[發明專利]多級污水處理用生物反應系統及制作方法和污水處理方法

有效

• 申請號: 201110028080.8
• 申請日: 2011-01-26
• 公開（公告）號: CN102120677A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發明（設計）人: 李金中;劉學功;李學菊
• 申請（專利權）人: 天津市水利科學研究院
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 天津市宗欣專利商標代理有限公司 12103
• 代理人: 王義為

1.一種多級污水處理用生物反應系統，其特征是由多級沉淀預處理單元（1）、多級水解酸化處理單元（2）、曝氣增氧處理單元（3）和多級潛流濕地處理單元（4）通過管路（14）相連接構成，多級潛流濕地處理單元（4）的進水濕地池（35）、2組分解滲濾濕地池（36）和出水濕地池（37）依次排列，多級潛流濕地處理單元（4）的一側并列依次設置多級沉淀預處理單元（1）、多級水解酸化處理單元（2）和曝氣增氧處理單元（3），并通過管路（14）相連接，或者多級沉淀預處理單元（1）、多級水解酸化處理單元（2）、曝氣增氧處理單元（3）和多級潛流濕地處理單元（4）依次排列設置并通過管路（14）相連接；

多級沉淀預處理單元（1）呈封閉箱體，箱體內由隔板（33）分隔成至少3個空間，其空間依次分別為沉淀分解池（6）、發酵沉淀池（7）和蓄積池（8），每個空間頂部設置密閉的清渣口（10），清渣口（10）上安設密封蓋，構成密閉的運行空間；多級沉淀預處理單元（1）一側的沉淀分解池（6）的池壁上部設置進污口（11），進污口（11）通過管路（14）引入污水源，進污口（11）的管路（14）上設置閘閥，控制污水源的流入量，污水源為生活污水和養殖廢水；沉淀分解池（6）和發酵沉淀池（7）之間的隔板（33）中部設置傾斜的過流管（9）至少1個，沉淀分解池（6）的過流管（9）的入口低于發酵沉淀池（7）的過流管（9）的出口，沉淀分解池（6）內的污水源經沉淀、分解后的污水水體受水體重力作用從過流管（9）流入發酵沉淀池（7）內發酵、沉淀；發酵沉淀池（7）和蓄積池（8）之間的隔板（33）中部設置傾斜的過流管（9），發酵沉淀池（7）的過流管（9）的入口低于蓄積池（8）的過流管（9）的出口，發酵沉淀池（7）內的污水水體又經發酵、沉淀后的污水液受水體重力作用從過流管（9）流入蓄積池（8）內分離、沉淀；多級沉淀預處理單元（1）另一側的蓄積池（8）的池壁上部設置出水口（12），通過管路（14）與多級水解酸化處理單元（2）的池壁下部的進水口（13）相連接，管路（14）上設置閘閥，控制輸出流量，進入蓄積池（8）內的污水液水體再經發酵、沉淀后的清液水體從池壁上部的出水口（12）通過管路（14）自流輸入多級水解酸化處理單元（2）的進水口（13），管路（14）上設置控制閘閥，控制輸入多級水解酸化處理單元（2）的流量，進入多級沉淀預處理單元（1）的污水源的流向自多級沉淀預處理單元（1）一端的進污口（11）利用水體的自重通過過流管（9）向多級沉淀預處理單元（1）另一端的出水口（12）順流流動，在流動的過程中實施沉淀、發酵、分解、滅菌制成清液污水水體；

多級水解酸化處理單元（2）呈封閉箱體，多級水解酸化處理單元（2）一端的池壁下部設置進水口（13），多級水解酸化處理單元（2）另一端的池壁上部設置出水口（12），出水口（12）的管路（14）上設置閘閥，控制輸出流量；多級水解酸化處理單元（2）的箱體內由隔板（33）分隔成至少3個空間，其空間依次為進水水解氧化池（39）、水解氧化池（40）和出水水解氧化池（41），進水水解氧化池（39）、水解氧化池（40）和出水水解氧化池（41）的頂部分別設置密閉的檢修口（15），檢修口（15）上安設密封蓋，在進水水解氧化池（39）、水解氧化池（40）和出水水解氧化池（41）的隔板（33）上設置L形過流管（16），L形過流管（16）的進水口高于水解過慮層（29）的頂端部，收集經過水解過慮層（29）實施水解過濾的污水水體，L形過流管（16）的出水口處于另一空間的水解過慮層（29）內的下部，把水解過濾的污水水體輸送到下一個水解過濾層，連通進水水解氧化池（39）、水解氧化池（40）和出水水解氧化池（41）；在進水水解氧化池（39）、水解氧化池（40）和出水水解氧化池（41）內設置水解過慮層（29），水解過慮層（29）的頂端部低于L形過流管（16）的進水口和池壁上的出水口（12），水解過慮層（29）中填充水解酸化濾料（17），水解酸化濾料（17）采用粒徑1-2cm的陶粒或聚乙烯彈性填粒；進入多級水解酸化處理單元（2）的清液水體的流向自多級水解酸化處理單元（2）一端的進水口（13）利用水體的自重通過L形過流管（16）向多級水解酸化處理單元（2）另一端的出水口（12）順流流動，在流動的過程中實施水解、氧化、發酵制成無害水體；多級水解酸化處理單元（2）另一端部的池壁外設置集水出水池（5），集水出水池（5）整體呈箱形，集水出水池（5）與多級水解酸化處理單元（2）另一端部的池壁相連接，多級水解酸化處理單元（2）的出水口（13）與集水出水池（5）貫通，集水出水池（5）的另一側的池壁上部設置出水口（12），集水出水池（5）內底部安設潛水泵（31），潛水泵（31）通過管路（14）穿過出水口（12）把水解氧化的清液水體輸送到曝氣增氧處理單元（3）內；

曝氣增氧處理單元（3）整體呈箱形，曝氣增氧處理單元（3）一端的池壁上設置進水口（13），進水口（13）上的管路（14）設置閘閥，控制進水口（13）的流量，集水出水池（5）中的水解氧化的清液水體通過管路（14）從進水口（13）進入曝氣增氧處理單元（3）內；曝氣增氧處理單元（3）另一端的池壁上部設置曝氣機（18），曝氣增氧處理單元（3）的池底部沿池底部至少設置1根曝氣管（30），曝氣管（30）與主干管（34）相連接，曝氣機（18）與主干管（34）端部相連接，主干管（34）上設置控制閘閥，控制曝氣管（30）的進氣量，曝氣機（18）通過主干管（34）和曝氣管（30）向曝氣增氧處理單元（3）的池內曝氣，增加清液水體中溶解氧的含量制成溶氧水體；曝氣增氧處理單元（3）的一側的上部設置出水口（12），出水口（12）上的管路（14）設置閘閥，控制出水口（12）的流量，通過管路（14）與波浪式多級潛流濕地單元（4）的布水管（19）相連接，經過增氧后的溶氧清液水體自流輸送到波浪式多級潛流濕地裝置（4）內；

多級潛流濕地處理單元（4）整體呈箱形，通過隔板（33）分隔成至少4組潛流濕地池，依次排列為進水濕地池（35）、2組分解滲濾濕地池（36）和出水濕地池（37），進水濕地池（35）與其中一組分解滲濾濕地池（36）之間設置隔板（33），隔板（33）的頂端部高于分解滲濾層（38）的上表層，隔板（33）的下部設置水平過流管（20）至少1個，隔板（33）的上部設置反沖洗連通口（43）至少1個，反沖洗連通口（43）高于分解滲濾層（38）的表層；出水濕地池（37）與另一組分解滲濾濕地池（36）之間設置隔板（33），隔板（33）的頂端部高于分解滲濾層（38）的上表層，隔板（33）的下部設置水平過流管（20）至少1個，隔板（33）的上部設置反沖洗連通口（43）至少1個，反沖洗連通口（43）高于分解滲濾層（38）的表層；2組分解滲濾濕地池（36）之間設置隔板（33），隔板（33）安設在分解滲濾層（38）內，隔板（33）的頂端部低于分解滲濾層（38），2組分解滲濾濕地池（36）上部的分解滲濾層（38）相連通；多級潛流濕地處理單元（4）一端的池壁上部設置反沖洗排空口（32），反沖洗排空口（32）將反沖洗分解滲濾層（38）的反沖洗水源和阻塞物一起排出多級潛流濕地處理單元（4）外；多級潛流濕地處理單元（4）的池底部設置反沖洗管路（42）至少1個，反沖洗管路（42）埋設在分解滲濾層（38）的底層，反沖洗管路（42）貫穿進水濕地池（35）、2組分解滲濾濕地池（36）和出水濕地池（37）的池底部，反沖洗管路（42）與反沖洗主干管相連接，反沖洗主干管引出池外，反沖洗主干管從池外向反沖洗管路（42）注入反沖洗水源沖洗分解滲濾層中的阻塞物；分別在進水濕地池（35）、出水濕地池（37）和2組分解滲濾濕地池（36）內至少設置1個檢測觀察豎井（27），檢測觀察豎井（27）貫穿分解滲濾層（38），直至池底部，通過檢測觀察豎井（27）觀測池中的水位以及從檢測觀察井（27）中取水樣；

潛流濕地池內設置分解滲濾層（38），進水濕地池（35）和出水濕地池（37）的分解滲濾層（38）采用粒徑2-4cm的礫石，2組分解滲濾濕地池（36）分別采用頁巖和陶粒，其中一組分解滲濾濕地池（36）的分解滲濾層（38）采用粒徑4-8cm的頁巖，另一組分解滲濾濕地池（36）的分解滲濾層（38）采用粒徑2-4cm的陶粒；分解滲濾層（38）的上表面種植水陸兩棲的種植物（23），種植物（23）的根系扎根在分解滲濾層（38）內，種植物（23）為蘆葦、黃花鳶尾、香蒲、再力花、黑三菱，至少種植1種，分解滲濾層（38）的填料基質為微生物提供附著載體，微生物在種植物的根系和填料基質表面形成微生物膜，通過種植物（23）吸收去除水體中的污染物，并隨著種植物（23）的收割將污染物移出多級潛流濕地處理單元（4），溶氧水體在流動的過程中流經進水濕地池（35）、2組分解滲濾濕地池（36）和出水濕地池（37）的分解滲濾層（38）的表層和底層制成排放水體；

多級潛流濕地處理單元（4）一端的池壁上部沿池壁安設收水管（21），收水管（21）安設在分解滲濾層（38）內，收水管（21）的一端與蓄積排放池（25）的進水口（13）相連接，收水管（21）的出水端部設置閘閥，控制排出的水量，收水管（21）把收集的水體輸入到蓄積排放池（25）內；多級潛流濕地處理單元（4）另一端的池壁上部沿池壁設置布水管（19），布水管（19）安設在分解滲濾層（38）內，布水管（19）的一端與曝氣增氧處理單元（3）的出水口（12）相連接，布水管（19）的進水端部設置閘閥，控制進水量，把經過曝氣增氧處理單元（3）溶氧后的水體均勻的流出撒布在進水濕地池（35）的分解滲濾層（38）內；

多級潛流濕地處理單元（4）的一端的一側設置蓄積排放池（25），蓄積排放池（25）整體呈箱形，蓄積排放池（25）的池壁與多級潛流濕地處理單元（4）的出水濕地池（37）的池壁相連接，與出水濕地池（37）相鄰的蓄積排放池（25）的池壁上設置進水口（13），蓄積排放池（25）的進水口（13）與出水濕地池（37）的收水管（21）相連通，蓄積排放池（25）一端的池壁上設置排放管（26），把經過處理后的水體通過排放管（26）排放到河道或湖泊；

多級潛流濕地處理單元（4）一側的中部設置檢修放空控制井（28），檢修放空控制井（28）整體呈箱形，檢修放空控制井（28）內設置放空管（22）放空管（22），放空管（22）放空管（22）貫穿檢修放空控制井（28）的一側井壁，在多級潛流濕地處理單元（4）的進水濕地池（35）、2組分解滲濾濕地池（36）和出水濕地池（37）一側底部設置檢修放空管（24），檢修放空管（24）與進水濕地池（35）、2組分解滲濾濕地池（36）和出水濕地池（37）相貫通，檢修放空管（24）與檢修放空控制井（28）內的放空管（22）放空管（22）相連接并貫通，檢修放空管（24）上設置控制閘閥構成檢修放空管路，通過檢修放空管路放空進水濕地池（35）、2組分解滲濾濕地池（36）和出水濕地池（37）檢修多級潛流濕地處理單元（4）；溶氧清液水體進入多級潛流濕地處理單元（4）的流向是從布水管（19）進入進水濕地池（35），利用水體的自重流經2組分解滲濾濕地池（36）進入出水濕地池（37），由收水管（21）收起輸入到排放蓄積池（25）內，溶氧水體在流動的過程中實現反復經過好氧、厭氧、硝化和反硝化的反應過程制成排放水體。