一种具备雨污水就地生态处理与回用功能的处理系统及其使用方法与流程

1.本发明涉及环境工程领域和市政园林绿化领域，特别涉及一种具备雨污水就地生态处理与回用功能的处理系统及其使用方法。


背景技术：

2.城市雨污水混合溢流是我国水体污染的主要来源之一。污水是未经处理的生活污水及工业废水等，在雨污水进入受纳水体之后，不仅引起水体黑臭以及富营养化，也会对饮用水安全造成严重威胁。
3.由于我国城市污水管网情况复杂，多种管网建设模式并存，随着城市规模的不断扩大及人口密度的过度集中，集中式城镇排水系统对雨季流量具有大收集、大输送、快转输等特性，而下游污水厂往往不具备超量混合污水处理能力，会出现沿程溢流的污染问题，给城市水系及受纳水体造成了冲击性污染，是国内城市水体黑臭的直接原因。现有城市的雨污水处理模式和排水管网存在不足，对雨污水混合溢流造成的水体污染问题的处理效果差。是我国当今进行海绵城市建设和流域治理需迫切解决的系统性难题。


技术实现要素：

4.本发明的目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种具备雨污水就地生态处理与回用功能的处理系统，具备雨污水生态内循环处理功能，可实现雨污水的就地循环处理与回用，从而有效削减雨污水溢流造成的水体污染问题。
5.本发明的技术方案：一种具备雨污水就地生态处理与回用功能的处理系统，该处理系统包括：检查井，其用于收集雨污水，所述检查井具有井筒与井盖，在井筒底部还具有水箱，水箱上装有液位探测器与出水阀；雨污水内循环模块，其用于对雨污水进行生态处理，模块位于检查井内，还包括由上自下依次设置的好氧填料层一、厌氧填料层以及好氧填料层二，所述检查井的井筒筒壁中空，且装设提升管，所述提升管将水箱与雨污水内循环模块连通，提升管上装有提升泵一，在水箱内的水位处于高位时，出水阀打开将水箱中雨污水排出；在水箱内的水位处于低位时，箱内雨污水经提升管进入雨污水内循环模块处理；排水管组件，其包括用于排出检查井中雨污水的排水管一与排水管二，两排水管经排水阀实现控制，排水管二上装设提升泵二，所述的排水管一用于将该检查井中的水排入下一检查井或者外部水体中，提升泵二可用于该检查井中的水提升，由排水管二排出的水可根据需要回用；中央控制模块，其包括动力设备控制电路模块、水质在线监测系统以及plc远程监控系统，所述的plc远程监控系统可实时监控设备运行状态，在设备故障时报警；所述的水质在线监测系统可用于实时监测检查井内的水质变化，在监测到水质不达标时，提升泵一
开启，箱内雨污水经提升管进入雨污水内循环模块，对雨污水进行生态处理，在监测到水质达标时，箱内的处理水可由排水管一或排水管二排出；供电模块，其用于为各提升泵以及控制阀提供电力。
6.采用上述技术方案，针对现有城市雨污水处理模式的不足和现有排水管网的缺点，本专利提供的处理系统及其使用方法，可实现雨污混合水的就地循环处理与回用，从而有效削减雨污混合污水溢流造成的水体污染问题。
7.雨污水收集排入检查井中，在水箱底部的积水区域进行沉淀，经沉淀处理后的雨污水可通过提升泵一提升，然后流经雨污水内循环模块，从而实现雨污水周期性的循环处理，最后经过多次循环处理的雨污水在线监测达标后进行排放，通过排水管一用于将该检查井中的水排入下一检查井或者外部水体中，通过提升泵二可用于该检查井中的水提升，由排水管二排出的水可根据需要回用于绿化、冲厕、景观等用途；在水箱内侧上还设有液位探测器，可实时监测检查井水位变化，当水位过高时，可通过出水阀调节水位，此时的检查井排水功能为主，内循环处理功能为辅；当水位过低时，即可启动内循环处理功能，此时检查井的处理功能为主，排水功能为辅，从而实现智能化检查井雨污水的生态处理模式。
8.优选的，所述的好氧填料层一选用富镁微电解生物填料，厌氧填料层选用沸石填料，好氧填料层二选用砾石填料，其中，各层的填料粒径比为：好氧填料层一≤厌氧填料层＜好氧填料层二。各层填料粒径比由上至下逐渐增大，进而可以有效避免污水中固体颗粒累积导致的填料堵塞问题。其中，富镁微电解生物填料可提高挂膜和脱膜效率，同时还具有抗侵蚀耐冲刷、有较大的孔隙率、有较大的比表面积、强化除磷等优点；沸石填料作为单基质填料，具有较强的选择吸附能力，可用来强化脱氮效果；砾石填料粒径较大，可以有效避免堵塞，提高人工湿地系统的运行周期。
9.优选的，好氧填料层一的填料粒径为0.15~0.3cm，厌氧填料层的填料粒径为0.3～0.5cm，好氧填料层二的填料粒径为1~2cm，各填料层的厚度为2~4cm。
10.优选的，好氧填料层均采用曝气充氧，各好氧填料层控制气水比为3~10:1，好氧填料层中填料的填充率在20~60%。合适的填充率可以保证填料在水中的流化程度，保证氧的传递和利用，进而提升处理效果。
11.优选的，所述雨污水内循环模块中采用水平流以及垂直流混合模式，水流在层级填料层间沿s型流动，在上下层级的填料层间还采用虹吸或者滴灌布水；各相邻填料层之间均设有隔板，隔板上按间隔50mm开有10~20mm孔径的孔。保证各级填料对水质的滤过作用。
12.优选的，所述雨污水生态处理模块悬挂于井盖上。
13.优选的，所述检查井的井底倾斜，倾斜角度在30-40
°
。便于后续排泥。
14.优选的，所述检查井（1）的排水管外径不大于800mm，井的埋设深度不大于6m，所述检查井（1）的井筒（11）内壁比水箱（2）外壁宽10~20mm；所述检查井（1）的井筒（11）可为混凝土材质。检查井的相关大小与安装位置合理，可避免与水箱贴靠太紧密，便后续取出维修。
15.优选的，所述处理系统还包括排泥井，所述排泥井接有排泥管以及还与水箱连接的底泥抽取管，所述排泥井内装有螺旋提升泵，螺旋提升泵用于将水箱中沉淀的污泥抽取至排泥井中，并将井内的污泥由经排泥管排出。
16.本发明的另一种目的：提供了一种具备雨污水就地生态处理与回用功能的处理系
统的使用方法，在冬季时，检查井可通过玻璃或尼龙材质的保温罩体保温。保证其中雨污水生态处理模块的正常运行。
附图说明
17.图1为本发明具体实施例的内部结构示意图；图2为本发明具体实施例中检查井的内部结构示意图；图3为本发明具体实施例中雨污水内循环模块的虹吸式布水示意图；图4为本发明具体实施例中雨污水内循环模块的滴灌式布水示意图。
具体实施方式
18.下面将结合附图，对本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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.如图1-4所示，本发明的一种具备雨污水就地生态处理与回用功能的处理系统，该处理系统包括：雨污水收集管网和检查井1，雨污水通过收集管网收集后，进入检查井1，检查井1用于收集雨污水，所述检查井1具有井筒11与井盖12，所述检查井1的井底倾斜，倾斜角度在30-40
°
，在井筒11底部还具有水箱2，水箱2上装有液位探测器3与出水阀；所述检查井1的排水管外径不大于800mm，井的埋设深度不大于6m，所述检查井1的井筒11内壁比水箱2外壁宽10~20mm，所述检查井1的井筒11为混凝土材质；雨污水内循环模块4，其用于对雨污水进行生态处理，模块位于检查井1内，还包括由上自下依次设置的好氧填料层一41、厌氧填料层42以及好氧填料层二43，所述的好氧填料层一41选用富镁微电解生物填料，这里的“富镁微电解生物填料”在申请人之前申报的专利文件中已经详细介绍，故在此不做详细阐述，厌氧填料层42选用沸石，好氧填料层二43选用砾石，其中，各层的填料粒径比为：好氧填料层一41≤厌氧填料层42≤好氧填料层二43；好氧填料层一41的填料粒径为0.15~0.3cm，厌氧填料层42的填料粒径为0.3～0.5cm，好氧填料层二43的填料粒径为1~2cm，各填料层的厚度为2~4cm；好氧填料层一41采用自然跌水充氧充氧，好氧填料层二43采用曝气充氧，各好氧填料层控制气水比为3~10:1，好氧填料层中填料的填充率在20~60%；所述雨污水内循环模块4中采用水平流以及垂直流混合模式，水流在层级填料层间沿s型流动，在上下层级的填料层间还采用虹吸或者滴灌布水；各相邻填料层之间均设有隔板，隔板上按间隔50mm开有10~20mm孔径的孔，其中隔板采用玻璃钢材质；所述雨污水生态处理模块4悬挂于井盖12上；所述检查井1的井筒11筒壁中空，且装设提升管5，所述提升管5将水箱2与雨污水内循环模块4连通，提升管5上装有提升泵一6，在水箱2内的水位处于高位时，出水阀打开将水箱2中雨污水排出；在水箱2内的水位处于低位时，箱内雨污水经提升管5进入雨污水内循环模块4处理；排水管组件7，其包括用于排出检查井1中雨污水的排水管一71与排水管二72，两排水管经排水阀73实现控制，排水管二73上装设提升泵二74，所述的排水管一71用于将该
检查井1中的水排入下一检查井或者外部水体中，提升泵二74可用于该检查井1中的水提升，由排水管二72排出的水可根据需要回用；中央控制模块8，其包括动力设备控制电路模块、水质在线监测系统以及plc远程监控系统，所述动力设备控制电路模块包括出水阀开关、水泵启动开关以及曝气开关；所述的plc远程监控系统可实时监控设备运行状态，在设备故障时报警，提示及时进行故障维修，plc远程监控系统可采用5g、以太网、wifi或4g等通讯方式进行连接，并采用vpn over p2p技术，结合rsa加密算法，确保通讯安全；所述的水质在线监测系统可用于实时监测检查井内的水质变化，主要指标包括溶解氧、cod、浊度以及氨氮等，在监测到水质不达标时，提升泵一6开启，箱内雨污水经提升管5进入雨污水内循环模块4，对雨污水进行生态处理，在监测到水质达标时，箱内的处理水可由排水管一71或排水管二72排出；供电模块9，其用于为各提升泵以及控制阀提供电力，所述的供电模块为太阳能光伏供电，保证整个检查井的间歇运行，不需要外部电源，低碳环保；排泥井10，所述排泥井10接有排泥管101以及还与水箱2连接的底泥抽取管102，所述排泥井10内装有螺旋提升泵103，螺旋提升泵103用于将水箱2中沉淀的污泥抽取至排泥井10中，并将井内的污泥由经排泥管102排出。
20.一种上述具备雨污水就地生态处理与回用功能的处理系统的使用方法，在冬季时，检查井可通过玻璃或尼龙材质的保温罩体保温。
21.使用时，雨污水经雨污水收集管网收集后排入检查井1中，在水箱2底部的积水区域进行沉淀，水箱2沉淀的污泥由螺旋提升泵103抽取至排泥井10中，可进一步由螺旋提升泵103提升经排泥管101排出井外；经沉淀处理后的水箱2内雨污水可通过提升泵一6提升，然后流经雨污水内循环模块4，从而实现雨污水周期性的循环处理，最后经过多次循环处理的雨污水在线监测达标后进行排放，通过排水管一71用于将该检查井1中的水排入下一检查井或者外部水体中，通过提升泵二74可用于该检查井1中的水提升，由排水管二72排出的水可根据需要回用于绿化、冲厕、景观等用途；在水箱2内侧上还设有液位探测器3，可实时监测检查井1水位变化，当水位过高时，可通过出水阀调节水位，此时的检查井排水功能为主，内循环处理功能为辅；当水位过低时，即可启动内循环处理功能，此时检查井1的处理功能为主，排水功能为辅，从而实现智能化检查井雨污水的生态处理模式。
22.雨污水经过上述处理设施处理后，出水按照《城市杂用水水质标准》（gb/t 18920-2002）中的规定值进行测定，出水可回用于绿化、冲厕、景观等用途，有效实现了水资源的回用。
23.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。