申请日2000.09.21
公开(公告)日2001.02.28
IPC分类号C02F3/30
摘要
城市地下管道式污水处理分初级沉淀阶段、厌氧阶段、二次沉淀阶段、好氧阶段和若干层过滤阶段所组成,并且这些阶段均在城市地下水道里或者在专用的地下管道内进行处理。厌氧阶段以木质纤维滤料和或活化白垩纹石和或活化煤,作为污水处理填料,好氧阶段需进行曝气处理,好氧阶段中填料同厌氧阶段,过滤阶段的污水处理材料为活化白垩纹石,过滤阶段可以分为若干层。
权利要求书
1、一种城市地下管道式污水处理方法，其特征在于污水处理分初级沉淀 阶段、厌氧阶段、二次沉淀阶段、好氧阶段和若干层过滤阶段所组成，并且这 些阶段均在城市地下水道里或者在专用的地下管道内进行处理，各个阶段均按 水流方向依次设定，既初级沉淀阶段、厌氧阶段、二次沉淀阶段、好氧阶段和 过滤阶段，污水处理的厌氧阶段、好氧阶段和过滤阶段是污水处理的主要阶段： 厌氧阶段以木质纤维滤料和或活化白垩纹石和或活化煤，作为污水处理填料， 好氧阶段需进行曝气处理，即将空气通过充氧机打入好氧阶段，好氧阶段中填 料同厌氧阶段，在管道的地部设置淤泥槽由吸泥泵定期将污泥从淤泥槽吸出， 过滤阶段的污水处理材料为活化白垩纹石，过滤阶段可以分为若干层。
2、根据权利要1求所述的这种城市地下管道式污水处理方法，其特征还 在于木质纤维滤料是经过处理的木质材料，其纤维的空隙为微生物提供筑巢、 繁殖和作功的载体;活化白垩纹石是白垩纪生成的多孔石质，也是经过处理后， 成为微生物提供筑巢、繁殖和作功的载体，在表层覆盖生物膜的里面，自然形 成缺氧和厌氧的状态，有利于微生物降解氨及其他有机污染物;活化煤是经过 处理的煤炭，植有降解氨氮及其他有机污染物的专用菌，通过接触氧化直接降 解氨氮及其他有机污染物。
说明书
城市地下管道式污水处理方法
本发明涉及的是一种污水处理方法，特别一种城市地下管道式污水处理方 法，属于环境保护类领域。
城市每天大量的生活污水、工业废水，由于没有及时治理，这些污废水污 染着城市的河道及环境，严重影响着城市居民的生活，严重污染地区甚至危害 动植物的生命和人类的生活条件，破坏了生态平衡。专业技术人员致力于环境 保护，治理污水、废水先根据污水源处的情况，大多采取如下措施：一、根除 污水源;二、建立污、废水处理工厂。污水处理工厂普遍采用二级处理办法， 既先沉淀，然后依靠好氧菌分解污水中的有机物，来实现治污目的，上述方法 均存在着投资大、管理费用大，污水处理能耗高的不足。经对文献的检索，中 国专利86106883，名为“城市污水分解——好氧生物处理工艺”，这种方法自 述了多功能水解反应器取代了功能专一的传统初沉池，应用水解和产酸菌的反 应，将不容性的有机物水解成溶解性的有机物;大分子物质分解成小分子物质， 大大提高了污水的可生化性，由于水解和部分酸化作用的发生，使得污水污泥 同时得到处理，可以取消污泥消化池。这种方法与其他技术相比虽然稍有简单， 但总体上仍然需要比较高的投入和较高的运行费用，如设立污水厂、厂内须大 面积的地面设置各种处理水池。
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种城市地下管道式污水 处理方法。
本发明的技术方案和实施情况如下：本发明是在城市市政管道的地下水道 里，或者在专用的地下管道内实施，污水处理分初级沉淀阶段、厌氧阶段、二 次沉淀阶段、好氧阶段和过滤阶段所组成，并且这些阶段均在城市地下水道里， 或者在专用的地下管道内进行处理，各个阶段均按水流方向依次设定，既初级 沉淀阶段、厌氧阶段、二次沉淀阶段、好氧阶段和过滤阶段，初沉淀阶段通过 滤网，用以去除生活污水中的一些颗粒、悬浮物等杂质，对污水在进入生物处 理之前进行一些预处理，提高后续处理的能力和处理效果，二次沉淀阶段在当 污水经厌氧阶段后流出，部分污泥淤沙和絮凝、胶溶污染物能够沉淀下来，沉 淀下的污物通过设在管道底部的淤泥槽由淤泥泵直接抽走。
污水处理的厌氧阶段、好氧阶段和过滤阶段是污水处理的主要阶段：厌氧 阶段以木质纤维滤料和或活化白垩纹石和或活化煤，作为污水处理填料，木质 纤维滤料是经过特殊工艺处理的木质材料，其纤维的空隙为微生物提供筑巢、 繁殖和作功的载体;活化白垩纹石是白垩纪生成的多孔石质，经过特殊的工艺 处理后，成为微生物提供筑巢、繁殖和作功的载体，在表层覆盖生物膜的里面， 自然形成缺氧和厌氧的状态，有利于微生物降解氨及其他有机污染物;活化煤 是经过特殊工艺处理的煤炭，植有降解氨氮及其他有机污染物的专用菌，主要 通过接触氧化直接降解氨氮及其他有机污染物。根据经验值厌氧阶段的厌氧反 应对COD处理能力约1.2kg/m3.d，而厌氧反应阶段主要是将一部分难以在好氧 条件下生物降解的COD水解，提高其可生物降解性，把N、P从有机物的形式 转化成无机物的形式，在后续处理中去除率可达到80-90%。依照厌氧反应， CODBD∶N∶P=350∶5∶1，生活污水COD值范围在50-200mg/l内，N、P分别为 2-5mg/l和0.5-2.0mg/l，设每天污水量为1000m3，管道截面积为1.8m2，按去 除COD20mg/l计算可行填料长度L为
L=1000×20×10-3/(1.2×1.8)=9.26m
为了达到较好的效果，把厌氧阶段分为三段，每段3.5m，可得每天处理水 量为：
Q=3×3.5×1.8×1.2/(20×10-3)=1134m3/d
好氧阶段需进行曝气处理，即将空气通过充氧机打入好氧阶段，在好氧反 应阶段，微生物在生长繁殖过程中形成表面积较大的菌胶团，它可以大量絮凝 和吸附废水中的胶状体或溶解的污染物，主要去除水中的COD，与厌氧反应不 同的是反应过程要进行大量曝气，满足反应所需的氧气，好氧阶段对COD的 去除率较高，但产生的污泥量也多，所以，在管道的底部设置淤泥槽由吸泥泵 定期将污泥吸出，好氧阶段中填料结构同厌氧阶段按照好氧阶段反应的处理能 力1.96kg/m3.d(经验值)，每天去除COD约40mg/l，根据厌氧阶段的设计 量1134m3/d计算，好氧阶段需铺设填料长度L为：
L=1134×40×10-3/(1.96×1.8)=12.68m
因此可选，好氧阶段的填料长度为13米，这样才能保证每天的处理水量大 于1000立方米，在有水量波动时也可以满足要求(浮动水量在200m3以内)，其 中取水平均流速0.013m/s(每天12小时)，好氧段停留时间为17分钟。
过滤阶段内的污水处理材料为活化白垩纹石，过滤阶段可以分为若干层， 如分两层的，过滤阶段第一层似于沉淀池的作用，使好氧阶段产生的污泥沉淀， 过滤阶段第二层对出水进行进一步处理。
本发明具有实质性特点和显著进步，利用本发明可以将城市的污废水在地 下管道内有效可靠的进行污水处理，设计中，把每三个处理阶段(厌氧、好氧、 过滤)组成一个单元。在整个下水管网中进水处设置三个处理单元。水质处理 结果为：COD的去除为COD：(1.2×10.5+1.96×13)×3=114.24kg/d。按 COD∶N∶P∶100∶5=1计算得氨氮的去除为5.7kg/d，磷的去除为1.2kg/d。对于城 市来说可以因此免除建立专门污水处理厂，或大大增加原有污水处理厂的处理 能力，可大量节省人力物力，以及地面上的占地面积，本发明对于现代城污水 处理具有广泛的应用前景和实用价值。