高速路服务区污水处理系统的制作方法

文档序号:19235241发布日期:2019-11-27 18:18阅读:147来源:国知局
高速路服务区污水处理系统的制作方法

本实用新型属于污水处理领域,具体而言,涉及高速路服务区污水处理系统。



背景技术:

高速服务区污水排放源主要以公厕和餐饮排放的生活废水为主,相比一般市政废水,其餐饮废水占比更大,污染物浓度更高,污染程度更严重,废水所含表面活性剂、油脂、脂肪蛋白等难以生物降解的污染物较多;另外,服务区的废水产生量波动非常大,平时水量较平稳,但在节假日客流量会大幅增长,废水量的产生也会大幅增长,造成工艺负荷陡增,因此其对工艺稳定性和预处理要求更高。

目前,针对高速服务区污水的典型处理工艺是“化粪池+调节池+厌氧工艺+接触氧化”系统处理工艺,该工艺只能削减污水的cod、tp、tn等污染物,而对餐厨废水中大量的表面活性剂和油脂等污染物几乎没有去除率,当残留的大量的表面活性剂和油脂流入自然水体后就会极大降低水体的复氧能力而导致水体缺氧黑臭,因此,该工艺并不能彻底解决服务区目前普遍面临的污染问题;并且,该工艺采用的是全生化工艺流程,而生化工艺中微生物生存条件苛刻,易受到外界条件影响,操作控制要求高(特别是厌氧工艺中的厌氧微生物),因而系统存运行极不稳定;再者,现有处理污水的系统普遍采用的是地埋式或半地埋式污水处理系统,主要工艺设施均埋设在地下,维护更换以及整改扩容的难度都非常大,且系统都是手动操作,无法实现无人值守和自动控制,不仅增加了系统运维费用而且还加大了系统运行的风险;此外,高速服务区污水成分复杂,存在很多不确定的固体杂质,不能完全的去除,容易引起系统管路堵塞,进而导致系统瘫痪。

因此,高速服务区污水处理工艺有待进一步改进。



技术实现要素:

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题中的至少之一。为此,本实用新型的一个目的在于提出高速路服务区污水处理系统。该系统不仅稳定可靠、运维简单、运行成本低且调试启动迅速,而且采用该系统处理污水可以高效去除水体中的表面活性剂、油脂、脂肪蛋白等难以生物降解的污染物,保护生物净化的稳定运行、避免系统管路堵塞和系统瘫痪,大大节省人工清理的成本、并有效解决剩余污泥处置的问题。

根据本实用新型的第一个方面,本实用新型提出了一种高速路服务区污水处理系统。根据本实用新型的实施例,该系统包括:

隔油池,所述隔油池具有餐饮污水入口、油污出口和隔油后污水出口;

化粪池,所述化粪池具有公厕污水入口、有机污泥出口和除泥后污水出口;

调节池,所述调节池具有污水进口和混合污水出口,所述污水进口通过格栅分别与所述隔油后污水出口和所述除泥后污水出口相连;

超微浮选设备,所述超微浮选设备具有超微浮选装置、溶气装置、气泡发生装置、混合污水入口、浮选净化水出口和浮渣出口,所述超微浮选装置与所述溶气装置通过第一输水管道相连,所述溶气装置和所述气泡发生装置通过第二输水管道相连,所述气泡发生装置和所述超微浮选装置通过第三输送管道相连,所述混合污水入口与所述混合污水出口相连;

自动冲洗装置,所述自动冲洗装置分别与所述第一输水管道、所述第二输水管道和所述第三输水管道相连,且定期或基于所述溶气装置和/或所述气泡发生装置的压力变化对所述第一输水管道、所述第二输水管道和所述第三输水管道中的至少一个进行自动冲洗;

生物净化池,所述生物净化池具有依次相连地a级池和o级池,所述a级池具有浮选净化水入口,所述o级池具有生物净化水出口,所述浮选净化水入口与所述浮选净化水出口相连;

沉淀池,所述沉淀池具有生物净化水入口、污泥出口和初级净化水出口,所述生物净化水入口与所述生物净化水出口相连;

浓缩池,所述浓缩池具有污泥入口、浮渣入口、浓缩泥出口和上清液出口,所述污泥入口与所述污泥出口相连,所述浮渣入口与所述浮渣出口相连,所述上清液出口与所述污水进口相连。

根据本实用新型实施例的高速路服务区污水处理系统,通过在调节池和生物净化池之间设置超微浮选设备,可以预先对混合污水进行超微浮选处理,即物理净化,进而能够有效去除混合污水中的固体悬浮颗粒物、表面活性剂、油脂、有机物、氨氮总磷、重金属、颜色等污染物并得到浮选净化水和浮渣,从而有效避免后续处理过程中由于混合污水中残留大量的表面活性剂和油污等污染物而导致水体缺氧黑臭并影响生物净化处理时的接触氧化工艺的问题;此外,通过设置自动冲洗装置,还可以定期或根据溶气装置和/或气泡发生装置的压力变化对超微浮选设备中对应的输水管道进行自动冲洗,进而有效避免由于混合污水成分复杂而容易导致系统管路堵塞甚至系统瘫痪的问题,为整个系统的正常运行提供了有力保障。由此,本实用新型上述实施例的高速路服务区污水处理系统不仅系统稳定可靠、运维简单、运行成本低且调试启动迅速,而且采用该系统处理高速路服务区污水,不仅可以高效削减水体中的cod、nh3-n、tp、ss等常规污染物,还能针对服务区餐厨废水占比较大的水质特点,通过超微浮选高效去除水体中的表面活性剂、油脂、脂肪蛋白等难以生物降解的污染物,有效保护生物净化的稳定运行;此外,还可以有效避免系统管路堵塞和系统瘫痪,并大大节省人工清理的成本,同时能够有效解决剩余污泥处置的问题,从而可以有效解决现有高速服务区污水处理所存在的技术问题。

另外,根据本实用新型上述实施例的高速路服务区污水处理系统还可以具有如下附加的技术特征:

任选地,高速路服务区污水处理系统进一步包括消毒池和湿地系统,所述消毒池具有初级净化水入口和消毒后净化水出口,所述初级净化水入口与所述初级净化水出口相连;所述湿地系统具有植物和砂石、消毒后净化水入口和达标净化水出口,所述消毒后净化水入口与所述消毒净化水出口相连。由此可以对初级净化水进行消毒和进一步净化。

任选地,高速路服务区污水处理系统进一步包括:远程控制系统,所述远程控制系统与所述超微浮选设备和所述自动冲洗装置相连,且基于所述溶气装置和/或所述气泡发生装置的压力变化对所述超微浮选装置、所述溶气装置和所述气泡发生装置中的至少一个的进水量进行调节,并控制所述自动冲洗装置的开启和关闭。由此,不仅可以进一步降低系统的故障率,还能减少现场人工巡检操作等麻烦。

任选地,所述生物净化水出口与浮选净化水入口相连。由此可以将所述生物净化水的一部分与所述浮选净化水混合后进行生物净化处理,从而进一步降低最终制备得到的生物净化水中的有机物及氨氮含量。

任选地,所述溶气装置和/或所述气泡发生装置设有压力传感器,所述自动冲洗装置基于所述压力传感器的显示实现自动开启和关闭。由此可以进一步有效避免系统管路堵塞甚至系统瘫痪的问题,为整个系统的正常运行提供了有力保障。

任选地,所述超微浮选设备的混合污水入口处设置有水质监测器,所述自动冲洗装置基于所述混合污水的水质调节自动冲洗时间。由此,不仅可以提高系统的稳定性,还能进一步提高水资源的利用率,避免水资源浪费。

任选地,所述自动冲洗装置与所述初级净化水出口相连。由此可以利用初级净化水对所述第一输水管道、所述第二输水管道和所述第三输水管道中的至少一个进行自动冲洗,从而有效降低系统对外配水的需求。

任选地,所述自动冲洗装置与所述达标净化水出口相连。由此可以利用达标净化水对所述第一输水管道、所述第二输水管道和所述第三输水管道中的至少一个进行自动冲洗,从而不仅能够有效降低系统对外配水的需求,还能进一步提高对输送管道的冲洗效果。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是根据本实用新型一个实施例的高速路服务区污水处理系统的结构示意图。

图2是根据本实用新型一个实施例的超微浮选设备的结构示意图。

图3是根据本实用新型再一个实施例的高速路服务区污水处理系统的结构示意图。

图4是利用本实用新型一个实施例的高速路服务区污水处理系统处理高速路服务区污水的方法流程图。

图5是利用本实用新型再一个实施例的高速路服务区污水处理系统处理高速路服务区污水的方法流程图。

图6是利用本实用新型又一个实施例的高速路服务区污水处理系统处理高速路服务区污水的方法流程图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

根据本实用新型的第一个方面,本实用新型提出了一种高速路服务区污水处理系统。根据本实用新型的实施例,参考图1,该系统包括:隔油池10、化粪池20、调节池30、超微浮选设备40、自动冲洗装置50、生物净化池60、沉淀池70和浓缩池80。

下面参考图1-3对本实用新型上述实施例的高速路服务区污水处理系统进行详细描述。

隔油池10、化粪池20和调节池30

根据本实用新型的实施例,隔油池10具有餐饮污水入口11、油污出口12和隔油后污水出口13,且适于对餐饮污水进行隔油处理,以便得到油污和隔油后污水;化粪池20具有公厕污水入口21、有机污泥出口22和除泥后污水出口23,且适于对公厕污水进行除泥处理,以便得到除泥后污水和有机污泥;调节池30具有污水进口31和混合污水出口32,污水进口31通过格栅分别与隔油后污水出口13和除泥后污水出口23相连,且适于对隔油后污水和除泥后污水进行均质均量,以便得到混合污水。由此,可以使餐饮污水经隔油池10隔油后自流进入调节池30,并使公厕污水经化粪池20除泥后通过提升泵提升进入调节池30,两类污水在调节池30汇集并通过调节池30的容积起到均质均量的作用,进而可以减少系统的水质波动,利于系统稳定运行。

超微浮选设备40

根据本实用新型的实施例,如图1-2所示,超微浮选设备40具有超微浮选装置41、溶气装置42、气泡发生装置43、混合污水入口44、浮选净化水出口45和浮渣出口46,超微浮选装置41与溶气装置42通过第一输水管道47相连,溶气装置42和气泡发生装置43通过第二输水管道48相连,气泡发生装置43和超微浮选装置41通过第三输送管道49相连,混合污水入口44与混合污水出口32相连,且适于对混合污水进行超微浮选处理,以便得到浮选净化水和浮渣。

发明人发现,若直接对混合污水进行生物净化处理,只能削减污水的cod、tp、tn等污染物,而对餐厨废水中大量的表面活性剂和油脂等污染物几乎没有去除率,当残留的大量的表面活性剂和油脂流入自然水体后就会极大降低水体的复氧能力而导致水体缺氧黑臭,因此,该工艺并不能彻底解决服务区目前普遍面临的污染问题;并且,由于生化净化工艺中微生物生存条件苛刻,易受到外界条件影响,操作控制要求高(特别是厌氧工艺中的厌氧微生物),因而系统存运行极不稳定。本实用新型中通过在调节池30和生物净化池60之间设置超微浮选设备40,可以预先对混合污水进行超微浮选处理,即物理净化,进而能够有效去除混合污水中的固体悬浮颗粒物、表面活性剂、油脂、有机物、氨氮总磷、重金属、颜色等污染物并得到浮选净化水和浮渣,从而有效避免后续处理过程中由于混合污水中残留大量的表面活性剂和油污等污染物而导致水体缺氧黑臭并影响生物净化处理时的接触氧化工艺的问题,并确保后续生物净化池系统稳定。

根据本实用新型的一个具体实施例,经调节池30均质均量后的混合污水经污水提升泵进入超微浮选设备40中的超微浮选装置41的同时,溶气装置42可以在1秒钟内形成无梯度浓度的饱和溶气水,并通过第二输水管道48输送至气泡发生装置43进而在水中形成弥散状的微小“气泡云”,“气泡云”借助水的输送经第三输送管道49进入超微浮选装置41内,并粘附和包裹混合污水中疏水基的固体或液体颗粒,形成水-气-颗粒三相混合体系,进而形成表观密度小于水的絮体上浮到水面,形成浮渣层被刮除,从而实现固液分离或者液液分离,其中“气泡云”气泡均匀,均为30微米左右。由此,本实用新型中通过采用超微浮选设备对混合污水进行处理,可将小至0.05微米的污染进行去除,并可实现高达99.9%的去除效果,能够同步去除固体悬浮颗粒物,表面活性剂,油脂,有机物,氨氮总磷,重金属,颜色等污染物,进而可以有效保护后续生物净化稳定运行。

根据本实用新型的一个具体实施例,溶气装置42通过在加压条件下使气体如空气溶于水中进而得到饱和溶气水,其中,如图2所示,溶气装置42可以经第一输送管道47与超微浮选设备40的其中一个浮选净化水出口相连,由此可以利用浮选净化水来制备饱和溶气水,进而可以进一步实现系统内水的循环使用,降低整个工艺流程对外配水的需求和运行成本。

自动冲洗装置50

根据本实用新型的实施例,自动冲洗装置50分别与第一输水管道47、第二输水管道48和第三输水管道49相连,且适于定期或基于溶气装置42和/或气泡发生装置43的压力变化对第一输水管道47、第二输水管道48和第三输水管道49中的至少一个进行自动冲洗。发明人发现,由于高速服务区污水成分复杂,存在很多不确定的固体杂质,不能完全的去除,而通过以浮选净化水来制备饱和溶气水并用于浮选装置除杂,容易引起系统管路堵塞,特别是输水管道的进水口和出水口堵塞,进而导致系统瘫痪,本实用新型中通过设置自动冲洗装置,可以定期对第一输水管道47、第二输水管道48和第三输水管道49中的至少一个进行自动冲洗,或根据溶气装置42和/或气泡发生装置43的压力变化判断对应的输水管道是否被堵塞,进而选择对第一输水管道47、第二输水管道48和第三输水管道49中的至少一个进行自动冲洗,由此,当自动冲洗装置50开启时,定期冲洗和压力控制同时有效,可以根据设置的自动冲洗时间间隔以及溶气装置42和/或气泡发生装置43的压力反馈共同控制冲洗的开始或停止,从而有效避免由于混合污水成分复杂而容易导致系统管路堵塞甚至系统瘫痪的问题,为整个系统的正常运行提供有力保障。

根据本实用新型的一个具体实施例,溶气装置42和/或气泡发生装置43可以设有压力传感器,自动冲洗装置50基于压力传感器的显示实现自动开启和关闭。具体地,当压力传感器显示的压力达到设定值时,说明管路中杂质达到临界点,自动冲洗装置50开启、实现自动冲洗功能,当压力传感器显示的压力恢复正常时,自动冲洗装置50关闭,结束冲洗功能。由此,可以进一步避免系统管路堵塞甚至系统瘫痪的问题,为整个系统的正常运行提供有力保障。

根据本实用新型的再一个具体实施例,可以在超微浮选设备40的混合污水入口44处设置水质监测器,自动冲洗装置50基于混合污水的水质调节自动冲洗时间。具体地,自动冲洗时间可以依据混合污水中的固含量(或污水浓度)以及混合污水的粘度等指标为进行选择,当混合污水中的固含量(或污水浓度)以及混合污水的粘度过高时,输水管道容易堵塞,设置自动冲洗的时间间隔较短,而当混合污水中的固含量(或污水浓度)或混合污水的粘度较低时,输水管道被堵塞的几率下降,可以选择相对较长的自动冲洗时间间隔。由此,不仅可以确保整个系统的正常运行,还可以进一步提高系统的利用率。

生物净化池60

根据本实用新型的实施例,生物净化池60具有依次相连地a级池61和o级池62,a级池61具有浮选净化水入口63,o级池62具有生物净化水出口64,浮选净化水入口63与浮选净化水出口45相连,且适于对浮选净化水进行生物净化处理,以便得到生物净化水。

发明人发现,当bod5/codcr>0.5时,可生物净化性较好,由于高速服务区污水中有机成分较高,特别是有机氮,在生物降解有机物时,有机氮会以氨氮形式表现出来,氨氮是作为一个重要的污染控制指标,必须对其进行处理,为此,本实用新型中首先将混合污水供给至a级池中进行厌氧处理后再供给至o级内进行接触氧化,其中,在a级和o级池中均安装有填料,整个生物净化处理过程依赖于附着在填料上的多种微生物来完成的。具体地,在a级池内,污水中有机物浓度较高,微生物处于缺氧状态,此时微生物为兼性微生物,它们将污水中有机氮转化为氨氮,同时利用有机碳源作为电子供体,将no2-n、no3-n转化为n2,而且还利用部分有机碳源和氨氮合成新的细胞物质,因此,a级池不仅具有一定的有机物去除功能,能够减轻后续o级池的有机负荷,以利于硝化作用进行,而且可以依靠污水中的高浓度有机物,完成反硝化作用,最终消除氮的富营养化污染。而混合污水经过a级池的生物净化作用后仍有一定量的有机物和较高的氮氨存在,为使有机物进一步氧化分解,同时在碳化作用趋于完全的情况下,硝化作用能顺利进行,特设置o级池,a级池出水自流进入o级池,o级池的处理依靠自养型细菌(硝化菌)完成,进而可以利用有机物分解产生的无机碳源或空气中的二氧化碳作为营养源,将污水中的氨氮转化为no2-n、no3-n。由此,本实用新型中通过依次设置a级池和o级池对混合污水进行生物净化处理,可以实现对cod、nh3-n、tp等污染物的深度去除,从而可以得到更好水质的生物净化水。

根据本实用新型的一个具体实施例,a级池内溶解氧量可以为0.2~0.5mg/l,o级池内溶解氧量不低于2.0mg/l。本实用新型中控制a级池工艺中解氧量含量为0.2~0.5mg/l,不仅可以通过反硝化作用去除硝态氮和部分bod,还可以通过水解反应提高可生化性的作用;而控制o级池溶解氧量不低于2.0mg/l是通过提供游离氧,利用好氧微生物使有机物降解。由此可以进一步提高生物净化处理的效率和效果。

根据本实用新型的再一个具体实施例,生物净化水出口64与浮选净化水入口63相连,以便将生物净化水的一部分与浮选净化水混合后进行生物净化处理。发明人发现,经过o级池处理得到的生物净化水中含有一定量的no2-n、no3-n,本实用新型中通过将一部分生物净化水进一步返回至a级池中进行内循环,可以进一步利用浮选净化水中的有机碳源作为电子供体,将no2-n、no3-n转化为n2,达到反硝化的目的。由此,可以进一步降低最终制备得到的生物净化水中的有机物及氨氮含量。

根据本实用新型的又一个具体实施例,生物净化水与浮选净化水的质量比并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际情况进行选择,例如,生物净化水与浮选净化水的质量比可以为(1-2):1,再例如,当生物净化水中氨氮含量小于10mg/l,生物净化水与浮选净化水的质量比可以为1:1;当生物净化水中氨氮含量大于10mg/l,生物净化水与浮选净化水的质量比可以为2:1,发明人发现,通过将生物净化水进一步返回至a级池中进行内循环,依靠缺氧段异氧菌将废水中的大分子有机物、悬浮物、可溶性有机物通过水解作用,分解成小分子有机物,提高废水的可生化性。同时,在缺氧段,异养菌可以将污染物分子链上的氨基断链,产生游离态氨。好氧段主要依靠硝化菌通过硝化作用将氨氧化成硝态氮、亚硝态氮。最后,将好氧段泥水混合液回流至缺氧段,在反硝化菌的作用下,将硝态氮反硝化成氮气,完成对n元素的降解作用。由此,可以进一步降低最终制备得到的生物净化水中的有机物及氨氮含量。

沉淀池70

根据本实用新型的实施例,沉淀池70具有生物净化水入口71、污泥出口72和初级净化水出口73,生物净化水入口71与生物净化水出口64相连,且适于对生物净化水进行沉淀分离处理,以便得到污泥和初级净化水。由此,可以使生物净化水实现泥水分离,进而进一步降低生物净化水的悬浮物含量和浊度,达到进一步净化水质的目的。

根据本实用新型的一个具体实施例,沉淀池70可以为斜管沉淀池。

根据本实用新型的再一个具体实施例,可以将自动冲洗装置50与初级净化水出口73相连,以便利用初级净化水对第一输水管道47、第二输水管道48和第三输水管道49中的至少一个进行自动冲洗。由此,可以有效降低系统对外配水的需求。

浓缩池80

根据本实用新型的实施例,浓缩池80具有污泥入口81、浮渣入口82、浓缩泥出口83和上清液出口84,污泥入口81与污泥出口72相连,浮渣入口82与浮渣出口46相连,上清液出口84与所述污水进口31相连,且适于对污泥和浮渣进行浓缩处理,以便得到浓缩泥和上清液。由此,可以实现对污泥和浮渣的去除和浓缩,解决困扰高速路服务区已久的剩余污泥处置问题。

根据本实用新型的一个具体实施例,经沉淀池70沉淀下来的污泥由气提装置提升至浓缩池80中,经浓缩池80浓缩后的浓缩泥由吸泥车定期收集外运处理。

根据本实用新型实施例的高速路服务区污水处理系统,通过在调节池30和生物净化池60之间设置超微浮选设备40,可以预先对混合污水进行超微浮选处理,即物理净化,进而能够有效去除混合污水中的固体悬浮颗粒物、表面活性剂、油脂、有机物、氨氮总磷、重金属、颜色等污染物并得到浮选净化水和浮渣,从而有效避免后续处理过程中由于混合污水中残留大量的表面活性剂和油污等污染物而导致水体缺氧黑臭并影响生物净化处理时的接触氧化工艺的问题;此外,通过设置自动冲洗装置50,还可以定期或根据溶气装置42和/或气泡发生装置43的压力变化对超微浮选设备40中对应的输水管道进行自动冲洗,进而有效避免由于混合污水成分复杂而容易导致系统管路堵塞甚至系统瘫痪的问题,为整个系统的正常运行提供了有力保障。由此,本实用新型上述实施例的高速路服务区污水处理系统不仅系统稳定可靠、运维简单、运行成本低且调试启动迅速,而且采用该系统处理高速路服务区污水,不仅可以高效削减水体中的cod、nh3-n、tp、ss等常规污染物,还能针对服务区餐厨废水占比较大的水质特点,通过超微浮选高效去除水体中的表面活性剂、油脂、脂肪蛋白等难以生物降解的污染物,有效保护生物净化的稳定运行;此外,还可以有效避免系统管路堵塞和系统瘫痪,并大大节省人工清理的成本,同时能够有效解决剩余污泥处置的问题,从而可以有效解决现有高速服务区污水处理所存在的技术问题。

消毒池90和湿地系统100

根据本实用新型的一个具体实施例,如图3所示,高速路服务区污水处理系统可以进一步包括消毒池90和湿地系统100。消毒池90具有初级净化水入口91和消毒后净化水出口92,初级净化水入口91与初级净化水出口73相连,且适于对初级净化水进行消毒处理,以便得到消毒后净化水;湿地系统100具有植物和砂石、消毒后净化水入口101和达标净化水出口102,消毒后净化水入口101与消毒净化水出口92相连,且适于对初级净化水进行净化和过滤,以便得到达标净化水。本实用新型中通过巧妙地将生态湿地与污水处理相结合,可以通过湿地植物的净化作用和砂石的过滤作用进一步降低水体中的污染物浓度,特别是对氨氮、总磷、悬浮物有非常明显的去除效果,达标净化水清澈透明,水质达到了一级a标准,从而实现了治理+美化的综合处理功用。

根据本实用新型的一个再一个具体实施例,可以将自动冲洗装置50与达标净化水出口102相连,以便利用达标净化水对第一输水管道47、第二输水管道48和第三输水管道49中的至少一个进行自动冲洗。由此,不仅可以有效降低系统对外配水的需求,还能进一步提高对输送管道的冲洗效果。

远程控制系统110

根据本实用新型的一个具体实施例,如图3所示,高速路服务区污水处理系统还可以进一步包括:远程控制系统110,远程控制系统110与超微浮选设备40和自动冲洗装置50相连,且适于基于超微浮选设备溶气装置42和/或气泡发生装置43的压力变化对超微浮选装置41、溶气装置42和气泡发生装置43中的至少一个的进水量进行调节,并控制自动冲洗装置50的开启和关闭。由此,不仅可以进一步降低系统的故障率,还能减少现场人工巡检操作等麻烦。

为方便理解本实用新型上述实施例的高速路服务区污水处理系统,下面对利用该高速路服务区污水处理系统来处理高速路服务区污水的方法进行详细描述,根据本实用新型的实施例,如图4所示,该方法包括:

s100:污水预处理

根据本实用新型的实施例,将餐饮污水供给至隔油池中进行隔油处理,以便得到油污和隔油后污水;将公厕污水供给至化粪池进行除泥处理,以便得到除泥后污水和有机污泥;将隔油后污水和除泥后污水供给至调节池中进行均质均量,以便得到混合污水。由此,可以使餐饮污水经隔油池隔油后自流进入调节池,并使公厕污水经化粪池除泥后通过提升泵提升进入调节池,两类污水在调节池汇集并通过调节池的容积起到均质均量的作用,进而可以减少系统的水质波动,利于系统稳定运行。

s200:超微浮选处理和自动冲洗

根据本实用新型的实施例,将混合污水供给至超微浮选设备进行超微浮选处理,以便得到浮选净化水和浮渣;基于溶气装置和/或气泡发生装置的压力变化,利用自动冲洗装置对第一输水管道、第二输水管道和第三输水管道中的至少一个进行自动冲洗。

发明人发现,若直接对混合污水进行生物净化处理,只能削减污水的cod、tp、tn等污染物,而对餐厨废水中大量的表面活性剂和油脂等污染物几乎没有去除率,当残留的大量的表面活性剂和油脂流入自然水体后就会极大降低水体的复氧能力而导致水体缺氧黑臭,因此,该工艺并不能彻底解决服务区目前普遍面临的污染问题;并且,由于生化净化工艺中微生物生存条件苛刻,易受到外界条件影响,操作控制要求高(特别是厌氧工艺中的厌氧微生物),因而系统存运行极不稳定。本实用新型中通过预先对混合污水进行超微浮选处理,即物理净化,能够有效去除混合污水中的固体悬浮颗粒物、表面活性剂、油脂、有机物、氨氮总磷、重金属、颜色等污染物并得到浮选净化水和浮渣,从而有效避免后续处理过程中由于混合污水中残留大量的表面活性剂和油污等污染物而导致水体缺氧黑臭并影响生物净化处理时的接触氧化工艺的问题,并确保后续生物净化池系统稳定。

根据本实用新型的一个具体实施例,经调节池均质均量后的混合污水经污水提升泵进入超微浮选设备中的超微浮选装置的同时,溶气装置可以在1秒钟内形成无梯度浓度的饱和溶气水,并通过第二输水管道输送至气泡发生装置进而在水中形成弥散状的微小“气泡云”,“气泡云”借助水的输送经第三输送管道进入超微浮选装置内,并粘附和包裹混合污水中疏水基的固体或液体颗粒,形成水-气-颗粒三相混合体系,进而形成表观密度小于水的絮体上浮到水面,形成浮渣层被刮除,从而实现固液分离或者液液分离,其中“气泡云”气泡均匀,均为30微米左右。由此,通过采用超微浮选设备对混合污水进行处理,可将小至0.05微米的污染进行去除,并可实现高达99.9%的去除效果,能够同步去除固体悬浮颗粒物,表面活性剂,油脂,有机物,氨氮总磷,重金属,颜色等污染物,进而可以有效保护后续生物净化稳定运行。

根据本实用新型的再一个具体实施例,溶气装置通过在加压条件下使气体如空气溶于水中进而得到饱和溶气水,可以利用浮选净化水来制备饱和溶气水,进而可以进一步实现系统内水的循环使用,降低整个工艺流程对外配水的需求和运行成本。

此外,发明人还发现,由于高速服务区污水成分复杂,存在很多不确定的固体杂质,不能完全的去除,而通过以浮选净化水来制备饱和溶气水并用于浮选装置除杂,容易引起超微浮选设备管路堵塞,特别是输水管道的进水口和出水口堵塞,进而导致系统瘫痪,本实用新型中通过设置自动冲洗装置,可以定期对第一输水管道、第二输水管道和第三输水管道中的至少一个进行自动冲洗,或根据溶气装置和/或气泡发生装置的压力变化判断对应的输水管道是否被堵塞,进而选择对第一输水管道、第二输水管道和第三输水管道中的至少一个进行自动冲洗,由此,当自动冲洗装置开启时,定期冲洗和压力控制同时有效,可以根据设置的自动冲洗时间间隔以及溶气装置和/或气泡发生装置的压力反馈共同控制冲洗的开始或停止,从而有效避免由于混合污水成分复杂而容易导致系统管路堵塞甚至系统瘫痪的问题,为整个系统的正常运行提供有力保障。

根据本实用新型的一个具体实施例,溶气装置和/或气泡发生装置可以设有压力传感器,自动冲洗装置基于压力传感器的显示实现自动开启和关闭。具体地,当压力传感器显示的压力达到设定值时,说明管路中杂质达到临界点,自动冲洗装置开启、实现自动冲洗功能,当压力传感器显示的压力恢复正常时,自动冲洗装置关闭,结束冲洗功能。由此,可以进一步避免系统管路堵塞甚至系统瘫痪的问题,为整个系统的正常运行提供有力保障。

根据本实用新型的再一个具体实施例,可以在超微浮选设备的混合污水入口处设置水质监测器,基于混合污水的水质调节自动冲洗时间。具体地,自动冲洗时间可以依据混合污水中的固含量(或污水浓度)以及混合污水的粘度等指标为进行选择,当混合污水中的固含量(或污水浓度)以及混合污水的粘度过高时,输水管道容易堵塞,设置自动冲洗的时间间隔较短,而当混合污水中的固含量(或污水浓度)或混合污水的粘度较低时,输水管道被堵塞的几率下降,可以选择相对较长的自动冲洗时间间隔。由此,不仅可以确保整个系统的正常运行,还可以进一步提高系统的利用率。

s300:生物净化处理

根据本实用新型的实施例,将浮选净化水供给至生物净化池进行生物净化处理,以便得到生物净化水。发明人发现,当bod5/codcr>0.5时,可生物净化性较好,由于高速服务区污水中有机成分较高,特别是有机氮,在生物降解有机物时,有机氮会以氨氮形式表现出来,氨氮是作为一个重要的污染控制指标,必须对其进行处理,为此,本实用新型中首先将混合污水供给至a级池中进行厌氧处理后再供给至o级内进行接触氧化,其中,在a级和o级池中均安装有填料,整个生物净化处理过程依赖于附着在填料上的多种微生物来完成的。具体地,在a级池内,污水中有机物浓度较高,微生物处于缺氧状态,此时微生物为兼性微生物,它们将污水中有机氮转化为氨氮,同时利用有机碳源作为电子供体,将no2-n、no3-n转化为n2,而且还利用部分有机碳源和氨氮合成新的细胞物质,因此,a级池不仅具有一定的有机物去除功能,能够减轻后续o级池的有机负荷,以利于硝化作用进行,而且可以依靠污水中的高浓度有机物,完成反硝化作用,最终消除氮的富营养化污染。而混合污水经过a级池的生物净化作用后仍有一定量的有机物和较高的氮氨存在,为使有机物进一步氧化分解,同时在碳化作用趋于完全的情况下,硝化作用能顺利进行,特设置o级池,a级池出水自流进入o级池,o级池的处理依靠自养型细菌(硝化菌)完成,进而可以利用有机物分解产生的无机碳源或空气中的二氧化碳作为营养源,将污水中的氨氮转化为no2-n、no3-n。由此,本实用新型中通过依次设置a级池和o级池对混合污水进行生物净化处理,可以实现对cod、nh3-n、tp等污染物的深度去除,从而可以得到更好水质的生物净化水。

根据本实用新型的一个具体实施例,a级池内溶解氧量可以为0.2~0.5mg/l,o级池内溶解氧量不低于2.0mg/l。本实用新型中控制a级池工艺中解氧量含量为0.2~0.5mg/l,不仅可以通过反硝化作用去除硝态氮和部分bod,还可以通过水解反应提高可生化性的作用;而控制o级池溶解氧量不低于2.0mg/l是通过提供游离氧,利用好氧微生物使有机物降解。由此可以进一步提高生物净化处理的效率和效果。

根据本实用新型的再一个具体实施例,可以将生物净化水的一部分与浮选净化水混合后进行生物净化处理。发明人发现,经过o级池处理得到的生物净化水中含有一定量的no2-n、no3-n,本实用新型中通过将一部分生物净化水进一步返回至a级池中进行内循环,可以进一步利用浮选净化水中的有机碳源作为电子供体,将no2-n、no3-n转化为n2,达到反硝化的目的。由此,可以进一步降低最终制备得到的生物净化水中的有机物及氨氮含量。

根据本实用新型的又一个具体实施例,生物净化水与浮选净化水的质量比并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际情况进行选择,例如,生物净化水与浮选净化水的质量比可以为(1-2):1,再例如,当生物净化水中氨氮含量小于10mg/l,生物净化水与浮选净化水的质量比可以为1:1;当生物净化水中氨氮含量大于10mg/l,生物净化水与浮选净化水的质量比可以为2:1,发明人发现,通过将生物净化水进一步返回至a级池中进行内循环,依靠缺氧段异氧菌将废水中的大分子有机物、悬浮物、可溶性有机物通过水解作用,分解成小分子有机物,提高废水的可生化性。同时,在缺氧段,异养菌可以将污染物分子链上的氨基断链,产生游离态氨。好氧段主要依靠硝化菌通过硝化作用将氨氧化成硝态氮、亚硝态氮。最后,将好氧段泥水混合液回流至缺氧段,在反硝化菌的作用下,将硝态氮反硝化成氮气,完成对n元素的降解作用。由此,可以进一步降低最终制备得到的生物净化水中的有机物及氨氮含量。

s400:沉淀分离及浓缩处理

根据本实用新型的具体实施例,将生物净化水供给至沉淀池进行沉淀分离处理,以便得到污泥和初级净化水;将污泥和浮渣供给至浓缩池进行浓缩处理,以便得到浓缩泥。

根据本实用新型的一个具体实施例,可以采用斜管沉淀池对生物净化水进行沉淀分离处理。

根据本实用新型的再一个具体实施例,可以利用初级净化水对第一输水管道、第二输水管道和第三输水管道中的至少一个进行自动冲洗。由此,可以有效降低系统对外配水的需求。

根据本实用新型上述实施例的高速路服务区污水处理方法,通过预先采用超微浮选设备对混合污水进行超微浮选处理,即物理净化,能够有效去除混合污水中的固体悬浮颗粒物、表面活性剂、油脂、有机物、氨氮总磷、重金属、颜色等污染物并得到浮选净化水和浮渣,从而能够有效避免后续处理过程中由于混合污水中残留大量的表面活性剂和油污等污染物而导致水体缺氧黑臭并影响生物净化处理时的接触氧化工艺的问题;此外,通过采用自动冲洗装置定期或根据溶气装置和/或气泡发生装置的压力变化对超微浮选设备中对应的输水管道进行自动冲洗,可以有效避免由于混合污水成分复杂而容易导致系统管路堵塞甚至系统瘫痪的问题,为整个系统的正常运行提供了有力保障。由此,本实用新型上述实施例的高速路服务区污水处理方法不仅工艺简单、稳定、运行成本低且调试启动迅速,而且不仅可以高效削减水体中的cod、nh3-n、tp、ss等常规污染物,还能针对服务区餐厨废水占比较大的水质特点,通过超微浮选高效去除水体中的表面活性剂、油脂、脂肪蛋白等难以生物降解的污染物,保护生物净化过程的稳定运行;此外,还可以有效避免系统管路堵塞和系统瘫痪,并大大节省人工清理的成本,同时还能够有效解决剩余污泥处置的问题,从而可以有效解决现有高速服务区污水处理所存在的技术问题。

s500:消毒处理和生态净化

根据本实用新型的一个具体实施例,如图5和图6所示,高速路服务区污水处理方法还可以进一步包括:将初级净化水供给至消毒池进行消毒处理,以便得到消毒后净化水;将消毒后净化水供给至湿地系统进行净化和过滤,以便得到达标净化水。本实用新型中通过巧妙地将生态湿地与污水处理相结合,可以通过湿地植物的净化作用和砂石的过滤作用进一步降低水体中的污染物浓度,特别是对氨氮、总磷、悬浮物有非常明显的去除效果,达标净化水清澈透明,水质达到了一级a标准,从而实现了治理+美化的综合处理功用。

根据本实用新型的再一个具体实施例,可以利用达标净化水对第一输水管道、第二输水管道和第三输水管道中的至少一个进行自动冲洗。由此,不仅可以有效降低系统对外配水的需求,还能进一步提高对输送管道的冲洗效果。

s600:远程控制

根据本实用新型的一个具体实施例,如图5和图6所示,高速路服务区污水处理方法还可以进一步包括:基于超微浮选设备中的溶气装置和/或气泡发生装置的压力变化,利用远程控制系统对超微浮选装置、溶气装置和气泡发生装置中的至少一个的进水量进行调节,并控制自动冲洗装置的开启和关闭。由此,不仅可以进一步降低系统的故障率,还能减少现场人工巡检操作等麻烦。

综上所述,通过采用本实用新型上述实施例的高速路服务区污水处理系统处理污水指示可以具有如下优点:

1、既能高效削减污水中cod、nh3-n、tp、ss等常规污染物,还能针对服务区餐厨废水占比较大的水质特点,通过超微浮选高效去除水体中的表面活性剂、油脂、脂肪蛋白等难以生物降解的污染物,有效保护污水处理系统的稳定运行,从而彻底解决服务区目前面临的污染问题;

2、湿地系统还兼具景观效果,可以达到治理+美化的综合处理功用;

3、“物理净化+生物净化+生态处理”的配置可以有效保障系统运行的稳定性,运维简单,运行成本低,调试启动迅速快,可以实现全自动无人值守,出水指标可以稳定达到城镇污水综合排放一级a标准,出水甚至可以用于绿化、洒水和冲洗厕所,实现水资源循环利用,节约用水成本;

4、通过设置浓缩池对污泥和浮渣进行浓缩处理可以有效解决剩余污泥的处置的问题,节约了土建和设备投资。

5、具有自清洗功能,可以预先设置定期或基于溶气装置和/或气泡发生装置的压力变化实现对超微浮选设备中对应输水管道,特别是输水管道的进水口和出水口进行自动冲洗,可以有效避免输水管的堵塞问题,不仅大大的节省了人工清理的成本,而且为整个工艺的正常运作提供了有力保障。

6、可以实现远程监控,采用plc远程控制系统,可以第一时间发现问题并且解决问题,减少现场人工巡检操作等麻烦。

在本实用新型的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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