用于城市雨水道干渠出水的处理和净化系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于城市雨水道干渠出水的处理和净化系统，采用固定生物膜处理雨水径流和雨水道出水，包括由于污水管道错接和乱接等以及污水管网堵塞造成地面溢流进入雨水道的污水以及事故泄漏等进入雨水道的污水、以及污染物如油、化学药品等；固定生物膜处理池既能处理高浓度的污水，也能处理低浓度的雨水径流。本发明专利技术采用的水力旋流泥沙分离器，不同于现有的水力折流分离器，内筒无需开孔形成水力旋流格筛，通过内筒的剧烈水力旋流形成的巨大离心力而产生强力泥沙沉淀，与外部圆环主体的上向流的重力沉淀相结合，能够达到高效的泥沙沉淀效率；解决了城镇雨水管网出水的处理和净化问题，避免了其出水不经任何处理直接排入附近水体造成严重污染的尴尬局面。

【技术实现步骤摘要】
用于城市雨水道干渠出水的处理和净化系统
本专利技术提供一种用于城市雨水道干渠出水的处理和净化系统，涉及市政雨水管网的雨水道干渠或总干渠出水，包括雨水径流和其他污水的处理系统，属于市政下水工程领域。
技术介绍
就目前市政下水工程领域而言，提倡和实施分流制排水系统，通常对污水管网和污水处理厂的设计、建造和运行管理比较重视，而对雨水管网的设计、建造和运行极其忽视，只考虑收集雨水径流与输送排放，缺少按照雨水径流收集、输送、储存、调节和处理的综合系统来设计、建造和运行。本专利技术的任务是有效解决雨水污染和治理的现状。
技术实现思路
本专利技术公开了一种用于城市雨水道干渠出水的处理和净化系统，解决了城镇雨水管网出水的处理和净化问题，避免了其出水不经任何处理直接排入附近水体造成严重污染的尴尬局面。本专利技术提供的一种用于城市旱季雨水道干渠出水的处理和净化方法，包括以下步骤：1）雨水道总干渠上设置多座溢流井，雨水干渠末端的集水泵站将溢流井截流的污水汇集；2）汇集的污水经连接管抽送到粗格栅去除其中的大块固体污物，出水进入细格栅-曝气沉砂池以去除其中的小块固体污物和泥沙等杂粒；3）出水经固定生物膜处理池的进水配水槽，流入固定生物膜处理池中，通过前端厌氧段的污泥混合搅拌机将回流污泥与池中污水均匀混合，以实现生物厌氧-好氧循环除磷；4）继续流入固定生物膜处理池后端的好氧-缺氧段，通过其底部每隔10-20m安装的多台潜水环流曝气机曝气增氧；5）在安装辫带式合成纤维的填料段内实现生物膜处理：靠近潜水环流曝气机的前段填料区为好氧区，其后为缺氧区，被处理的污水依次经过好氧-缺氧-好氧-缺氧……多次部分硝化-反硝化过程，使污水得到充分的硝化-反硝化，硝化产生的酸度及时被反硝化产生的碱度中和，维持较平稳的酸碱平衡和pH值；6）固定生物膜处理池的出水经过出水槽，进入沉淀池的进水分水槽中，随后均匀地流入沉淀池中，其沉淀污泥汇集于污泥坑中，通过排泥管排入污泥井内；7）污泥井内的污泥浆返回到固定生物膜处理池的前端进水槽中再次循环处理；沉淀池出水经导流板进入出水槽，最后经均匀布水槽进入地表径流人工湿地，作进一步处理。本专利技术提供的一种用于城市雨水道干渠出水的处理和净化方法，包括以下步骤：1）雨水道总干渠末端的数个溢流井将截流的雨水汇集进入集水泵站；2）集水泵站将雨水导入配水汇集井内；3）配水汇集井将进水均匀地输送到数个水力旋流泥沙分离器；4）进水通过切线进水管采用切线方向流进入水力旋流泥沙分离器中间套筒的内壁，形成剧烈的旋流，使泥沙迅速沉淀到底部的泥沙坑中，水流从中间套筒的底部边沿流入外部的圆环形水域，进行进一步沉淀；最后上升至顶部以流入出水汇集槽中经出水管返回配水分离井；5）配水汇集井出水经固定生物膜处理池的进水配水槽，流入污固定生物膜处理池中，通过前端厌氧段的污泥混合搅拌机将回流污泥与池中污水均匀混合，以实现生物厌氧-好氧循环除磷；6）继续流入固定生物膜处理池后端的好氧-缺氧段，通过其底部每隔10-20m安装的多台潜水环流曝气机曝气增氧；7）在安装辫带式合成纤维的填料段内实现生物膜处理：靠近潜水环流曝气机的前段填料区为好氧区，其后为缺氧区，被处理的污水依次经过好氧-缺氧-好氧-缺氧……多次部分硝化-反硝化过程，使污水得到充分的硝化-反硝化，硝化产生的酸度及时被反硝化产生的碱度中和，维持较平稳的酸碱平衡和pH值；8）固定生物膜处理池的出水进入沉淀池的进水分水槽中，随后均匀地流入沉淀池中，其沉淀污泥汇集于污泥坑中，通过排泥管排入污泥井内；9）污泥井内的污泥浆返回到固定生物膜处理池的前端进水槽中再次循环处理；沉淀池出水经导流板进入出水槽，最后经均匀布水槽进入地表径流人工湿地，作进一步处理。本专利技术所述的一种用于城市雨水道干渠出水的处理和净化系统，其特征在于：在雨水道总干渠上设置有若干个溢流井，集水泵站与溢流井连通，将截流的雨水或污水汇集；所述的集水泵站一路（旱季）经过粗格栅与细格栅-曝气沉砂池相连接，将水中的大块固体污物和小块固体污物和泥沙等杂粒去除后，排放到固定生物膜处理池中；集水泵站另一路（雨季）与配水汇集井及数个水力旋流泥沙分离器连通；将进入水力旋流泥沙分离器内的污水形成水力旋流；雨污混合水在水力旋流过程中分离成泥沙和澄清水，泥沙沉入泥沙坑内统一排出；澄清水通过出水汇集槽返回配水汇集井中；配水汇集井与固定生物膜处理池的进水配水槽连通，在进水配水槽后连接有数个并联的固定生物膜处理池；固定生物膜处理池后端为出水槽；出水槽通过管路与沉淀池连通；沉淀池内设置有进水分水槽和污泥坑、出水槽，进行分水、沉淀、排水；沉淀池的排水通过均匀布水槽进入人工湿地。所述的固定生物膜处理池中设有污泥混合搅拌机和数个填料段及潜水环流曝气机；潜水环流曝气机装置在填料段之间；在填料段上根据环境处理要求不同，安装不同的生物填料形成厌氧生物膜、缺氧生物膜、好氧生物膜或活性污泥。旱季雨水管网总干渠末端处理厂的设计流量，按照同一服务区的污水管网总干渠末端污水处理厂的设计流量Q污设计。雨季雨水管网总干渠的出水按照20-50年一遇的特大暴雨径流总量来设计雨水道总干渠排放流量，可能为旱季设计流量Q污的5-10倍。通常雨季设计流量取为Q=5Q污即可。处理流量Q≤2Q污时，采用旱季处理方式；在处理流量Q≥2Q污时，不采用厌氧好氧缺氧处理方式，此时搅拌机停止运行，曝气机间歇运行或不运行（尤其是Q≥4Q污时）。粗格栅与细格栅-曝气沉砂池仅在旱季运行，设计水力停留时间HRT=5分钟；雨季停止运行，改用水力旋流泥沙分离器。所述的水力旋流泥沙分离器，处理流量为2Q污时，停留时间为5分钟，两个旋流泥沙分离器同时运行；处理流量4Q污-5Q污时；停留时间为2-3分钟，四个旋流泥沙分离器同时运行。固定生物膜处理池处理流量为Q污时，水力停留时间HRT=15小时；暴雨时处理流量达到5Q污时，HRT=3小时。沉淀池的设计水力停留时间HRT=5小时；暴雨时处理流量达到5Q污时，其HRT=1小时。固定生物膜处理池厌氧段的污泥混合搅拌机按厌氧段体积计算，每m3的装机比功率为1Wm/m3；固定生物膜处理池好氧段的潜水环流曝气机的装机比功率为3W/m3；维持池中好氧段的DO=2-3mg/L。本专利技术的积极效果在于：采用固定生物膜处理雨水径流和雨水道出水（包括由于污水管道错接和乱接等以及污水管网堵塞造成地面溢流进入雨水道的污水以及事故泄漏等进入雨水道的污水、以及污染物如油、化学药品等）。由于固定生物膜处理池既能处理高浓度的污水，也能处理低浓度的雨水径流。本专利技术提出的新型水力旋流泥沙分离器，不同于现有的水力折流分离器，内筒无需开孔形成水力旋流格筛，通过内筒的剧烈水力旋流形成的巨大离心力而产生强力泥沙沉淀，与外部圆环主体的上向流的重力沉淀相结合，能够达到高效的泥沙沉淀效率。附图说明图1、本专利技术旱季雨水道干管或总干渠出水的处理系统流程图；图2、本专利技术雨季雨水道干渠出水处理系统流程图；图3、本专利技术雨水道总干渠末端雨水处理系统平面图；图4、本专利技术雨水总干渠出水处理高程图；图5、图6、本专利技术水力旋流泥沙分离器结构示意图；图中，1、雨水道总干渠；2、溢流井；3、集水泵站；4、粗格栅；5、细格栅-曝气沉砂池；6、固定生物膜处理池；7、水力旋流泥沙分离器；8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于城市旱季雨水道干渠出水的处理和净化方法，包括以下步骤：1）雨水道总干渠上设置多座溢流井，雨水干渠末端的集水泵站将溢流井截流的污水汇集；2）汇集的污水经连接管抽送到粗格栅去除其中的大块固体污物，出水进入细格栅‑曝气沉砂池以去除其中的小块固体污物和泥沙等杂粒；3）出水经固定生物膜处理池的进水配水槽，流入固定生物膜处理池中，通过前端厌氧段的污泥混合搅拌机将回流污泥与池中污水均匀混合，以实现生物厌氧‑好氧循环除磷；4）继续流入固定生物膜处理池后端的好氧‑缺氧段，通过其底部每隔10‑20m安装的多台潜水环流曝气机曝气增氧；5）在安装辫带式合成纤维的填料段内实现生物膜处理：靠近潜水环流曝气机的前段填料区为好氧区，其后为缺氧区，被处理的污水依次经过好氧‑缺氧‑好氧‑缺氧……多次部分硝化‑反硝化过程，使污水得到充分的硝化‑反硝化，硝化产生的酸度及时被反硝化产生的碱度中和，维持较平稳的酸碱平衡和pH值；6）固定生物膜处理池的出水经过出水槽，进入沉淀池的进水分水槽中，随后均匀地流入沉淀池中，其沉淀污泥汇集于污泥坑中，通过排泥管排入污泥井内；7）污泥井内的污泥浆返回到固定生物膜处理池的前端进水槽中再次循环处理；沉淀池出水经导流板进入出水槽，最后经均匀布水槽进入地表径流人工湿地，作进一步处理。...

【技术特征摘要】
1.一种用于城市旱季雨水道干渠出水的处理和净化方法，包括以下步骤：1）雨水道总干渠上设置多座溢流井，雨水干渠末端的集水泵站将溢流井截流的污水汇集；2）汇集的污水经连接管抽送到粗格栅去除其中的大块固体污物，出水进入细格栅-曝气沉砂池以去除其中的小块固体污物和泥沙等杂粒；3）出水经固定生物膜处理池的进水配水槽，流入固定生物膜处理池中，通过前端厌氧段的污泥混合搅拌机将回流污泥与池中污水均匀混合，以实现生物厌氧-好氧循环除磷；4）继续流入固定生物膜处理池后端的好氧-缺氧段，通过其底部每隔10-20m安装的多台潜水环流曝气机曝气增氧；5）在安装辫带式合成纤维的填料段内实现生物膜处理：靠近潜水环流曝气机的前段填料区为好氧区，其后为缺氧区，被处理的污水依次经过好氧-缺氧-好氧-缺氧……多次部分硝化-反硝化过程，使污水得到充分的硝化-反硝化，硝化产生的酸度及时被反硝化产生的碱度中和，维持较平稳的酸碱平衡和pH值；6）固定生物膜处理池的出水经过出水槽，进入沉淀池的进水分水槽中，随后均匀地流入沉淀池中，其沉淀污泥汇集于污泥坑中，通过排泥管排入污泥井内；7）污泥井内的污泥浆返回到固定生物膜处理池的前端进水槽中再次循环处理；沉淀池出水经导流板进入出水槽，最后经均匀布水槽进入地表径流人工湿地，作进一步处理。2.一种用于城市雨水道干渠出水的处理和净化方法，包括以下步骤：1）雨水道总干渠末端的数个溢流井将截流的雨水汇集进入集水泵站；2）集水泵站将雨水导入配水汇集井内；3）配水汇集井将进水均匀地输送到数个水力旋流泥沙分离器；4）进水通过切线进水管采用切线方向流进入水力旋流泥沙分离器中间套筒的内壁，形成剧烈的旋流，使泥沙迅速沉淀到底部的泥沙坑中，水流从中间套筒的底部边沿流入外部的圆环形水域，进行进一步沉淀；最后上升至顶部以流入出水汇集槽中经出水管返回配水分离井；5）配水汇集井出水经固定生物膜处理池的进水配水槽，流入污固定生物膜处理池中，通过前端厌氧段的污泥混合搅拌机将回流污泥与池中污水均匀混合，以实现生物厌氧-好氧循环除磷；6）继续流入固定生物膜处理池后端的好氧-缺氧段，通过其底部每隔10-20m安装的多台潜水环流曝气机曝气增氧；7）在安装辫带式合成纤维的填料段内实现生物膜处理：靠近潜水环流曝气机的前段填料区为好氧区，其后为缺氧区，被处理的污水依次经过好氧-缺氧-好氧-缺氧……多次部分硝化-反硝化过程，使污水得到充分的硝化-反硝化，硝化产生的酸度及时被反硝化产生的碱度中和，维持较平稳的酸碱平衡和pH值；8）固定生物膜处理池的出水进入沉淀池的进水分...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宝贞，王黛，刘研萍，
申请(专利权)人：王宝贞，
类型：发明
国别省市：北京,11