一种短流程地下式城镇污水处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及城镇污水领域，尤其涉及一种短流程地下式城镇污水处理系统。


背景技术：

2.随着人们对美好环境的要求越来越高，污水处理实施的邻避效应日趋明显，但作为市政设施的必备要求，邻利式的污水处理厂的需求日趋强烈，也应运而生了地下式污水处理厂。
3.目前，国内外地下式污水处理厂的应用较多，尤其我国近几年地下式污水处理厂的增长速度不断加快，这种结构形式的地下式污水处理解决了邻避问题，但存在造成污水处理厂建造成本不断增加，也使得对应水价较高，给当地政府带来较大经济压力的问题。
4.有鉴于此，特提出本实用新型。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供了一种短流程地下式城镇污水处理系统，其占地面积小，建造成本低，降低了总投入及运行成本，进而解决了现有技术中存在的上述技术问题。
6.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
7.本实用新型实施方式提供一种短流程地下式城镇污水处理系统，包括：
8.初效拦截及提升子系统、高效渣砂处理子系统、多模式生化及mbr子系统和消毒子系统；其中，
9.所述初效拦截及提升子系统设有污水入口和污水出口，所述污水出口依次与所述高效渣砂处理子系统、多模式生化及mbr子系统和消毒子系统连接；
10.所述消毒子系统设有外排出水口。
11.与现有技术相比，本实用新型所提供的短流程地下式城镇污水处理系统，其有益效果包括：
12.通过设置依次连接的初效拦截及提升子系统、高效渣砂处理子系统、多模式生化及mbr子系统和消毒子系统构成了一种地下式城镇污水处理系统，由于其处理流程短，处理设施相对少，具有占地小的优点，能将单方污水的占地面积有效控制在0.18m2以下，不仅节省占地，还可大大降低地下式污水处理系统的建造成本，在污水处理稳定达标的前提下，降低总投入及运行成本，可有效的缓解当地政府的市政基础设施支付的经济压力。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
14.图1为本实用新型实施例提供的短流程地下式城镇污水处理系统的构成示意图；
15.图2为本实用新型实施例提供的短流程地下式城镇污水处理系统的平面示意图；
16.图中：1-初效拦截及提升子系统；11-初效拦截装置；12-提升装置；2-高效渣砂处理子系统；3-多模式生化及mbr子系统；31-厌氧区；32-第一缺氧区；33-好氧区；34-第二缺氧区；35-mbr膜池；36-膜设备区；37-第三回流装置；38-第二回流装置；39-第一回流装置；4-消毒子系统；a-污水入口；b-外排出水口。
具体实施方式
17.下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成对本实用新型的限制。基于本实用新型的实施例，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他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
18.首先对本文中可能使用的术语进行如下说明：
19.术语“和/或”是表示两者任一或两者同时均可实现，例如，x和/或y表示既包括“x”或“y”的情况也包括“x和y”的三种情况。
20.术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”或其它类似语义的描述，应被解释为非排它性的包括。例如：包括某技术特征要素(如原料、组分、成分、载体、剂型、材料、尺寸、零件、部件、机构、装置、步骤、工序、方法、反应条件、加工条件、参数、算法、信号、数据、产品或制品等)，应被解释为不仅包括明确列出的某技术特征要素，还可以包括未明确列出的本领域公知的其它技术特征要素。
21.术语“由
……
组成”表示排除任何未明确列出的技术特征要素。若将该术语用于权利要求中，则该术语将使权利要求成为封闭式，使其不包含除明确列出的技术特征要素以外的技术特征要素，但与其相关的常规杂质除外。如果该术语只是出现在权利要求的某子句中，那么其仅限定在该子句中明确列出的要素，其他子句中所记载的要素并不被排除在整体权利要求之外。
22.除另有明确的规定或限定外，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如：可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。
23.术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是明示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本文的限制。
24.下面对本实用新型所提供的短流程地下式城镇污水处理系统进行详细描述。本实用新型实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本实用新型实施例中未注明具体条件者，按照本领域常规条件或制造商建议的条件进行。本实用新型实施例中所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
25.如图1所示，本实用新型实施例提供一种短流程地下式城镇污水处理系统，包括：
26.初效拦截及提升子系统、高效渣砂处理子系统、多模式生化及mbr子系统和消毒子系统；其中，
27.所述初效拦截及提升子系统设有污水入口和污水出口，所述污水出口依次与所述高效渣砂处理子系统、多模式生化及mbr子系统和消毒子系统连接；
28.所述消毒子系统设有外排出水口。
29.如图2所示，上述系统中，所述初效拦截及提升子系统和高效渣砂处理子系统并列设置在所述多模式生化及mbr子系统的前端；
30.所述消毒子系统设置在所述多模式生化及mbr子系统的后端。
31.上述系统中，所述初效拦截及提升子系统由顺次连接的初效拦截装置和提升装置构成。优选的，所述的初效拦截装置采用栅隙为15～20mm的粗格栅；所述的提升装置采用潜水提升泵。
32.上述系统中，所述高效渣砂处理子系统包括：
33.至少一套高效渣砂处理设备，一套高效渣砂处理设备包括：
34.进水配水装置、渣砂拦截装置和栅渣输送压缩机；其中，
35.所述进水配水装置分别与所述初效拦截及提升子系统和渣砂拦截装置连接；
36.所述渣砂拦截装置的出水口与所述多模式生化及mbr子系统连接；
37.所述渣砂拦截装置的出渣口与所述栅渣输送压缩机连接。
38.该高效渣砂处理设备的过滤精度为150～500μm；单套设备处理能力为15000m3/d。
39.上述系统中，所述多模式生化及mbr子系统包括：
40.进水配水渠、厌氧区、第一缺氧区、好氧区、第二缺氧区、mbr膜池和膜设备区；其中，
41.所述进水配水渠分别与所述厌氧区、第一缺氧区、第二缺氧区设置的进水口连通；
42.所述第二缺氧区为缺氧与好氧转换区，能根据水质情况，通过调整工艺控制条件实现缺氧或好氧功能；
43.所述厌氧区、第一缺氧区、好氧区、第二缺氧区和mbr膜池顺次连接，所述mbr膜池设有出水口，出水口通过产水泵与所述消毒子系统连接，能将产水抽吸排水至所述消毒子系统；
44.所述mbr膜池通过第一回流装置回连至所述好氧区；
45.所述好氧区通过第二回流装置回连至所述第一缺氧区；
46.所述第一缺氧区通过第三回流装置回连至所述厌氧区；
47.所述膜设备区与所述mbr膜池连接。
48.上述的多模式生化及mbr子系统中，所述厌氧区的水力停留时间为1.0h；缺氧ⅰ区的水力停留时间为2.5h；好氧区的水力停留时间为5.0h；缺氧ⅱ区的水力停留时间为1.5h；多模式生化及mbr子系统的总停留时间10h；
49.好氧区污泥浓度为6000～8000mg/l，好氧区有效水深8m；
50.所述mbr膜池至好氧区回流率为600％；好氧区至缺氧ⅰ区回流率为400％；缺氧ⅰ区至厌氧区回流率为100％。
51.上述系统中，所述消毒子系统采用管式紫外消毒装置。
52.优选的，所述管式紫外消毒装置的紫外剂量为20mj/cm2；紫外透光率为65％。
53.综上可见，本实用新型实施例的短流程地下式城镇污水处理系统，由于采用顺次连接的初效拦截及提升子系统、高效渣砂处理子系统、多模式生化及mbr子系统和消毒子系统配合，形成短流程污水处理，并且由于将初效拦截及提升子系统和高效渣砂处理子系统并列设置在所述多模式生化及mbr子系统的前端，使得该系统设置在地下作为城镇污水处理系统时，其占地面积小，且能保证污水处理效果。
54.为了更加清晰地展现出本实用新型所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本实用新型实施例所提供的短流程地下式城镇污水处理系统进行详细描述。
55.实施例
56.如图1、2所示，本实用新型实施例提供一种短流程地下式城镇污水处理系统，该系统包括：顺次连接的初效拦截及提升子系统、高效渣砂处理子系统、多模式生化及mbr子系统和消毒子系统；
57.其中，所述的初效拦截及提升子系统由顺次连接的初效拦截装置和提升装置组成，初效拦截装置由栅隙为15～20mm的粗格栅组成，粗格栅拦截的栅渣收集外运；提升装置主要由潜水提升泵构成，考虑实际运行水量，采用大小泵搭配配置。
58.所述的高效渣砂处理子系统包括：至少一套高效渣砂处理设备，进水配水装置、渣砂拦截装置和栅渣输送压缩机；其中，
59.所述进水配水装置分别与所述初效拦截及提升子系统和渣砂拦截装置连接；
60.所述渣砂拦截装置的出水口与所述多模式生化及mbr子系统连接；
61.所述渣砂拦截装置的出渣口与所述栅渣输送压缩机连接。
62.优选的，该高效渣砂处理设备的的过滤精度为150～500μm，一套高效渣砂处理设备的处理能力为15000m3/d。
63.该高效渣砂处理子系统的动态、连续、快速过滤系统，能实现泥、渣、砂一体化去除，可代替常规污水厂内的细格栅及沉砂池、初沉池(速沉池)、膜格栅。该系统可根据处理规模由相应数量的多套高效渣砂处理设备组成，设备处理能力可根据实际进水水质进行调节。
64.所述的多模式生化及mbr子系统包括：进水配水渠、厌氧区、第一缺氧区、好氧区、第二缺氧区、mbr膜池和膜设备区；
65.其中，进水配水渠分别与厌氧区、第一缺氧区、好氧区、第二缺氧区设置的进水口连接，污水自进水配水渠的进水口进入后，经进水配水渠分配至厌氧区、第一缺氧区前段及中段、第二缺氧区，共计四个进水点，从而实现多点进水，可充分利用原水中的碳源，提高系统脱氮除磷能力；
66.所述mbr膜池通过第一回流装置回连至所述好氧区；所述好氧区通过第二回流装置回连至所述第一缺氧区；所述第一缺氧区通过第三回流装置回连至所述厌氧区；
67.该子系统中的第二缺氧区为缺氧与好氧转换区，可根据水质情况通过工艺控制实现缺氧或好氧功能的转换，这样该子系统可转换为厌氧-缺氧-好氧-mbr系统或者厌氧-缺氧-好氧-缺氧-mbr系统，后者相当于两级缺氧-好氧系统，具有较高的脱氮处理效率。
68.该子系统的典型设计参数为：
69.厌氧区：hrt(水力停留时间)＝1.0h；第一缺氧区：2.5h；好氧区：5.0h；第二缺氧
区：1.5h；总停留时间10h。
70.好氧区污泥浓度(mlss)＝6000～8000mg/l，好氧区有效水深8m。
71.mbr膜池至好氧区回流率：r＝600％；好氧区至第一缺氧区回流率：r＝400％；第一缺氧区至厌氧区回流率：r＝100％。
72.上述的mbr膜池包含进水渠、膜池、膜组架、抽吸装置、反洗装置和药剂清洗装置，这种结构的mbr膜池能对大肠菌群实现有效截流，进而减轻后续消毒子系统压力。
73.所述的消毒子系统采用管式紫外消毒装置，能有效减少地下式污水处理工艺占地面积。
74.该消毒子系统的典型设计参数为：
75.紫外剂量：20mj/cm2；紫外透光率：65％。
76.该短流程地下式城镇污水处理系统的占地面积指标为：
77.典型项目指标：污水处理规模10万m3/d，地下式污水处理系统占地面积15700m2，折合吨水占地面积0.157m2/吨水；与常规地下式污水处理系统的平均占地面积指标0.21m2/吨水相比，下降约25％。
78.建造经济指标：
79.典型项目指标：污水处理规模10万m3/d，建设项目总投资约5.8亿元，折合吨水投资5800元/吨水。
80.运行经济指标：
81.典型项目指标：采用本实用新型的处理系统的直接运行成本小于1.2元/m3污水，直接运行成本中包括原材料及药剂费、动力燃料消耗费、物料运输费、人工成本，以及大修维护费。
82.本实用新型的短流程地下式城镇污水处理系统的工艺流程为
83.污水厂进水首先进入初效拦截及提升子系统的初效拦截装置，经作为初效拦截装置的粗格栅拦截污水中较大的漂浮物，悬浮物、渣物，以保护水泵的正常工作；污水经粗格栅后进入提升泵站，泵站内设有潜水提升泵，将污水提升至后续高效渣砂处理子系统，通过高效渣砂处理子系统进一步拦截污水中的泥沙以及细小的悬浮物质，大幅度减少进入后续生化系统的无机物质，有效降低后续处理单元的污染物负荷，大大提高污水处理能力与效率；
84.高效渣砂处理子系统出水进入多模式生化及mbr子系统进行处理，包括：
85.①
污水首先在厌氧区进行释磷，使积聚在微生物体内的磷被释放出来；由于活性污泥在好氧状态下存在的富磷吸收现象，因此在厌氧区中释放出的磷将在好氧区中重新被活性污泥过量吸收，进而通过排除剩余污泥达到去除污水中磷的目的；
86.②
厌氧区出水进入第一缺氧区，并与部分原水，及来自好氧区的内回流液进行混合，以碳源作为电子供体，硝酸盐作为电子受体，进行氧化还原反应，从而达到脱氮的目的；
87.③
第一缺氧区出水进入好氧区，并与来自mbr膜池的内回流液进行，通过曝气实现去除bod、硝化和磷的吸收这三项生化反应；
88.④
第二缺氧区接受来自好氧区的污水和部分原水，使好氧区内含有剩余硝酸盐的混合液与进水混合，使反硝化反应深度进行，从而进一步达到脱氮的目的；为保证脱氮的效果，在第二缺氧区投加碳源，可确保氮的高效去除；同时根据进水情况该区也可调整为好氧
区；
89.⑤
污水经第二缺氧区进入mbr膜池，由于mbr膜可全面截留微生物，因此大大提高了生物反应器中的生物浓度和种群数量，特别是像硝化菌这类不易形成菌胶团、世代周期较长的细菌被截留，使得生物降解效率明显提高。
90.多模式生化及mbr子系统产水经膜产水泵提升后进入作为消毒子系统的管式紫外消毒装置，污水经消毒后外排或回用。
91.综上可见，本实用新型实施例通过顺次连接的初效拦截及提升子系统、高效渣砂处理子系统、多模式生化及mbr子系统和消毒子系统配合，形成一种占地面积小的地下式城镇污水处理系统，其处理成本低且处理效果好。
92.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文背景技术部分公开的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。