一種多級(jí)污水處理系統(tǒng)和方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種多級(jí)污水處理系統(tǒng)，包括依次設(shè)置的用于去除污水中砂粒的沉砂裝置、用于排送污水和將污水氣味消除的集水除臭裝置、用于降解和穩(wěn)定污水中的有機(jī)物的污水降解裝置、用于將水中氮化合物、磷化合物、難降解有機(jī)物去除的濕地過(guò)濾裝置、用于將水中懸浮物阻攔的石英砂過(guò)濾裝置、吸收異味和吸附有害物質(zhì)的活性炭過(guò)濾裝置和用于提高水質(zhì)的生態(tài)循環(huán)裝置。本發(fā)明提供的多級(jí)污水處理系統(tǒng)，其能將污水中的固體雜質(zhì)、膠體物質(zhì)、氮化合物、磷化合物、重金屬、難降解有機(jī)物、細(xì)菌和病毒等去除，得到較為理想的水質(zhì)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種多級(jí)污水處理系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多級(jí)污水處理系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在世界范圍內(nèi)，尤其是一些發(fā)展中國(guó)家，從各種各樣的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放出的工業(yè)污水已經(jīng)給環(huán)境造成了嚴(yán)重的危害，據(jù)有關(guān)部門(mén)對(duì)全國(guó)13萬(wàn)公里河流進(jìn)行的水質(zhì)評(píng)價(jià)，近50%的水質(zhì)受到嚴(yán)重污染，水污染已經(jīng)呈現(xiàn)出從地表向地下滲透，從支流向干流延伸，從城市向農(nóng)村蔓延，從陸地向海洋發(fā)展的趨勢(shì)。
[0003]引起水污染的原因有很多，主要是工業(yè)廢水和生活污水的污染，這些水質(zhì)無(wú)一例外得含有有害化學(xué)離子、固體雜質(zhì)、膠體物質(zhì)、氮化合物、磷化合物、重金屬、難降解有機(jī)物、細(xì)菌和病毒等，現(xiàn)在施工用水和生活 用水的處理，普遍都采用三級(jí)沉淀池，但在污水過(guò)濾沉淀的效果有明顯的不足，其對(duì)于污水的過(guò)濾處理只是一個(gè)沉淀的過(guò)程，化學(xué)離子與有機(jī)物的分解沒(méi)有保證，不能完全將這些雜質(zhì)去除。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種多級(jí)污水處理系統(tǒng)，其能將污水中的固體雜質(zhì)、膠體物質(zhì)、氮化合物、磷化合物、重金屬、細(xì)菌和病毒等去除，得到較為理想的水質(zhì)。
[0005]為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0006]一種多級(jí)污水處理系統(tǒng)，包括依次設(shè)置的用于去除污水中砂粒的沉砂裝置、用于排送污水和消除污水氣味的集水除臭裝置、用于降解和穩(wěn)定污水中有機(jī)物的污水降解裝置、用于去除污水中氮化合物、磷化合物和重金屬的濕地過(guò)濾裝置、用于阻攔水中懸浮物的石英砂過(guò)濾裝置、用于吸收異味和吸附有害物質(zhì)的活性炭過(guò)濾裝置和用于提高水質(zhì)的生態(tài)循環(huán)裝置。
[0007]所述沉砂裝置包括沉砂池，沉砂池上設(shè)置有沉砂池進(jìn)水口、沉砂池出水口，沉砂池進(jìn)水口和沉砂池出水口均設(shè)置在池壁的上方，沉砂池進(jìn)水口與沉砂池出水口成斜對(duì)角設(shè)置，沉砂池進(jìn)水口設(shè)置有一根通到沉砂池中央的進(jìn)水管。
[0008]所述沉砂池的進(jìn)水流速在0.lm/s以內(nèi)。
[0009]所述污水降解裝置包括過(guò)濾池組件、水以及養(yǎng)育在水中的將結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)物降解成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的有機(jī)物的需氧生物群。
[0010]所述石英砂過(guò)濾裝置包括過(guò)濾池組件以及設(shè)置在所述過(guò)濾池組件中的過(guò)濾污水中細(xì)微雜質(zhì)的石英砂層。
[0011]所述活性炭過(guò)濾裝置包括過(guò)濾池組件以及設(shè)置在所述過(guò)濾池組件中的吸附異味的活性炭層。
[0012]所述過(guò)濾池組件包括過(guò)濾池、過(guò)濾池進(jìn)水口、過(guò)濾池出水口，過(guò)濾池進(jìn)水口和過(guò)濾池出水口均位于過(guò)濾池的上方，并呈斜對(duì)角設(shè)置，過(guò)濾池進(jìn)水口安裝有過(guò)濾池進(jìn)水管，過(guò)濾池進(jìn)水管通到過(guò)濾池的底部。[0013]所述濕地過(guò)濾裝置中種植水浮蓮。
[0014]本發(fā)明還公開(kāi)了上述污水處理系統(tǒng)處理污水的方法，其包括如下工藝步驟:
[0015](I)分離固體雜物:污水以一定速度進(jìn)入沉砂裝置，比重大的無(wú)機(jī)顆粒下沉，有機(jī)懸浮顆粒隨水流帶走；
[0016](2)降解污水中的有機(jī)物:在污水降解裝置中養(yǎng)殖需氧生物，需氧生物將結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)物降解成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的有機(jī)物；
[0017](3)去除污水中的氮化合物、磷化合物和重金屬:在濕地過(guò)濾裝置中種植水生植物，從污水降解裝置中流入的污水通過(guò)植物根系的吸收作用，將氮化合物、磷化合物、重金屬吸收；
[0018](4)過(guò)濾細(xì)微雜質(zhì):從濕地過(guò)濾裝置出來(lái)的污水進(jìn)入石英砂過(guò)濾裝置，經(jīng)過(guò)石英砂過(guò)濾裝置中的石英砂層的過(guò)濾，將污水中的懸浮物攔截；
[0019](5)吸收異味:從石英砂過(guò)濾裝置中出來(lái)的水進(jìn)入活性炭過(guò)濾裝置，活性炭將污水中的異味吸附:
[0020](6)凈化和改善水質(zhì):在生態(tài)循環(huán)裝置中養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)和浮游動(dòng)植物，構(gòu)成完整生物鏈，從活性炭過(guò)濾裝置出來(lái)的水進(jìn)入生態(tài)循環(huán)裝置，停留I小時(shí)以上。
[0021]還包括如下步驟:
[0022]去除氣味:從沉砂裝置出來(lái)的污水通過(guò)集水除臭裝置排放到污水降解裝置，在此過(guò)程中經(jīng)過(guò)陽(yáng)光暴曬，污水中的臭味被去除。
[0023]采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明所取得的有益效果是:
[0024](I)采用多級(jí)污水處理系統(tǒng)，能有效全面得將污水中的固體雜質(zhì)、膠體物質(zhì)、氮化合物、磷化合物、重金屬、難降解有機(jī)物、細(xì)菌和病毒等去除，得到較為理想的水質(zhì)。
[0025](2)石英砂過(guò)濾裝置、活性炭過(guò)濾裝置和生態(tài)循環(huán)裝置均采用過(guò)濾池組件，通過(guò)過(guò)濾池進(jìn)水管將污水引到過(guò)濾層底部，污水從過(guò)濾層底部慢慢從過(guò)濾層表面滲出，過(guò)濾得更為充分。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明:
[0027]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述多級(jí)污水處理系統(tǒng)的流程圖(箭頭方向表示水流方向)；
[0028]圖2為本發(fā)明多級(jí)污水處理系統(tǒng)的沉砂裝置的平面圖；
[0029]圖3為本發(fā)明多級(jí)污水處理系統(tǒng)的沉砂裝置的剖面圖；
[0030]圖4為本發(fā)明多級(jí)污水處理系統(tǒng)的沉砂裝置的立體圖；
[0031]圖5為本發(fā)明多級(jí)污水處理系統(tǒng)的污水降解裝置的平面圖；
[0032]圖6為本發(fā)明多級(jí)污水處理系統(tǒng)的污水降解裝置的剖面圖；
[0033]圖7為本發(fā)明多級(jí)污水處理系統(tǒng)的污水降解裝置的立體圖；
[0034]圖8為本發(fā)明多級(jí)污水處理系統(tǒng)的濕地過(guò)濾裝置的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]如圖1所示，本發(fā)明多級(jí)污水處理系統(tǒng)包括依次設(shè)置的用于去除污水中砂粒的沉砂裝置1、用于排送污水和消除污水氣味的集水除臭裝置2、用于降解和穩(wěn)定污水中有機(jī)物的污水降解裝置3、用于去除污水中氮化合物、磷化合物的濕地過(guò)濾裝置4、用于阻攔水中懸浮物的石英砂過(guò)濾裝置5、用于吸收異味和吸附有害物質(zhì)的活性炭過(guò)濾裝置6和用于提高水質(zhì)的生態(tài)循環(huán)裝置7。
[0036]如圖2、圖3和圖4所示，所述沉砂裝置I主要用于去除污水中粒徑大于0.2mm密度大于2.65t/立方米的砂粒以保護(hù)管道、閥門(mén)等設(shè)施免受磨損和阻塞，其工作原理是以重力分離為基礎(chǔ)故應(yīng)控制沉砂池11的進(jìn)水流速在0.lm/s以內(nèi)，使得比重大的無(wú)機(jī)顆粒下沉而有機(jī)懸浮顆粒能夠隨水流帶走。沉砂裝置I包括沉砂池11，沉砂池11上設(shè)置有沉砂池進(jìn)水口 12、沉砂池出水口 13，沉砂池進(jìn)水口 12和沉砂池出水口 13均設(shè)置在池壁的上方，沉砂池進(jìn)水口 12與沉砂池出水口 13成斜對(duì)角設(shè)置，沉砂池進(jìn)水口 12設(shè)置有一根通到沉砂池11中央的沉砂池進(jìn)水管14，從沉砂池進(jìn)水口 12進(jìn)入的污水通過(guò)沉砂池進(jìn)水管14進(jìn)入沉砂池11中，然后從沉砂池出水口 13排出，將沉砂池進(jìn)水管14的進(jìn)水速度控制在0.lm/s以內(nèi)，使得比重大的無(wú)機(jī)顆?？梢猿浞殖恋矶袡C(jī)懸浮顆粒能隨水流從沉砂池出水口 13排出。
[0037]集水除臭裝置2主要用于排送經(jīng)過(guò)沉砂池11過(guò)濾后的水流到污水降解裝置3中，并在此過(guò)程中通過(guò)陽(yáng)光的暴曬，把施工用水和生活用水的氣味清除。
[0038]如圖5、圖6和圖7所示，污水降解裝置3包括過(guò)濾池組件8、水以及養(yǎng)育在水中的需氧生物群，所述需氧生物群將結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)物降解成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的有機(jī)物，所述過(guò)濾池組件8包括過(guò)濾池81、設(shè)置在過(guò)濾池81上的過(guò)濾池進(jìn)水口 82、過(guò)濾池出水口 83，過(guò)濾池進(jìn)水口 82和過(guò)濾池出水口 83均位于過(guò)濾池81的上方，并呈斜對(duì)角設(shè)置，過(guò)濾池進(jìn)水口 82安裝有過(guò)濾池進(jìn)水管84，過(guò)濾池進(jìn)水管84通到過(guò)濾池81的底部，過(guò)濾池進(jìn)水管84將水流引到過(guò)濾池81的底 部，經(jīng)過(guò)需氧生物的降解，最終從過(guò)濾池出水口 83流出，將污水從過(guò)濾池進(jìn)水口 82通過(guò)過(guò)濾池進(jìn)水管84引到過(guò)濾池81的底部再排出，可以讓污水與需氧生物群充分接觸，從而能得到充分反應(yīng)。
[0039]如圖8所示，所述濕地過(guò)濾裝置4包括3個(gè)相互連接的濕地單元41，所述濕地單元41的進(jìn)水口與出水口呈斜對(duì)角設(shè)置，水流流向如圖中箭頭方向所示，污水能夠在濕地中充分停留，所述濕地單元均采用礫石、砂子為填料，種植水浮蓮，也可以種植其它能將氮化合物、磷化合物等難降解有機(jī)物去除的水生植物，本發(fā)明種植水浮蓮，水浮蓮有較強(qiáng)的繁殖能力和超強(qiáng)的吸收氮化合物、磷化合物以及重金屬的能力，利用水浮蓮根系的吸收和微生物的作用，經(jīng)過(guò)多層過(guò)濾，通過(guò)物理，生物和植物的綜合反應(yīng)過(guò)程將水中可沉降固體、膠體物質(zhì)、氮化合物、磷化合物、重金屬、難降解有機(jī)物等去除來(lái)達(dá)到降解污染，凈化水質(zhì)的目的，還能將污水中攜帶的細(xì)菌和病毒去除。
[0040]所述石英砂過(guò)濾裝置5包括過(guò)濾池組件8以及設(shè)置在過(guò)濾池81中的石英砂層，從濕地過(guò)濾裝置4出來(lái)的污水從過(guò)濾池進(jìn)水口 82進(jìn)入過(guò)濾池進(jìn)水管84，過(guò)濾池進(jìn)水管84將污水引到石英砂層的底部，在石英砂的過(guò)濾作用下，水中的懸浮物被阻攔，經(jīng)過(guò)凈化的水從石英砂層表層滲透出來(lái)，起到過(guò)濾細(xì)微雜質(zhì)的作用。
[0041]活性炭過(guò)濾裝置6包括過(guò)濾池組件8以及設(shè)置在過(guò)濾池81中的活性炭層，活性炭具有極強(qiáng)的物理吸附和化學(xué)分解功能，能有效吸收和化解各種異味，起水質(zhì)濾清和吸附有害物質(zhì)的作用，從石英砂過(guò)濾裝置5出來(lái)的水進(jìn)入過(guò)濾池進(jìn)水管84,過(guò)濾池進(jìn)水管84將污水引到活性炭層的底部，在污水從活性炭層的底部到表面滲透的過(guò)程中，污水中的異味能充分有效地被清除。
[0042]生態(tài)循環(huán)裝置7包括過(guò)濾池組件8、養(yǎng)殖在過(guò)濾池81中的魚(yú)類(lèi)、浮游動(dòng)物和浮游植物，所述魚(yú)類(lèi)以浮游動(dòng)物和浮游植物為食物，構(gòu)成一個(gè)完整的生物鏈，形成一個(gè)良性的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，能夠保證出水的水質(zhì)，從活性炭過(guò)濾裝置6的出水口出來(lái)的污水進(jìn)入過(guò)濾池81入口，通過(guò)過(guò)濾池進(jìn)水管84進(jìn)入過(guò)濾池81的底部，在過(guò)濾池81中停留一小時(shí)，使水質(zhì)得到充分改善。
[0043]利用上述污水處理系統(tǒng)處理污水的方法，包括以下工藝步驟:
[0044](1)分離固體雜物:污水以一定速度進(jìn)入沉砂裝置1，比重大的無(wú)機(jī)顆粒下沉，有機(jī)懸浮顆粒隨水流帶走；
[0045](2)降解污水中的有機(jī)物:在污水降解裝置3中養(yǎng)殖需氧生物，需氧生物將結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)物降解成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的有機(jī)物；
[0046](3)去除污水中的氮化合物、磷化合物和重金屬:在濕地過(guò)濾裝置4中種植水生植物，從污水降解裝置3中流入的污水通過(guò)植物根系的吸收作用，將氮化合物、磷化合物、重金屬吸收；
[0047](4)過(guò)濾細(xì)微雜質(zhì):從濕地過(guò)濾裝置4出來(lái)的污水進(jìn)入石英砂過(guò)濾裝置5，經(jīng)過(guò)石英砂過(guò)濾裝置5中的砂石的過(guò)濾，將污水中的懸浮物攔截；
[0048](5)吸收異味:從石英砂過(guò)濾裝置5中出來(lái)的水經(jīng)過(guò)活性炭過(guò)濾裝置6，活性炭將污水中的異味吸附:
[0049](6)凈化和改善水質(zhì):在生態(tài)循環(huán)裝置7中養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)和浮游動(dòng)植物，構(gòu)成完整生物鏈，從活性炭過(guò)濾裝置6出來(lái)的水進(jìn)入生態(tài)循環(huán)裝置7，停留I小時(shí)以上。
[0050]所述污水處理方法還包括如下步驟:
[0051]去除氣味:從沉砂裝置I出來(lái)的污水通過(guò)集水除臭裝置2排放到污水降解裝置3，在此過(guò)程中經(jīng)過(guò)陽(yáng)光暴曬，污水中的臭味被去除。
[0052]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，但是凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多級(jí)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:包括依次設(shè)置的用于去除污水中砂粒的沉砂裝置、用于排送污水和消除污水氣味的集水除臭裝置、用于降解和穩(wěn)定污水中有機(jī)物的污水降解裝置、用于去除污水中氮化合物、磷化合物和重金屬的濕地過(guò)濾裝置、用于阻攔水中懸浮物的石英砂過(guò)濾裝置、用于吸收異味和吸附有害物質(zhì)的活性炭過(guò)濾裝置和用于提高水質(zhì)的生態(tài)循環(huán)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述沉砂裝置包括沉砂池，沉砂池上設(shè)置有沉砂池進(jìn)水口、沉砂池出水口，沉砂池進(jìn)水口和沉砂池出水口均設(shè)置在池壁的上方，沉砂池進(jìn)水口與沉砂池出水口成斜對(duì)角設(shè)置，沉砂池進(jìn)水口設(shè)置有一根通到沉砂池中央的進(jìn)水管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多級(jí)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述沉砂池的進(jìn)水流速在0.lm/s 以內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述污水降解裝置包括過(guò)濾池組件、水以及養(yǎng)殖在水中的將結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)物降解成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的有機(jī)物的需氧生物群。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述石英砂過(guò)濾裝置包括過(guò)濾池組件以及設(shè)置在所述過(guò)濾池組件中的用于過(guò)濾污水中細(xì)微雜質(zhì)的石英砂層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述活性炭過(guò)濾裝置包括過(guò)濾池組件以及設(shè) 置在所述過(guò)濾池組件中的用于吸附異味的活性炭層。
7.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的多級(jí)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述過(guò)濾池組件包括過(guò)濾池、過(guò)濾池進(jìn)水口、過(guò)濾池出水口，過(guò)濾池進(jìn)水口和過(guò)濾池出水口均位于過(guò)濾池的上方，并呈斜對(duì)角設(shè)置，過(guò)濾池進(jìn)水口安裝有過(guò)濾池進(jìn)水管，過(guò)濾池進(jìn)水管通到過(guò)濾池的底部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述濕地過(guò)濾裝置中種植水浮蓮。
9.一種污水處理方法，其特征在于包括如下工藝步驟: (1)分離固體雜物:污水以一定速度進(jìn)入沉砂裝置，比重大的無(wú)機(jī)顆粒下沉，有機(jī)懸浮顆粒隨水流帶走； (2)降解污水中的有機(jī)物:在污水降解裝置中養(yǎng)殖需氧生物，需氧生物將結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)物降解成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的有機(jī)物； (3)去除污水中的氮化合物、磷化合物和重金屬:在濕地過(guò)濾裝置中種植水生植物，從污水降解裝置中流入的污水通過(guò)植物根系的吸收作用，將氮化合物、磷化合物、重金屬吸收； (4)過(guò)濾細(xì)微雜質(zhì):從濕地過(guò)濾裝置出來(lái)的污水進(jìn)入石英砂過(guò)濾裝置，經(jīng)過(guò)石英砂過(guò)濾裝置中的石英砂層的過(guò)濾，將污水中的懸浮物攔截； (5)吸收異味:從石英砂過(guò)濾裝置中出來(lái)的水進(jìn)入活性炭過(guò)濾裝置，活性炭將污水中的異味吸附: (6)凈化和改善水質(zhì):在生態(tài)循環(huán)裝置中養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)和浮游動(dòng)植物，構(gòu)成完整生物鏈，從活性炭過(guò)濾裝置出來(lái)的水進(jìn)入生態(tài)循環(huán)裝置，停留I小時(shí)以上。
10.根據(jù)權(quán)力要求9所述的污水處理方法:其特征在于:還包括如下步驟:去除氣味: 從沉砂裝置出來(lái)的污水通過(guò)集水除臭裝置排放到污水降解裝置，在此過(guò)程中經(jīng)過(guò)陽(yáng)光暴曬，污水中的臭味被去除。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK103936236SQ201410187150
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】陳臻穎, 吳志勇, 湯少斌, 胡景文, 古衛(wèi)東, 黃子峰, 甘年輝, 鐘日勝, 嚴(yán)兆滔, 李建勇 申請(qǐng)人:廣州市第二建筑工程有限公司, 廣東省化州市建筑工程總公司