一种市政污水处理方法及系统

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域。具体地说是一种市政污水处理方法及系统。

背景技术

污水处理过程中，相较于工业废水而言，市政污水(包括生活污水和雨水)处理过程较为简单，一般是通过过滤、初级沉淀、曝气、二次沉淀和杀灭消毒。市政污水经过处理后，一般用于绿地浇灌或者厕所冲洗等中水适用场所。现有的处理工艺，具有处理能力大、速度快等优点，但也存在耗能高以及污泥处理难的问题。而且在日益重视环境治理的今天，如何将污水处理与环境治理相结合也是污水处理技术发展需要考虑的一个问题。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种市政污水处理方法及系统，其中，市政污水处理方法将市政污水处理与城市湿地建设相结合，通过构造以人工湿地为主体的污水处理系统，解决现有市政污水处理能耗较高的问题，同时还可以将市政污水处理与环境治理相结合，在妥善进污水处理的基础上改善城市环境。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种市政污水处理方法，包括如下步骤：

S1)将市政污水通过市政污水管网引入污水过滤区滤除市政污水中的悬浮物得到滤后污水；所述污水过滤区包括第一分隔网、第二分隔网、覆盖压实网和腐熟肥用物料，所述腐熟肥用物料为碎草和/或落叶，所述腐熟肥用物料堆放在所述第一分隔网、第二分隔网和所述覆盖压实网围成的网箱内；

S2)将步骤S1)得到的滤后污水通过多功能污水处理区初步处理得到初级净化污水；所述多功能污水处理区包括造纸用水生植物种植区和观赏用水生植物种植区，市政污水经由所述造纸用水生植物种植区流向所述观赏用水生植物种植区；

S3)将由步骤S2)得到的初级净化污水通过pH值调节区进行pH值调节得到二级净化污水；所述pH值调节区通过输水管路与所述观赏用水生植物种植区流体导通连接；

S4)将由步骤S3)得到的二级净化污水通过塘泥转化区处理得到三级净化污水；所述pH值调节区通过输水通路与所述塘泥转化区流体导通连接，所述塘泥转化区用于将生土转化为富含有机质和营养物质的塘泥；

S5)将由步骤S4)得到的三级净化污水经过沉淀池处理得到四级净化污水，并将四级净化污水存于蓄水区备用。

上述市政污水处理方法，所述污水过滤区内设有外壁上设置有螺旋状凸起的导流杆，所述导流杆的两端分别设置在所述网箱外侧且所述导流杆中段设置在所述网箱内；相邻的两个所述螺旋状凸起不相连。

上述市政污水处理方法，所述导流杆为邻近所述市政污水管网出水端管口封端且远离所述市政污水管网出水端管口未封端的花眼管，所述花眼管中孔为锥角为2～7°的锥形孔。

上述市政污水处理方法，所述输水通路内设有扰流构件。

上述市政污水处理方法，在步骤S5)中，将沉淀池中产生的外排污泥排放至所述塘泥转化区中。

上述市政污水处理方法，所述塘泥转化区内设置有种植浮床。

一种利用上述市政污水处理方法进行污水处理的系统，包括：

污水过滤区，用于过滤市政污水中的悬浮物滤除；所述污水过滤区包括第一分隔网、第二分隔网、覆盖压实网和腐熟肥用物料，所述腐熟肥用物料为碎草和/或落叶，所述腐熟肥用物料堆放在所述第一分隔网、第二分隔网和所述覆盖压实网围成的网箱内；

多功能污水处理区，用于市政污水中富营养物质初步吸收；所述多功能污水处理区包括造纸用水生植物种植区和观赏用水生植物种植区；

pH值调节区，用于经过所述多功能污水处理区处理后的污水进行pH值调节；

塘泥转化区，用于对经过pH值调节后的污水的富营养物质进行进一步吸收转化并将生土转化为富含有机质和营养物质的塘泥；

沉淀池，用于将经过塘泥转化区处理后的污水进行沉淀去除剩余的重金属离子；

蓄水池，用于存放经过沉淀池处理后的污水；

市政污水管网出水端与所述污水过滤区进水端流体导通，所述污水过滤区出水端与所述造纸用水生植物种植区流体导通连接，所述造纸用水生植物种植区出水端与所述观赏用水生植物种植区进水端流体导通连接，所述观赏用水生植物种植区出水端与所述pH值调节区进水端通过输水管路流体导通连接，所述pH值调节区出水端与所述塘泥转化区进水端输水通路流体导通连接，所述塘泥转化区出水端与所述沉淀池进水端流体导通连接，所述沉淀池与所述蓄水池进水端流体导通连接。

上述系统，所述污水过滤区内设有外壁上设置有螺旋状凸起的导流杆，所述导流杆为邻近所述市政污水管网出水端管口封端且远离所述市政污水管网出水端管口未封端的花眼管，所述花眼管中孔为锥角为2～7°的锥形孔；所述导流杆的两端分别设置在所述网箱外侧且所述导流杆中段设置在所述网箱内；相邻的两个所述螺旋状凸起不相连。所述螺旋状凸起可以增加所述导流杆侧壁与碎草或/和落叶之间的缝隙，有利于市政污水沿着所述导流杆流动。

上述系统，所述输水管路和所述输水通路上均设有pH值监测仪；所述输水管路出水端与水泵进水端流体导通连接，所述水泵出水端与所述pH值调节区进水端流体导通连接。

上述系统，在所述pH值调节区中，所述水泵出水端与第一引水管进水端流体导通连接，所述第一引水管出水端与分流混合管组进水端流体导通，所述分流混合管组出水端与第二引水管进水端流体导通连接，所述第二引水管出水端与静置区进水端流体导通连接，所述静置区出水端与所述输水通路进水端流体导通连接；所述第一引水管上设置有加药装置；所述第一引水管和所述第二引水管均为内径为D

本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：

1.本发明利用多功能污水处理区除去市政污水中的污物，对市政污水进行过滤和沉降，同时利用沉降物作为水生植物的肥料，既改善了环境，有净化了污水。而利用塘泥转化区可以将一些生土或者肥力下降严重的土壤转化为富有有机质和营养物质的塘泥，再利用塘泥进行有机种植，既可以将富营养化的市政污水中的营养物质转化到塘泥中，又可以制造出用于农业生产的有机肥料，实现治污与废物利用双结合。

2.本发明还可以利用多功能污水处理区中的水生植物降低市政污水中的重金属离子浓度，即通过种植可以富集重金属离子的水生植物来实现降低市政污水中重金属离子浓度的目标。

3.本发明中的多功能污水处理区和塘泥转化区可以构建城市湿地，改善局部气候环境，实现治污与自然生态相协调。

附图说明

图1为本发明中市政污水处理方法的工艺流程图；

图2为本发明中污水过滤区的结构示意图；

图3为本发明中花眼管的结构示意图；

图4为本发明中第一引水管与扰流结构装配的结构示意图；

图5为本发明中第一引水管与扰流结构装配的立体结构示意图。

图中，1-市政污水管网；2-污水过滤区；3-造纸用水生植物种植区；4-观赏用水生植物种植区；5-输水管路；6-水泵；7-第一引水管；8-分流混合管；9-第二引水管；10-塘泥转化区；11-沉淀池；12-蓄水池；13-第一分隔网；14-第二分隔网；15-花眼管；16-碎草和/或落叶；17-花眼孔；18-第二立板；19-第一立板；20-第三立板；21静置区；22-输水通路。

具体实施方式

社会发展应与自然相协调，这是社会可持续发展的基础。而随着城市人口急剧增加，市政污水排放量也迅速增加。现有的市政污水处理方法为通过过滤、初级沉淀、曝气、二次沉淀和杀灭消毒，并将处理后得到的水用于城市绿植浇灌等用途。而根据市政污水的特点，可以利用以自然环境为主体的处理方法对市政污水进行处理，既有利于改善局部自然环境，又有利于节约能源。

本发明通过构建以自然生态结构为主体的系统来处理市政污水，将污水处理与自然生态结构相结合，在进行市政污水处理的同时，改造自然环境，使得改造后的自然环境在改善局部环境的同时能够进行市政污水处理。其中，所述系统包括污水过滤区2、多功能污水处理区、pH值调节区、塘泥转化区10、沉淀池11和蓄水池12。所述污水过滤区2用于过滤市政污水中的悬浮物滤除，所述污水过滤区2包括第一分隔网13、第二分隔网14、覆盖压实网和腐熟肥用物料，所述腐熟肥用物料为碎草和/或落叶，所述腐熟肥用物料堆放在所述第一分隔网13、第二分隔网14和所述覆盖压实网围成的网箱内；所述多功能污水处理区主要用于市政污水中富营养物质初步吸收，所述多功能污水处理区包括造纸用水生植物种植区3和观赏用水生植物种植区4；所述pH值调节区用于经过所述多功能污水处理区处理后的污水进行pH值调节；所述塘泥转化区10用于对经过pH值调节后的污水的富营养物质进行进一步吸收转化并将生土转化为富含有机质和营养物质的塘泥；所述沉淀池11用于将经过塘泥转化区10处理后的污水进行沉淀去除剩余的重金属离子；所述蓄水池12用于存放经过沉淀池11处理后的污水；市政污水管网1出水端与所述污水过滤区2进水端流体导通，所述污水过滤区2出水端与所述造纸用水生植物种植区3流体导通连接，所述造纸用水生植物种植区3出水端与所述观赏用水生植物种植区4进水端流体导通连接，所述观赏用水生植物种植区4出水端与所述pH值调节区进水端通过输水管路5流体导通连接，所述pH值调节区出水端与所述塘泥转化区10进水端输水通路22流体导通连接，所述塘泥转化区10出水端与所述沉淀池11进水端流体导通连接，所述沉淀池11与所述蓄水池12进水端流体导通连接。所述输水管路5出水端与水泵6进水端流体导通连接，所述水泵6出水端与所述pH值调节区进水端流体导通连接，所述输水管路5和所述输水通路22上均设有pH值监测仪。

本实施例中，为了增加所述污水过滤区2中网箱和碎草以及落叶构成的过滤装置的通水能力，即增加所述过滤装置的污水通过速率，在所述污水过滤区2内设有外壁上设置有螺旋状凸起的导流杆，所述导流杆为邻近所述市政污水管网1出水端管口封端且远离所述市政污水管网1出水端管口未封端的花眼管15，所述花眼管15中孔为锥角为5°的锥形孔；所述导流杆的两端分别设置在所述网箱外侧且所述导流杆中段设置在所述网箱内；相邻的两个所述螺旋状凸起不相连。其中，所述螺旋状凸起可以使部分碎草的局部与所述花眼管15外壁之间产生间隙，有利于市政污水经所述花眼管15上的花眼孔17流入所述花眼管15内，然后经由所述花眼管15流向所述多功能污水处理区，而所述锥形孔的设置又可以使市政污水通过靠近所述花眼管15末端的所述花眼管15花眼孔17流入所述花眼管15内并流向所述多功能污水处理区。所述花眼管15的设置极大提高了污水通过能力，既保证了对未处理的市政污水进行杂物滤除，又可以避免碎草被压实后过滤装置通水能力太小。在所述第一分隔网13单位面积上设置均匀设置20～50个所述花眼管15且所述花眼管15中孔为缩口端孔径为2cm的锥形孔时，由所述第一分隔网13、所述第二分隔网14、所述压实覆盖网、所述腐熟肥用物料和所述花眼管15构成的过滤装置对市政污水进行过滤，可以滤除市政污水中高达94.7％的悬浮物，同时在同工况条件下单位面积的通流量为未设置所述花眼管15时的通流量的几十倍，甚至上百倍。

在所述pH值调节区中，所述水泵6出水端与第一引水管7进水端流体导通连接，所述第一引水管7出水端与分流混合管8组进水端流体导通，所述分流混合管8组出水端与第二引水管9进水端流体导通连接，所述第二引水管9出水端与静置区21进水端流体导通连接，所述静置区21出水端与所述输水通路22进水端流体导通连接，所述输水通路22内设置有扰流构件；所述第一引水管7上设置有加药装置；所述第一引水管7和所述第二引水管9均为内径为D

所述多功能污水处理区和所述塘泥转化区10既可以依据现有地形进行构建，也可以依据现有的城市规划进行构建，具体为以水面和邻近水面区域为构建多功能污水处理区和所述塘泥转化区10。在邻近水面地区构建所述造纸用水生植物种植区3，并在所述造纸用水生植物种植区3种植芦苇或香蒲等可以用来作为造纸原料的水生植物，而且可以根据所述系统需要的处理能力来构建相应面积大小的所述造纸用水生植物种植区3。然后，构建所述观赏用水生植物种植区4，并在所述观赏用水生植物种植区4种植荷花、雨久花、千屈菜等美化环境的观赏性水生植物，同时还可以在所述观赏用水生植物种植区4内养殖一些水生动物，如淡水鱼。利用现有水面所述塘泥转化区10，可以减少构建所述塘泥转化区10新占用地，同时还可以利用现有水面的生态体系构建所述塘泥转化区10内的生态体系，既要有为鱼虾提供食物的水藻，也要有植根于塘泥的水生植物，以及生活在不同水层的鱼类。

利用所述系统进行对市政污水进行处理，具体方法包括如下步骤：

S1)将市政污水通过市政污水管网1引入污水过滤区2滤除市政污水中的悬浮物得到滤后污水；所述污水过滤区2包括第一分隔网13、第二分隔网14、覆盖压实网和腐熟肥用物料，所述腐熟肥用物料为碎草和/或落叶，所述腐熟肥用物料堆放在所述第一分隔网13、第二分隔网14和所述覆盖压实网围成的网箱内；

S2)将步骤S1)得到的滤后污水通过多功能污水处理区初步处理得到初级净化污水；所述多功能污水处理区包括造纸用水生植物种植区3和观赏用水生植物种植区4，市政污水经由所述造纸用水生植物种植区3流向所述观赏用水生植物种植区4；

S3)将由步骤S2)得到的初级净化污水通过pH值调节区进行pH值调节得到二级净化污水；所述pH值调节区通过输水管路5与所述观赏用水生植物种植区4流体导通连接；

S4)将由步骤S3)得到的二级净化污水通过塘泥转化区10处理得到三级净化污水；所述pH值调节区通过输水通路22与所述塘泥转化区10流体导通连接，所述塘泥转化区10用于将生土转化为富含有机质和营养物质的塘泥；

S5)将由步骤S4)得到的三级净化污水经过沉淀池11处理得到四级净化污水，并将四级净化污水存于蓄水区备用。

众所周知，市政污水虽然相对于工业污水成分简单，易处理，但是市政污水中存在一定量的油污和其他类别的颗粒物，油污长时间停留在水体内时，随着油污量增加，油污会在水体表面形成油膜，影响局部水体与大气进行的气体交换，进而会使水体水质不易改善。因此，在通过构建多功能处理区对市政污水进行处理前，利用碎草或/和落叶16作为所述污水过滤区2内的过滤主体，吸收和滤除市政污水中油污和其他类别的颗粒物，而随着油污和其他类别的颗粒物积累到一定程度，将碎草或/和落叶16一起取出并运至腐熟肥制备场地进行腐熟制肥。制作好的腐熟肥可以用于农场或者其他腐熟肥使用环境使用，不仅减少市政污水中油污对处理环节处理压力，还有可以为城市绿地修剪后得到的碎草提供了新的用途，也为农业生产或其他用肥环境提供了有机肥，实现了污水治理与自然环境相协调的目的，并促进了自然界的物质循环。

而随着城镇化的推进，小型城镇会越来越多，他们产生的污水总量也会随之增加，大规模的污水处理厂成本较高，小型污水处理厂规模效益较差，而将市政污水处理与自然环境或人工构建的环境改造项目相结合，不仅可以利用自然环境对市政污水进行沉淀、杀菌和消毒，还可以利用污水处理过程中水蒸发改善局部环境，同时利用产生的塘泥和混有大量杂物碎草制作腐熟肥或基肥来进行有机农业，从而能够使小型城镇向绿色城镇转化。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。