一种初期雨水高效处理系统

1.本实用新型属于水处理领域，涉及初期雨水，具体涉及一种初期雨水高效处理系统。


背景技术：

2.随着城市化快速发展和人口增多，很多地区淡水资源供不应求，雨水成为水资源补给的重点对象。雨水是一种直接、经济的水资源，对调节、补给当地水资源极为关键。但是随着城市扩张，不透水面积增加，农业化肥过量使用以及城市雨洪现象加剧，大量的油类物质、氮、磷、有机物及重金属或溶解或悬浮于径流雨水中并排入水体，导致雨水径流量增大，水体污染负荷增多。径流雨水中总磷密度为0.5～2.89mg/l，如果直接排入河道，会对水体造成污染。因此，处理初期雨水是必要的，传统的初期雨水处理工艺有生物滤池、a2/o工艺以及生物滞留系统等，存在占地面积大﹑工序复杂﹑操作管理困难，增加处理成本等问题，导致初期雨水的处理效率不足。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种初期雨水高效处理系统，解决现有技术中初期雨水的处理效率有待进一步提升的技术问题。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：
5.一种初期雨水高效处理系统，包括固液分离循环造粒流化床主体装置和催化氧化过滤主体装置；
6.所述的固液分离循环造粒流化床主体装置的第一进水管与药剂投加单元相连通，所述的固液分离循环造粒流化床主体装置的底部与泥水分离单元相连通；
7.所述的固液分离循环造粒流化床主体装置顶部的第一出水管与催化氧化过滤主体装置上部的第二进水管相连通，所述的催化氧化过滤主体装置的底部还设置有第二出水管；
8.所述的第一进水管上沿进水方向依次设有电磁变频原水泵、第一电磁流量计和总进水阀；
9.所述的药剂投加单元包括在第一进水管上沿进水方向依次连通设置的混凝剂投加器、粉炭投加器和微砂投加器，还包括连通在固液分离循环造粒流化床主体装置下部的助凝剂投加装置；
10.所述的混凝剂投加器通过静态混合器与第一进水管相连，静态混合器位于电磁变频原水泵和第一电磁流量计之间，粉炭投加器位于静态混合器和第一电磁流量计之间，微砂投加器位于第一电磁流量计和总进水阀之间；
11.所述的泥水分离单元包括安装在固液分离循环造粒流化床主体装置底部的泥水分离器，泥水分离器上设置有排泥管道，排泥管道上沿着污泥排出方向依次设置有排泥控制阀和排泥泵；
12.所述的泥水分离单元还包括与泥水分离器和排泥控制阀之间的排泥管道相连通的外排空管；
13.所述的泥水分离单元还包括与总进水阀和固液分离循环造粒流化床主体装置之间的第一进水管相连通的内排空管；
14.所述的催化氧化过滤主体装置上还分别连通设置有逆向流充氧单元和反冲洗单元。
15.本实用新型还具有如下技术特征：
16.所述的逆向流充氧单元包括安装在催化氧化过滤主体装置内的曝气器，曝气器与外部用于提供气源的的供气机相连。
17.所述的供气机采用空气压缩机、鼓风机或纯氧供应系统。
18.所述的催化氧化过滤主体装置采用过滤柱和滤池一体化形式，过滤柱内的滤料采用催化氧化活性滤料，滤层总厚度为0.8m～1.6m，滤层分为上层、中层和下层，其中，上层高度为滤层总厚度的1/4～1/3，剩余的滤层平均分成中层和下层。
19.所述的曝气器设置在催化氧化过滤主体装置中滤层的中层和下层之间。
20.所述的催化氧化活性滤料为石英砂滤层的表面负载催化氧化铁锰复合滤膜的滤料。
21.所述的反冲洗单元包括安装在反冲洗水池中的反冲洗水泵，反冲洗水泵通过反冲洗进水管与催化氧化过滤主体装置的底部相连通，催化氧化过滤主体装置的上部与反冲洗出水管相连通。
22.所述的泥水分离单元的排泥管道和外排空管均与污泥脱水设备相连。
23.所述的污泥脱水设备采用离心机、带式压滤机或厢式压滤机。
24.所述的第一出水管上设置有第一浊度计；所述的第二进水管上设有进水阀和第二电磁流量计；所述的第二出水管上设置有第二浊度计。
25.本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果：
26.(ⅰ)固液分离循环造粒流化床主体装置能够解决初期雨水中悬浮物、有机物和总磷的问题，而催化氧化过滤主体装置可以解决初期雨水中高浓度氨氮、铁和锰的问题，二者针对初期雨水存在的水质问题有机结合，建立了一套高效的初期雨水处理系统。
27.(ⅱ)初期雨水可生化性较差，若采用传统初期雨水处理系统需要多种工艺组合，整个系统流程繁冗，而本实用新型将两个系统组合在一起，处理效率高、占地面积小、工程投资少、运行成本低、系统管理运行也非常简单。
28.(ⅲ)本实用新型改变了传统雨水处理方法，既适用于大型初期雨水处理系统的建设，也适用于有占地局限性的老旧蓄水池改造对初期雨水进行处理，适用性强。
附图说明
29.图1是本实用新型的初期雨水高效处理系统的整体结构示意图。
30.图中各个标号的含义为：1
‑
固液分离循环造粒流化床主体装置，2
‑
催化氧化过滤主体装置，3
‑
第一进水管，4
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第一出水管，5
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第二进水管，6
‑
第二出水管，7
‑
药剂投加单元，8
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泥水分离单元，9
‑
逆向流充氧单元，10
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反冲洗单元，11
‑
电磁变频原水泵，12
‑
第一电磁流量计，13
‑
总进水阀，14
‑
污泥脱水设备，15
‑
第一浊度计，16
‑
进水阀，17
‑
第二电磁流量计，
18
‑
第二浊度计；
31.701
‑
混凝剂投加器，702
‑
粉炭投加器，703
‑
微砂投加器，704
‑
助凝剂投加器，705
‑
静态混合器；
32.801
‑
泥水分离器，802
‑
排泥管道，803
‑
排泥控制阀，804
‑
排泥泵，805
‑
外排空管，806
‑
内排空管；
33.901
‑
曝气器，902
‑
供气机；
34.1001
‑
反冲洗水池，1002
‑
反冲洗水泵，1003
‑
反冲洗进水管，1004
‑
反冲洗出水管。
35.以下结合实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
36.需要说明的是，本实用新型中的所有部件及装置，如无特殊说明，全部均采用现有技术中已知的部件。例如固液分离循环造粒流化床主体装置1、催化氧化过滤主体装置(2)、和纯氧供应系统均为已知装置。
37.作为本实用新型的一种优选方案，本实用新型中的固液分离循环造粒流化床主体装置1采用专利号为zl201820584535.1，授权公告号为cn208265834u，专利名称为“一种低温低浊、高浊或高藻水处理的循环造粒流化床设备”的中国实用新型专利中的流化床主体装置。
38.作为本实用新型的一种优选方案，本实用新型中的以催化氧化过滤主体装置(2)为主的催化氧化过滤体系所采用的具体方法参考专利号为zl201510338121.1，授权公告号为cn105036288b，专利名称为“逆向流充氧多级催化氧化同步去除水中高浓度氨氮、铁、锰的方法”的中国发明专利中的具体方法。
39.本实用新型引用专利号为zl201820584535.1，授权公告号为cn208265834u，专利名称为“一种低温低浊、高浊或高藻水处理的循环造粒流化床设备”的中国实用新型专利中记载的全部内容对本实用新型的具体技术方案和技术原理做进一步解释说明。
40.本实用新型引用专利号为zl201510338121.1，授权公告号为cn105036288b，专利名称为“逆向流充氧多级催化氧化同步去除水中高浓度氨氮、铁、锰的方法”的中国发明专利中的记载的全部内容对本实用新型的具体技术方案和技术原理做进一步解释说明。
41.以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本技术技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。
42.实施例：
43.本实施例给出一种初期雨水高效处理系统，如图1所示，包括固液分离循环造粒流化床主体装置1和催化氧化过滤主体装置2；
44.固液分离循环造粒流化床主体装置1的第一进水管3与药剂投加单元7相连通，固液分离循环造粒流化床主体装置1的底部与泥水分离单元8相连通；
45.固液分离循环造粒流化床主体装置1顶部的第一出水管4与催化氧化过滤主体装置2上部的第二进水管5相连通，催化氧化过滤主体装置2的底部还设置有第二出水管6；
46.第一进水管3上沿进水方向依次设有电磁变频原水泵11、第一电磁流量计12和总进水阀13；
47.药剂投加单元7包括在第一进水管3上沿进水方向依次连通设置的混凝剂投加器
701、粉炭投加器702和微砂投加器703，还包括连通在固液分离循环造粒流化床主体装置1下部的助凝剂投加器704；
48.混凝剂投加器701通过静态混合器705与第一进水管3相连，静态混合器705位于电磁变频原水泵11和第一电磁流量计12之间，粉炭投加器702位于静态混合器705和第一电磁流量计12之间，微砂投加器703位于第一电磁流量计12和总进水阀13之间；
49.泥水分离单元8包括安装在固液分离循环造粒流化床主体装置1底部的泥水分离器801，泥水分离器801上设置有排泥管道802，排泥管道802上沿着污泥排出方向依次设置有排泥控制阀803和排泥泵804；
50.泥水分离单元3还包括与泥水分离器801和排泥控制阀803之间的排泥管道802相连通的外排空管805；
51.泥水分离单元3还包括与总进水阀13和固液分离循环造粒流化床主体装置1之间的第一进水管3相连通的内排空管806；
52.催化氧化过滤主体装置2上还分别连通设置有逆向流充氧单元9和反冲洗单元10。
53.本实施例中，药剂投加单元7的上述具体设置对应的加药方式，更加适合对初期雨水的高效循环造粒固液分离。
54.本实施例中，泥水分离单元8的上述具体设置，同样也更加适合对从初期雨水中分离出的淤泥进行高效的泥水分离。
55.本实施例中，混凝剂投加器701、粉炭投加器702、微砂投加器703和助凝剂投加器704均采用本领域已知产品，其中均设置有投加泵和控制阀。
56.作为本实施例的一种具体方案，逆向流充氧单元9包括安装在催化氧化过滤主体装置2内的曝气器901，曝气器901与外部用于提供气源的的供气机902相连。
57.本实施例中，曝气器901的结构形式为管式、盘式或钟罩式结构。
58.进一步优选的，供气机902采用空气压缩机、鼓风机或纯氧供应系统。
59.进一步优选的，催化氧化过滤主体装置2采用过滤柱和滤池一体化形式，过滤柱内的滤料采用催化氧化活性滤料，滤层总厚度为0.8m～1.6m，滤层分为上层、中层和下层，其中，上层高度为滤层总厚度的1/4～1/3，剩余的滤层平均分成中层和下层。
60.进一步优选的，曝气器901设置在催化氧化过滤主体装置2中滤层的中层和下层之间。
61.进一步优选的，催化氧化活性滤料为石英砂滤层的表面负载催化氧化铁锰复合滤膜的滤料。
62.作为本实施例的一种具体方案，反冲洗单元10包括安装在反冲洗水池1001中的反冲洗水泵1002，反冲洗水泵1002通过反冲洗进水管1003与催化氧化过滤主体装置2的底部相连通，催化氧化过滤主体装置2的上部与反冲洗出水管1004相连通。
63.进一步优选的，泥水分离单元8的排泥管道802和外排空管805均与污泥脱水设备14相连。
64.进一步优选的，污泥脱水设备14采用离心机、带式压滤机或厢式压滤机。
65.进一步优选的，第一出水管4上设置有第一浊度计15；第二进水管5上设有进水阀16和第二电磁流量计17；第二出水管6上设置有第二浊度计18。
66.本实用新型的工作过程如下所述：
67.初期雨水通过第一进水管3在电磁变频原水泵11的泵送下输入固液分离循环造粒流化床主体装置1，在通入过程中通过药剂投加单元7向初期雨水中加药，加药时可根据实际需要选择混凝剂投加器701、粉炭投加器702、微砂投加器703和/或助凝剂投加器704加入对应的药剂。加药后的初期雨水进入固液分离循环造粒流化床主体装置1内，在固液分离循环造粒流化床主体装置1内对初期雨水中悬浮物、有机物和总磷进行处理，处理后得到的雨水通过第一出水管4流出并通过第二进水管进入催化氧化过滤主体装置2中，处理后得到的污泥进入底部的泥水分离单元8，通过泥水分离器801分离后，再通过排泥泵804输送至污泥脱水设备14对污泥进行处理。
68.进入催化氧化过滤主体装置2中的雨水从顶部六向底部，通过催化氧化过滤主体装置2中的滤料形成的催化氧化滤层对雨水进行处理，并通过逆向流充氧单元9逆向给雨水进行逆向流充氧曝气，保证各滤层均富含充足的溶解氧，充分发挥各级滤层的催化氧化能力，同步催化氧化去除雨水中高浓度的氨氮、铁、锰。同时，底层滤层充分发挥保障过滤的作用，对初期雨水中高浓度氨氮、铁和锰进行处理，处理后的水通过第二出水管排出。反冲洗单元10能够实现对催化氧化过滤主体装置2中滤料的反冲洗。