一种微污染河水处理构筑物及方法与流程

1.本发明属于微污染河水治理技术领域，具体涉及一种微污染河水处理构筑物及方法。


背景技术：

2.2015年，我国发布《水污染防治行动计划》，要求到2030年，全国七大重点流域水质优良比例总体达到75％以上，城市建成区黑臭水体总体得到消除。
3.根据2019年生态环境部发布的《中国生态环境状况公报》，我国长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河七大流域和浙闽片河流、西北诸河、西南诸河监测的水质断面中，ⅰ～ⅲ类水质断面占79.1％，劣
ⅴ
类占3.0％，主要污染指标为cod、bod5、总磷、氨氮、ss等。
4.微污染河水的常规处理方式通常为分开建设沉淀池和生物处理池进行处理，但是这种处理方法需要在生物池中培养活性污泥，通过活性污泥将污染物去除，导致该处理方法占地大、管线长、水头损失大、能耗高。而节能降耗、及占地小的工艺是目前水处理的趋势。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本发明提出了一种微污染河水处理构筑物及方法，采用沉淀-移动床生物膜组合处理法，对河水中的氨氮、总磷、ss进行去除，有效解决现有技术中占地大、管线长、水头损失大、能耗高等问题。
6.为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：一方面，本发明提供了一种微污染河水处理构筑物，包括输水泵房、与所述输水泵房出水口连通的反应池、设置于所述反应池下游的沉淀池、设置于所述沉淀池下游的移动床生物膜池、设置于所述移动床生物膜池下游的出水渠，所述反应池内设有混凝剂，所述沉淀池内设有刮泥机，所述移动床生物膜池内设有用于吸附生物膜的填料，所述填料填充率为40％，所述移动床生物膜池内底部设有曝气装置，所述移动床生物膜池与所述出水渠通过集水槽连通。
7.作为优选的，所述反应池内底部设有用于收集污泥的斜坡。
8.作为优选的，所述反应池与所述沉淀池通过配水花墙隔开，所述配水花墙设置于所述斜坡上方，所述配水花墙底部与所述斜坡之间设有用于污泥通过的缝隙。
9.作为优选的，所述混凝剂为聚合氯化铝铁。
10.作为优选的，所述刮泥机包括设置于所述沉淀池内部的主动轮、从动轮、用于连接所述主动轮与所述从动轮的第一传送带、设置于所述沉淀池上方的步进电机，所述步进电机动力输出端与所述主动轮通过第二传送带连接，所述第一传送带上设有用于刮去污泥的挂板。
11.作为优选的，所述沉淀池与所述移动床生物膜池通过挡墙隔开。
12.作为优选的，所述填料为聚乙烯悬浮填料、聚丙烯悬浮填料中的至少一种，悬浮填料比表面积为800m2/m3，表面硝化负荷为0.62gnh
3-n/(m2˙
d)。
13.作为优选的，所述移动床生物膜池内设有拦网。
14.另一方面，本发明提供了一种微污染河水处理方法，包括以下步骤：将微污染河水通过所述前端泵房输送至所述反应池进行絮凝反应，经过絮凝反应后的河水进入所述沉淀池内进行沉淀处理，沉淀后的河水进入所述移动床生物膜池内除去氨氮等污染物后，最后通过所述出水渠排出。
15.作为优选的，河水在所述反应池中的停留时间为16-17min；河水在所述沉淀池中的停留时间为64-65min、水平流速为18-19mm/s、表面负荷3.39m3/(m2.h)；河水在所述移动床生物膜池中的停留时间为36-40min。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
17.本发明提供的一种微污染河水处理构筑物，将反应池、沉淀池和移动床生物膜池一体化设计，通过沉淀-移动床生物膜法，对河水中的氨氮、总磷、ss进行去除，可以解决现有技术中构筑物占地面积大、管线长、水头损失大、能耗高等问题。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本发明提供的一种微污染河水处理构筑物的俯视结构示意图；
20.图2是本发明提供的一种微污染河水处理构筑物的侧面结构示意图；
21.图3是本发明提供的一种微污染河水处理构筑物的移动床生物膜池的部分剖视结构示意图；
22.图4是本发明提供的一种微污染河水处理构筑物的沉淀池的剖视结构示意图。
23.图中：1、反应池；2、沉淀池；3、移动床生物膜池；4、出水渠；5、配水花墙；6、斜坡；7、刮泥机；8、拦网；9、挡墙；301、填料；302、曝气装置；303、集水槽；701、主动轮；702、从动轮；703、第一传送带；704、步进电机；705、第二传送带。
具体实施方式
24.为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
25.具体实施例如下：
26.为了减小污水处理设施的占地面积，本实施例将反应池、沉淀池和移动床生物膜池一体化设计，如图1-2所示，本实施例提供了一种微污染河水处理构筑物，包括输水泵房(图中未示出)、与所述输水泵房出水口连通的反应池1、设置于所述反应池1下游的沉淀池2、设置于所述沉淀池2下游的移动床生物膜池3、设置于所述移动床生物膜池3下游的出水渠4，所述反应池1内设有混凝剂，所述沉淀池2内设有刮泥机7，所述移动床生物膜池3内设
有用于吸附生物膜的填料301，所述填料301填充率为40％，所述移动床生物膜池3内底部设有曝气装置302，所述移动床生物膜池3与所述出水渠4通过集水槽303连通。
27.具体的，将待处理的微污染河水通过所述输水泵房鼓入所述反应池1内，所述反应池1具有一定的沉淀作用，可以预先除去部分污泥，而且所述反应池1内设有混凝剂，混凝剂可以通过絮凝作用将河水中的ss、总磷等吸附形成胶团，这些胶团可以随着水流进入所述沉淀池2内。在所述沉淀池2内的胶团由于重力的作用，可以落到所述沉淀池2内底部，从而除去河水中的ss、总磷等杂质。经沉淀后的河水随后进入所述移动床生物膜池3内部，所述移动床生物膜池3内部设有填料301，当河水连续流过所述填料301后，可以形成以所述填料301为载体的生物膜，这样微生物可以在所述生物膜上大量繁殖生长，同时这些微生物可以降解河水中的有机污染物，从而起到净化河水的作用。最后，经过净化后的河水随后通过所述集水槽303流向所述出水渠4，从而排出构筑物外。
28.其中，所述反应池1内可以设有搅拌装置，搅拌装置可以将所述反应池1内部的河水搅拌均匀，这样混凝剂可以与河水中的杂质充分接触，使得河水中ss、总磷等尽可能吸附形成胶团，便于后期沉淀处理。
29.所述混凝剂可以为聚合氯化铝铁(pfac)。聚合氯化铝铁极易溶于水，混凝效果除表现为剩余浊度色度降低外，还有絮体形成块，吸附性能高，泥渣过滤脱水性能好等特点，特别是在处理高浊度水、低温低浊度水时，处理效果非常好。
30.所述沉淀池2内底面可以为相对于水平面倾斜设置，这样便于收集沉淀到底部的污泥杂质等。举例来说，如图4所示，所述沉淀池2内底面右侧水平高度高于左侧，这样设置，落到所述沉淀池2内底面上的污泥杂质均会向左侧滑动，使得污泥自动堆积在左侧，便于后期快速处理污泥。
31.所述反应池1内底部可以设有斜坡6。所述斜坡6用于导向并将污泥收集起来。举例来说，如图4所示，所述斜坡6可以将两侧的污泥导向至中间位置堆积起来，便于后期排污处理。
32.所述反应池1与所述沉淀池2可以通过配水花墙5隔开。如图4所示，所述配水花墙5设置于所述斜坡6上方，所述配水花墙5底部与所述斜坡6之间设有用于污泥通过的缝隙。这样设置，河水经过絮凝反应后上层为水，下层为沉淀物，下层的沉淀物堆积在所述反应池1内底部，而上层的水则可以通过所述配水花墙5流入所述沉淀池2内部，所述配水花墙5上的小孔可以起到良好的均匀配水作用，使得水流分布均匀。另外，沉积在所述沉淀池2内底部的污泥，可以从所述缝隙流入所述反应池1内，然后通过所述斜坡6导流并收集起来，综上所述，所述反应池1与所述沉淀池2内的污泥均可以收集到一起，便于快速排污处理。
33.所述沉淀池2与所述移动床生物膜池3通过挡墙9隔开。所述挡墙9上设有若干用于水流通过的小孔，其作用与所述配水花墙5的作用相同，此处便不再一一赘述。
34.所述刮泥机7包括设置于所述沉淀池2内部的主动轮701、从动轮702、用于连接所述主动轮701与所述从动轮702的第一传送带703、设置于所述沉淀池2上方的步进电机704，所述步进电机704动力输出端与所述主动轮701通过第二传送带705连接，所述第一传送带703上设有用于刮去污泥的挂板。
35.具体的，所述沉淀池2内设有三个所述从动轮702和一个所述主动轮701。所述主动轮701位于左上角，三个所述从动轮702分别位于剩余三个角落处。所述主动轮701包括同轴
设置的大环和小环结构。所述主动轮701大环与所述步进电机704动力输出端通过第二传送带705连接，所述主动轮701小环与所述从动轮702通过第一传送带703连接。通过所述步进电机704可以驱动所述第二传送带705传动，进而带动所述主动轮701转动，进而带动所述第一传送带703传动，使得所述第一传送带703上的挂板可以对池底的污泥进行刮除。
36.其中，左下角所述从动轮702可以处于所述沉淀池2与所述反应池1交界处，且位于所述斜坡6右侧边缘上方，右下角所述从动轮702可以处于所述沉淀池2内底面与所述挡墙9的夹角处，此时所述第一传送带703的传动途径可以覆盖整个所述沉淀池2内底面，所述第一传送带703上的挂板可以充分将污泥刮动至最左侧，而且最左侧的污泥正好可以落入所述斜坡6内部，并收集起来，有效避免污泥残留或附着在池内。
37.同理，右上角所述从动轮702可以处于所述沉淀池2内底面与所述挡墙9顶部的夹角处，右下角所述从动轮702可以处于所述沉淀池2内底面与所述挡墙9底部的夹角处，此时所述第一传送带703的传动途径可以覆盖整个所述挡墙9左侧面，这样设置，所述第一传送带703上的挂板可以将所述挡墙9附着的污泥全部刮掉。
38.本实施例中，所述填料301可以为聚乙烯悬浮填料、聚丙烯悬浮填料中的至少一种，悬浮填料比表面积为800m2/m3，表面硝化负荷为0.62gnh
3-n/(m2˙
d)。河水连续流经填料后，在填料载体上形成生物膜，微生物在生物膜上大量繁殖生长的同时降解污水中的有机污染物，从而起到净化污水的作用。而且不会发生堵塞，无需反冲洗，水头损失较小并且具有较大的比表面积。即通过生物膜生长在较小的填料载体单元上，载体在所述移动床生物膜池3中可以随水流自由移动。如图3所示，可以通过所述曝气装置302曝气推动所述填料301移动；也可以通过机械搅拌使所述填料301移动。由于曝气流化，所述移动床生物膜池3内的水流呈完全混合态，从而使得河水中的污染物与填料尽可能充分接触。
39.为防止所述移动床生物膜池3内的填料301流失，可以在所述移动床生物膜池3内设置拦网8用于拦截所述填料301颗粒，所述拦网8可以为多孔滤筛。
40.另一方面，本发明提供了一种微污染河水处理方法，包括以下步骤：将微污染河水通过所述前端泵房输送至所述反应池1进行絮凝反应，经过絮凝反应后的河水进入所述沉淀池2内进行沉淀处理，沉淀后的河水进入所述移动床生物膜池3内除去氨氮等污染物后，最后通过所述出水渠4排出。
41.其中，河水在所述反应池1中的停留时间为16-17min；河水在所述沉淀池2中的停留时间为64-65min、水平流速为18-19mm/s、表面负荷3.39m3/(m2.h)；河水在所述移动床生物膜池3中的停留时间为36-40min。
42.该方法可以处理的水量为260万m3/d，进水cod为14-48mg/l，tp为0.11-0.90mg/l，氨氮为1.77-4.15mg/l；出水cod为11-30mg/l，tp为0.07-0.14mg/l，氨氮为0.07-0.94mg/l。
43.以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。