专利名称：：城市河流水域生态环境综合治理系统的制作方法
技术领域：
：本发明涉及城市建设发展中环境治理相关方案及技术实施措施2.0
背景技术：
：城市污水及垃圾治理。众所周知，现行的环境治理采用的是污水、固废分别处理方式。在经济发达的大中城市，居民小区的粪便污水由化粪池或生化池进行简单的前级过滤及生化处理，一般情况下经生化池处理后的污水可达到三级水质标准，然后由城市污水管网输送至城市污水处理厂集中处理达到二级水质标准后向江河排放。城市废固垃圾依靠垃圾站收集转运至大型垃圾处理场集中填埋、焚烧、或垃圾发电等方式。而在欠发达的中小城镇及广大农村乡镇，基本上没有上述的污水及废固排放处理。相关处理方式优劣分析见下表现行城市环境治理措施分析表表一<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>3.0
发明内容3.1本发明需要解决的技术问题及需要达到的目的1)利用成熟的生物转化技术将固废的填埋、焚烧、或垃圾发电处理方式变更为绿色环保的生物转化处理方式；2)设计合理的建筑及相关设施为生物转化创造良好的菌群生存环境，为污水处理、残渣清除、产物加工建立一个科学的，节能的循环处理体系；3)确保在处理过程不产生二次环境污染；4)处理产生具有重大利用价值的规模化的CH4能源、可循环使用的淡水资源以及生物有机肥料；5)以本发明技术的建设设施逐步替代现运行的污水处理厂、垃圾焚烧场及垃圾发电厂投入，大幅度减少政府的财政开支。本方案实施后的有益效果1)对人类活动废弃物利用生物转化方式处理，在各类资源得到循环利用的同时，人类生存环境得到极大改善，城市环境保护问题得到根本性解决；2)有效保护和利用了淡水资源；3)再造一个相当于化石能源产量的能源生产方式。3.2城市河流水域生态环境综合治理系统
发明内容描述本发明基于“环保、经济、产能、可行”原则制定，综合治理系统由污水处理系统、固废处理系统两大部分组成。3.2.1污水处理系统工作原理污水处理系统工作原理见污水处理流程示意图(说明书附图1)污水处理系统由污水沉淀池、沉淀池上渗过滤出水沟、潜流过滤池、截水暴氧沟、潜流植被过滤带、截流澄清池、蓄水池(湖)组成。为解决污水沉淀池积淤处理问题，沉淀池底部中段设计了积淤坑，池底向中部积淤坑倾斜。积淤坑中淤泥利用吸淤泵通过吸淤管道抽吸至固废处理系统的厌氧发酵池进行厌氧发酵的生物转化处理。沉淀池上渗过滤出水沟是上渗潜流过滤池的前级过滤通道，经沉淀池沉淀后由上渗过滤出水沟过滤引流至上渗潜流过滤池，该出水沟的上渗式过滤结构可大幅度减少沉淀池中温室气体的自然排放量，同时沟中的积淤可方便的虹吸或泵吸。上渗潜流过滤池对经过沉淀和出水沟处理的污水继续进行物理上渗式潜流过滤及植物处理；过滤池水线设计低于池中沙土面约20公分，池表种植喜水植物，充分利用植物根系吸收污水中的碳(C)、氢(H)、氧(0)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)等。上渗潜流过滤池利用泥沙过滤层清除水中悬浮物，利用植物根系清除水中有机物质，进行植物过滤及除臭处理。后续的截水暴氧沟、浸润式潜流过滤带、截流澄清池等均是在潜流过滤池后对排放水进行多级的物理过滤及植物的生态吸收转化处理。经浸润式潜流过滤带处理后水汇集于截流澄清池进行排放水最后的澄清处理，澄清池与蓄水湖用隔断墙隔断，水线下相应高度的隔断墙是具有水过滤功能过滤墙，澄清池水由此过滤墙进入蓄水湖。3.2.2固废处理系统工作原理固废处理系统工作原理见固废处理流程示意图(说明书附图2)4.0下面结合附图对发明方案进一步说明。4.1附图1是“污水处理流程图”，以图示方式表明了污水的处理流程。4.2附图2是“固废垃圾处理流程图”，以图示方式表明了固体垃圾的处理流程及相关产物的利用方式。4.3附图3是“综合处理系统结构总图”4.3.1污水处理系统结构说明污水由污水入口(1)经挡漂栅格(2)挡漂处理后进入污水沉淀池(3)，沉淀池污水沉淀物集中于积淤坑(4)中，经沉淀处理后污水由出水口(5)进入上渗过滤出水沟(6)。上渗过滤出水沟被隔断分为出水沟(6-1)积淤沟(6-2)两部分，沉淀池出水由积淤沟下渗过滤进入出水沟(6-1)上渗过滤后进入潜流过滤池(7)进行土壤过滤及植被生态转化处理。通气管(8)在沉淀池与厌氧发酵池液面线以上连通，沉淀池经厌氧菌作用产生的沼气可以通过该管进入厌氧发酵池与厌氧发酵池产生沼气合流，厌氧发酵池的过量液体也可通过该管进入污水处理系统处理后排放。截水暴氧沟(9)，可在沟内种植水生植物对水中的残留有机物进行暴氧处理，浸润式潜流过滤带(10)依靠土壤植被进一步对排放水进行过滤及植被生态转化处理。4.3.2废固垃圾处理系统结构说明经分选处理后垃圾菌液混合物由入口(11)进入厌氧发酵池(12)，在发酵池经厌氧菌作用浆化或细粒化后密度较大垃圾经搅拌器(17)搅动下沉经漏筛式隔断(13)进入液渣腔(14)，液渣经附图5中的虹吸管清除。在虹吸管不能正常吸渣时，开启强制除渣管(16)阀门(17)强制除渣。4.4附图4是“废固处理系统结构示意图”固体垃圾经机械或人工分选及粉碎处理后送入比重分选处理腔(18)与菌液混合并开动搅拌器(19)搅拌，搅拌处理使密度很大的大颗粒无机物质沉入比重处理腔底部无机渣沉淀池(20)由沉渣清除口(21)清除，密度较小的有机垃圾或密度较小的微颗粒无机物质的菌液混合物经进料管道(22)、管道阀门(23)送入厌氧发酵池，厌氧发酵池依靠进料管道的水封方式保证其与外界的密封性。开启式清漂口(24)清除不易进行生物转化处理和有可能造成管道堵塞塑料薄膜等有机漂浮物质。未标注结构已在附图3说明，不再重复。4.5附图5是“废渣处理系统结构示意图”在菌液池(29)中菌液被抽取时，开启渣液虹吸管(25)阀门(26)，厌氧发酵池的渣液腔中渣浆被虹吸至废渣干化池(27)中，关闭阀门(26)并继续抽取菌液池(29)中菌液，干化池中渣液被除水干化形成废渣，渣浆在干化池池停留干化池期间未转化有机物质在厌氧菌群作用下将继续转化，干化池依靠过滤池(28)和菌液泵(31)进行固液分离。垃圾进行比重分选处理时，利用菌液池(29)中菌液作为分选液，启动菌液泵(31)通过菌液泵吸管(30)及相关管道从菌液池下部泵吸菌液池中沉淀及菌液至比重分选处理腔(18)内与垃圾混合。当干化池需要除渣时，关闭渣液虹吸管阀门，启动菌液泵抽空菌液池菌液，干化池渣浆脱水干化，干化完成后打开电动除渣门(34)清除废渣。连通口(33)是菌液池、干化池的沼气通道，沼气通气管(32)分别从厌氧发酵池、菌液池取气。4.6附图6是“污水处理地表过滤系统结构示意图”沉淀池出水由出水沟(6-1)经分流控制阀(36)流入分流暗沟(37)后进入上渗潜流过滤池(38)，经过滤池过滤水被截流暴氧沟(39)截流后渗流进入浸润式潜流过滤带(40)进行土壤过滤、植被生态净化处理，经浸润式潜流过滤处理后水截流于澄清池(41)，澄清处理后流入蓄水湖(42)。4.7附图7是“上渗过滤系统建筑结构示意图”分流暗沟(37)与上渗潜流过滤池(38)的过滤单元池通过隔断A(43)连接，隔断A(43)结构为上部为不透水或低透水，而下部具有良好的过水性。上渗过滤池地表20cm为种植土，种植喜水植物；种植土下为沙石过滤层。上渗过滤池(38)与截水暴氧沟(39)通过隔断B(44)连接，隔断B(44)与隔断A(43)结构刚好相反，为下部为不透水或低透水，而上部具有良好的过水性。截水暴氧沟内种植水生植物。截水暴氧沟与浸润式潜流过滤带通过隔断C(46)连接，隔断C与隔断B结构相同。4.8附图8是“浸润式潜流过滤带结构示意图”截流暴氧沟内积水通过其沟上部的过水结构流入浸润式潜流过滤带，浸润式潜流过滤带由潜流沟(47)与粘土阻水带(49)相间组成，整个浸润式潜流过滤带地表为约20cm厚度的植被种植土冒水带(48)；潜流沟由碎石块构成，潜流沟与潜流沟之间的粘土阻水带宽度视粘土渗水性确定。潜流沟主要功能是将浸润式潜流过滤带水流均勻分布。当粘土阻水带渗水不及，潜流沟水位上升至冒水带，水流经过冒水带的土壤植被浸润渗流至下一级潜流沟，如此重复进行水流的过滤及植被的生态平衡处理。4.9附图9是“除淤结构示意图”污水沉淀池积淤坑(4)积淤使用吸淤泵(51)通过吸淤管道(50)将沉淀池中淤泥泵吸至厌氧发酵池(12)进行厌氧发酵转化处理。4.10附图10是“过滤提结构示意图”截流澄清池与蓄水湖之间有一过滤提(53)，过滤提的丙端由具有良好过水效果的材料构建的阻沙墙(54)，阻沙墙间填充精沙(52)作为水过滤材料将澄清池进入蓄水湖水进行精细过滤。4.11附图11是“沼气通气管大样图”U型水封管(35)是沼气通气管的安全泄压装置。5.0具体实施例方式城市河流水域垃圾、污水综合治理系统是在基于国家环保政策依托和财政扶持之下实施的环境治理措施。它广泛适用于山地及平原城市周边河流的环境治理，在相同的治理规模下，建设投入远低于大型污水处理厂、垃圾发电厂等环境治理方式，是比所有现行环境治理方法更有效的生态循环治理措施，也是目前唯一的治理产出远远大于建设投入的环境治理方法。建设投入也可以根据需要实施先治“水”后治“废”的方式进行分阶段投入，治理规模可大可小，具有很强的区域适应性。5.1垃圾分选装置及厌氧处理建筑结构关键技术1)厌氧发酵处理设施所有与外部连接的进出口以水封方式保证发其密封性。2)污水处理在沉淀和上渗过滤的过程中均采用与自然环境密封隔离方式以降低温室气体向大气层自然泄放。3)废固处理与污水沉淀处理为上下建筑重迭结构，污水沉淀池与厌氧发酵池设置垂直连通的通气管，污水沉淀池中的温室气体通过该通气管进入厌氧发酵池后再与厌氧发酵池中温室气体通过专用管道引出利用气体净化处理装置生产CH4能源。4)厌氧发酵室用漏筛式隔断分为上下两个部分，隔断下为渣液腔，渣液依靠虹吸装置转移至废渣干化池干化处理后机械出渣。5)利用机械粉碎木质纤维、悬浮法清漂、混合液搅拌比重分选等方法进行垃圾的初级处理。6)利用虹吸控制阀、菌液泵等装置抽取菌液池中菌液，调整氧发酵池物质浓度，维持厌氧发酵池的菌群生长环境温度。5.2污水生态平衡处理关键技术1)上渗式潜过滤技术延长了污水初级处理过程的厌氧处理时间，减少了温室气体的自然排放，增加了过滤层地表植被种植的可能性。2)截流暴氧沟的设置及沟中水生植物种植和水中微生物的培养提高了水的生物转化处理能力。3)浸润式潜流过滤带技术在潜流、冒水的处理过程中加强了水的过滤及暴氧处理效果，提高了土壤植被过水处理能力，在受植被面积限制的条件下有效保证了水处理质量。权利要求城市河流水域生态环境综合治理系统该系统由污水生态平衡处理系统、固废处理系统两大部分组成，其技术特征是●处理系统的主体建筑采用废固处理建筑、污水处理建筑上下重叠结构，充分利用结构高差有机解决潜流沉淀池中的沉淀的泵吸、发酵池中液渣虹吸；●潜流沉淀池与厌氧发酵池采用垂直通气管道(8)连接，该通气管道有两个作用，一是潜流沉淀池产生的温室气体由此通道进入厌氧发酵池贮气腔后经沼气通气管进入沼气净化处理装置生产气体能源，二是当厌氧发酵池中液体过量时利用该通气管将液体溢排于潜流沉淀中；●废渣干化池废渣的干化处理是渣池液体经过滤池(28)进入菌液池后菌液泵(31)泵吸的同时关闭渣液虹吸阀(26)；●密闭式潜流沉淀池解决了温室气体自然泄放的大气污染问题；●潜流过滤池无地表冒水上渗过滤方式减轻了温室气体自然泄放程度，充分发挥植被系根对潜流污水有机物的过滤及植物吸收作用；●截流暴氧沟作为潜流过滤池的周边水带在向浸润式潜流过滤带均衡分流的同时也有对水中残留有机物进行氧化处理的作用，沟中生长的微生物、植物也发挥了对水的生物转化处理作用。●浸润式潜流过滤带的潜流和冒水处理方式充分利用了土壤、植被对水进行精细过滤及植被生态吸收的转化处理。●过滤堤的过滤结构基本消除了水引性沉淀在蓄水湖发生。●固体垃圾进行分选和粉碎后与菌液搅拌混合，利用物质的密度差别在比重分离腔进行比重分离，分离后垃圾有机混悬物由进料送入厌氧发酵池。●厌氧发酵池下部设置的漏筛式隔断阻断发酵池中固体及类固体下沉池底，垃圾经厌氧生物转化形成浆液通过隔断下沉至渣液腔后由虹吸管虹吸至废渣干化池干化处理后清除。●渣液虹吸阀、渣液泵除有清除池渣的功能外，还具备调控厌氧发酵池物质密度功能；当池温偏低，需要升温时，同时开启渣液虹吸阀、渣液泵，抽取厌氧发酵池中的液体，提高厌氧发酵池物质密度，提升厌氧发酵池温度。2.根据权利要求1所述技术内容的建筑结构特征是在潜流沉淀池底部设置积淤坑，坑中积淤利用除淤泵及相关管道泵吸至厌氧发酵池进行厌氧发酵处理。上渗过滤出水沟隔断的设置及沟的上渗过滤出水方式确保了沉淀的气密性和出水质量。分流暗沟沟沿(隔断A)的上阻水下过水结构及截水暴氧沟沟沿(隔断B)的上过水下阻水结构是上渗过滤方式的特有设计方式。浸润式潜流过滤带中的潜流沟下部用块石，中部用碎石，上部用种植土填充，该结构设计目的是保证潜流沟有良好的过水性；潜流沟与潜流沟之间为过水性较差的粘土带，粘土带的阻水性保证水流在浸润式潜流过滤带流动时的冒水暴氧效果。厌氧发酵池进料管道从比重分离腔至进料口倾斜安装，进料口安装进料控制阀，控制阀关闭时依靠倾斜安装的进料管道积水水封，以此保证厌氧发酵池的密封性。全文摘要城市河流水域生态环境综合治理系统是在基于国家环保政策依托和财政扶持之下实施的有效的生态环境治理措施。它广泛适用于山地及平原城市周边河流的生态环境治理，在相同的治理规模下，采用城市河流水域生态环境综合治理系统技术的建设投入远低于现行大型污水处理厂、垃圾发电厂等环境治理方式，是比所有现行环境治理方法更有效、更经济的生态循环治理措施，也是目前唯一的治理产出远远大于建设投入的环境治理方法。建设投入也可以根据需要实施先治“水”后治“固”的方式进行分阶段投入，治理规模根据需要可大可小，具有很强的区域适应性。文档编号C02F9/14GK101811799SQ20101013679公开日2010年8月25日申请日期2010年3月31日优先权日2010年3月31日发明者杨欣申请人:杨欣