一种市政排水处理系统的制作方法

1.本发明涉及给排水技术领域，尤其是涉及一种市政排水处理系统。


背景技术：

2.市政排水分为合流制和分流制，其中合流制排水是将城市生活污水和雨水通过市政雨污合流管道排放，其成本低，但是雨污水进入河流容易对水体产生污染；分流制是通过不同的排水系统将雨水和污水分开排放，能够提供水资源的利用率，降低污染。但是目前绝大部分城市老旧城区市政排水均以合流制为主，将其排水系统全部改成分流制也不现实，而截流式合流制排水系统具有很大的优势，其能够将污水和初期雨水分流制污水管道，将超出截流水量从污水管道分流，一方面减少污水处理厂的负荷，另一方面也能保证雨季排水顺利。但是也存在一个问题，一方面在雨季污水处理厂的负荷大，另一方面超出的截流量直接进入水体，也会存在污染的风险。
3.基于上述分析，本领域从业人员也进行大量的实践，中国专利文件申请号202010229987.x公开了一种用于排水系统的调蓄设备，包括：合流支管；污水支管，与合流支管相连通；雨水口，与合流支管相连通；第一分流设施，分别与合流支管和市政雨水管相连通；初雨调蓄设施，与第一分流设施相连通；截污管，分别与第一分流设施和市政污水管相连通；第二分流设施，与市政雨水管相连通。该专利研发的排水系统通过设置初雨调蓄设施，能够降低雨天时污水处理厂的压力，并在非降雨时期避免了仅对污水进行处理并排放时所造成的河道干涸的技术缺陷，达到了河水及时补给的技术效果。但是该排水系统中将初雨或者污水混合水分流至初雨调蓄设施中进行存储，并在非降雨时期依次通过所述第一分流设施、所述第二分流设施将所述初雨或者所述初雨与污水的混合水分流至在线处理设施处理，初雨调蓄设施比如单元区域内的低洼地或湖塘或设置在单元区域内的蓄水池中的污水有可能对周围环境产生影响，而且将初雨调蓄设施在非雨季再行运至在线处理设施处理，大大增加设备和维护成本。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种市政排水处理系统，该系统能够充分对雨污水进行分流、处理和再利用，排水量大，污染小，能耗低。
5.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种市政排水处理系统，包括污水干管、雨水干管、污水支管、雨水支管和合流管，所述污水干管连通污水处理系统，所述雨水干管连通河流，其特征在于：所述污水支管连接污水干管，所述雨水支管一个出口连通雨水干管，另一个出口连通调蓄池，所述合流管上设置截流井，所述截流井第一出口连接污水支管，第二出口连接雨水干管，第三出口连接调蓄池；所述截流井为套管式圆筒结构，包括沉淀室一、沉淀室二和溢流室，所述沉淀室一上部设置合流管进口，下部设置与污水支管连通的污水管，所述沉淀室一上部设置环形过
滤套；所述沉淀室一外侧设置环形溢流板，所述环形溢流板上部设置出水口，所述溢流室中部设置与调蓄池连通的溢流口一，上部设置与雨水干管连通的雨水出口；所述污水管进口设置弯管，所述弯管上方设置导流筒，导流筒内设浮阀，污水管内设环形挡板和球形阀，所述球形阀和浮阀之间连接钢丝拉线。
6.进一步的，所述环形挡板内侧周向均匀设置多个弧形板，所述弧形板的弧形结构与球形阀结构匹配。
7.进一步的，所述环形挡板与弧形板连接处设置弹性件。
8.进一步的，所述合流管进口下部设置过滤装置。
9.进一步的，所述调蓄池包括反应池、沉降池和膜过滤池；所述反应池包括好氧区和厌氧区，所述好氧区套设于厌氧区内侧，所述好氧区和厌氧区内分别接种好氧颗粒和厌氧颗粒，所述厌氧区上部设置与好氧区连通的溢流口二；所述厌氧区底部设置与溢流口一连通的旋转布水器，所述好氧区底部设置进气管和曝气口，所述好氧区上部设置出水管一；所述曝气口上部为好氧反应区，从下至上依次设置混合器和波纹板，波纹板上均匀设置通孔；所述沉降池上部设置与出水管一连通的螺纹管，所述出水管一上设置加药口，所述螺纹管下部设置沉降器，所述沉降池底部设置出泥口，上部连通出水管二；所述膜过滤池上部设置与出水管二连通的进水口，中部设置环形膜过滤器，环形膜过滤器上部连通出水管道。
10.进一步的，所述混合器包括圆环架，所述圆环架上垂直固定支撑板，所述支撑板底部固定引流板，所述引流板与支撑板底部夹角为
‑°
，沿着同一个方向倾斜。
11.进一步的，所述支撑板外周设置滑球，所述好氧区内壁周向设置与滑球匹配的滑道。
12.进一步的，所述沉降器包括同轴上下设置的固定环一和固定环二，固定环二内径小于固定环一，所述固定环一和固定环二上均匀设置沉降板。
13.进一步的，所述螺纹管底部设置喇叭出口。
14.本发明的有益效果是：1、本发明公开一种市政排水处理系统，在合流管上设置截流井，生活污水在截流井经过一级沉降后最终排入污水处理系统；降雨时雨污合流水经过二级、二级和三级溢流沉降进入调蓄池进行进一步处理，处理合格的水可以进行市政灌溉、洒水等再次利用；在截流井中超出的水量直接进入水体中，避免市政排水不畅，该系统能够充分对雨污水进行分流、处理和再利用，排水量大，污染小，能耗低。
15.2、截流井为套管式圆筒结构，由中心向外依次为沉淀室一、沉淀室二和溢流室，其中沉降室一下部设置污水管，在污水管进口安装有弯管，弯管上方螺纹连接有导流筒，内设浮阀，污水管内设环形挡板和球形阀，浮阀和球形阀通过钢丝拉线连接，因此非雨季时，合流管的污水直接在沉淀室一经过初步沉降后通过污水管最终进入污水处理系统。下雨有雨量时，沉降室一内水量上涨，当浮阀在浮力作用下上移至导流筒顶端时，拉动球形阀左移，在弧形板引导下挡住环形挡板中心，此时污水管闭合，雨污混合水通过沉降室一上部环形过滤套溢流至沉降室二，在沉降室二内经过二次沉降后溢流至溢流室，随着水量增多，达到溢流口一的水体进入调蓄池，若水量进一步增大，达到雨水出口的位置时则直接进入河流
水体中，增加排水性能。
16.由于球形阀卡在环形挡板中心有堵塞排水通道的可能性，本技术在环形挡板与弧形板之间连接弹性件，当浮阀上移，带动球形阀左移时，在浮阀拉力作用下，球形阀卡在几个弧形板中心，将弹簧压紧；当水位下降，浮阀下移时，弹簧恢复原状，带动弧形板产生少量变形，从而能够将球形阀顶出去，确保排水顺畅。
17.3、本技术的调蓄池能够对截流井排入的雨污水进行降解、沉降和过滤，具体包括反应池、沉降池和膜过滤池，对污水中的n、p、cod以及悬浮物等进行处理。
18.其中反应池是厌氧和好氧一体化处理系统，污水进入外侧的厌氧区水解酸化，之后通过溢流口二进入好氧区进行好氧颗粒污泥处理，占地面积小，好氧时间短，能耗低，对污水中n、p、cod去除效率高。
19.溢流口一进入的污水通过旋转布水器进入厌氧区与厌氧颗粒接触，进行反硝化和有机物降解，其中旋转布水器在布水的同时能够实现搅拌功能，降低能耗；厌氧处理后的污水通过溢流口二进入好氧区，好氧区底部中心设置曝气口，在反应区的中部设置静态的混合器，上部为带孔的波纹板，中部分散好氧颗粒，在底部曝气口的作用下，对混合器下方的区域内好氧颗粒和污水有一个垂直向上的作用力。本技术混合器是在圆环架上垂直固定支撑板，支撑板底部设置沿同一个方向固定倾斜的引流板，因此可以将曝气口产生的垂直作用力一部分转换成旋流；另外支撑板外周的滑球在旋流力的作用下可以沿着滑道旋转，进一步加剧污水、好氧颗粒和氧气的混合作用；旋流向上的混合介质进入反应区上方后在波纹板的阻挡作用下进一步产生紊流，因此本技术反应区能够充分保证污水、好氧颗粒和氧气的接触与传质，能耗低，效果好。
20.4、经过反应池处理的水进入沉降池加药沉降，螺纹管能够使水体和药充分混合进入沉降池，在沉降器上方经过剧烈的紊流后在沉降器的作用下，其中的大颗粒沿着引流板沉降至底部；经过沉降的水体进入膜过滤池进一步过滤，出水可以循环利用，一方面能减少污水处理厂的压力，另外能够对雨季雨污水进行分流，节能环保。
附图说明
21.图1为本发明市政排水处理系统结构示意图；图2为截流井的剖面结构示意图；图3为图2中a放大图；图4为导流筒的立体结构示意图；图5为弹性件的剖面结构示意图；图6为调蓄池的结构示意图；图7为混合器的结构示意图；图8为沉降器的结构示意图；图9为旋转布水器的结构示意图；图10为旋转布水器俯视结构示意图。
22.图中：1-污水干管，2-雨水干管，3-污水支管，4-雨水支管，5-合流管，6-截流井，7-调蓄池，8-沉淀室一，9-沉淀室二，10-溢流室，11-合流管进口，12-环形溢流板，121-出水口，13-溢流口一，14-雨水出口，15-弯管，16-导流筒，17-环形挡板，18-浮阀，19-弧形板，
20-弹性件，201-工型柱，202-套筒，203-弹簧，21-过滤装置，22-环形过滤套，23-污水出口，24-反应池，241-好氧区，242-厌氧区，243-旋转布水器，244-进气管，245-曝气口，246-溢流口二，247-出水管一，248-波纹板，25-沉降池，251-螺纹管，252-加药口，253-出泥口，254-出水管二，255-喇叭出口，26-膜过滤池，261-环形膜过滤器，262-出水管道，27-混合器，28-沉降器，29-圆环架，30-支撑板，31-引流板，32-滑球，33-滑道，34-固定环一，35-固定环二，36-沉降板，37-反冲洗管道，38-污水检查井，39-回流管道，40-排泥管一，41-进泥口，42-套管，43-轴承，44-出水口一，45-布水管，46-出水口二，47-进水管，48-排泥管二。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
24.实施例1本技术公开一种市政排水处理系统，如图1所示，该系统包括市政道路上的污水干管1和雨水干管2，以及区域污水支管3、雨水支管4和合流管5，其中合流管是雨水和污水混合管道；其中污水干管1连通污水处理系统，具体是市政污水处理厂，而雨水干管2连通河流等水体。
25.污水支管3与污水干管1连通，污水直接进入污水处理厂处理；雨水支管4一个出口连通雨水干管2，另一个出口连通调蓄池7，即当雨水量较大，雨水支管4来不及排水时，可以打开雨水支管4连通调蓄池的管道开关，将多余的雨水排入调蓄池7。
26.合流管5上设置截流井6，其中截流井6第一出口连接污水支管3，第二出口连接雨水干管2，第三出口连接调蓄池7，污水支管3连接处均设置污水检查井38。
27.本技术中的截流井6为套管式圆筒结构，如图2-4所示，包括同轴的沉淀室一8、沉淀室二9和溢流室10，其中沉淀室一8上部设置合流管进口11，合流管5中的雨水和污水通过合流管进口11进入沉淀室一8；沉降室一8下部设置与污水支管3连通的污水管23，其中污水管23连通污水支管3；沉淀室一8上部设置环形过滤套22；沉淀室一8外侧设置环形溢流板12，形成沉淀室二9，环形溢流板12上部设置出水口121，溢流室10中部设置与调蓄池7连通的溢流口一13，上部设置与雨水干管2连通的雨水出口14。
28.污水管23进口设置弯管15，弯管15上方设置导流筒16，导流筒16结构如图4所示，底部中心设置通孔，外侧均匀设置挡板，内设浮阀18，因此浮阀18可以在导流筒16中上下移动；导流筒16下部外侧设置螺纹用于与弯管15螺纹连接；污水管23内壁设置设置环形挡板17，环形挡板17右侧设置球形阀231，其中球形阀231和浮阀18之间连接钢丝拉线232；环形挡板17底部（与球形阀231接触的周向）均匀设置多个弧形板19，弧形板19一端与污水管23内壁固定连接，另一端与环形挡板17底部固定连接，弧形板采用具有一定弹性形变的金属材质，弧形板19上的弧形结构与球形阀231结构匹配。
29.本技术的市政排水处理系统，非雨季时，区域污水支管3中的生活或工业污水直接通过市政道路上的污水干管1进入污水处理厂进行处理；合流管5中主要是生活污水，通过合流管进口11进入截流井6的沉淀室一8，污水中的淤泥沉降在沉降室一8底部，可在沉降室一8底部修筑锥形台，从而方便淤泥清理，初步沉降后的污水经过污水管23进入污水支管3，最终进入污水处理厂处理。
30.当有雨水时，初期雨水量比较少，而且其中市政路面冲刷雨水淤泥含量高，雨污合流的水进入沉淀室一8之后还是通过污水管23进入污水处理厂；当沉降室一8的雨水持续增加，在水浮力作用下，浮阀18沿着导流筒16上移，钢丝拉线232拉动球形阀231左移，当浮阀18移动至导流筒16顶部时，球形阀231抵住弧形板19，将环形挡板17中心闭合。此时水从沉降室一8上部的环形过滤套22溢流至沉降室二9中，在沉降室二9继续流动沉降，经过二次沉降后的水通过出水口121进入溢流室10，随着水量增多，达到溢流口13的水体通过管道进入调蓄池7；若水量进一步增大，水也可以同时从环形溢流板12上方溢流至溢流室10，达到雨水出口14的位置时则直接进入河流水体中，增加排水性能。
31.作为一个优选的方案，本技术在合流管进口11下部设置过滤装置21，其中过滤装置21为过滤板，底部中心高于四周，因此合流管5中的杂物比如塑料袋、树叶等经过过滤装置21后堆积在过滤装置21周向，减少对排水顺畅性的影响，而且可以定期打开井盖对其进行清理。
32.作为另一个优选方案，在环形挡板17与弧形板19连接处连接弹性件20，参见图5，弹性件20包括工型柱201和套接在工型柱201上的套筒202，工型柱201左端面设置弹簧203，其中工型柱201右端面与弧形板19固定，套筒202左端面与环形挡板17底部固定。因此当沉降室一8水位上涨后，浮阀18上移，带动球形阀231左移，由于弧形板19为弧形结构，因此引导球形阀231卡在几个弧形板19中心，从而使工型柱201左移，将弹簧203压紧，此时污水管23处于闭合状态；当沉降室一8内水位下降时，浮阀18下移，对球形阀231拉动作用取消，此时弹簧203恢复原状，带动工型柱201右移，此时弧形板19产生少量变形，从而对球形阀231有向右的作用力，污水管23打开，可以正常排水。
33.作为另一个优选方案，在截流井6侧壁设置排泥管一40，排泥管一40下部分别设置与沉淀室一8、沉淀室二9和溢流室10底部连接的进泥口41，通过在排泥管一40上连接吸泵就可以对沉淀室一8、沉淀室二9和溢流室10底部淤泥进行清理。
34.实施例2实施例2与实施例1不同在于：如图6所示，调蓄池7包括反应池24、沉降池25和膜过滤池26，反应池24、沉降池25和膜过滤池26进出水通过水泵处理。
35.反应池24包括好氧区241和厌氧区242，好氧区241套设于厌氧区242内侧，厌氧区242底部设置与溢流口一13连通的旋转布水器243，好氧区241底部设置进气管244和与进气管244连通的曝气口245，厌氧区242上部设置与好氧区241连通的溢流口二246，好氧区241和厌氧区242内分别接种好氧颗粒和厌氧颗粒，好氧区241上部设置出水管一247。
36.其中旋转布水器243结构见图9和10，具体包括与溢流口一13连通的进水管47和套设在进水管上的套管42，其中溢流口一13和进水管47连通的管道上设置水泵，所述进水管41和套管42之间设置轴承43，即进水管47安装于轴承43内侧，所述套管42安装于轴承43外侧，所述套管42与轴承之间设置密封圈；所述进水管47上部设置三个出水口一44，出水口一44出水方向沿着进水管47切向方向，因此对套管42产生冲击力，能够带动套管42旋转；套管42周向设置三个布水管45，所述布水管45上的出水口二46出水方向一致，因此可以产生反向冲击力，带动布水管45产生一定的旋转，因此，在出水口一44和出水口二46综合作用下，能够带动布水管45旋转起到搅拌作用，不需要额外增加搅拌装置，降低能耗。经过厌氧处理后的水经过溢流口二246溢流至好氧区242。
37.另外好氧区和厌氧区可以采用溢流或水泵泵入的方式，本实施例是采用溢流的方式，污水在厌氧区停留15h，继续通过厌氧区下部泵入污水，使上层的水溢流至好氧区进行好氧反应。
38.曝气口245上部为好氧反应区，从下至上依次设置混合器27和波纹板248，波纹板245上均匀设置通孔。其中混合器的结构参见图7，包括圆环架29，圆环架29上垂直固定支撑板30，支撑板30底部固定引流板31，引流板31与支撑板30底部夹角为45-60
°
，沿着同一个方向倾斜，本实施例是45
°
；支撑板30外周设置滑球32，好氧区241内壁周向设置与滑球32匹配的滑道33。因此进气管241中的富氧气体经过曝气口243喷出，给反应区内的污水和好氧颗粒垂直向上的作用力，而本实施例中的混合器支撑板与引流板夹角为45
°
，且沿着一个方向倾斜，能够将部分向上的作用力转成旋流，从而使氧气、污水和好氧颗粒在混合器中充分接触，旋流向上的混合体穿过圆环架29中心，在波纹板245的作用下形成紊流，充分反应，能耗低，混合效果好。
39.经过反应池处理后的水体通过出水管一247泵入沉降池25中的螺纹管251，螺纹管251底部设置喇叭出口255，出水管一247设置加药口252，污水和絮凝剂在沉降器28上方充分混合，较大的颗粒进入螺纹管251下部设置沉降器28，沉降器28包括同轴上下设置的固定环一34和固定环二35，固定环二35内径小于固定环一34，固定环一34和固定环二35上均匀设置沉降板36，大颗粒接触倾斜设置的沉降板后慢慢降速沉降至沉降池25底部，可以通过出泥口253定期清理。
40.沉降池25上部连通出水管二254，经过沉降处理的水体经过出水管二254泵入膜过滤池26，膜过滤池26中部设置环形膜过滤器261，环形膜过滤器261上部连通出水管道262，本实施例中的环形膜过滤器具体是采用聚乙烯中空纤维膜，经过处理的水体通过出水管道262泵出，用于市政灌溉、消防等作业，实现水体的高效利用，不合格的水质重新进入反应池循环处理。
41.为了方便对该调蓄池的维护，在调蓄池设置反冲洗管道37，定期冲洗清理，减少设备故障，且膜过滤池26下部外壁设置与反应池24连通的回流管道39，达不到出水标准的水体重新进入反应池24循环处理；另外好氧区242上部设置与厌氧区的进水管47连通的管道，可以实现循环回流处理。
42.另外在好氧区和厌氧区底部设置排泥管二48，定期用吸泵对底部的污泥进行清理。
43.模拟试验采用生活污水和人工配水混合模拟生活污水，配置水质中：cod为405mg/l，氨氮35.1mg/l，tn为48mg/l，tp磷酸盐为5.5mg/l；厌氧区接种厌氧消化污泥（vss大于60g/l； vss/tss大于0.75
±
0.1；有效污泥颗粒度90%以上；沉降速率：50-150m/h；颗粒直径0.3-3mm），好氧区接种好氧活性污泥（vss大于60g/l，vss/tss大于0.7
±
0.1，有效污泥颗粒度60%-70%，颗粒直径0.3-3mm，含水率90%），污泥添加量为10g/l，好氧区do浓度为4mg/l；厌氧区水力停留时间为15h，好氧区水力停留时间为3.5h，检测好氧区出水cod以及氨氮浓度变化。
44.经检测，好氧区出口cod为25.1mg/l，nh
4+-n小于1mg/l以下，tn为9.5mg/l，tp为0.21mg/l，系统出水可以达到gb18918-2002中一级a标准，对n、p和cod去除效果优异，能耗
低。
45.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。