排入河道的污水收集及处理系统的制作方法

本实用新型涉及一种污水处理系统，特别是一种排入河道的污水收集及处理系统。

背景技术：

针对于沿河而居的居民及企业等产生的污水，往往会通过污水排污口将污水随意排入河道水体，并且该类现场发生地往往不便于在岸上铺设污水收集管道以做到截污纳管的目的。

针对河道两侧排污口污染，目前只是通过简单的拦截及生态修复措施进行处理。常用的拦截方式有建闸门拦水坝、种植水生植物拦截带、人工浮岛等简单的拦截。建设闸门拦水坝、不仅成本较高、也不利于防汛抗旱，而且也会将原“活水”变为“死水”，经闸门拦截的污水不仅没有得到很好地净化处理，也极易破坏原本脆弱的河道生态系统；以种植水生植物拦截污染的措施不仅不适用于水深较深的河道，也无法抵抗较大的污染负荷；而采用人工浮岛的拦截技术也因为浮岛面积、植物吸收、净化污染物的能力有限，不能从根本上大幅度净化水质；在河道内实施生态修复工程也仅仅是一种修复手段，对河道微污染水的修复确实具有一定的效果，但依然不能对排入河道污水实现强化净化处理，不具有污水强化处理的功能。另外，如果在河道中建设污水处理设施，则将会剥夺河道的防洪排涝、景观娱乐、生态环境等诸多功能。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了解决背景技术中的不足之处，提供一种排入河道的污水收集及处理系统。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种排入河道的污水收集及处理系统，包括污水收集系统、污水处理系统及设置于河道中生态修复系统，污水排出口与污水收集系统连通连接，所述污水收集系统包括污水管道检查井、污水收集支管、污水收集主管、倒虹井，若干污水收集支管分别通过倒虹井与污水收集主管连通连接，若干污水排出口分别通过污水管道检查井与污水收集支管连通连接，所述污水处理系统包括格栅提升井、溢流集水池、污水处理工艺池，格栅提升井、溢流集水池、污水处理工艺池依次通过管道串接，所述污水收集主管与格栅提升井连通连接，污水处理工艺池连通连接有污水处理后排放管，且经过污水处理工艺池处理后的水通过排放管排放至设置于河道中的生态修复系统。

对于本实用新型的一种优化，所述生态修复系统为由河道曝气系统、MBR膜式微生物富集驯养设备和水生动、植物等构成。

对于本实用新型的一种优化，所述格栅提升井内置有格栅、提升泵A，格栅斜向立于格栅提升井内，污水收集主管与格栅一侧的格栅提升井连通连接，所述提升泵A置于格栅另一侧的格栅提升井底部，且提升泵A的出水口通过管道与溢流集水池连通连接。

对于本实用新型的一种优化，所述溢流集水池内设提升泵B、提升泵C，其外侧设有连通连接且呈上下分布的溢流管A、溢流管B，所述提升泵B置于溢流集水池中部，其出水口与处于高位的溢流管A连通连接，所述提升泵C置于溢流集水池底部，其出水口通过管道与污水处理工艺池连通连接。

对于本实用新型的一种优化，溢流集水池内提升泵B与溢流管A之间的管路上、提升泵C与污水处理工艺池之间的管路上分别设有液位控制计A、液位控制计B。

对于本实用新型的一种优化，所述液位控制计A、液位控制计B分别与处于低位的溢流管B平齐设置。

对于本实用新型的一种优化，污水处理工艺池包括厌氧反应池、缺氧反应池、好氧反应池、MBR反应池和清水池，污水依顺序流经厌氧反应池、缺氧反应池、好氧反应池、MBR反应池和清水池；MBR反应池设置有污泥回流管以及污泥排放口，MBR反应池积聚的污泥一部分由污泥回流管回流至厌氧反应池，另一部分污泥则从MBR反应池的污泥排放口排放；好氧反应池的出水一端设置有内循环系统回流管连通至厌氧反应池，清水池的排放口连通至生态修复系统。

对于本实用新型的一种优化，MBR反应池一侧设置有风机。

本实用新型与背景技术相比，具有解决对于那些无法在岸上铺设污水管网的工程，污水管网系统在河道内沿河岸铺设，其能够做到对沿河道两岸分散分布的排污口排出的污水在排入河道前进行统一收集处理，避免污染源污染；所述溢流集水池主要针对合流制排水体制，排水量较大时，能够做到将收集的雨水溢流，确保污水处理设施不受到冲击负荷的影响。经过污水处理系统处理后排放至河道，然后再经过河道水质强化净化处理，可将水质提升至更高的水质标准，使河道能够满足其功能及景观需求，创造良好的河道水环境。

附图说明

图1是排入河道的污水收集及处理系统原理框图。

图2是污水处理系统的原理示意图。

图3是污水处理工艺池的流程示意图。

具体实施方式

实施例1：参照图1-3。一种排入河道的污水收集及处理系统，包括污水收集系统1、污水处理系统2及设置于河道4中生态修复系统21，污水排出口3与污水收集系统1连通连接，所述污水收集系统1包括污水管道检查井5、污水收集支管6、污水收集主管7、倒虹井22，若干污水收集支管6分别通过倒虹井22与污水收集主管7连通连接，若干污水排出口3分别通过污水管道检查井5与污水收集支管6连通连接，所述污水处理系统2包括格栅提升井8、溢流集水池9、污水处理工艺池10，格栅提升井8、溢流集水池9、污水处理工艺池10依次通过管道串接，所述污水收集主管7与格栅提升井8连通连接，污水处理工艺池10连通连接有污水处理后排放管20，且经过污水处理工艺池10处理后的水通过污水处理后排放管20排放至设置于河道4中的生态修复系统21。污水处理工艺池10包括厌氧反应池11、缺氧反应池12、好氧反应池13、MBR反应池14和清水池15，污水依顺序流经厌氧反应池11、缺氧反应池12、好氧反应池13、MBR反应池14和清水池15；MBR反应池14设置有污泥回流管17以及污泥排放口18，MBR反应池14积聚的污泥一部分由污泥回流管17回流至厌氧反应池11，另一部分污泥则从MBR反应池14的污泥排放口18排放；好氧反应池13的出水一端设置有内循环系统回流管16连通至厌氧反应池11，清水池15的排放口连通至生态修复系统21从而对水质进一步进行强化处理。MBR反应池14一侧设置有风机141。所述生态修复系统21为由河道曝气系统211、MBR膜式微生物富集驯养设备212和水生动植物213构成。

所述格栅提升井8内置有格栅81、提升泵A 82，格栅81斜向立于格栅提升井8内，污水收集主管7与格栅81一侧的格栅提升井8连通连接，所述提升泵A 82置于格栅81另一侧的格栅提升井8底部，且提升泵A 82的出水口通过管道与溢流集水池9连通连接。所述溢流集水池9内设提升泵B 91、提升泵C 92，其外侧设有连通连接且呈上下分布的溢流管A 93、溢流管B 94，所述提升泵B 91置于溢流集水池9中部，其出水口与处于高位的溢流管A 93连通连接，所述提升泵C 92置于溢流集水池9底部，其出水口通过管道与污水处理工艺池10连通连接。溢流集水池内提升泵B 91与溢流管A 93之间的管路上、提升泵C 92与污水处理工艺池10之间的管路上分别设有液位控制计A 95、液位控制计B 96。所述液位控制计A 95、液位控制计B 96分别与处于低位的溢流管B 94平齐设置。

污水收集及处理系统涉及到的管道一般采用HDPE或PE管材，管径视水量而定，一般采用DN140或者DN225。所述管道沿河铺设，管道之下每隔一定距离设置混凝土支墩，支墩与支墩之间设置预制圆孔板以支撑管道，并且将该管道做混凝土包方处理。所述污水检查井采用Φ600砖砌圆形流槽井或者500X500砖砌方形流槽井。倒虹井12采用上述型号的沉泥井。所述格栅提升井8内设置污水提升泵，可确保将污水提入后续溢流集水池9内。并在该提示井内设置一道不锈钢格栅，用于截留体积较大的垃圾杂物等。所述溢流集水池9中设置提升泵B91、提升泵C92及一套液位控制系统。当液位低于溢流管A 93的入口时，与进污水处理工艺池管道相连的提升泵C 92运转，下层污水被提升泵C 92提升至污水处理工艺池进行处理，而上层液体从溢流管B 94排出；当液位达到溢流管A 93的入口以上高度，与溢流管A相连接的提升泵B 91运转，上层液体从溢流管A 93排出。

所述河道曝气系统选用微孔曝气设备，曝气产生的进入水体的溶解氧与黑臭物质(如H2S、FeS等还原性物质)之间发生了氧化还原反应，从而使污染物质得到净化。微孔曝气机由沉水鼓风机、曝气主管、曝气支管、曝气盘等组成。该曝气设备氧的利用率较高、EA＝14-25％、动力效率在2kgO2/kW·h以上，能快速提供好氧环境，促进微生物的代谢，保证水体较强的自净能力，并能够应对河道突发污染的冲击。曝气管道铺设在河道上中下游河面中间位置处。

所述生物修复系统由MBR膜式微生物富集驯养系统及生物床系统组成。MBR膜式微生物富集驯养系统是利用生物膜的有效截留作用，将待处理河水中的微生物阻隔在培养箱中进行富集，实现了微生物、悬浮固体与液体的彻底分离，河水中的全部土著微生物可以长期停留在培养箱内，避免了富集过程中随出水流失，从而大幅度提高土著菌群富集的效率。而生物床则是利用介质载体的特性，为河道内的好氧土著微生物和有益藻类等的生长、繁殖提供巨大的生物附着表面，并利用生物工程原理和精确设计的水生惰性基质来选择优势微生物种群和帮助它们生长繁衍。MBR膜式微生物富集驯养系统采用一套，设置在河道水质强化系统上游处。生物床沿河两岸每隔10-20米设置一处，单处生物床尺寸为5m*2m。

所述水生植物系统由种植的挺水植物、浮叶植物和沉水植物组成。根据耐污、景观以及易管理等需要，有选择的配置物种，形成一年四季常绿，且有季节更替的植物群落。水生植物的各品种间没有严格分格，以水质净化和景观效果为主，逐步调整分别。挺水植物采用花叶芦竹、美人蕉、再力花、鸢尾等沿河两岸种植。浮叶植物以睡莲、萍蓬草等为主，种植区域为桥涵旁边及重点节点处。而沉水植物则选用轮叶黑藻、苦草、伊乐藻等沉水植物混合种植，沿河两岸间隔一定距离种植。

本申请具有如下有益效果：

1)本专利所述管网收集系统针对于那些无法在岸上铺设污水管网的工程，污水管网系统在河道内沿河岸铺设，其能够做到对沿河道两岸分散分布的排污口排出的污水在排入河道前进行统一收集处理，避免污染源污染；

2)集水溢流井能很好的解决那些雨污合流的污水的处理问题；

3)污水处理系统可针对开放性河道的各类污水采取不同种类的污水处理工艺从而达到水质预处理的效果，去除大部分甚至全部污染物，极大的提升污水水质。而本专利所述污水处理工艺可将出水水质提升到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准，大大减轻了其对河道水体产生的影响；

4)经过污水处理系统处理后排放至河道，然后再经过河道水质强化净化处理，可将水质提升至更高的水质标准，使河道能够满足其功能及景观需求，创造良好的河道水环境。

实施例2：参照图1-3。本具体应用方案如下：

某段长100米，宽14米的靠近居民居住区的河道，上游段由于没有受到污染，河道水质基本维持在《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅴ类水平，本靠近居民居住区的河道水质因居民生活污水通过污水排污口直接排入该河道，导致该段河道“黑臭”现象非常严重，并且严重影响下游河道的水环境质量。治理前该段河道上游及下游水质结果检测如下：

为控制这些污水排出口的污染问题，同时对河道实施生态修复，针对存在的问题进行整治，治理措施如下：

1、污水收集系统

1)在河道污水排出口处设置污水检查井，污水检查井采用Φ600砖砌圆形检查井，共计采用Φ600砖砌圆形检查井8座；砌体均选用混凝土实心砖(下同)；

2)在河道内沿河两岸铺设污水管道，污水管道采用DN225HDPE管，共计使用DN225管管道220米；

3)管道之下设置YKB5孔预制板做支撑，并对污水管道进行包方处理，包方量为管径上部及左右部各加200mm厚C20混凝土，并在预制板下每隔3米设置一座C20混凝土支墩来支撑管道，支墩基础采用毛石混凝土，共计采用支墩60座；

4)并在河道两侧管道需跨越集中处采用2座Φ600砖砌倒虹井的形式将污水统一收集至格栅提升井；

5)所述格栅提升井内置污水提升泵，确保能将污水提入后续溢流集水池内。并在该提示井内设置一道不锈钢格栅，用于截留体积较大的垃圾杂物等；格栅井采用砖砌结构尺寸为L*B*H＝2.5m*2m*2m，格栅采用成品不锈钢材料尺寸为L*B＝2m*1.8m；

6)格栅提升井处提升泵将污水提升进入溢流集水池，溢流集水池尺寸为LXBXH＝4mX7mX3m采用C25钢混现浇。溢流集水池中设置2台污水泵，及一套液位控制系统，其中液位控制系统参见CN204759216U公开的内容或CN204331485U专利公开的内容。

2、污水处理系统

污水处理系统置于河道一侧，污水由溢流集水池的提升泵提入污水处理工艺池内。经该污水处理系统处理后的出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》一级A标准。所述工艺依次由厌氧反应池、缺氧反应池、好氧反应池及MBR反应池、清水池组成。工艺流程如下：污水依顺序流经厌氧反应池、缺氧反应池、好氧反应池和MBR反应池、清水池；MBR反应池分别有污泥回流至厌氧反应池，而剩余污泥则从MBR反应池的污泥排放口排放；好氧反应池的混合液经内循环系统回流至厌氧反应池。处理后出水水质平均值为：化学需氧量48.2mg/L、氨氮4.75mg/L、总磷0.95mg/L，处理水从清水池排出。

1)厌氧反应池，原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入，本反应池主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化；

2)缺氧反应池，首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应池送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q(Q为原污水流量)；

3)好氧反应池-曝气池，这一反应单元是多功能的，去除BOD5，硝化和吸收磷等均在此处进行。流量为2Q的混合液从这里回流到缺氧反应池；

4)MBR反应池即膜-生物反应池主要由MBR膜及曝气装置两部分组成。MBR反应池中的混合液经膜组件过滤后经出水管排出；

5)MBR反应池出水进入清水池，最后排入河道。

3、在污水处理系统出水处下游设置140米长的生态修复区。

1)在生态修复区内设置30座生物床，每个生物床长2米，宽1米，间隔5米，交叉设置在河道两侧，(生物床具体结构可参见CN201450931U专利公开的内容)。该生物床由若干浮盘单元构成，而浮盘单元包括浮盘、种植篮和连接扣。生物床内配置有组合填料，组合填料直径140mm，间距100mm，每个浮盘系4组组合填料。种植篮内种植美人蕉和梭鱼草，种植密度为40株/㎡；

2)在生态修复区域内设置2套1.5kwTSW型沉水鼓风机曝气设备。曝气产生的进入水体的溶解氧与黑臭物质(如H2S、FeS等还原性物质)之间发生了氧化还原反应，从而使污染物质得到净化；

3)在生态修复区域内设置MBR膜式微生物富集驯养系统1套；

4)在该段河道两侧沿岸处种植水生植物，本工程选用轮叶黑藻、苦草、伊乐藻等三种沉水植物混合种植构建滨岸生态链，种植密度25从/平米、6株/从；高度30-40cm，种植宽度0.5米；

5)治理后期投放螺丝、河蚌和蚯蚓，投放量为每1000m³水体中，投放14-25kg。

经过六个月的实施期，该段河道下游水质各指标均有明显下降且各指标已趋近平稳。稳定后河道水质指标参数如下表所示：

通过治理，水质得到了显著的改善提升；同时河道生态系统得到了恢复，并且为该区域河道创造了良好的河道水环境。

需要理解到的是：本实施例虽然对本实用新型作了比较详细的说明，但是这些说明，只是对本实用新型的简单说明，而不是对本实用新型的限制，任何不超出本实质精神内的发明创造，均归入本实用新型的保护范围内。