污水处理装置及合流制污水排放系统的制作方法

1.本发明属于污水排放处理技术领域，涉及污水排放处理装置。


背景技术：

2.降雨发生后，合流制管道内的流量会随着降雨量的增加而增加，当管道流量超过污水处理厂或污水收集系统设计能力，超出部分以溢流方式直接排放，这被称为合流制溢流污染。
3.近年来，新建城区排水管网大多采用雨污分流制排水系统。但由于历史原因，国内大多数老城区仍保留了合流制排水系统。在黑臭水体治理、海绵城市建设过程，一些中小城市受当地政府财政或地下管位紧张制约，合流制管道系统改造难以有效推进，其污水溢流情况更加普遍，“河道下雨就黑、就臭”成了治理单位难以抚慰的“痛点”，严重制约着水环境改善。因此，对于超出截流规模的溢流污水，有必要对其进行末端强化处理，保证排放水体的水环境质量。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种污水处理装置，可以对超出截流规模的溢流污水进行末端处理。
5.一种污水处理装置，包括第一管道和第二管道，所述第一管道和第二管道底部连通形成连通器，所述第一管道上连接有进水管，所述第二管道上连接有出水管，所述第二管道中形成有过滤层，所述进水管的中的液面标高始终高于出水管中的液面。
6.可选地，所述进水管中的液面比所述出水管中的液面高至少30cm。
7.可选地，所述第一管道为第一竖井，所述第二管道为第二竖井，所述第一竖井和第二竖井底部设置有连通管，所述第一竖井和第二竖井通过连通管连接。
8.可选地，所述过滤层由悬浮滤料组成，所述过滤层顶部设置有隔网。
9.可选地，还包括反冲洗泵；所述第二竖井中布设有集水管，所述集水管设置在过滤层的下方，所述集水管与反冲洗泵的进水口连接，所述反冲洗泵的出水口上连接有回流管。
10.可选地，还包括鼓风机；所述第二竖井中布设有曝气管，所述曝气管连接在鼓风机上，所述曝气管设置在过滤层下方；所述曝气管上均匀设置有多个曝气盘。
11.可选地，所述悬浮滤料密度不大于0.9g/cm3，所述隔网的网眼直径不大于2cm。
12.可选地，所述反冲洗泵的反冲洗强度为6l/(s
·
m2)～15l/(s
·
m2)。
13.可选地，第二竖井内水体上升流速被设定为8～16m/h。
14.可选地，所述第一竖井和第二竖井共壁设置。
15.可选地，所述第一竖井顶部连接有超越管。
16.本发明的有益效果包括：
17.1、本发明为一种污水处理装置，通过设置形成连通器的第一竖井和第二竖井，使第二竖井中的水体在水头压力作用下通过由悬浮滤料组成的过滤层，可以对溢流的污水进
行过滤处理；
18.2、本发明还包括反冲洗泵和曝气管，可以对过滤层反冲洗，保证过滤层的过滤效率和过滤效果；
19.3、本发明的一种合流制污水排放系统，通过在合流制管道上连接多个污水处理装置，扩展了合流制管道对污水的处理能力，尤其可以对合流管道形成的污水溢流进行过滤处理后再将这些滤清的溢流污水排出到河道中，减少了溢流污水对环境的负面影响。另一方面，合流制管道上连接的无数处理装置结构简单，易于建造和配置，可以迅速扩展合流制管道对污水的处理能力，有利于解决老旧城镇区域合流制管道溢流污水的污染问题。
附图说明
20.图1是本发明合流制污水排放系统的一个可选的实施例的结构示意图。
21.图中：1、第一竖井；2、第二竖井；3、悬浮滤料；4、隔网；5、进水管；6、放水管；7、连通管；8、反冲洗泵；9、鼓风机；10、集水管；11、曝气管；12、超越管；13、截流井；14、拦污网；15、第一合流管道；16、第二合流管道。
具体实施方式
22.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
23.如图1所示，一种污水处理装置，包括第一竖井1和第二竖井2；第一竖井1和第二竖井2之间连接有连通管7，连通管7设置在第一竖井1和第二竖井2的底部，第一竖井1和第二竖井2通过连通管7相互连通，第一竖井1和第二竖井2中的水流通过连通管7在第一竖井1和第二竖井2之间流动。由此，第一竖井1和第二竖井2形成连通器，第一竖井1的污水在重力作用下会进入到第二竖井2中。
24.第一竖井1上部连接有进水管5，在第二竖井2上连接有出水管6，第二竖井2中的水自出水管6流出第二竖井2，出水管6设置在第二竖井2上部。其中，连通管7的轴线标高低于进水管5和出水管6，使第一竖井1中的水在重力水头作用下进入到第二竖井中。
25.第二竖井2中形成有过滤层，过滤层的顶面高度低于出水管6的底部标高，进入第二竖井2的污水在第一竖井1的水头压力作用下，自下而上通过过滤层，污水中的悬浮颗粒和n、p等污染物被过滤去除。经过滤后的水再从出水管6排入河道中，减少溢流污水对河道的污染。
26.由于第一竖井1中的污水是在重力作用下流入到第二竖井2中，为使第二竖井2的水流能通过过滤层，并通过出水管6流出第二竖井2，要确保第一竖井1要确保第一竖井1和第二竖井2形成水头差，即要让第一竖井1中水头压力始终大于第二竖井2中的水头压力，因此始终保持进水管5中的液面高度始终高于出水管6中的液面高度，以确保污水可以顺利流出第二竖井2。进一步的，为保证第一竖井1中的水流顺利流入到第二竖井2中，使进水管5中的液面高度比出水管6中的液面高度高至少30cm，使第一竖井1中的水流有足够的水头压力进入到第二竖井2中。具体的，可以使进水管5的底标高比出水管6的顶标高高30cm。
27.具体的，过滤层主要由悬浮滤料3构成，在悬浮滤料3顶部设置隔网4，以在水中形成稳定的过滤层，避免水流冲击造成悬浮滤料3跑冒，造成过滤作用的下降。具体的，悬浮滤料3采用密度不大于0.9g/cm3的高分子发泡聚乙烯材料制成，隔网4的网孔为直径不大于
2cm。
28.在第一竖井1内还设置有反冲洗泵8。反冲洗泵8具有进水口和出水口，其中，反冲洗泵8的出水口上连接有回流管；反冲洗泵8的进水口上连接有集水管10，集水管10大致水平地设置在第一竖井1和第二竖井2内，反冲洗泵8通过集水管10对两个竖井中的水体进行抽吸，也就是说反冲洗泵8通过集水管10将第一竖井1和第二竖井2中的水泵入到第二合流管道16中。
29.具体的，当第二竖井2中的滤清水体体积可满足反冲洗泵8至少工作3min以上时，可启动反冲洗泵8，将第一竖井1和第二竖井2中的因反冲洗过程冲洗后的污染水体泵入到第二合流管道16中。第二竖井2中的水体，尤其是位于过滤层上方、经过过滤后的滤清水体自悬浮滤料3中流过，对悬浮滤料3形成冲洗，悬浮滤料3表面附着的污染物浊质在水流作用下与悬浮滤料3颗粒剥离，进入到过滤层下方的污染水水体中，并最终通过回流管被反冲洗泵8排出第一竖井1和第二竖井2。过滤层上方的滤清水体的冲洗作用实现悬浮滤料3的清洁，有利于维持悬浮滤料3的过滤效率，延长悬浮滤料3的使用寿命。另一方面，反冲洗过程中，由于滤清水体是沿重力方向流动的，有效减少了能量消耗。
30.进一步地，为了提高悬浮滤料3颗粒上附着的浊质被剥离的效果，在第二竖井2内还布设有曝气管11，曝气管11设置在过滤层下方。曝气管11是一端封闭的管道，另一端伸出第二竖井2并连接到鼓风机9上，在曝气管11上还均设有多个曝气盘。反冲洗泵8工作时，鼓风机9通过曝气管11和曝气盘同步向过滤层内的水体内曝气，在进入水体的大量气体的作用下，过滤层下方的水体对过滤层中的悬浮滤料3颗粒形成冲击，加快附着在悬浮滤料3颗粒上的浊质与悬浮滤料3颗粒剥离，提高对悬浮滤料3的清洗效率和清洁程度，使更多污染物浊质的进入到水体中。
31.为了保证对过滤层的清洁效果，应保证过滤层上部具有足够的滤清水水量，具体的，从出水管6下部到过悬浮滤料3层上部的过滤水体容积应满足反冲洗泵8至少3min的抽吸水量，反冲洗强度优选为6l/(s
·
m2)～15l/(s
·
m2)。
32.具体的，为了减少污水处理装置整体的体积，第一竖井1和第二竖井2是共壁设置的。在另一些实施例中，第一竖井1和第二竖井2也可以是相互独立的，第一竖井1和第二竖井2通过连通管7实现连通。
33.具体的，为了保证对污水的处理效率和处理效果，第二竖井2内水体上升流速被设定为8～16m/h。
34.进一步的，在第一竖井1的顶部还连接有超越管12，在进入到第一竖井1中的污水超过本说明书公开的污水处理装置的设计处理能力时，将超量的污水通过超越管12直接排入河流中，以保证快速排水的需要。
35.本说明公开的污水处理装置中，第一竖井1可以与多个第二竖井2连通，多个第二竖井2底部都和第一竖井1底部连通形成连通器，由此可以进一步增加污水处理装置对溢流污水的处理能力。
36.具体的，第一竖井1和第二竖井2形状为圆形或方形，采用工程模块化定制或现场砌筑。
37.需要说明的是，第一合流管道15位于第二合流管道16的上游，也即反冲洗泵8泵出的水流不会再进入到第一合流管道15中，而是通过第二合流管道16进入到另一个本说明书
所述的污水处理装置中。
38.在另一些实施例中，第一合流管道15和第二合流管道16也可以是相互独立的，反冲洗泵8泵出的水流不会进入到第一合流管道15中。
39.在另一些实施例中，第一竖井1和第二竖井2可以替换为其他类型的管道。第一管道和第二管道底部连通形成连通器。第一管道上部连接有进水管5，第二管道上连接有出水管6，进水管5底标高高于出水管6的底标高。第二管道中设置有过滤层。第一管道和第二管道下部设置有集水管10和曝气管11，集水管10连接到反冲洗泵8上，曝气管11连接到鼓风机9上。
40.如图1所示，一种合流制污水排放系统，包括第一合流管道15和第二合流管道16，第二合流管道16位于第一合流管道15的下游。
41.所述第一合流管道15与进水管5连通，在进水管5和第一合流管道15之间设置有截流井13，第一合流管道15与截流井13连通，第一合流管道15中的污水自截流井13通过进水管5进入到第一竖井1中，随后通过连通管7进入到第二竖井2中，流经过滤层并最终通过出水管6进入到河流中。
42.截流井13中还设置有溢流堰或溢流板，当截流井13中的水位高度超过溢流堰或溢流板顶部时，再通过进水管5进入到第一竖井1中，使水流进入第一竖井1时较为平缓，以避免第一合流管道15中水流直接进入到第一竖井1，对第一竖井1形成冲击。
43.在进水管5和截流井13连接处还设置有拦污网14，以避免大体积固体堵塞进水管5或是使第一竖井1和第二竖井2堵塞。
44.使截流井13的中的液面高度始终大于进水管6的中液面高度，以确保足够的水头压力使污水经过过滤层后通过出水管6被排出。
45.第一合流管道15中可以连接多个本说明书所述的多个污水处理装置，以进一步提高对溢流的合流污水的处理能力。
46.所述第二合流管道16与反冲洗泵8上的回流管相连通，反冲洗泵8将第一竖井1和第二竖井2中的污染水体通过回流管排出到第二合流管道16中，自第二合流管道16进入污水处理设施中或者进入到第二合流管道16上连接的本说明书所述的污水处理装置中。
47.上述相关说明以及对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些内容做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。本发明不限于上述相关说明以及对实施例的描述，本领域的技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。