一种基于高速公路服务区水质水量调控的污水处理装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于高速公路服务区水质水量调控的污水处理装置，包括污水处理系统、调节系统、监测系统和控制系统；还公开了一种利用上述装置的污水处理方法，该装置将水质水量监测技术、自动化控制技术等现代技术应用于高速公路服务区污水处理中，使其能够根据水质和水量的实时变化做出有效的动态调整，既提高服务区污水处理系统对污水水质和水量波动的调控能力，保证系统的稳定运行，且有利于节约资源和提高运营管理水平。

【技术实现步骤摘要】
一种基于高速公路服务区水质水量调控的污水处理装置及方法
本专利技术属于水环境污染治理
，具体涉及一种基于高速公路服务区水质水量调控的污水处理装置及方法。
技术介绍
随着高速路网的不断扩张，所建服务区数目日渐增多，其产生污水的处理去去向亟待进一步探究。车流量的变化是影响服务区污水排放波动的重要原因，天气、季节、节假日和时段都会明显增大车辆来往随机性，从而造成服务区污水水质和水量的大幅波动，加大污水处理的难度。其中，高速公路服务区污水最主要的来源为尿液，尿液的特征污水因子为氨氮，贡献了生活污水中80％的氨氮，因此，高速公路服务区污水水质的调控重点应放在氨氮的削减上。根据相关统计数据，服务区污水的氨氮浓度一般可在38～300mg/L的范围内波动，波动率为6.9倍，而污水排放量一般可在100～400m3/d的范围内波动，波动率为3.0倍。目前，大部分的高速公路服务区污水处理设施的污水处理方法单一，难以适应服务区污水水质水量波动大、高峰时段水力冲击负荷大、氨氮浓度高等特点，容易导致污水超标排放造成周边环境污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于高速公路服务区水质水量调控的污水处理装置，该装置通过将水质水量监测技术、自动化控制技术等现代技术应用于高速公路服务区污水处理，以优化系统功能，使其能够根据水质和水量的实时变化作出有效的动态调整，提高其对水质水量的调控能力及污水处理的效果，保证系统正常稳定运行。本专利技术的目的还在于提供基于采用上述系统的污水处理方法，该方法通过设置连通管实现两侧服务区的污水处理设施的连通，使两侧服务区的污水处理设施能够协同处理高峰时段的大流量、高浓度污水，充分发挥已建设施的作用。本专利技术的上述第一个目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于高速公路服务区水质水量调控的污水处理装置，包括污水处理系统、调节系统、监测系统和控制系统；所述污水处理系统包括分别设于高速公路服务区两侧的两个污水处理单元、将两个污水处理单元相连通的连通管和两个应急污水处理单元；所述污水处理单元包括预处理池、调节池、生物处理池、沉淀池、消毒池和出水池；所述生物处理池包括缺氧区和好氧区；所述应急污水处理单元设于所述污水处理单元中的调节池和消毒池之间；所述应急污水处理单元包括加药反应区和沉淀区；所述调节系统包括设置在调节池的连通抽水泵和应急抽水泵，设置在生物处理池的好氧区和缺氧区的曝气装置和第一加药泵组，设置在应急污水处理单元的加药反应区的第二加药泵组以及设置在出水池的清水回流泵；所述监测系统包括设置在调节池的液位计和第一在线监测仪表组，设置在生物处理池的第二在线监测仪表组以及设置在应急处理单元的第三在线监测仪表组；所述控制系统包括数据采集仪、传输设备、微处理器和控制器，所述数据采集仪通过传输设备一端与所述监控系统相连接，另外一端与所述微处理器相连接；所述控制器通过传输设备一端与所述微处理器相连接，另外一端与所述调节系统相连接。优选的，所述控制系统包括数据采集仪、传输设备、微处理器和控制器，所述数据采集仪用于收集来自监测系统的测量数据，所述传输设备通过数据线路将数据采集仪收集的数据信息传递至所述微处理器以及将所述微处理器发出的指令传递给所述控制器，所述微处理器依据用户设定的程序处理数据信息和下达指令，并兼有储存数据的功能，所述控制器根据所述微处理器下达的指令调控对应设备的启停状态和运行模式。优选的，所述控制器包括连通抽水泵的控制器、应急抽水泵的控制器、曝气装置的控制器、第一加药泵组控制器、第二加药泵组控制器和清水回流泵控制器。优选的，所述第一在线监测仪表组包括氨氮在线检测仪、化学需氧量(COD)在线检测仪和pH在线检测仪。优选的，所述第二在线监测仪表组包括溶解氧(DO)在线检测仪、氨氮在线检测仪、化学需氧量(COD)在线检测仪、pH在线检测仪和污泥浓度(MLSS)在线检测仪。优选的，所述第三在线监测仪表组包括氨氮在线检测仪和污泥浓度(MLSS)在线检测仪。优选的，所述出水池和所述调节池之间还设有清水回流机构。优选的，所述沉淀池和缺氧区之间还设有污泥回流机构。优选的，所述好氧区和所述缺氧区之间还设有硝化液回流机构。优选的，所述应急污水处理单元包括加药反应区和沉淀区，进入应急污水处理单元的污水先后经过加药反应区和沉淀区，最后进入污水处理单元的消毒池，应急污水处理单元另外一边与调节池连接，加药反应区采用的工艺优选为MAP沉淀法、沸石脱氮法、PAC/PAM混凝沉淀法和高级氧化法中的一种或几种的联合工艺。优选的，所述第一加药泵组和第二加药泵组投加的药剂为pH调节剂、碳源补充剂、氧化还原剂和混凝沉淀剂的一种或多种。优选的，所述预处理池包括格栅和隔油池，所述预处理池用于去除大颗粒无机物和含油物质。优选的，所述调节池用于调节污水量，所述生物处理池用于分解有机物和去除氮磷，所述沉淀池用于泥水分离，所述消毒池用于杀灭病原体。高速公路单侧服务区产生的污水在位于其侧的污水处理单元内先后经过预处理池、调节池、生物处理池、沉淀池、消毒池、出水池，最后排放到周边水体或市政污水管网。当单侧服务区的污水处理单元的处理量超负荷时，也可以通过连通管排放到位于高速公路相对一侧服务区的污水处理单元中，协同处理，如果污水中污染物浓度过高时，也可以开启应急污水处理单元，协同处理。优选的，所述调节池的最大水力停留时间为24～72h。优选的，所述连通管设置在两个污水处理单元的调节池之间。优选的，所述缺氧区的溶解氧浓度控制在0.2～0.5mg/L，所述好氧区的溶解氧浓度控制在2.0～4.0mg/L。优选的，本专利技术所述的生物处理池为箱体构造，箱体被隔板分隔成好氧区和缺氧区两个区域，进入生物处理池的污水先后经过缺氧区、好氧区，缺氧区的溶解氧浓度控制在0.2～0.5mg/L，好氧区的溶解氧浓度控制在2.0～4.0mg/L。本专利技术的上述第二个目的可以通过以下技术方案来实现：一种采用上述系统处理污水的方法，包括以下步骤：当监测系统检测到位于一侧服务区的污水处理单元的调节池的液位达到最大液位，或当进水氨氮浓度≥第一氨氮控制值、＜第二氨氮控制值时，所述控制系统控制连通抽水泵开启，向另一侧服务区的调节池输送污水，两侧服务区的污水处理单元协同处理污水；当监测系统检测到另一侧服务区的调节池的液位同时达到最大液位，或当进水氨氮浓度≥第二氨氮控制值时，连通抽水泵的功率不再增加，所述控制系统控制应急抽水泵开启，向应急污水处理单元输送污水，加药反应区的第二加药泵组开启，以处理高峰时期超出两个污水处理单元处理能力的污水，并保证出水达标；当监测系统检测到两侧服务区的污水处理单元的调节池的进水氨氮浓度≥第二氨氮控制值时，所述控制系统控制位于两侧服务区的污水处理系统的生物处理池的曝气装置增大好氧区的曝气强度，以增强好氧区中硝化细菌的硝化反应活性，提高生物处理池本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于高速公路服务区水质水量调控的污水处理装置，其特征在于，包括污水处理系统、调节系统、监测系统和控制系统；/n所述污水处理系统包括分别设于高速公路服务区两侧的两个污水处理单元、将两个污水处理单元相连通的连通管和两个应急污水处理单元；/n所述污水处理单元包括预处理池、调节池、生物处理池、沉淀池、消毒池和出水池；/n所述生物处理池包括缺氧区和好氧区；/n所述应急污水处理单元设于所述污水处理单元中的调节池和消毒池之间；/n所述应急污水处理单元包括加药反应区和沉淀区；/n所述调节系统包括设置在调节池的连通抽水泵和应急抽水泵，设置在生物处理池的好氧区和缺氧区的曝气装置和第一加药泵组，设置在应急污水处理单元的加药反应区的第二加药泵组以及设置在出水池的清水回流泵；/n所述监测系统包括设置在调节池的液位计和第一在线监测仪表组，设置在生物处理池的第二在线监测仪表组以及设置在应急处理单元的第三在线监测仪表组；/n所述控制系统包括数据采集仪、传输设备、微处理器和控制器，所述数据采集仪通过传输设备一端与所述监控系统相连接，另外一端与所述微处理器相连接；所述控制器通过传输设备一端与所述微处理器相连接，另外一端与所述调节系统相连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于高速公路服务区水质水量调控的污水处理装置，其特征在于，包括污水处理系统、调节系统、监测系统和控制系统；
所述污水处理系统包括分别设于高速公路服务区两侧的两个污水处理单元、将两个污水处理单元相连通的连通管和两个应急污水处理单元；
所述污水处理单元包括预处理池、调节池、生物处理池、沉淀池、消毒池和出水池；
所述生物处理池包括缺氧区和好氧区；
所述应急污水处理单元设于所述污水处理单元中的调节池和消毒池之间；
所述应急污水处理单元包括加药反应区和沉淀区；
所述调节系统包括设置在调节池的连通抽水泵和应急抽水泵，设置在生物处理池的好氧区和缺氧区的曝气装置和第一加药泵组，设置在应急污水处理单元的加药反应区的第二加药泵组以及设置在出水池的清水回流泵；
所述监测系统包括设置在调节池的液位计和第一在线监测仪表组，设置在生物处理池的第二在线监测仪表组以及设置在应急处理单元的第三在线监测仪表组；
所述控制系统包括数据采集仪、传输设备、微处理器和控制器，所述数据采集仪通过传输设备一端与所述监控系统相连接，另外一端与所述微处理器相连接；所述控制器通过传输设备一端与所述微处理器相连接，另外一端与所述调节系统相连接。


2.根据权利要求1所述的基于高速公路服务区水质水量调控的污水处理装置，其特征在于，所述数据采集仪用于收集来自监测系统的测量数据，所述传输设备通过数据线路将数据采集仪收集的数据信息传递至所述微处理器，并将所述微处理器发出的指令传递给所述控制器，所述微处理器依据用户设定的程序处理数据信息和下达指令，并兼有储存数据的功能，所述控制器根据所述微处理器下达的指令调控对应设备的启停状态和运行模式。


3.根据权利要求1所述的基于高速公路服务区水质水量调控的污水处理装置，其特征在于，所述控制器包括连通抽水泵的控制器、应急抽水泵的控制器、曝气装置的控制器、第一加药泵控制器、第二加药泵控制器和清水回流泵控制器。


4.根据权利要求1所述的基于高速公路服务区水质水量调控的污水处理装置，其特征在于，所述第一在线监测仪表组包括氨氮在线检测仪、化学需氧量在线检测仪和pH在线检测仪；所述第二在线监测仪表组包括溶解氧在线检测仪、氨氮在线检测仪、化学需氧量在线检测仪、pH在线检测仪和污泥浓度在线检测仪；所述第三在线监测仪表组包括氨氮在线检测仪和污泥浓度在线检测仪。


5.根据权利要求1所述的基于高速公路服务区水质水...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛晓光，邹水明，陈颖青，孔泽仁，陈少煜，阚泽，曾鑫泽，朱琳，
申请(专利权)人：广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44