CN106242138A - 一种交通***水体治理***和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种交通***水体综合治理***和方法，属于水体治理技术领域，所述治理***水源装置、使用水存储装置、污水收集装置、清水池、景观池、景观池净化***和中水***；水源装置的出水口分别与使用水存储装置、清水池、中水***相连通；水源装置的水经净化***后使用变成污水，其经污水处理流入清水池，清水池的出口分别与景观池和中水***相连通；景观池的出水口经景观池净化***后循环至景观池，景观池净化***中的反洗水流入所述污水收集装置。本发明污水进行处理后，与景观池、清水池等形成循环***，使得整个***的水可以循环使用，既保证了生活用水的安全健康，又保证了污水的及时处理，还增加了用于观赏的景观池。
Description
技术领域
本发明属于交通***水体治理技术领域，更进一步涉及一种交通***水体治理***和方法。
背景技术
对于交通***而言，其道路或轨道的铺设通常远离城市市区，使得路线沿途设置的站点或服务区、暂停点或临时停靠点等处也随之附有远离市区的特点，这也导致了各站点内的水***成为相互分散的独立***。同时,由于某些地区通常无排污受纳水体,故要求人员活动产生的污水需经处理后回用，从而达到零排放的要求。
随着环保要求的日益严格，新建交通***，特别是高速公路各站点、服务区内相继配套建设各自独立的水循环***，包括从水源地取水至最终污水的处理及回用，其中主要包括三大水处理***：一是给水的净化***，即对水源进行以过滤或过滤+反渗透为主的净化***，满足人员用水安全的目的。二是污水处理***，主要目的在于将站内产生的生活污水进行处理后达到回用标准的要求，这是保证污水能够进行回用的重要前提。三是：中水回用***，它是水***能够最终完成循环状态，达到零排放要求的最终步骤。
但是实际中，多数站点的水***建设不完善，从水源至最终的处理水回用，每个阶段主要存在以下问题：
1）给水阶段：服务区内井水多存在硬度较大的问题，造成水质结垢严重，同时饮用此类水质易造成人体健康问题，故需要针对此类水质设置净化水***，以去除水中钙镁离子，保证用水健康安全。
2）污水处理阶段：因工艺选择不适于当地环境、或者设备选型不合理，设计水量严重偏大或者偏小，这些问题容易造成站内污水处理***的瘫痪，多数***至今未能稳定运行，故需结合现场实际进行合理设计，选取适于服务区污水高氨氮特性的处理工艺。污水处理***是整个水***能够得以循环的关键过程，一旦此***瘫痪，则整个水循环***必将处于瘫痪、停止状态。
3）回用***：大多站点回用***过于简陋，仅有清水池及配套少数泵组完成简单的绿化、道路洒水，回用率较低。这是因为回用***中管网配套建设不完善造成的，如：缺少回用水冲厕管网或者绿化回用水管网，无法完成大量的中水冲厕及绿化使用。
4）服务区的多余中水排至蒸发池容易造成蒸发池的水质恶化问题。蒸发池内水体常处于静止状态，底部的厌氧环境易导致水体恶化，很容易出现水体恶臭和富营养化现象，严重影响周围的景观环境、大气环境和水环境，蒸发池内水渗入地下，还容易污染地下水。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种有效处理交通***水体的治理***和方法，其通过管道的设置，使得生活污水能及时处理后转为生活用或者景观池用，不仅使得水循环使用，环保，而且通过将处理后的污水应用于景观池，增加了美感。
本发明通过以下技术手段解决上述问题：
一种交通***水体治理***，包括水源装置、使用水存储装置、污水收集装置、清水池、景观池、景观池净化***和中水***；
所述水源装置的出水口分别与所述使用水存储装置、清水池、中水***相连通；
所述水源装置与所述使用水存储装置之间设有水净化***，所述使用水存储装置的水经使用后变成污水流入污水收集装置；
所述污水收集装置经污水处理***流入清水池，所述清水池的出口分别与所述景观池和中水***相连通；
所述景观池的出水口经景观池净化***后循环至景观池，景观池净化***中的反洗水流入所述污水收集装置。
进一步地，所述水净化***包括依次连接的第一石英砂过滤罐、第一活性炭过滤罐、软化罐、反渗透单元和消毒器，所述第一石英砂过滤罐与所述水源装置连接，所述消毒器与使用水存储装置连接。
进一步地，所述污水处理***包括依次设置的第一格栅、调节池、厌氧池、好氧池和膜生物反应器，所述第一格栅与所述污水收集装置连接，所述膜生物反应器与所述清水池连接，所述清水池还用于所述膜生物反应器的反冲洗，所述厌氧池和好氧池内均设有流离球
更进一步地，所述景观池净化***包括依次设有的第二格栅、第二石英砂过滤罐和第二活性炭过滤罐，所述第二格栅与所述污水收集装置连接，所述第二活性炭过滤罐处理的清水流入所述景观池，所述第二石英砂过滤罐和第二活性炭过滤罐中的反洗水流入所述污水收集装置。
进一步地，所述生物膜反应器的混合液经回流与厌氧池相连通。
更进一步地，所述中水***包括第一回收泵组和第二回收泵组，所述第一回收泵组连接冲厕水管和绿化洒水管，所述第二回收泵组连接景观池，池水经景观池净化***再循环回景观池。
一种交通***水体治理方法，包括以下步骤：
1）将水源装置的水进行净化水处理，并将净化后的水通入使用水存储装置，使用水存储装置的水经使用后流入污水收集装置；
2）将污水收集装置的水进行污水处理，并将处理后的污水流入清水池；
3）将清水池的水流入中水***和景观池，当清水池的水量无法满足时，通过水源装置的水进行补给；
4）将景观池的水经水泵流入景观池净化***进行净化处理，处理后的水流入景观池，处理中的反洗水流入污水收集装置；
5）污水处理***出现故障、无法产生中水时，通过水源装置直接补给中水***。
进一步地，所述步骤1）将水源装置的水进行净化水处理，并将净化后的水通入使用水存储装置，使用水存储装置的水经使用后流入污水收集装置；具体为：
将水源装置的水依次经过一级过滤、二级过滤、软化、反渗透、消毒后通入使用水存储装置，使用水存储装置的水经使用后流入污水收集装置；
其中，所述一级过滤为石英砂过滤，二级过滤为活性炭过滤，软化为阳离子交换树脂软化，所述反渗透为两节串联反渗透，所述消毒为紫外线消毒。
进一步地，所述步骤2）将污水收集装置的水进行污水处理，并将处理后的污水流入清水池；具体为：
将污水收集装置的水依次经过格栅、调节池调节、厌氧处理、好氧处理、膜生物处理后进入清水池；
其中，所述厌氧处理和好氧处理中均设有流离球；
所述厌氧处理的时间为4-6h，膜生物处理后的污泥流入污泥池，泥水混合物流入厌氧池进行反硝化脱氮。
进一步地，所述步骤4）将景观池的水经水泵流入景观池净化***进行净化处理，处理后的水流入景观池，处理中的反洗水流入污水收集装置；具体为：
将景观池的水依次经过格栅、石英砂过滤和活性炭过滤后流入景观池，石英砂过滤和活性炭过滤中的反洗水均流入污水收集装置。
本发明的有益效果如下：
本发明通过将井水和地表水等水源一部分净化后供人们使用，一部分注入清水池，另外一部分直接流入中水***供使用；使用后的污水经污水处理***进行处理后，流入清水池供景观池或中水***应用，景观池的水可以经过处理后进行循环使用，同时处理景观池污水的反洗水流入污水收集装置进行再次处理使用。
本发明通过将交通***的水进行处理后，循环使用，避免了污水流出影响环境；将处理后的水部分应用于景观池，且景观池的水可以循环应用，既节约资源，又美观。
附图说明
图1为本发明提出的一种交通***水体治理***的结构示意图；
图2为本发明提出的水净化***的结构示意图；
图3为本发明提出的污水处理***的结构示意图；
图4为本发明提出的景观池净化***的结构示意图；
图5为本发明提出的中水***的结构示意图；
图中:
1、水源装置； 2、使用水存储装置；3、污水收集装置；4、清水池；5、景观池； 6、景观池净化***；601、第二格栅；602、第二石英砂过滤罐；603、第二活性炭过滤罐；7、中水***；701、第一回收泵组；702、第二回收泵组；8、水净化***；801、第一石英砂过滤罐；802、第一活性炭过滤罐；803、软化罐；804、反渗透单元；805、消毒器；9、污水处理***；901、第一格栅；902、调节池；903、厌氧池；904、好氧池；905、膜生物反应器。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
以下将结合附图对本发明进行详细说明，如图1所示：本实施例所述的一种交通***水体治理***，包括水源装置1、使用水存储装置2、污水收集装置3、清水池4、景观池5、景观池净化***6和中水***7；
所述水源装置1的出水口分别与所述使用水存储装置2、清水池4、中水***7相连通；其中，水源装置1为井水或者地表水，实际是交通***的水体来源。
所述水源装置1与所述使用水存储装置2之间设有水净化***8，所述使用水存储装置2的水经使用后变成污水流入污水收集装置3；
所述污水收集装置3经污水处理***9流入清水池4，所述清水池4的出口分别与所述景观池5和中水***7相连通；
所述景观池5的出水口经景观池净化***6后循环至景观池5，景观池净化***6中的反洗水流入所述污水收集装置3。
进一步地，所述水净化***8包括依次连接的第一石英砂过滤罐801、第一活性炭过滤罐802、软化罐803、反渗透单元804和消毒器805，所述第一石英砂过滤罐801与所述水源装置1连接，所述消毒器805与使用水存储装置2连接。
经重复过滤、软换、反渗透和消毒后的井水或者地表水用于人们使用。其中，第一石英过滤罐801，以粒径为0.5-10mm的精制石英砂为填料，粒径分级配自下而上逐渐减小；第一活性炭过滤罐802罐内下层装填精制石英砂，粒径2.5-4.0mm，上层装填椰壳活性炭，粒度：1-2mm。通过两次过滤，水中的杂质进一步被过滤掉，软化罐803主要为装填有阳离子交换树脂的软化罐，以树脂内的Na+ 置换水中的Ga2+、Mg2+，达到去除水中硬度的目的。软化水一部分作为人员洗漱用水，另一部分经后续反渗透单元804进一步去除有害物质作为人员饮用水及厨房用水，从源头保证人员用水健康及安全。其中，反渗透单元8040主要以反渗透膜为主要处理单元，通常采用两级串联反渗透膜进行处理，处理出水经紫外消毒器进行消毒，以供站内人员使用。
进一步地，所述污水处理***9包括依次设置的第一格栅901、调节池902、厌氧池903、好氧池904和膜生物反应器905，所述第一格栅901与所述污水收集装置3连接，所述膜生物反应器905与所述清水池4连接，所述清水池4还用于所述膜生物反应器905的反冲洗，所述厌氧池903和好氧池904内均设有流离球。所述膜生物反应器905经膜反冲洗与所述清水池4连通，所述厌氧池903和好氧池904内均设有流离球。
具体地，生活污水经汇集后，首先经第一格栅901去除水中大的漂浮物质，以保护后续水泵及管道，防止堵塞；后进入调节池902对水质水量进行均和， 此调节池902的设立，主要目的在于因为服务区内各时段如：高峰期以及夜间污水排放量不同，水质也不同，调节池902的设立可受纳一定时间内（通常为8-12h）内的所有污水，污水在水力条件下在调节池902内达到混合均匀，再经提升泵以均匀的流量将污水提升至生化处理***进行连续稳定的生化处理。生化处理主要以厌氧+好氧+MBR为主要处理单元，在厌氧池903内污水进行以水解酸化为主的厌氧反应，通常采用常温厌氧反应，即温度为25-30℃，设置的反应时间即污水在池内的停留时间为4-6h，将大分子难降解物质转化为小分子易降解物质，便于后续好氧阶段对污染物的生化降解。污水进入膜生物反应器905再进行进一步的生化降解反应去除污染物质，同时通过膜组件的微滤作用进行泥水的固液分离，通过自吸泵将滤后清水抽至清水池4作为回用水进行储存。同时，通过回流泵将膜生物反应器905内泥水混合物回流至厌氧池903进行反硝化脱氮，对水中高氨氮进行去除。此外，多余污泥排至污泥池进行污泥浓缩，污泥上清液返回调节池进一步处理，污泥定期外运。同时，为保证膜组件的使用性能，需定期进行反冲洗，反冲洗水取自清水池4。
更进一步地，所述景观池净化***6包括依次设有的第二格栅601、第二石英砂过滤罐602和第二活性炭过滤罐603，所述第二格栅601与所述污水收集装置3连接，所述第二活性炭过滤罐603处理的清水流入所述景观池5，所述第二石英砂过滤罐602和第二活性炭过滤罐603中的反洗水流入所述污水收集装置3。
进一步地，所述生物膜反应器905的混合液经回流与厌氧池903相连通。
更进一步地，所述中水***7包括第一回收泵组701和第二回收泵组702，所述第一回收泵组701连接冲厕水管和绿化洒水管，所述第二回收泵组702连接景观池，池水经景观池净化***6再循环回景观池5。
本发明通过将交通体系中的水进行***化的管理，同时由于水体的循环使用，极大地方便了交通体系的水质管理，首先，通过净化水***，保证了人们用水的健康安全；其次，通过合理的污水处理***，避免了水循环中出现瘫痪、停止的状态；再次，合理化的中水***，将处理后的水用于冲厕或者绿化，保证了大量冲厕和绿化时的使用；最后，通过景观池，既保证环境美观、宜人，又保证了水的循环使用。
本发明提出的一种交通***水体治理方法，包括以下步骤：
1）将水源装置的水进行净化水处理，并将净化后的水通入使用水存储装置，使用水存储装置的水经使用后流入污水收集装置；
具体地，将水源装置的水依次经过一级过滤、二级过滤、软化、反渗透、消毒后通入使用水存储装置，使用水存储装置的水经使用后流入污水收集装置；
其中，所述一级过滤为石英砂过滤，二级过滤为活性炭过滤，软化为阳离子交换树脂软化，所述反渗透为两节串联反渗透，所述消毒为紫外线消毒。
上述处理过程中，污水处理的运行条件为：常温条件下，极限运行温度为：0-40℃，一级过滤（石英砂过滤罐）及二级过滤（活性炭过滤罐）的滤速：5-10m/h，反渗透膜：工作压力：1.0-1.2MPa，回收率50-75%；紫外消毒器工作压力为0.6MPa。处理后***出水电导率<2μS/cm，浊度≤3NTU，总硬度（以CaCO3计）≤400mg/L。可以满足人员用水健康安全的要求。
2）将污水收集装置的水进行污水处理，并将处理后的污水流入清水池；
具体地，将污水收集装置的水依次经过格栅、调节池调节、厌氧处理、好氧处理、膜生物处理后进入清水池；
其中，所述厌氧处理和好氧处理中均设有流离球；
所述厌氧处理的时间为4-6h，膜生物处理后的污泥流入污泥池，泥水混合物流入厌氧池进行反硝化脱氮。
本阶段主要是流离技术和生物处理阶段相结合，在厌氧和好氧阶段分别加入流离球，其中流离球包括直径为12cm聚乙烯壳体，其内填充多孔隙填料，通过流离原理将污染物截留在载体上，再继而通过微生物作用降解污染物。此法污泥产量极低，仅为常规污泥法的40%，可减少污泥外运次数，同时，此法对氨氮的去除效率较高，运行管理简单，在交通不便的服务区站点极为适用。
通过污水处理后最终出水的水质情况良好：浊度≤5NTU，溶解性总固体≤1000mg/L，BOD5≤10mg/L，氨氮≤10mg/L，pH：6~9，能够满足回用水的要求。
3）将清水池的水流入中水***和景观池，当清水池的水量无法满足时，通过水源装置的水进行补给；
4）将景观池的水经水泵流入景观池净化***进行净化处理，处理后的水流入景观池，处理中的反洗水流入污水收集装置；
具体地，将景观池的水依次经过格栅、石英砂过滤和活性炭过滤后流入景观池，石英砂过滤和活性炭过滤中的反洗水均流入污水收集装置。
因景观池内水来自处理后的中水，水质情况较好，故仅需定期（10-15天，视水质情况而定）将水体内的悬浮物以及杂志进行滤除即可。本步骤中配套的格栅栅条间隙：10mm，主要作用在于去除水体中漂浮的树叶等大的杂质，而后经水泵加压依次经过石英砂及活性炭过滤罐，罐内填料分别为普通石英砂，粒度：2-8mm，果壳活性炭：2-4mm，填料装填厚度为罐体容积的2/3；经过过滤的水体在剩余压力下循环回景观池内，如此达到景观水循环净化的目的。同时，过滤罐依据运行情况10-15天进行反冲洗一次以去除截留的杂质，反冲洗用水取自清水池，反冲洗排水通过水泵抽吸至生活污水处理***调节池内，随污水一同处理。
实际中，因多余中水排至蒸发池，在池内水体长期静止厌氧的条件下，容易发生水质恶化发臭，故本申请通过加设景观池净化***，目的在于将蒸发池内水体定期循环净化，保证水质清澈，同时池内种植景观植物，将发臭的蒸发池改造为可以美化周边环境的景观池。
5）污水处理***出现故障、无法产生中水时，通过水源装置直接补给中水***。
本申请中，污水处理***的正常运行是保障整个水***能够正常循环的关键，但是一旦污水处理***出现故障，清水池水质无法保障，故需采用水源装置对中水***直接补给，保证冲厕及绿化用水的正常供给。
本申请中，首先，井水/地表水作为服务区的水源，经净化水***处理后供给服务区内固定工作人员及来往途中流动人员的生活用水。继而，经人员使用后产生的生活污水经污水处理***进行处理，处理后的中水储存在清水池中。清水池的中水一方面可经配套建设的冲厕水管网或绿化管网进行冲厕或绿化、道路冲洒等回用；另一方面，多余的中水排至蒸发池内，利用配套的景观水处理***，将易发生水体恶化的蒸发池改造成为水质良好、适于水生景观植物生长的景观池，美化周边环境。***产生的反冲洗水排至污水处理***随污水同时处理，无污染排放。另外，清水池设有井水/地表水补给管网，以缓解中水不足情况下的***回用需求。通过以上***的运行，可以满足服务区内水***的循环及零排放的要求。
本申请中，景观池净化***，主要工艺为格栅+石英砂过滤+活性炭过滤，运行周期视水质情况而定，一般为10-15天为一个周期，处理水达到《地面水环境质量标准》（GB3838-2002）中的Ⅴ类水体标准，主要包括：COD≤40mg/L，BOD5≤10mg/L，氨氮≤2mg/L，pH：6-9。
本申请中，污水处理技术采用流离技术+MBR膜技术的组合。因为生物处理法通常均产生剩余污泥，污泥产量大则增加剩余污泥清掏及外运次数，对于交通不便利的地区，这不仅使***运行管理不便且增加污泥处理费用。而流离技术不仅处理效果好且污泥产量仅为普通生物法的40%，故产量极低，运行管理方便。其中，流离球：直径12cm，内部填料为多孔性介质，孔隙率：70-85%，可有效截留处理污染物质。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种交通***水体治理***，其特征在于：包括水源装置、使用水存储装置、污水收集装置、清水池、景观池、景观池净化***和中水***；
所述水源装置的出水口分别与所述使用水存储装置、清水池、中水***相连通；
所述水源装置与所述使用水存储装置之间设有水净化***，所述使用水存储装置的水经使用后变成污水流入污水收集装置；
所述污水收集装置与所述清水池间设有污水处理***，所述清水池的出口分别与所述景观池和中水***相连通；
所述景观池的出水口经景观池净化***后循环至景观池，景观池净化***中的反洗水流入所述污水收集装置。
2.根据权利要求1所述的一种交通***水体治理***，其特征在于：所述水净化***包括依次连接的第一石英砂过滤罐、第一活性炭过滤罐、软化罐、反渗透单元和消毒器，所述第一石英砂过滤罐与所述水源装置连接，所述消毒器与使用水存储装置连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种交通***水体治理***，其特征在于：所述污水处理***包括依次设置的第一格栅、调节池、厌氧池、好氧池和膜生物反应器，所述第一格栅与所述污水收集装置连接，所述膜生物反应器与所述清水池连接，所述清水池还用于所述膜生物反应器的反冲洗，所述厌氧池和好氧池内均设有流离球。
4.根据权利要求3所述的一种交通***水体治理***，其特征在于：所述景观池净化***包括依次设有的第二格栅、第二石英砂过滤罐和第二活性炭过滤罐，所述第二格栅与所述污水收集装置连接，所述第二活性炭过滤罐处理的清水流入所述景观池，所述第二石英砂过滤罐和第二活性炭过滤罐中的反洗水流入所述污水收集装置。
5.根据权利要求4所述的一种交通***水体治理***，其特征在于：所述生物膜反应器的混合液经回流与厌氧池相连通。
6.根据权利要求5所述的一种交通***水体治理***，其特征在于：所述中水***包括第一回收泵组和第二回收泵组，所述第一回收泵组连接冲厕水管和绿化洒水管，所述第二回收泵组连接景观池，池水经景观池净化***再循环回景观池。
7.一种交通***水体治理方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）将水源装置的水进行净化水处理，并将净化后的水通入使用水存储装置，使用水存储装置的水经使用后流入污水收集装置；
2）将污水收集装置的水经污水处理***流入清水池；
3）将清水池的水流入中水***和景观池，当清水池的水量无法满足时，通过水源装置的水进行补给；
4）将景观池的水经水泵流入景观池净化***进行净化处理，处理后的水流入景观池，处理中的反洗水流入污水收集装置；
5）污水处理***出现故障、无法产生中水时，通过水源装置直接补给中水***。
8.根据权利要求7所述的一种交通水体治理方法，其特征在于：所述步骤1）将水源装置的水进行净化水处理，并将净化后的水通入使用水存储装置，使用水存储装置的水经使用后流入污水收集装置；具体为：
将水源装置的水依次经过一级过滤、二级过滤、软化、反渗透、消毒后通入使用水存储装置，使用水存储装置的水经使用后流入污水收集装置；
其中，所述一级过滤为石英砂过滤，二级过滤为活性炭过滤，软化为阳离子交换树脂软化，所述反渗透为两节串联反渗透，所述消毒为紫外线消毒。
9.根据权利要求8所述的一种交通水体治理方法，其特征在于：所述步骤2）将污水收集装置的水进行污水处理，并将处理后的污水流入清水池；具体为：
将污水收集装置的水依次经过格栅、调节池调节、厌氧处理、好氧处理、膜生物处理后进入清水池；
其中，所述厌氧处理和好氧处理中均设有流离球；
所述厌氧处理的时间为4-6h，膜生物处理后的污泥流入污泥池，泥水混合物流入厌氧池进行反硝化脱氮。
10.根据权利要求9所述的一种交通水体治理方法，其特征在于：所述步骤4）将景观池的水经水泵流入景观池净化***进行净化处理，处理后的水流入景观池，处理中的反洗水流入污水收集装置；具体为：
将景观池的水依次经过格栅、石英砂过滤和活性炭过滤后流入景观池，石英砂过滤和活性炭过滤中的反洗水均流入污水收集装置。
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