水質(zhì)強化凈化體立體圖。附圖3是單體生物凈化器立體圖。圖中1是Φ6鋼筋，2是方形框架，3是尾水排放管道，4是鋼絲，5是鋼絲網(wǎng)，6是 生物球，7是單體生物凈化器，8是長方體凈化筒，9是固定格柵，10是開啟式格柵，11是方 形組合水質(zhì)強化凈化體，12是A閥門，13是應(yīng)急排水管，14是圓管，15是B閥門，16是漸變 管，17是達標尾水。
具體實施例方式對照附圖1，用鋼筋1與鋼絲制作成單體生物凈化器框架，在單體生物凈化器框架 中裝填生物球6制成單體生物凈化器7，將多個單體凈化器組合成方形組合水質(zhì)強化凈化 體11，該方形組合水質(zhì)強化凈化體側(cè)接到尾水排放管道3，當達標尾水17通過方形組合水 質(zhì)強化凈化體11時，通過生物球上的生物膜吸附降解作用使尾水得到強化凈化。
對照附圖2，方形組合水質(zhì)強化凈化體的制作選用鋼筋混凝土、鑄鋼或塑料等材 料制作成長方體凈化筒，長方體凈化筒寬與高相等，根據(jù)尾水設(shè)計流量與設(shè)計流速計算得 出，長度根據(jù)需要定制。在長方體凈化筒一端設(shè)置固定格柵，另一端設(shè)置開啟式格柵，格柵 用鋼絲制成。將多個單體生物凈化器組合成排推至長方體凈化筒中，然后將開啟式格柵關(guān) 閉，方形組合水質(zhì)強化凈化體制作完成。此制作過程均可在工廠完成。強化凈化污水廠達標尾水水質(zhì)時，在尾水排放口設(shè)置兩根排水管，在管道上均設(shè) 置閥門，管道材料可選用鋼筋混凝土、鑄鋼或高密度聚乙烯材料等，管徑根據(jù)設(shè)計流量、設(shè) 計流速等按照污廢水設(shè)計手冊進行計算選擇。其中一根排水管作為應(yīng)急排水管，另一根排 水管在閥門后分流成兩根圓管，在兩根圓管14上各設(shè)置一個B閥門15，圓管管徑根據(jù)設(shè)計 流量、設(shè)計流速按照設(shè)計手冊進行計算選擇。在兩根圓管閥門后用漸變管16將圓管與制作 好的方形組合水質(zhì)強化凈化體連接起來，將方形組合水質(zhì)強化凈化體的開啟式格柵一端置 于最外面。在正常情況下，達標尾水通過兩個方形水質(zhì)強化凈化體，流速降低，凈化體內(nèi)的 生物球上生長的微生物形成生物膜，吸收吸附降解尾水中的有機物及氮磷等污染物，尾水 水質(zhì)得到改善。在檢修與事故情況下，通過A閥門12控制，達標尾水直接從應(yīng)急排水管13 排出。對照附圖3，單體生物凈化器的制作，采用Φ6鋼筋1制作成長寬250 500mm的 方形框架2，方形框架2長寬可根據(jù)尾水排放管道3管徑進行具體選擇，城市污水廠尾水排 放管道3管徑一般為1000 2000mm。先用鋼絲4在方形框架2任意兩個上下面編織鋼絲 網(wǎng)5，網(wǎng)格成方形，大小應(yīng)略小于添加的生物球6大小，然后用鋼絲4串起生物球6固定于編 織好的上下鋼絲網(wǎng)5，將生物球6填充滿整個方形框架2，再將框架2剩余面用鋼絲4編織 成鋼絲網(wǎng)5包裹成整體，單體生物凈化器7制作完成?；蛘呦扔娩摻z4編織成鋼絲網(wǎng)5固 定于方形框架2六個面，其中一個面制作成可開啟狀，然后將方形框架2中填充滿生物球6， 再將可開啟面關(guān)閉固定住，單體生物凈化器7制作完成。此制作過程均可在工廠完成。生物凈化器需要定期沖洗與更換，在沖洗拆卸時，打開方形組合水質(zhì)強化凈化體 開啟式格柵門，抽出其中的單體生物凈化器，用清潔水對單體生物凈化器進行沖洗，并通過 移植方式進行凈化器生物激活。之后，成排將生物凈化器推至方形凈化筒內(nèi)，完成后關(guān)閉格 柵門，形成整體，實現(xiàn)對尾水水質(zhì)的強化凈化。在安裝方形組合水質(zhì)強化凈化體之前，根據(jù)擬凈化尾水水質(zhì)特性，優(yōu)先引進凈污 能力強的微生物種，用擬凈化尾水進行馴化培養(yǎng)，待生物膜生長后再安裝方形組合水質(zhì)強 化凈化體。并且通過檢測生物膜生長、尾水水質(zhì)變化情況，可以調(diào)整單體生物凈化器組合數(shù)量。
權(quán)利要求
1.城鎮(zhèn)污水廠達標尾水水質(zhì)強化凈化方法，其特征在于用鋼筋與鋼絲制作成單體生物 凈化器框架，在單體生物凈化器框架中裝填生物球制成單體生物凈化器，將多個單體凈化 器組合成方形組合水質(zhì)強化凈化體，該方形組合水質(zhì)強化凈化體側(cè)接到尾水排放管道，當 達標尾水通過方形組合水質(zhì)強化凈化體時，通過生物球上的生物膜吸附降解作用使尾水得 到強化凈化，從而水質(zhì)得到改善。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城鎮(zhèn)污水廠達標尾水水質(zhì)強化凈化方法，其特征是單體生物 凈化器的制作方法有二，其一是在方形框架任意兩個上下面用鋼絲編織鋼絲網(wǎng)，網(wǎng)格成方 形，大小應(yīng)略小于添加的生物球大小；然后用鋼絲串起生物球固定于編織好的上下鋼絲網(wǎng) 面，將生物球填充滿整個方形框架；再將框架剩余面用鋼絲編織成鋼絲網(wǎng)包裹成整體；其 二是先用鋼絲編織成鋼絲網(wǎng)固定于方形框架六個面，其中一個面制作成可開啟狀，然后將 方形框架中填充滿生物球，再將可開啟面關(guān)閉固定住。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的城鎮(zhèn)污水廠達標尾水水質(zhì)強化凈化方法，其特征是方形框架 采用Φ6鋼筋制作成長寬250 500mm的方形框架，框架長寬可根據(jù)尾水排放管道管徑進 行具體選擇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城鎮(zhèn)污水廠達標尾水水質(zhì)強化凈化方法，其特征是方形組合 水質(zhì)強化凈化體制作方法是1)用鋼筋混凝土、鑄鋼或塑料材料制作成長方體凈化筒，長方 體凈化筒寬與高相等，根據(jù)尾水設(shè)計流量與設(shè)計流速計算得出，長度根據(jù)需要定制，在長方 體凈化筒一端設(shè)置固定格柵，另一端設(shè)置開啟式格柵，格柵用鋼絲制成；幻將多個單體生 物凈化器組合成排推至長方體凈化筒中，幻將開啟式格柵關(guān)閉，制作成方形組合水質(zhì)強化 凈化體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城鎮(zhèn)污水廠達標尾水水質(zhì)強化凈化方法，其特征是在尾水排 放管道的尾水排放口設(shè)置兩根排水管，在排水管道上均設(shè)置閥門，管道材料可選用鋼筋混 凝土、鑄鋼或高密度聚乙烯材料，管徑根據(jù)設(shè)計流量、設(shè)計流速等按照污廢水設(shè)計手冊進行 計算選擇；其中一根排水管作為應(yīng)急排水管，另一根排水管在閥門后分流成兩根圓管，在兩 根圓管上各設(shè)置一個B閥門，圓管管徑根據(jù)設(shè)計流量、設(shè)計流速按照設(shè)計手冊進行計算選 擇；在兩根圓管閥門后用漸變管將圓管與制作好的方形組合水質(zhì)強化凈化體連接起來，將 方形組合水質(zhì)強化凈化體的開啟式格柵一端置于最外面，在正常情況下，達標尾水通過兩 個方形水質(zhì)強化凈化體，流速降低，凈化體內(nèi)的生物球上生長的微生物形成生物膜，吸收吸 附降解尾水中的有機物及氮磷污染物，尾水水質(zhì)得到改善；在檢修與事故情況下，通過A閥 門控制，達標尾水直接從應(yīng)急排水管排出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城鎮(zhèn)污水廠達標尾水水質(zhì)強化凈化方法，其特征在于單體 生物凈化器需要定期沖洗與更換，在沖洗拆卸時，打開方形組合水質(zhì)強化凈化體開啟式格 柵門，抽出其中的單體生物凈化器，用清潔水對單體生物凈化器進行沖洗，并通過移植方式 進行凈化器生物激活，之后，成排將單體生物凈化器推至長方體凈化筒內(nèi)，完成后關(guān)閉格柵 門，形成整體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城鎮(zhèn)污水廠達標尾水水質(zhì)強化凈化方法，其特征是在安裝方 形組合水質(zhì)強化凈化體之前，根據(jù)擬凈化尾水水質(zhì)特性，優(yōu)先引進凈污能力強的微生物種， 用擬凈化尾水進行馴化培養(yǎng)，待生物膜生長后再安裝方形組合水質(zhì)強化凈化體；并且通過 檢測生物膜生長、尾水水質(zhì)變化情況，可以調(diào)整單體生物凈化器組合數(shù)量。
全文摘要
本發(fā)明是城鎮(zhèn)污水廠達標尾水水質(zhì)強化凈化方法，其特征在于用鋼筋與鋼絲制作成單體生物凈化器框架，在單體生物凈化器框架中裝填生物球制成單體生物凈化器，將多個單體凈化器組合成方形組合水質(zhì)強化凈化體，該方形組合水質(zhì)強化凈化體側(cè)接到尾水排放管道，當達標尾水通過方形組合水質(zhì)強化凈化體時，通過生物球上的生物膜吸附降解作用使尾水得到強化凈化，從而水質(zhì)得到改善。本發(fā)明優(yōu)點是裝置制作簡便，造價低廉，可實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，不受時間、季節(jié)、氣候、地點的限制。并且施工簡單，沖洗更換生物凈化器時拆卸安裝方便，裝置抗沖擊負荷強，不易造成二次污染，且水質(zhì)凈化效果顯著。
文檔編號C02F9/14GK102139994SQ20111003665
公開日2011年8月3日 申請日期2011年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月12日
發(fā)明者侯俊, 王沛芳, 王超, 錢進, 顧秀聰 申請人:河海大學