一种河涌水治理系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种河涌水治理系统及方法，生化降解单元在初始阶段使有机物得到降解，分解污水中的氨氮与总磷，并通过后端水质净化单元使出水澄清。生化降解与水质净化交替作用，确保处理效率和工艺正常运行，从而使河涌水逐步变清，实现良性循环。本发明采用循环水处理的理念，将河涌下游的污水处理后得到的出水泵至河涌上游，将河涌水调动起来，实现循环运作，死水变为活水，全水体实现循环运营，提升了河涌断面流量，增加河涌水流速度，提升了河涌水质自净能力，实现河涌泥床自动剥泥，而无须定期人工清淤。实现人工净化与水体自净相结合，降低清淤与污水处理的投资和运营管理成本。本工艺技术先进且成熟，处理出水水质指标和经济指标优良。
【专利说明】一种河涌水治理系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明用于河涌水治理领域，特别是涉及一种河涌水治理系统及方法。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的发展，人们生活水平的提高，人口密集带来生活污水，小工厂散布带来工业废水，这些未经处理的生活污水、未经处理或处理不达标的工业生产废水排放亦随之增多，长时间不间断的排污，当有机污染物超出河涌水体所能容纳的限度，水中的溶解氧会迅速被消耗而呈缺氧状态，河涌水体变得富营养化，水体便发黑发臭，浮游水生微生物因此获得迅速生长的空间。随着这些植物的快速增多，水中的溶解氧也会更加耗竭，由于缺氧，水中鱼类及其他水生动物的生存直接受到威胁，直至死亡、尸体腐败，进一步污染水体及出现恶臭，如此恶性循环不断，使河涌生态遭到彻底的破坏。
[0003]此外，随着城乡建设速度的加速以及环境生态的日益破坏，大部分河涌已断流或接近断流，使得整条河涌变成死河涌，水质恶化进入恶性循环。若不加强处理，河涌将变为危害周围环境的巨大污染源，从而严重影响人们的身心健康。
[0004]河涌治理已成为社会生态保护和美化人居环境的重要组成部分，国内外通过数十年的探索与实践，已积累了丰富的治理经验。尤其是近十多年来随着我国社会发展进步和人民生活质量的提高，一方面环境污染愈益严重，一方面美化环境的愿望愈加强烈，我国各级政府，尤其是各大城市都加大了河涌治理的力度，许多河涌已出现良性循环。
[0005]我们总结国内外河涌治理的方法，大概有如下几种:
河涌截污:通过河涌截污的方式，将污染源切断，以保证河涌水不被污染而恶化。
[0006]河涌清淤:将沉积河底的淤泥吹搅成混浊的水体，随河水流走，或将淤泥从河涌内清理出来，从而起到疏通的作用。
[0007]生态修复:
生态修复包括:①水体修复生物制剂技术，即通过在水体中投加或种植生物制剂，起到降解有机物，转化氨氮，吸收总磷，抑制藻类生长等，促进水体水质改良；②生物栅与人工水草净化技术，通过恢复水生植被以提高和改善富营养水体环境质量，生物栅与人工水草是基于重建水生植被而人工开发研制成功的技术。③人工浮岛与漂浮式人工湿地技术，人工浮岛技术就是利用人工浮体，在上边栽培水生植物，以起净化水体、抑制藻类生长。漂浮式人工湿地即是将人工湿地技术建立在河涌上，此人工湿地是可移动的，因而可以在河涌上不断漂移而生物降解有机物与吸收氨氮总磷，从而起到净化水体的作用。④造流曝气，即一方面在水中设计曝气装置，一方面在水中设射流与水循环装置，使河涌流速加快，从而起到生化降解的作用。
[0008]河涌活化:即将死河涌或小流量河涌引入其他水源，提高河涌流量，提升自净能力，达到净化河涌的目的。
[0009] 大量实践证明，以上几种河涌水治理方法，虽然各具特点，但不同河涌条件不同，无法简单重复，而且单一种方法治理或者治本不治标，或者无法长期见效。因此，应该具体问题具体对待，尤其是建立一个河涌水质净化良性循环的长效手段或措施才是治理好河涌的关键所在。
【发明内容】
[0010]为解决上述问题，本发明提供一种实现人工净化与水体自净相结合，降低清淤与污水处理投资和运营管理成本的河涌水治理系统及方法。
[0011]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种河涌水治理系统，包括生化降解单元、水质净化单元、第一提升泵和第二提升泵，所述生化降解单元包括依次设置的缺氧池、厌氧池和好氧池，所述水质净化单元包括依次设置的反应沉淀池、过滤池和清水池，下游河涌水由所述第一提升泵泵入所述缺氧池，并依次经过厌氧池、好氧池、反应沉淀池、过滤池和清水池后，由所述第二提升泵泵至河涌上游。
[0012]进一步作为本发明技术方案的改进，所述好氧池内装有外接鼓风机的微孔曝气管以及可分别与所述缺氧池和厌氧池导通的回流通道，所述缺氧池和厌氧池内均装有潜水搅拌器。 [0013]进一步作为本发明技术方案的改进，所述水质净化单元还包括用于存储并处理污泥的污泥池。
[0014]进一步作为本发明技术方案的改进，所述缺氧池的入口处设有机械格栅。
[0015]一种河涌水治理方法，包括以下步骤:下游河涌水由第一提升泵泵入缺氧池，缺氧状态下，污水中的硝态氮在反硝化细菌作用下转化成气态氮，以达到脱氮的目的；脱氮后的污水进入厌氧池，以使聚磷菌在厌氧条件下释放磷；污水由所述厌氧池进入好氧池，好氧池内装有微孔曝气管，由鼓风机输送过来的空气通过微孔曝气管释放到污水中，通过好氧微生物和聚磷菌的作用，去除污水中的有机物、氨氮和磷；所述好氧池的出水进入混凝反应池，充分絮凝反应后进入斜管沉淀池，斜管沉淀池出水再进入过滤池，过滤池出水进清水池，清水池同时作为第二提升泵的集水池，由第二提升泵将水抽至河涌上游。
[0016]进一步作为本发明技术方案的改进，所述好氧池的出水可通过回流通道回流至缺氧池和厌氧池内，并在潜水搅拌器的作用下与由所述第一提升泵泵入的污水充分混合。
[0017]进一步作为本发明技术方案的改进，由所述斜管沉淀池沉淀的污泥排入污泥池，一部分污泥由回流泵输送至所述厌氧池，剩余污泥由螺杆泵输送到脱水机房进行脱水处理，脱水后形成干泥饼并外运处置。
[0018]本发明的有益效果:首先，本发明通过生化降解单元在初始阶段使高分子有机物得到迅速降解，同时，分解污水中的氨氮与总磷，并通过后端水质净化单元使出水澄清。其次，本发明采用循环水处理的理念，将河涌下游的污水处理后得到的出水泵至河涌上游，使河涌水调动起来，实现循环运作。生化降解与水质净化交替作用，确保处理效率和工艺正常运行，从而使河涌水逐步变清，并实现良性循环。而将死河涌水调动起来，死水变为活水，全水体实现循环运营，即提升了河涌断面流量，增加河涌水流速度，从而提升了河涌水质自净能力，实现河涌泥床自动剥泥，而无须定期人工清淤。实现人工净化与水体自净相结合，降低清淤与污水处理的投资和运营管理成本。本工艺技术先进且成熟，处理出水水质指标和经济指标优良。
[0019]再者，本发明在枯水期与洪水期均不影响工艺运作，可通过调节水循环、水处理工艺、水处理量以及洪水量来确定河涌生态稳定。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]下面结合附图对本发明作进一步说明:
图1是本发明实施例原理示意图；
图2是本发明实施例水处理流程示意图。
【具体实施方式】
[0021]参照图1、图2，本发明提供了一种河涌水治理系统，包括生化降解单元、水质净化单元、第一提升泵和第二提升泵，所述生化降解单元包括依次设置的缺氧池、厌氧池和好氧池，所述缺氧池的入口处设有机械格栅。所述好氧池内装有外接鼓风机的微孔曝气管以及可分别与所述缺氧池和厌氧池导通的回流通道，所述缺氧池和厌氧池内均装有潜水搅拌器。所述水质净化单元包括依次设置的反应沉淀池、过滤池、清水池以及用于存储并处理污泥的污泥池，下游河涌水由所述第一提升泵泵入所述缺氧池，并依次经过厌氧池、好氧池、反应沉淀池、过滤池和清水池后，由所述第二提升泵泵至河涌上游。 [0022]一种河涌水治理方法，包括以下步骤:在河涌下游闸处设置粗格栅网，隔除大块悬浮物，防止堵塞水泵。下游河涌水由第一提升泵经过机械格栅泵入缺氧池，经过机械格栅以去除水中的小块悬浮物，避免对后续工艺产生影响，缺氧池安装2台潜水搅拌器，使进水和由回流通道返回的回流液在此得到充分混合。缺氧状态下，污水中的硝态氮在反硝化细菌作用下转化成气态氮，以达到脱氮的目的；脱氮后的污水进入厌氧池，厌氧池内安装2台潜水搅拌器，以保证进水及和由回流通道返回的回流液均匀混合和防止污泥沉降。在厌氧池里，聚磷菌在厌氧的不利环境下将于好氧池中吸收的聚磷分解，在此过程中释放出的能量可供聚磷菌在厌氧压抑的环境下存活之用，另一部分能量可供聚磷菌主动吸收乙酸、H+和e_，使之以PHB形式贮藏在菌体内，并使发酵产酸过程得以继续进行。聚磷分解后的无机磷盐释放出聚磷菌体外，此即聚磷菌厌氧放磷现象。经过厌氧池处理后，污水中小部分可溶性COD得到去除，而最主要的是，活性污泥中的聚磷菌通过厌氧的有效放磷后，在后续的好氧环境下可“过量”吸磷。污水由所述厌氧池进入好氧池，好氧池内装有微孔曝气管(微孔曝气，氧利用率高、能耗低、经济性能高)，由鼓风机输送过来的空气通过微孔曝气管释放到污水中，以供好氧微生物生命活动之用。通过好氧微生物的作用，污水中的绝大部分有机物、氨氮在此得到去除。同时聚磷菌在好氧环境下将积贮在体内的PHB分解，释放出来的能量一部分可供聚磷菌生长、繁殖，另一部分能量用于主动“过量”吸收溶磷，并以聚磷的形式贮积在体内，并通过在反应沉淀池中将富磷的剩余污泥排走，可达到从污水中除磷目的。通过上述技术方案中优良的除憐脱氣功能，确保在其它指标达标如提下，NH3-N、TN、TP指标能完全满足要求。所述好氧池的出水进入混凝反应池，充分絮凝反应后进入斜管沉淀池，斜管沉淀池出水再进入过滤池，过滤池出水进清水池，清水池同时作为第二提升泵的集水池，由第二提升泵将水抽至河涌上游。
[0023]由所述斜管沉淀池沉淀的污泥排入污泥池，一部分污泥由回流泵输送至所述厌氧池，剩余污泥由螺杆泵输送到脱水机房进行脱水处理，脱水后干泥饼的含水量在70%以下，脱水后形成干泥饼并外运处置。剩余污泥采用浓缩脱水一体化设备脱水，既保证了除磷要求，又避免了臭气的排放。
[0024]采用以上思路进行河涌治理时，项目的建设投资和运营成本，可按河涌蓄水总量来计算。项目建设成本为15-20元/吨，每吨水年处理成本3-5元。
[0025]例:大朗涡涌水蓄水量为40万吨，则项目建设投资600-800万元，项目运营成本为120-200万元/年。 [0026]当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【权利要求】
1.一种河涌水治理系统，其特征在于:包括生化降解单元、水质净化单元、第一提升泵和第二提升泵，所述生化降解单元包括依次设置的缺氧池、厌氧池和好氧池，所述水质净化单元包括依次设置的反应沉淀池、过滤池和清水池，下游河涌水由所述第一提升泵泵入所述缺氧池，并依次经过厌氧池、好氧池、反应沉淀池、过滤池和清水池后，由所述第二提升泵泵至河涌上游。
2.根据权利要求1所述的河涌水治理系统，其特征在于:所述好氧池内装有外接鼓风机的微孔曝气管以及可分别与所述缺氧池和厌氧池导通的回流通道，所述缺氧池和厌氧池内均装有潜水搅拌器。
3.根据权利要求1或2所述的河涌水治理系统，其特征在于:所述水质净化单元还包括用于存储并处理污泥的污泥池。
4.根据权利要求1或2所述的河涌水治理系统，其特征在于:所述缺氧池的入口处设有机械格栅。
5.一种河涌水治理方法，其特征在于，包括以下步骤:下游河涌水由第一提升泵泵入缺氧池，缺氧状态下，污水中的硝态氮在反硝化细菌作用下转化成气态氮，以达到脱氮的目的；脱氮后的污水进入厌氧池，以使聚磷菌在厌氧条件下释放磷；污水由所述厌氧池进入好氧池，好氧池内装有微孔曝气管，由鼓风机输送过来的空气通过微孔曝气管释放到污水中，通过好氧微生物和聚磷菌的作用，去除污水中的有机物、氨氮和磷；所述好氧池的出水进入混凝反应池，充分絮凝反应后进入斜管沉淀池，斜管沉淀池出水再进入过滤池，过滤池出水进清水池，清水池同时作为第二提升泵的集水池，由第二提升泵将水抽至河涌上游。
6.根据权利要求5所述的河涌水治理方法，其特征在于:所述好氧池的出水可通过回流通道回流至缺氧池和厌氧池内，并在潜水搅拌器的作用下与由所述第一提升泵泵入的污水充分混合。
7.根据权利要求5所述的河涌水治理方法，其特征在于:由所述斜管沉淀池沉淀的污泥排入污泥池，一部分污泥由回流泵输送至所述厌氧池，剩余污泥由螺杆泵输送到脱水机房进行脱水处理，脱水后形成干泥饼并外运处置。
【文档编号】C02F9/14GK104003575SQ201410218760
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】董部根 申请人:广州嘉康环保技术有限公司