本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及多級河道污水處理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

隨著城市的發(fā)展，人口越來越集中，許多城市的河道被生活污水所污染，且由于城市河網(wǎng)自身流動性小，河道水系不貫通，尤其是河床的提高，阻水瓶頸的出線，河道淤積嚴(yán)重，造成水體自凈能力偏弱，僅通過生態(tài)系統(tǒng)種植浮床植物等方法難以恢復(fù)。目前，對于大中城市河流污染的處理方法一般是在河邊上建設(shè)處理系統(tǒng)，因城市河道污水程度嚴(yán)重，動植物都無法生存，因此只有當(dāng)城市河道污染到一定程度后，將河水提升至該系統(tǒng)處理后回排至河道。采用這種方法處理河流污水，不僅污水處理系統(tǒng)占用土地、建設(shè)成本高，而且進(jìn)行污水處理時，需要用泵先將河流污水經(jīng)水管抽至污水處理系統(tǒng)中，進(jìn)行處理后處理后的水再經(jīng)水管排放至河流中，處理效率低，對全河流域進(jìn)行凈化時尤為顯著。而采用通過泵抽吸到污水處理廠的方法，不僅由于污水處理廠遠(yuǎn)離河道，造成管道鋪設(shè)的困難，而且耗能大，而且一些中小城市或縣區(qū)沒有污水處理廠，無法對污染后的城市內(nèi)河進(jìn)行有效的治理。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有在城市河道邊上建設(shè)污水處理系統(tǒng)，建設(shè)難度大成本高，處理效率低，還存在二次污染問題，目的在于提供多級河道污水處理系統(tǒng)及方法，所述多級河道污水處理系統(tǒng)是一種一體化便于移動的綜合污水處理設(shè)備，便于存儲、運輸和管理，使用時只需要將一個或多個上述污水處理設(shè)備投入待處理河水區(qū)域內(nèi)，通過兼氧、好氧生物技術(shù)處理、以及沉淀多級綜合處理，獲得凈化水呈噴泉狀噴出，又可促進(jìn)區(qū)域水體循環(huán)流動，發(fā)揮良好的凈化效果，有利于降低成本、保障城市河道水質(zhì)提高。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

多級河道污水處理系統(tǒng)，包括依次連接的底座、筒體和頂蓋；所述筒體內(nèi)部沿軸向由上至下通過第一隔板和第二隔板依次分隔為兼氧處理腔、好氧處理腔和沉淀腔，所述兼氧處理腔、好氧處理腔和沉淀腔依次連通，所述沉淀腔內(nèi)設(shè)有絮凝劑；所述筒體上還設(shè)有進(jìn)水管和排水管，所述進(jìn)水管用于將河水導(dǎo)入兼氧處理腔，所述排水管用于將沉淀腔內(nèi)的凈化水排出。

將污水處理設(shè)備的整體設(shè)置為筒體結(jié)構(gòu)，有利于平衡其受水流作用，且由于城市河道自身河水流動性小，可保證整體結(jié)構(gòu)在水體內(nèi)相對穩(wěn)定安置；且整體結(jié)構(gòu)便于存儲、運輸和管理，使用時只需要將一個或多個上述污水處理設(shè)備投入待處理河水區(qū)域內(nèi)，通過兼氧、好氧生物技術(shù)處理、以及沉淀多級綜合處理，獲得凈化水呈噴泉狀噴出，又可促進(jìn)區(qū)域水體循環(huán)流動，發(fā)揮良好的凈化效果，有利于降低成本、保障城市河道水質(zhì)提高。

優(yōu)選地，所述兼氧處理腔內(nèi)設(shè)有溢流管，所述溢流管軸向一端穿過第一隔板與好氧處理腔連通，且溢流管與第一隔板的接觸面密封固定。

兼氧處理腔作為一級處理段，發(fā)揮主要的河水凈化作用；通過設(shè)置溢流管可增加待處理河水在兼氧處理腔內(nèi)的停留時間，保障河水中大分子有機(jī)物與兼氧生物填料的充分接觸、充分反應(yīng)；被凈化的河水由溢流管流入好氧處理腔內(nèi)進(jìn)一個處理。

優(yōu)選地，所述第二隔板上設(shè)有開口槽，且所述開口槽上連接設(shè)有折流板，所述折流板位于沉淀腔內(nèi)，所述好氧處理腔和沉淀腔依次通過開口槽和折流板上的通道連通。

將好氧處理腔與沉淀腔主要通過這折流板通道連通，由好氧處理腔進(jìn)一步處理的河水流經(jīng)折流板時，由于流向改變，流速減慢，既有利于促進(jìn)水中雜質(zhì)沉淀，又可防止水流較大對沉淀腔內(nèi)進(jìn)行沉淀分離后的河水形成較大的沖擊，影響最終排出水的凈化質(zhì)量。

優(yōu)選地，所述折流板包括依次首尾連接的三個擋板，且沿水流方向，所述三個擋板所在平面與水平線的夾角依次為α＝45°，β＝20°，γ＝70°。

通過設(shè)置各擋板的傾斜角度，可保障河水在好氧處理腔內(nèi)有足夠的停留時間并促進(jìn)水中雜質(zhì)的沉淀，同時還需要保障水流順暢，防止在折流板處水流過小，降低凈化效率。

優(yōu)選地，所述兼氧處理腔和好氧處理腔內(nèi)側(cè)壁上均設(shè)有網(wǎng)筐，所述兼氧處理腔的網(wǎng)筐內(nèi)填充有兼氧型生物填料，所述好氧處理腔的網(wǎng)筐內(nèi)填充有好氧生物填料；所述好氧處理腔的側(cè)壁上還設(shè)有曝氣管，所述曝氣管用于通過鼓風(fēng)機(jī)將河道水面上方空氣通入好氧處理腔內(nèi)；所述曝氣管的出氣端位于網(wǎng)筐的下方且設(shè)有微孔曝氣器；所述筒體的頂部設(shè)有排氣管，所述排氣管用于連通兼氧處理腔內(nèi)液面上部空間與河道水面上部大氣環(huán)境。

設(shè)置曝氣管及微孔曝氣器主要用于保障好氧處理腔內(nèi)對含小分子雜物的河水進(jìn)一步凈化處理提供充足的氧氣；將兼氧型生物填料和好氧生物填料設(shè)置于網(wǎng)筐內(nèi)，即可保障兼氧型生物填料和好氧生物填料與河水充分接觸、以及體積膨脹，保障大分子有機(jī)物與生物膜充分反應(yīng)，以及形成一定的硫化狀態(tài)，同時，將其限制在網(wǎng)筐空間內(nèi)，保障溢流管順利排水，及便于更換處理。同時設(shè)置排氣管用于排放兼氧型生物填料在處理污水時產(chǎn)生的廢氣，同時還用于將好氧處理腔內(nèi)的多余空氣排出。

優(yōu)選地，所述筒體上設(shè)置至少兩個進(jìn)水管所述進(jìn)水管的進(jìn)水端位于筒體的底部，若干進(jìn)水管均勻分布于筒體的側(cè)壁上。

由于河道底部的河水含氧量少，污染物多，通過將進(jìn)水管的進(jìn)水端設(shè)于筒體底部，主要用于抽取河道底部的河水進(jìn)行凈化，保障對河道污水的充分凈化處理；同時抽取河道底部的水進(jìn)行凈化，再將凈化水由河水表面噴出，有利于形成垂直循環(huán)流過程，促進(jìn)表層水體與底層水體交換，改善微生態(tài)環(huán)境，強(qiáng)化水體自凈能力，短期內(nèi)改善水質(zhì)。同時采用若干凈水管沿筒體周向分布，同時凈水，可對兼氧處理腔內(nèi)被溢流管截留的河水形成強(qiáng)大的攪動作用，與兼氧生物膜充分反應(yīng)，最后經(jīng)溢流管排出。

優(yōu)選地，所述排水管包括主管和分支管，主管通過多通管路分配器與分支管連通；所述分支管依次穿過第二隔板、第一隔板和筒體的頂部、并延伸穿出頂蓋幾何中心處；所述頂蓋為半球形殼體，所述分支管沿頂蓋的幾何中心為基點伸展呈輻射狀分布設(shè)于頂蓋上，且位于頂蓋上的分支管上均設(shè)有噴頭。

通過設(shè)置主管及分支管排水管及，將分支排水管輻射狀分布設(shè)置于頂蓋上，凈化水呈噴泉狀噴涌而出，即可促進(jìn)凈化水與空氣充分接觸，促進(jìn)溶氧量，同時還可形成景觀，便于河道兩旁行人觀賞。

優(yōu)選地，所述底座為充氣式浮墊，所述充氣式浮墊的充氣嘴通過充氣管旁通接于曝氣管上。

將底座設(shè)為充氣式浮墊，在需要移動所述污水處理筒體整體設(shè)備時，只需要向充氣式浮墊內(nèi)充氣，利用充氣浮墊的浮力作用來平衡筒體整體設(shè)備結(jié)構(gòu)的重力，便于工作人員移動整個污水處理設(shè)備系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述污水處理系統(tǒng)還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括液位傳感器和控制終端，所述液位傳感器用于實時檢測兼氧處理腔、好氧處理腔和沉淀腔內(nèi)液位信息，并傳送至控制終端；所述控制終端用于依據(jù)兼氧處理腔和好氧處理腔內(nèi)液位高度控制進(jìn)水管上的電機(jī)和閥門的運作、以及曝氣管上的電機(jī)和閥門的運作；控制終端依據(jù)沉淀腔內(nèi)液位高度控制排氣管上的電機(jī)和閥門的運作；所述控制終端還用于控制充氣管上閥門的運作以及充氣式浮墊的排氣閥的運作。

基于上述多級河道污水處理系統(tǒng)的污水處理方法，包括以下步驟：

步驟a，將安裝有底座的筒體置于待處理河道水中，且確保頂蓋位于河水面上方；

步驟b，進(jìn)水：通過進(jìn)水管將河道廢水導(dǎo)入兼氧處理腔內(nèi)；

步驟c，兼氧處理：河道河水與兼氧生物填料充分接觸，將河水中的大分子有機(jī)物分解為易生化的小分子有機(jī)物，廢氣由排氣管排出；

步驟d，好氧處理：經(jīng)兼氧處理腔處理的河水通過溢流管進(jìn)入好氧處理腔內(nèi)，在曝氣管的曝氣作用下，通過好氧生物填料處理，進(jìn)一步將剩余污染物質(zhì)除去；

步驟e，沉淀：經(jīng)好氧處理腔處理河水通過開口槽和折流板流入沉淀腔內(nèi)進(jìn)行沉淀；

步驟f，排水：沉淀腔內(nèi)上部凈化水依次通過排水主管、排水支管和噴頭從頂蓋上部噴出。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

本發(fā)明提供了一種多級河道污水處理系統(tǒng)及方法，將污水處理設(shè)備的整體設(shè)置為筒體結(jié)構(gòu)，有利于平衡其受水流作用，將污水處理設(shè)備的整體設(shè)置為筒體結(jié)構(gòu)，有利于平衡其受水流作用，且由于城市河道自身河水流動性小，可保證整體結(jié)構(gòu)在水體內(nèi)相對穩(wěn)定安置；且整體結(jié)構(gòu)便于存儲、運輸和管理，使用時只需要將一個或多個上述污水處理設(shè)備投入待處理河水區(qū)域內(nèi)，通過兼氧、好氧生物技術(shù)處理、以及沉淀多級綜合處理，獲得凈化水呈噴泉狀噴出，又可促進(jìn)區(qū)域水體循環(huán)流動，發(fā)揮良好的凈化效果，有利于降低成本、保障城市河道水質(zhì)提高；由于河道底部的河水含氧量少，污染物多，通過將進(jìn)水管的進(jìn)水端設(shè)于筒體底部，主要用于抽取河道底部的河水進(jìn)行凈化，保障對河道污水的充分凈化處理；同時抽取河道底部的水進(jìn)行凈化，再將凈化水由河水表面噴出，有利于形成垂直循環(huán)流過程，促進(jìn)表層水體與底層水體交換，改善微生態(tài)環(huán)境，強(qiáng)化水體自凈能力，短期內(nèi)改善水質(zhì)。同時采用若干凈水管沿筒體周向分布，同時凈水，可對兼氧處理腔內(nèi)被溢流管截留的河水形成強(qiáng)大的攪動作用，與兼氧生物膜充分反應(yīng)，最后經(jīng)溢流管排出。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明多級河道污水處理系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明筒體截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明頂蓋俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明折流板局部截面結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中標(biāo)記及對應(yīng)的零部件名稱：1-底座，2-筒體，21-第一隔板，22-第二隔板，23-兼氧處理腔，24-好氧處理腔，25-沉淀腔，26-折流板，27-網(wǎng)筐，28-污泥導(dǎo)出管，3-頂蓋，4-進(jìn)水管，5-排水管，51-主管，52-分支管，53-多通管路分配器，54-噴頭，6-溢流管，7-曝氣管，8-排氣管。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例1

如圖1～4所示，本發(fā)明提供了一種多級河道污水處理系統(tǒng)，包括依次連接的底座1、筒體2和頂蓋3，筒體2為軸向底端封閉的筒狀結(jié)構(gòu)，且軸向頂端可采用可拆卸連接的蓋板封口，頂蓋3與筒體2的軸向頂端通過法蘭密封連接。筒體2內(nèi)部沿軸向由上至下通過第一隔板21和第二隔板22依次分隔為兼氧處理腔23、好氧處理腔24和沉淀腔25。兼氧處理腔23、好氧處理腔24和沉淀腔25依次連通，沉淀腔25內(nèi)投放絮凝劑；筒體2側(cè)壁上還設(shè)有進(jìn)水管4和排水管5，進(jìn)水管4用于將河水導(dǎo)入兼氧處理腔23，排水管5用于將沉淀腔25內(nèi)的凈化水排出。

實施例2

在實施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)，兼氧處理腔23內(nèi)設(shè)有溢流管6，溢流管6軸向一端穿過第一隔板21與好氧處理腔24連通，且溢流管6與第一隔板21的接觸面通過焊接密封固定。第二隔板22上設(shè)有矩形開口槽，且開口槽上一體化連接有折流板26，折流板26位于沉淀腔25內(nèi)，好氧處理腔24和沉淀腔25依次通過開口槽和折流板26上的通道連通。折流板26包括依次首尾連接的三個擋板，且沿水流方向，三個擋板所在平面與水平線的夾角依次為α＝45°，β＝20°，γ＝70°。

實施例3

在實施例2的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)，所述兼氧處理腔23和好氧處理腔24內(nèi)側(cè)壁上均可拆卸連接設(shè)有網(wǎng)筐27，兼氧處理腔23的網(wǎng)筐27內(nèi)填充有兼氧型生物填料。好氧處理腔24的網(wǎng)筐27內(nèi)填充有好氧生物填料。好氧處理腔24的側(cè)壁上還設(shè)有曝氣管7，曝氣管7用于通過鼓風(fēng)機(jī)將河道水面上方空氣通入好氧處理腔24內(nèi)；曝氣管7的出氣端位于網(wǎng)筐27的下方且設(shè)有微孔曝氣器。筒體2的頂部設(shè)有排氣管8，排氣管8用于連通兼氧處理腔23內(nèi)液面上部空間與河道水面上部大氣環(huán)境。

實施例4

在實施例3的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)，所述筒體2上設(shè)置至四個進(jìn)水管4，進(jìn)水管4的進(jìn)水端位于筒體2的底部，四個進(jìn)水管4均勻分布于筒體2的側(cè)壁上。

實施例5

在實施例4的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)，所述排水管5包括主管51和分支管52，主管51通過八通管路分配器53與八根分支管52連通。分支管52依次穿過第二隔板22、第一隔板21和筒體2的頂部、并延伸穿出頂蓋3幾何中心處。頂蓋3為半球形殼體，分支管52沿頂蓋3的幾何中心為基點伸展呈輻射狀分布設(shè)于頂蓋3上，且位于頂蓋3上的分支管52上均設(shè)有噴頭54。

實施例6

在實施例5的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)，所述底座1為充氣式浮墊，充氣式浮墊的充氣嘴通過充氣管旁通接于曝氣管7上。

實施例7

在實施例6的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)，所述污水處理系統(tǒng)還包括控制系統(tǒng)用于控制整個污水處理系統(tǒng)正常運行，防止好氧處理腔內(nèi)多余空氣無法順利排出，保障污水處理持續(xù)進(jìn)行；同時還有利于實現(xiàn)遠(yuǎn)程開關(guān)控制，便于移動和管理。所述控制系統(tǒng)包括液位傳感器和控制終端，所述液位傳感器用于實時檢測兼氧處理腔23、好氧處理腔24和沉淀腔25內(nèi)液位信息，并傳送至控制終端；所述控制終端用于依據(jù)兼氧處理腔23和好氧處理腔24內(nèi)液位高度控制進(jìn)水管4上的電機(jī)和閥門的運作、以及曝氣管7上的電機(jī)和閥門的運作；控制終端依據(jù)沉淀腔25內(nèi)液位高度控制排氣管8上的電機(jī)和閥門的運作；所述控制終端還用于控制充氣管上閥門的運作以及充氣式浮墊的排氣閥的運作。

實施例8

基于實施例7所述的多級河道污水處理系統(tǒng)污水處理方法，具體步驟為：

步驟a，將安裝有底座1的筒體2置于待處理河道水中，且確保頂蓋3位于河水面上方；

步驟b，進(jìn)水：通過進(jìn)水管4將河道廢水導(dǎo)入兼氧處理腔23內(nèi)；

步驟c，兼氧處理：河道河水與兼氧生物填料充分接觸，將河水中的大分子有機(jī)物分解為易生化的小分子有機(jī)物，廢氣由排氣管8排出；

步驟d，好氧處理：經(jīng)兼氧處理腔23處理的河水通過溢流管5進(jìn)入好氧處理腔24內(nèi)，在曝氣管7的曝氣作用下，通過好氧生物填料處理，進(jìn)一步將剩余污染物質(zhì)除去；

步驟e，沉淀：經(jīng)好氧處理腔24處理河水通過開口槽和折流板26流入沉淀腔25內(nèi)進(jìn)行沉淀；

步驟f，排水：沉淀腔25內(nèi)上部凈化水依次通過排水主管51、排水支管52和噴頭53從頂蓋3上部噴出。

以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。