一种组团分层布置的下沉式污水处理及再生回用系统的制作方法

本发明涉及污水处理技术领域，具体来说，涉及一种组团分层布置的下沉式污水处理及再生回用系统。

背景技术：

随着城市化进程的加快和居民对环境质量要求的提高，城市的水污染治理工作任务更加艰巨。污水处理厂的建设是解决水环境污染问题的基本举措，目前绝大多数污水处理厂的建设模式采用地上式。但由于城市土地快速开发对污水处理厂的建设模式及选址产生越来越不利的约束，面对污水系统的约束性和土地资源的稀缺性双重瓶颈，新建污水处理厂必须突破传统用地观念，充分利用地下空间，节约土地资源，推广建设下沉式污水处理系统，通过土地的立体使用和节地高效工艺，解决了地上式污水处理厂存在土地资源浪费、环境污染及厂区周边土地资源贬值的问题。在我国北京、上海等大中型城市，经济发展、水污染治理与土地资源紧缺之间的矛盾尤为突出，污水处理厂向地下发展尤为迫切。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种组团分层布置的下沉式污水处理及再生回用系统，占地紧凑、能耗低、出水水质好、可再生回用、结构布局设置合理，适用于土地资源紧缺地区的城市污水处理，系统对污水进行处理的过程中无臭味，无二次污染产生。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种组团分层布置的下沉式污水处理及再生回用系统，自右至左依次设有进水管、污水处理系统主体结构及出水管，所述污水处理系统主体结构包括地上景观层和景观覆土层，所述地上景观层包括地上景观和进场道路，所述景观覆土层下方设有污水处理系统和污泥处理系统，所述污水处理系统和污泥处理系统均包括地下操作层和设置于所述地下操作层下方的池体结构层，所述景观覆土层与所述地下操作层之间设有地下操作层顶板，所述地下操作层与池体结构层之间设有池体结构层顶板，所述污水处理系统的池体结构层自右至左依次设有沉砂单元、生化单元、二沉池单元、深度处理单元、出水消毒单元；所述二沉池单元通过污泥管道与所述污泥处理系统连接；所述污泥处理系统的池体结构层依次设有污泥储存单元、污泥处理单元楼梯间和储存单元，所述污泥储存单元与所述污泥管道连接，所述污泥储存单元、污泥处理单元楼梯间之间设有跨越池体结构层和地下操作层的污泥离心脱水预处理单元；所述污泥处理系统的地下操作层设有污泥低温干化深度处理单元；所述池体结构层顶板上方设有下沉式厂内道路，所述地下操作层顶板上设有导光照明孔。

进一步地，所述沉砂单元包括细格栅单元、曝气沉砂单元和曝气沉砂鼓风单元，所述细格栅单元右侧与所述进水管连接，所述曝气沉砂鼓风单元设置于所述细格栅单元下方，所述曝气沉砂单元设置于所述细格栅单元和所述曝气沉砂鼓风单元左侧。

进一步地，所述生化单元自右至左依次设有生化单元-预缺氧单元、生化单元-厌氧单元、生化单元-缺氧单元、生化单元-好氧单元。

进一步地，所述深度处理单元自右至左依次设有高效沉淀单元、臭氧接触单元、中间提升泵房、活性砂滤单元。

进一步地，所述出水消毒单元自右至左依次设有紫外消毒单元、出水计量单元和接触消毒单元，所述接触消毒单元的左侧与所述出水管连接。

进一步地，所述储存单元包括高级氧化药剂储存单元、次氯酸钠储池、pac储池、乙酸钠储池。

进一步地，所述沉砂单元与生化单元之间设有进水流量计量渠。

进一步地，所述污水处理系统的地下操作层设有与所述细格栅单元、曝气沉砂单元、进水流量计量渠、生化单元-预缺氧单元、生化单元-厌氧单元、生化单元-缺氧单元、生化单元-好氧单元均连接的生化区臭气收集系统，所述生化区臭气收集系统连接有生化区生物除臭装置。

进一步地，所述污泥处理系统的地下操作层设有与所述污泥离心脱水预处理单元、污泥低温干化深度处理单元均连接的污泥区臭气收集系统，所述污泥区臭气收集系统连接有污泥区生物除臭装置。

进一步地，所述细格栅单元与曝气沉砂单元之间、曝气沉砂单元与进水流量计量渠之间、进水流量计量渠与生化单元-预缺氧单元之间、生化单元-好氧单元与二沉池单元之间、二沉池单元与高效沉淀单元之间、高效沉淀单元与臭氧接触单元之间；臭氧接触单元与中间提升泵房之间、中间提升泵房与活性砂滤单元之间、活性砂滤单元与紫外消毒单元之间、出水计量单元与接触消毒单元之间均设有池体公用池壁。

进一步地，所述下沉式厂内道路宽度为5~8米，与所述厂外进厂道路连接。

本发明的有益效果：与地上污水处理系统相比，本发明的有益效果统具有以下几点：

1）、结构紧凑、占用空间少

在下沉式污水处理系统设计中，考虑到地下空间和投资的限制，构筑物设计都比较紧凑，技术上也尽量选用占地面积小的处理工艺。此外，地下污水处理系统无需考虑绿化及隔离带等要求，因此，一般占地面积较少，与一般地上污水处理系统用地积相比，仅是地上污水处理系统用地面积的1/3。

2）、噪音污染小

下沉式污水处理系统主要处理设备均处于地下，许多机械的噪声和振动将对地面的建筑和居民基本不产生影响，有效地防止了噪音对周围居民生活与工作的影响。

3）、环境污染小

下沉式污水处理系统由于处于地下全封闭管理，可以对产生的臭气进行全面的处理，对环境和城市居民生活不产生影响。

4）、节省土地资源

下沉式污水处理系统由于只有部分辅助建筑物建在地面，占用土地资源很少，节省了城市开阔空间，不会使周边土地贬值，对于周边区域的未来发展没有障碍。下沉式污水处理系统上部空间利用价值亦较高，可用于绿化、公园等公益事业，也可用于商业开发。

5）、温度较恒定

下沉式污水处理系统由于处于地下，除受污水水质条件的影响以外，基本不受外部环境因素的影响，特别是地下常年温差较地面温差要小，温度比较恒定，因此有利于各种污水生物处理工艺的稳定运行。

6）、美观性好

由于下沉式污水处理系统深埋于地下，因此既不会对自然景观产生影响，也不会影响到周围建筑的整体视觉效果。本专利地上景观可布置成为一个公园，大大美化了市容，同时又为城市增加了绿化面积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例所述的一种组团分层布置的下沉式污水处理及再生回用系统结构示意图；

图2是图1左侧线框内结构的局部放大图；

图3是图1右侧线框内结构的局部放大图；

图4是图1下侧线框内结构的局部放大图。

图中：1．进厂道路；2．下沉式厂内道路；3．地上景观；4．进水管道；5．细格栅单元；6．曝气沉砂单元；7．曝气沉砂鼓风单元；8．进水流量计量渠；9．生化单元-预缺氧单元；10．生化单元-厌氧单元；11．生化单元-缺氧单元；12．生化单元-好氧单元；13．二沉池单元；14．高效沉淀单元；15．臭氧接触单元；16．中间提升泵房；17．活性砂滤单元；18．紫外消毒单元；19．出水计量单元；20．接触消毒单元；21．出水管道；22．污泥储存单元；23．污泥离心脱水预处理单元；24．污泥低温干化深度处理单元；25．污泥处理单元楼梯间；26．高级氧化药剂储存单元；27．次氯酸钠储池；28．pac储池；29．乙酸钠储池；30．生化区臭气收集系统；31．生化区生物除臭装置；32．池体结构层顶板；33．地上景观层；34．景观覆土层；35．地下操作层；36．池体结构层；37．池体公用池壁；38．地下操作层顶板；39．污泥区生物除臭装置；40．污泥区臭气收集系统；41．导光照明孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，根据本发明实施例所述的一种组团分层布置的下沉式污水处理及再生回用系统，自右至左依次设有进水管4、污水处理系统主体结构及出水管21，所述污水处理系统主体结构包括地上景观层33和景观覆土层34，所述地上景观层33包括地上景观3和进厂道路1，所述景观覆土层34下方设有污水处理系统和污泥处理系统，所述污水处理系统和污泥处理系统均包括地下操作层35和设置于所述地下操作层35下方的池体结构层36，所述景观覆土层34与所述地下操作层35之间设有地下操作层顶板38，所述地下操作层35与池体结构层36之间设有池体结构层顶板32，所述污水处理系统的池体结构层36自右至左依次设有沉砂单元、生化单元、二沉池单元13、深度处理单元、出水消毒单元；所述二沉池单元13通过污泥管道与所述污泥处理系统连接；所述污泥处理系统的池体结构层36依次设有污泥储存单元22、污泥处理单元楼梯间25和储存单元，所述污泥储存单元22与所述污泥管道连接，所述污泥储存单元22、污泥处理单元楼梯间25之间设有跨越池体结构层36和地下操作层35的污泥离心脱水预处理单元23；所述污泥处理系统的地下操作层35设有污泥低温干化深度处理单元24；所述池体结构层顶板32上方设有下沉式厂内道路2，所述地下操作层顶板38上设有导光照明孔41。

下沉式污水处理系统的污水处理系统和污泥处理系统均分为地下操作层35和池体结构层36。由市政管网而来的城市生活污水经过进水管道4进入污水处理系统的池体结构层36，沉砂单元去除污水中的大粒径杂质和小粒径无机砂后，依次进入生化单元、二沉池单元13、深度处理单元去除cod、n、p等污染物，完成污水的生化处理和深度处理，出水经出水消毒单元完成消毒处理后，由出水管道21再生回用。

二沉池单元13与深度处理单元产生的剩余污泥经由污泥管道输送至下沉式城市污水处理系统的污泥处理系统，剩余污泥经过污泥离心脱水预处理单元23处理后含水率降至80%，之后通过污泥低温干化深度处理单元24处理后，含水率可降低至40%以下。污泥运输车辆通过贯通地下操作层的下沉式厂内道路2进入厂外进厂道路，将污泥运输至后续处置地。

地下操作层35内部主要设置各类污水处理构筑物配套设备、在线检测仪表、自控设备，同时在地下操作层上设置导光照明孔41，以便于运营人员进行数据记录、参数调控与日常维护运行，同时建设一条贯通下操作层的下沉式厂内道路2便于工作人员和车辆的通行。

所述沉砂单元具体而言，包括细格栅单元5、曝气沉砂单元6和曝气沉砂鼓风单元7，所述细格栅单元5右侧与所述进水管4连接，所述曝气沉砂鼓风单元7设置于所述细格栅单元5下方，所述曝气沉砂单元6设置于所述细格栅单元5和所述曝气沉砂鼓风单元7左侧。细格栅单元5用于去除大粒径杂质，曝气沉砂单元6用于去除小粒径无机砂，曝气沉砂鼓风单元7用于使曝气沉砂单元6内的物质更高效地与小粒径无机砂接触沉淀，使曝气沉砂单元6更有好地发挥作用。

所述生化单元具体而言，自右至左依次设有生化单元-预缺氧单元9、生化单元-厌氧单元10、生化单元-缺氧单元11、生化单元-好氧单元12。所述生化单元采用的是aao工艺（厌氧-缺氧-好氧组合工艺的简称，aao系统的工艺流程是：废水经预处理后进入厌氧反应器，使高cod物质在该段得到部分分解，然后进入缺氧段，进行反硝化过程，而后是进行氧化降解有机物和进行硝化反应的好氧段）。本发明的生化单元aao组合前还是设置一个生化单元-预缺氧单元9，可以更好地分解cod物质。

所述深度处理单元具体而言，自右至左依次设有高效沉淀单元14、臭氧接触单元15、中间提升泵房16、活性砂滤单元17。污水经二沉池单元13后，先经过高效沉淀单元14进一步去除污泥并将所述进一步去除的污泥通过污泥管道排入污泥处理系统，出水经臭氧接触单元15消毒脱色后由中间提升泵房16提升至活性砂滤单元17完成污水深度处理。

所述出水消毒单元具体而言，自右至左依次设有紫外消毒单元18、出水计量单元19和接触消毒单元20，所述接触消毒单元20的左侧与所述出水管21连接。

所述储存单元具体而言，包括高级氧化药剂储存单元26、次氯酸钠储池27、pac储池28、乙酸钠储池29。

为了方便计算污水处理量，所述沉砂单元与生化单元之间设有进水流量计量渠8，与上述出水计量单元19配合可以计算污染物质的去除量。

为了去除污水处理系统产生的臭气，所述污水处理系统的地下操作层35设有与所述细格栅单元5、曝气沉砂单元6、进水流量计量渠8、生化单元-预缺氧单元9、生化单元-厌氧单元10、生化单元-缺氧单元11、生化单元-好氧单元12均连接的生化区臭气收集系统30，所述生化区臭气收集系统30连接有生化区生物除臭装置31。生化区臭气收集系统30用于收集所述细格栅单元5、曝气沉砂单元6、进水流量计量渠8、生化单元-预缺氧单元9、生化单元-厌氧单元10、生化单元-缺氧单元11、生化单元-好氧单元12的臭气，并集中运送至生化区生物除臭装置31处理。

为了去除污泥处理系统产生的臭气，所述污泥处理系统的地下操作层35设有与所述污泥离心脱水预处理单元23、污泥低温干化深度处理单元24均连接的污泥区臭气收集系统40，所述污泥区臭气收集系统40连接有污泥区生物除臭装置39。污泥区臭气收集系统40用于收集所述污泥离心脱水预处理单元23、污泥低温干化深度处理单元24的臭气，并集中运送至污泥区生物除臭装置39处理。

为节省占地，实现土地集约的目的，池体结构层的各污水处理构筑物通过围绕池体公用池壁，以池壁共建的形式组团布置，具体而言，所述细格栅单元5与曝气沉砂单元6之间、曝气沉砂单元6与进水流量计量渠8之间、进水流量计量渠8与生化单元-预缺氧单元9之间、生化单元-好氧单元12与二沉池单元13之间、二沉池单元13与高效沉淀单元14之间、高效沉淀单元14与臭氧接触单元15之间；臭氧接触单元15与中间提升泵房16之间、中间提升泵房16与活性砂滤单元17之间、活性砂滤单元17与紫外消毒单元18之间、出水计量单元19与接触消毒单元20之间均设有池体公用池壁37。

在一个具体的实施例中，所述下沉式厂内道路2宽度为5~8米，与所述厂外进厂道路1连接，方便厂外厂内互相输送各种所需物品。

地上景观3可以由草木、小灌木、大灌木、浅根性乔木、深根性乔木、人工湖、水生植物、人工假山中的一种或多种组成。

景观覆土层34的覆土厚度具体为0.50m~1.50m，坡度为1.0%~2.0%。

二沉池单元13为矩形二沉池，长宽比为5:1~15:1，池深为3m~6m。

所述导光照明孔41位于地下操作层顶板38上，导光照明孔形状可为方形、圆形或其他形状，面积大小为0.5m2~2.5m2，每隔1~2m均布于地下操作层顶板38上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。