专利名称：高新城镇污水厂达标尾水水质强化净化技术
技术领域：
本发明涉及的是一种城镇污水厂达标尾水水质强化净化方法，该方法是在尾水管 道处侧接两个以生物球为净化主体的方形水质强化净化筒，以达到强化净化尾水的目的。 属于污水处理技术领域。
背景技术：
污水处理厂尾水处置主要有三种途径一是处理达标后直接排放，二是深度处理 后回用，三是建设尾水净化工程对尾水进一步处理，达到预定水质标准，减轻对排入水体的 水环境压力，并多渠道加以回用。城镇污水经过污水厂二级处理之后，仍含有氮、磷和难以生物降解的有机物、矿物 质、病原体等，若直接排入江河湖海，不仅造成大量水资源的浪费，同时也成为地表水污染 和富营养化的重要污染源。利用某些理化、微生物方法可以对二级处理后的污水进行深度 净化，但尾水的深度处理基建、运行费用高，副产物较难处置等问题严重制约了尾水深度处 理技术的推广运用。尾水净化工程是指对污水处理厂达标排放的尾水进行进一步处理，使 污水变成清水，达到一定的水质标准，实现尾水资源化和无害化。尾水净化技术主要分为物 理技术、生物一生态技术和生态水工学技术三类。物理技术包括引水稀释与曝气复氧，引水 稀释就是通过水利工程的调控引入上游或附近的清洁水源对尾水进行稀释，使尾水水质在 短时间内得到改善，达到一定的水质标准。由于引水稀释不能减少尾水中的污染物总量，因 此只能作为尾水净化的一种辅助手段。曝气是人为地向尾水中充入空气(或氧气)，使空气 与尾水强烈接触，将氧溶解于尾水中，加速尾水的复氧过程，促使尾水中好氧微生物大量繁 殖，快速消耗水体中的有机物，提高对污染物的净化能力，改善水质状况，此方法能耗高。近 年来，以人工湿地为主的生物一生态处理技术以其成熟的工艺、低廉的成本迅速得到推广 运用。这类方法将污水处理厂尾水有控制地投配到土地上，通过土壤、植物、水系统中物理、 化学和生物过程，净化污染物，使水资源得到再次利用。生物一生态处理技术的优点是投资 较低，抗冲击力强，操作简单，易于维护，处理效果好，结合必要的景观设计，可以美化环境。 但生物一生态工程也存在一定的局限性，不适用于处理重金属含量偏高、酸碱度过高、含有 毒有害物质，以及可生化性差的尾水，而且占地面积较大，北方寒冷地区受低温影响，植物 生长缓慢，微生物活性大大降低，处理效率随之降低，若设计或运行管理不当，容易造成二 次污染。另外工程设计运行参数不精确，水力负荷、停留时间、气温以及运行管理、堵塞等很 多因素都会对尾水净化效果产生影响，系统的长期运行能力也有待进一步探索和完善。生 态水工学净化尾水的主要内容是在渠道纵向上构建弯曲和蜿蜒，急流、缓流，深潭、浅滩交 错相间的格局，形成尾水流速、流量、水位和水深的变化，在渠道横向上采用由主槽和浅滩 组成的复式断面，保持渠道侧向的连续性，充分利用当地野生物种，设计有利于提高尾水自 净能力的岸坡和滩地植被，建设接近自然状态的生态护岸，因地制宜运用生物浮岛等，构建 渠道生态，营造适宜于植物生长和动物栖息的多样性空间，避免渠道形态直线化、横断面几 何规则化和河床材料的硬质化。但此方法对受水水体形态有具体的要求，使用范围有局限。
发明内容
本发明提出一种城镇污水厂达标尾水水质强化净化方法，其目的旨在克服上述现 有各种尾水处理技术所存在的不足，在尾水管道处侧接两个以生物球为净化主体的方形水 质强化净化筒，以达到强化净化尾水的目的。本发明的技术方案其特征在于用钢筋与钢丝制作成单体生物净化器框架，在单 体生物净化器框架中装填生物球制成单体生物净化器，将多个单体净化器组合成方形组合 水质强化净化体，该方形组合水质强化净化体侧接到尾水排放管道，当达标尾水通过方形 组合水质强化净化体时，通过生物球上的生物膜吸附降解作用使尾水得到强化净化。本发明的优点与效果在于(1)利用本发明强化净化城镇污水厂达标尾水，达标尾水通过方形组合水质强化 净化体，流速降低，停留时间增加，净化体内的生物进化器中的生物球逐渐生长出成熟的生 物膜，通过生物膜中的微生物的吸收吸附与降解作用使尾水水质得到强化净化。并且根据 尾水水质特性，可以有针对性的优先引进净污能力强的微生物种进行驯化挂膜，强化净化效果。(2)在正常情况下，采用两套方形组合水质强化净化体并联运行净化达标尾水，分 散了水流对生物膜的冲击阻力，降低冲击负荷。并且在冲洗或检修时，可将一套净化体阀门 关闭进行冲洗或检修操作，另一套净化体正常运行。当在事故情况下，尾水可通过阀门控制 直接从应急排水管排出，不会造成尾水拥堵排泄不便的情况。(3)通过监测生物净化器中生物膜的生长与尾水水质变化情况，可以随时调整净 化体中单体生化净化器的数量，能够更方便有效地提高水质净化效果。(4)本发明装置制作简便，造价低廉，可实现工厂化生产，不受时间、季节、气候、地 点的限制。并且施工简单，冲洗更换生物净化器时拆卸安装方便，装置抗冲击负荷强，不易 造成二次污染，且水质净化效果显著。
附图1是达标尾水水质强化净化系统的立体剖面图。附图2是方形组合水质强化净化体立体图。附图3是单体生物净化器立体图。图中1是Φ6钢筋，2是方形框架，3是尾水排放管道，4是钢丝，5是钢丝网，6是 生物球，7是单体生物净化器，8是长方体净化筒，9是固定格栅，10是开启式格栅，11是方 形组合水质强化净化体，12是A阀门，13是应急排水管，14是圆管，15是B阀门，16是渐变 管，17是达标尾水。
具体实施例方式对照附图1，用钢筋1与钢丝制作成单体生物净化器框架，在单体生物净化器框架 中装填生物球6制成单体生物净化器7，将多个单体净化器组合成方形组合水质强化净化 体11，该方形组合水质强化净化体侧接到尾水排放管道3，当达标尾水17通过方形组合水 质强化净化体11时，通过生物球上的生物膜吸附降解作用使尾水得到强化净化。
对照附图2，方形组合水质强化净化体的制作选用钢筋混凝土、铸钢或塑料等材 料制作成长方体净化筒，长方体净化筒宽与高相等，根据尾水设计流量与设计流速计算得 出，长度根据需要定制。在长方体净化筒一端设置固定格栅，另一端设置开启式格栅，格栅 用钢丝制成。将多个单体生物净化器组合成排推至长方体净化筒中，然后将开启式格栅关 闭，方形组合水质强化净化体制作完成。此制作过程均可在工厂完成。强化净化污水厂达标尾水水质时，在尾水排放口设置两根排水管，在管道上均设 置阀门，管道材料可选用钢筋混凝土、铸钢或高密度聚乙烯材料等，管径根据设计流量、设 计流速等按照污废水设计手册进行计算选择。其中一根排水管作为应急排水管，另一根排 水管在阀门后分流成两根圆管，在两根圆管14上各设置一个B阀门15，圆管管径根据设计 流量、设计流速按照设计手册进行计算选择。在两根圆管阀门后用渐变管16将圆管与制作 好的方形组合水质强化净化体连接起来，将方形组合水质强化净化体的开启式格栅一端置 于最外面。在正常情况下，达标尾水通过两个方形水质强化净化体，流速降低，净化体内的 生物球上生长的微生物形成生物膜，吸收吸附降解尾水中的有机物及氮磷等污染物，尾水 水质得到改善。在检修与事故情况下，通过A阀门12控制，达标尾水直接从应急排水管13 排出。对照附图3，单体生物净化器的制作，采用Φ6钢筋1制作成长宽250 500mm的 方形框架2，方形框架2长宽可根据尾水排放管道3管径进行具体选择，城市污水厂尾水排 放管道3管径一般为1000 2000mm。先用钢丝4在方形框架2任意两个上下面编织钢丝 网5，网格成方形，大小应略小于添加的生物球6大小，然后用钢丝4串起生物球6固定于编 织好的上下钢丝网5，将生物球6填充满整个方形框架2，再将框架2剩余面用钢丝4编织 成钢丝网5包裹成整体，单体生物净化器7制作完成。或者先用钢丝4编织成钢丝网5固 定于方形框架2六个面，其中一个面制作成可开启状，然后将方形框架2中填充满生物球6， 再将可开启面关闭固定住，单体生物净化器7制作完成。此制作过程均可在工厂完成。生物净化器需要定期冲洗与更换，在冲洗拆卸时，打开方形组合水质强化净化体 开启式格栅门，抽出其中的单体生物净化器，用清洁水对单体生物净化器进行冲洗，并通过 移植方式进行净化器生物激活。之后，成排将生物净化器推至方形净化筒内，完成后关闭格 栅门，形成整体，实现对尾水水质的强化净化。在安装方形组合水质强化净化体之前，根据拟净化尾水水质特性，优先引进净污 能力强的微生物种，用拟净化尾水进行驯化培养，待生物膜生长后再安装方形组合水质强 化净化体。并且通过检测生物膜生长、尾水水质变化情况，可以调整单体生物净化器组合数量。
权利要求
1.城镇污水厂达标尾水水质强化净化方法，其特征在于用钢筋与钢丝制作成单体生物 净化器框架，在单体生物净化器框架中装填生物球制成单体生物净化器，将多个单体净化 器组合成方形组合水质强化净化体，该方形组合水质强化净化体侧接到尾水排放管道，当 达标尾水通过方形组合水质强化净化体时，通过生物球上的生物膜吸附降解作用使尾水得 到强化净化，从而水质得到改善。
2.根据权利要求1所述的城镇污水厂达标尾水水质强化净化方法，其特征是单体生物 净化器的制作方法有二，其一是在方形框架任意两个上下面用钢丝编织钢丝网，网格成方 形，大小应略小于添加的生物球大小；然后用钢丝串起生物球固定于编织好的上下钢丝网 面，将生物球填充满整个方形框架；再将框架剩余面用钢丝编织成钢丝网包裹成整体；其 二是先用钢丝编织成钢丝网固定于方形框架六个面，其中一个面制作成可开启状，然后将 方形框架中填充满生物球，再将可开启面关闭固定住。
3.根据权利要求2所述的城镇污水厂达标尾水水质强化净化方法，其特征是方形框架 采用Φ6钢筋制作成长宽250 500mm的方形框架，框架长宽可根据尾水排放管道管径进 行具体选择。
4.根据权利要求1所述的城镇污水厂达标尾水水质强化净化方法，其特征是方形组合 水质强化净化体制作方法是1)用钢筋混凝土、铸钢或塑料材料制作成长方体净化筒，长方 体净化筒宽与高相等，根据尾水设计流量与设计流速计算得出，长度根据需要定制，在长方 体净化筒一端设置固定格栅，另一端设置开启式格栅，格栅用钢丝制成；幻将多个单体生 物净化器组合成排推至长方体净化筒中，幻将开启式格栅关闭，制作成方形组合水质强化 净化体。
5.根据权利要求1所述的城镇污水厂达标尾水水质强化净化方法，其特征是在尾水排 放管道的尾水排放口设置两根排水管，在排水管道上均设置阀门，管道材料可选用钢筋混 凝土、铸钢或高密度聚乙烯材料，管径根据设计流量、设计流速等按照污废水设计手册进行 计算选择；其中一根排水管作为应急排水管，另一根排水管在阀门后分流成两根圆管，在两 根圆管上各设置一个B阀门，圆管管径根据设计流量、设计流速按照设计手册进行计算选 择；在两根圆管阀门后用渐变管将圆管与制作好的方形组合水质强化净化体连接起来，将 方形组合水质强化净化体的开启式格栅一端置于最外面，在正常情况下，达标尾水通过两 个方形水质强化净化体，流速降低，净化体内的生物球上生长的微生物形成生物膜，吸收吸 附降解尾水中的有机物及氮磷污染物，尾水水质得到改善；在检修与事故情况下，通过A阀 门控制，达标尾水直接从应急排水管排出。
6.根据权利要求1所述的城镇污水厂达标尾水水质强化净化方法，其特征在于单体 生物净化器需要定期冲洗与更换，在冲洗拆卸时，打开方形组合水质强化净化体开启式格 栅门，抽出其中的单体生物净化器，用清洁水对单体生物净化器进行冲洗，并通过移植方式 进行净化器生物激活，之后，成排将单体生物净化器推至长方体净化筒内，完成后关闭格栅 门，形成整体。
7.根据权利要求1所述的城镇污水厂达标尾水水质强化净化方法，其特征是在安装方 形组合水质强化净化体之前，根据拟净化尾水水质特性，优先引进净污能力强的微生物种， 用拟净化尾水进行驯化培养，待生物膜生长后再安装方形组合水质强化净化体；并且通过 检测生物膜生长、尾水水质变化情况，可以调整单体生物净化器组合数量。
全文摘要
本发明是城镇污水厂达标尾水水质强化净化方法，其特征在于用钢筋与钢丝制作成单体生物净化器框架，在单体生物净化器框架中装填生物球制成单体生物净化器，将多个单体净化器组合成方形组合水质强化净化体，该方形组合水质强化净化体侧接到尾水排放管道，当达标尾水通过方形组合水质强化净化体时，通过生物球上的生物膜吸附降解作用使尾水得到强化净化，从而水质得到改善。本发明优点是装置制作简便，造价低廉，可实现工厂化生产，不受时间、季节、气候、地点的限制。并且施工简单，冲洗更换生物净化器时拆卸安装方便，装置抗冲击负荷强，不易造成二次污染，且水质净化效果显著。
文档编号C02F9/14GK102139994SQ20111003665
公开日2011年8月3日 申请日期2011年2月12日 优先权日2011年2月12日
发明者侯俊, 王沛芳, 王超, 钱进, 顾秀聪 申请人:河海大学
