公布日：2023.01.06
申请日：2022.11.10
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2006.01)N;C02F3/30(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种防堵塞高负荷污水处理系统，包括预处理系统，用于进行污水的固液分离，去除污水中油脂类和悬浮颗粒物，进行污水中大分子、难降解污染物的好氧降解，以及出水缓冲分配；立体多层式滤池系统，用于同步进行多层污水的纵向过滤和横向输送，对污水中的颗粒性有机物和溶解性有机物进行吸附、降解处理；出水回用系统，用于进行过滤后污水的暂存和排放；所述预处理系统、立体多层式滤池系统和出水回用系统依次管路连接。本发明利用预处理系统进行固液分离、氧化降解和截流缓冲分配，利用立体多层式滤池系统进行过滤降解，有效避免了滤池系统的堵塞现象。
权利要求书
1.一种防堵塞高负荷污水处理系统，其特征在于：包括，预处理系统，用于进行污水的固液分离，去除污水中油脂类和悬浮颗粒物，进行污水中大分子、难降解污染物的好氧降解，以及出水缓冲分配；立体多层式滤池系统，用于同步进行多层污水的纵向过滤和横向输送，对污水中的颗粒性有机物和溶解性有机物进行吸附、降解处理；出水回用系统，用于进行过滤后污水的暂存和排放；所述预处理系统、立体多层式滤池系统和出水回用系统依次管路连接。
2.根据权利要求1所述的一种防堵塞高负荷污水处理系统，其特征在于：所述预处理系统包括依次连接的用于初步污泥沉降的进水回用区、用于进行硝化和反硝化的生化处理区、用于再次进行污泥沉降的泥水分离区、用于污水缓冲暂存的出水分配区，所述进水回用区、生化处理区、泥水分离区、出水分配区之间均设置有隔板，多个所述隔板形成S型水流方向，所述进水回用区连接外接管路，所述生化处理区的水流方向为上进下出，所述泥水分离区的水流方向为下进上出，所述出水分配区与立体式多层滤池系统连接。
3.根据权利要求2所述的一种防堵塞高负荷污水处理系统，其特征在于：所述生化处理区设置有悬浮式填料架，所述填料架里填充有填料，所述泥水分离区设置有沉淀斜管。
4.根据权利要求3所述的一种防堵塞高负荷污水处理系统，其特征在于：所述立体多层式滤池系统包括由上至下分布且连通的上层过滤单元、下层过滤单元和排水单元，所述上层过滤单元和下层过滤单元之间填充有第一滤层，所述上层过滤单元和下层过滤单元均与出水分配区管路连接，所述上层过滤单元的进水口位置低于下层过滤单元的进水口位置，所述上层过滤单元和排水单元均与出水回用系统管路连接。
5.根据权利要求4所述的一种防堵塞高负荷污水处理系统，其特征在于：所述上层过滤单元包括上布水层和设置在上布水层上方的覆盖层，所述上布水层设置有若干个上布水管，所述上布水管上设置有若干个上散水孔，所述下层过滤单元包括下布水层和设置在下布水层下方的第二滤层，所述下布水层设置有若干个下布水管，所述下布水管上设置有若干个下散水孔，所述上布水管和下布水管的进水端部分插入出水分配区，所述上布水管的进水端位置低于下布水管的进水端的位置，所述上布水管远离出水分配区的一侧设置有溢流管，所述溢流管的高度高于上布水管的高度，所述排水单元包括排水层和排水管，所述排水层设置在第二滤层下方，所述排水管设置在第二滤层之间，所述溢流管和排水管均与出水回用系统连接。
6.根据权利要求5所述的一种防堵塞高负荷污水处理系统，其特征在于：所述覆盖层为种植层，所述上布水层、下布水层、第一滤层、第二滤层、排水层均采用沸石、陶粒、加气砖碎砾和球形填料中的一种或多种组成。
7.根据权利要求5所述的一种防堵塞高负荷污水处理系统，其特征在于：所述出水回用系统包括储水池、潜水泵和出水管，所述溢流管和排水管均与储水池连接，所述潜水泵设置在储水池底部，所述出水管与潜水泵连接。
8.根据权利要求7所述的一种防堵塞高负荷污水处理系统，其特征在于，还包括太阳能发电系统，所述太阳能发电系统用于给该污水处理系统进行供电。
9.根据权利要求5所述的一种防堵塞高负荷污水处理系统，其特征在于：还包括用于给预处理系统、滤池系统进行曝气充氧的曝气充氧系统，所述通风调节系统包括第一曝气管、第二曝气管、输送气管、气泵，所述第一曝气管设置在悬浮式填料架下方，所述第一滤层中间设置有通风层，所述第二曝气管设置在通风层内，所述第一曝气管、第二曝气管均与输送气管连接，所述输送气管与气泵连接。
10.根据权利要求5所述的一种防堵塞高负荷污水处理系统，其特征在于：还包括用于给预处理系统、滤池系统进行通风换气的拔风换气系统，所述拔风换气系统包括通风管道和旋流式通风器，所述通风管道一端分别与预处理系统、通风层连接，所述旋流式通风器设置在通风管道另一端。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种防堵塞高负荷污水处理系统，旨在解决现有技术中以下技术问题：现有技术中常规的污水处理系统存在滤池堵塞的现象，现有的技术解决方案一方面通过厌氧消化去除污染物可降低部分堵塞风险，但难以去除污水中的氨氮等污染物，另一方面通过改进滤池本体加强通风，实现缓解堵塞且出水水质达标，但是整体装置结构占地面积大、运营成本高。
本发明采取以下技术方案实现：一种防堵塞高负荷污水处理系统，包括，预处理系统，用于进行污水的固液分离，去除污水中油脂类和悬浮颗粒物，进行污水中大分子、难降解污染物的好氧降解，以及出水缓冲分配；立体多层式滤池系统，用于同步进行多层污水的纵向过滤和横向输送，对污水中的颗粒性有机物和溶解性有机物进行吸附、降解处理；出水回用系统，用于进行过滤后污水的暂存和排放；所述预处理系统、立体多层式滤池系统和出水回用系统依次管路连接。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：进一步地，所述预处理系统包括依次连接的用于初步污泥沉降的进水回用区、用于进行硝化和反硝化的生化处理区、用于再次进行污泥沉降的泥水分离区、用于污水缓冲暂存的出水分配区，所述进水回用区、生化处理区、泥水分离区、出水分配区之间均设置有隔板，多个所述隔板形成S型水流方向，所述进水回用区连接外接管路，所述生化处理区的水流方向为上进下出，所述泥水分离区的水流方向为下进上出，所述出水分配区与立体式多层滤池系统连接。预处理系统内部的隔板设置，形成了有效的推流形态，抗冲击负荷能力强，保障进入滤池的水质平稳。
进一步地，所述生化处理区设置有悬浮式填料架，所述填料架里填充有填料，所述泥水分离区设置有沉淀斜管。
进一步地，所述立体多层式滤池系统包括上下分布且连通的上层过滤单元、下层过滤单元和排水单元，所述上层过滤单元和下层过滤单元之间填充有第一滤层，所述上层过滤单元和下层过滤单元均与出水分配区管路连接，所述上层过滤单元的进水口位置低于下层过滤单元的进水口位置，所述上层过滤单元和排水单元均与出水回用系统管路连接。双层过滤单元大大提高了滤池系统的过滤能力。
进一步地，所述上层过滤单元包括上布水层和设置在上布水层上方的覆盖层，所述上布水层设置有若干个上布水管，所述上布水管上设置有若干个上散水孔，所述下层过滤单元包括下布水层和设置在下布水层下方的第二滤层，所述下布水层设置有若干个下布水管，所述下布水管上设置有若干个下散水孔，所述上布水管和下布水管的进水端部分插入出水分配区，所述上布水管的进水端位置低于下布水管的进水端的位置，所述上布水管远离出水分配区的一侧设置有溢流管，所述溢流管的高度高于上布水管的高度，所述排水单元包括排水层和排水管，所述排水层设置在第二滤层下方，所述排水管设置在第二滤层之间，所述溢流管和排水管均与出水回用系统连接。立体式的过滤方式可吸附处理的污染负荷容量大，可以最大限度的发挥高负荷人工土壤滤池的负荷能力。
进一步地，所述覆盖层为种植层，所述第一滤层和第二滤层均采用沸石、陶粒、加气砖碎砾和球形填料中的一种或多种组成。
进一步地，所述出水回用系统包括储水池、潜水泵和排水管道，所述溢流管和下排水管均与储水池连接，所述潜水泵设置在储水池底部，所述排水管道与潜水泵连接。
进一步地，所述污水处理系统还包括太阳能发电系统，所述太阳能发电系统用于给该污水处理系统进行供电。
进一步地，所述污水处理系统还包括用于给预处理系统、滤池系统进行曝气充氧的曝气充氧系统，所述通风调节系统包括第一曝气管、第二曝气管、输送气管、气泵，所述第一曝气管设置在悬浮式填料架下方，所述第一滤层中间设置有通风层，所述第二曝气管设置在通风层内，所述第一曝气管、第二曝气管均与输送气管连接，所述输送气管与气泵连接。
进一步地，所述污水处理系统还包括用于给预处理系统、滤池系统进行通风换气的拔风换气系统，所述拔风换气系统包括通风管道和旋流式通风器，所述通风管道一端分别与预处理系统、通风层连接，所述旋流式通风器设置在通风管道另一端。拔风换气系统可以利用自然空气的流动对预处理系统进行通风换气，避免有害气体的聚集，降低预处理系统内部的压力，减少增氧曝气的阻力，拔风换气系统可以利用自然空气的流动对立体多层式滤池系统正压通风富氧、负压拔风换气，有助于进一步消解前期聚集的有机污染物，恢复立体多层式滤池系统污染负荷容量。
本发明的有益效果：相比现有技术而言，本发明的一种防堵塞高负荷污水处理系统，首先通过预处理系统进行固液分离、氧化降解和截流缓冲分配，然后利用立体多层式滤池系统进行过滤降解，最后利用通风调节系统和拔风换气系统进行周期性的主动曝气增氧和被动通风换气，维持并强化处理系统去除污染物的能力，有效避免了滤池系统的堵塞现象。
立体多层式滤池系统本身采用立体多层过滤方式，横向双层设置的布水管，配合上下多层设置的复合填料，一方面部分污水通过重力向下自流利用复合填料对污水进行过滤，同时另一部分污水通过布水管和排水管流入出水回用系统，避免堵塞，多层复合填料可以有效提高过滤负荷能力、强化通风作用，防止堵塞现象，同时该设置方式可以适应复杂的村镇排水环境，能够兼容污水处理、初雨调蓄、防洪排涝等功能。
本系统采用太阳能、风能等可再生能源对处理系统进行供电，无需外接电源，降低了建设和运营使用成本，而且本系统的适用性更为广泛，尤其是接电困难的偏远地区。
（发明人：方斌斌;汪旭;甘露;陈桐;唐晶;赫英哲;严凯;李中柱;陈斌;顾艳梅）