CN112125419A - 一种资源就地优先回用与污染负荷减量的分散式生活污水源头分离收集方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于污水收集与处理的技术领域，涉及一种资源就地优先回用与污染负荷减量的分散式生活污水源头分离收集方法，包括：灰水经灰水收集汇集井收集后排入灰水收集管网；黑水经黑水截流溢流井收集后排入资源化处理回用***进行资源回用，少量偶发的富余黑水经溢流管就近排入灰水收集管网。本发明提供的收集方法可以让村镇生活污水中的黑水在产生源头实现源头分离、分散收集、就地处理和资源回用等多重效果，既能有效地减少村镇生活污水的水量而缩小管网设计建设规模，又能极大地降低管网所收集到的混合污水中的COD、氨氮、总氮和总磷等污染物的浓度而降低后续生活污水的处理难度和处理费用，具有广阔的应用前景。

Description

一种资源就地优先回用与污染负荷减量的分散式生活污水源 头分离收集方法

技术领域

本发明属于污水技术领域，具体涉及一种资源就地优先回用与污染负荷减量的分散式生活污水源头分离收集方法。

背景技术

村镇生活污水泛指化粪池出水、厨房排水、浴室排水和生活洗涤排水等，其中化粪池出水又称污水或黑水，是水量最小但碳氮磷等污染物浓度最高的一股排水；而厨房排水、浴室排水和生活洗涤排水则统称生活废水，除厨房排水中含有一定的油脂和盐份外，其他股排水的COD、氨氮、总氮和总磷等各项污染物浓度均较低。

当前，全国各地正在如火如荼地推动“厕所革命”工作，“厕所革命”的基本目标之一是让广大农村群众用上干净卫生的厕所，革掉粪水暴露、蚊蝇孳生，霍乱、痢疾等肠道传染病和血吸虫病等寄生虫病高发的简易厕所，而水冲厕所是目前使用最为成熟的卫生厕所，但水冲厕所会产生大量的粪污，是当前社会生活污水的主要来源之一。

现有村镇生活污水的收集方式与城市生活污水的收集方式一样，大多在污水的产生源头统一收集后混合输送到后续处理终端进行处理。在村镇生活污水产生和收集过程中，管网末端所收集到的生活污水具有水质水量波动大、碳氮比例失调和氮磷浓度高等特点，其主要原因在于收集范围内的用水排污不均衡。而水质水量波动大和碳氮比例失调则最终会表现在处理***运行不稳定和处理成本高昂两方面。此外，现有的混合收集模式所配套的处理工艺均以将含氮磷物质从污水中去除为主，不仅需要投入大量的能源、药剂、人力和物力，而且还造成了污水中氮磷钾资源特别是磷和钾的不可逆损失，不利于构建可持续发展的新农村。

城市成熟的市政污水混合收集的模式应用到村镇地区所造成的末端水质水量波动大、处理***运行不稳定和处理费用高等问题已日渐突出。随着高铁在我国的全面普及，高铁上的真空厕所也逐渐走向污水治理领域，目前已有不少科研院所和环保公司已研发出了粪污甚至是污水负压收集***或设备并应用于包括村镇污水在内的污水治理领域且发挥出了传统重力收集管网所不具备的效率和效果，但负压收集***设备多、制造安装要求高、后续运行维护强度大以及管理成本高等诸多现实问题已严重限制了该技术的推广应用。因此，为降低村镇污水的处理难度和处理成本，亟需一套有别于现有收集模式的源头分质收集、就地资源化、污染负荷减量化的新型村镇污水收集***。

发明内容

本发明旨在提供一种有别于现有混合式收集和负压收集的新的资源就地优先回用与污染负荷减量的分散式生活污水源头分离收集方法。

具体地，本发明提供了一种资源就地优先回用与污染负荷减量的分散式生活污水源头分离收集方法，其中，该方法包括：灰水经灰水收集汇集井收集后排入灰水收集管网；黑水经黑水截流溢流井收集后排入资源化处理回用***进行资源回用，少量富余黑水经溢流管就近排入灰水收集管网。

进一步地，所述黑水截留溢流井包括进水管、出水管和溢流管，进水管连接化粪池出水管，出水管的管底标高与进水管的管底标高保持一致，溢流管的管底标高与进水管的管顶标高保持一致，出水管与资源化处理回用***相连，溢流管与灰水收集管网相连。

进一步地，本发明提供的资源就地优先回用与污染负荷减量的分散式生活污水源头分离收集方法包括将生活杂用排水统一收集到灰水收集汇集井，再由各个灰水收集汇集井排入灰水收集管网，所述灰水收集汇集井有多个进水管分别与各杂用水排水口相连接，出水管与灰水收集管网的管道相连接。

进一步地，所述灰水收集汇集井包括格栅网、进水管和出水管，所述格栅网倾斜安装于灰水收集汇集井内部以将灰水收集汇集井分割为拦截区和透过区两个部分，所述进水管设置于拦截区，所述出水管设置于透过区且为三通管，所述三通管设置于透过区高度1/4-3/4的位置且三个开口方向分别朝向井底、井顶和出水方向，朝顶管道延伸到高于任何一条杂用水进水管管顶标高的位置，朝底管道延伸到距离井底1/5H处。

进一步地，所述格栅网中的格栅间隙为0.5-5cm。

本发明根据村镇生活污水的不同来源及其水质水量特性，将生活污水分为黑水和灰水两类并分别进行收集，该收集方法有别于现有混合式收集和负压收集，在村镇污水的产生源头小范围构建两套完全独立的雨污分流的收集管网分别收集高氮磷钾浓度的黑水和低碳氮磷浓度的灰水，以便后续针对这两类污水的水质进行处理。本发明提供的收集方法可以让村镇生活污水中的黑水在产生源头实现源头分离、分散收集、就地处理和资源回用等多重效果，既能有效地减少村镇生活污水的水量而缩小管网设计建设规模，又能极大地降低管网所收集到的混合污水中的COD、氨氮、总氮和总磷等污染物的浓度而降低后续生活污水的处理难度和处理费用，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明提供的分散式生活污水源头分离收集方法的平面示意图；

图2为本发明提供的黑水截留溢流井的剖面图；

图3为本发明提供的灰水收集汇集井的结构示意图。

具体实施方式

黑水：水冲厕所的粪污被排入化粪池，化粪池出水即为黑水，黑水中氮磷钾含量很高，将黑水中的氮磷含量处理到达标排放技术难度大、成本高。在一种具体实施方式中，黑水中的COD浓度为150-650mg/L，氨氮浓度为130-230mg/L，总磷浓度为3-20mg/L，钾离子浓度为100-300mg/L。

灰水：生活杂用水的统称，包括但不限于除化粪池出水外的浴室排水、厨房排水、洗衣台和洗手池排水、洗衣机排水和庭院清洗排水。在一种具体实施方式中，灰水的COD浓度为50-80mg/L，氨氮浓度为5-10mg/L，总氮浓度为5-15mg/L，总磷浓度为0.2-0.5mg/L。

本发明中所述的黑水或灰水，均不含屋面或地表雨水。

在本发明中，如图1所示，所述灰水汇集井有多个进水管分别与各杂用水排水口相连接，灰水(包括但不限于浴室排水、厨房排水、洗衣台和洗手池排水、洗衣机排水、庭院清洗排水等各类生活杂用排水)统一收集到灰水收集汇集井中，再由各个灰水收集汇集井排入灰水收集管网，灰水收集管网与现有污水收集管网一样，在组成上并无特别；但灰水收集管网不主动收集化粪池出水，冲厕水被排入化粪池，化粪池出水专门排入黑水截流溢流井并被优先导排到资源化处理回用***进行处理，仅少量偶发的富余黑水会在资源化回用需求量较低时通过黑水截流溢流井的溢流口排入灰水收集管网，之后再排入污水处理***。

在本发明中，所述黑水截流溢流井与灰水收集汇集井原则上每家每户各设置1个。其中，如图2所示，所述黑水截流溢流井包括1个进水管(或称进水口，下同)101、1个出水管102和1个溢流管103，进水管101与化粪池出水管相连，出水管102与资源化处理***相连，溢流管103与灰水收集管网相连。出水管102的管底标高与进水管101的管底标高保持一致，溢流管103的管底标高与进水管101的管顶标高保持一致，从而确保在正常情况下黑水能优先通过出水管102排入后续的资源化处理***而不会通过溢流管向灰水收集管网溢流，同时在资源化回用需求量较小时黑水会因没有出路而在资源化处理回用***和管网中累积，导致黑水出水管及黑水截流溢流井积水，并通过安装于稍高处的溢流管向灰水收集管网溢流，从而确保化粪池始终能够正常出水而不会影响到村民的日常生活排污。此外，出水管的管径通常不小于进水管。

在本发明中，所述灰水收集汇集井的具体结构如图3所示，包括格栅网1、进水管2和出水管，所述格栅网1在井内对角的位置倾斜安装于灰水收集汇集井内部以将灰水收集汇集井分割为拦截区4和透过区5两个部分，所述进水管2设置于拦截区4且数量可以为多个，多个进水管2分别与各杂用水排水口相连接，所述出水管设置于透过区5且为三通管，所述三通管设置于透过区高度1/4-3/4的位置且三个开口方向分别朝向井底、井顶和出水方向(分别命名为朝底通道31、朝顶通道32和出水通道33)，朝顶通道32延伸到灰水收集汇集井的极限液面以上、即高于任何一路进水管的管顶位置，朝底通道31延伸到距离井底1/5H处。其中，所述朝底通道31设置的目的是为了确保漂浮在井内表层浮渣和浮油不会被出水带出而进入污水收集管网，而朝底通道31不能延伸到井底是为了防止沉淀在汇集井内的泥浆被出水带出而进入污水收集管网。所述朝底通道31延伸到距离井底1/5H，具体还包括不应低于5cm，以确保泥渣能在汇集井内有效地沉淀而不会被出水带出。所述朝顶通道32设置的目的是为了确保从底部出水的三通出水管内的水面压强与大气压强保持一致以确保灰水出水管的出水顺畅。工作时，灰水从进水管2引入灰水收集汇集井的拦截区4中，灰水中的油脂以及颗粒状物质被格栅网1拦截，剩余灰水进入透过区5中，经沉泥、沉砂处理后，上清液依次从三通管的朝底管道31和出水通道33流出，之后再流入灰水收集网管。这种构造可以在灰水收集汇集井的剖面上将井内的水从上而下(井底)划分成浮渣浮油区、澄清区和沉砂沉泥区，将浮渣和浮油保留在井内表面水层上、将沉砂和沉泥保留在井底、而只让中间较为澄清的灰水流出汇集井排入灰水收集管网。经如此处理之后，能将各类生活杂用中夹杂的固体颗粒、漂浮垃圾和油脂等杂物在污水的产生源头从污水中分离出去，从而有效降低污水收集管网的污堵风险和降低污水中碳氮磷等污染物的浓度，甚至可以省去末端处理***的格栅池和沉砂池等专用设施设备，降低污水的处理难度，降低后续处理***的建设成本和污水的处理成本。

Claims (5)

1.一种资源就地优先回用与污染负荷减量的分散式生活污水源头分离收集方法，其特征在于，该方法包括：灰水经灰水收集汇集井收集后排入灰水收集管网；黑水经黑水截流溢流井收集后优先排入资源化处理回用***进行资源回用，少量富余黑水经溢流管就近排入灰水收集管网。

2.根据权利要求1所述的资源就地优先回用与污染负荷减量的分散式生活污水源头分离收集方法，其特征在于，所述黑水截留溢流井包括进水管、出水管和溢流管，进水管连接化粪池出水管，出水管的管底标高与进水管的管底标高保持一致，溢流管的管底标高与进水管的管顶标高保持一致，出水管与资源化处理回用***相连，溢流管与灰水收集管网相连。

3.根据权利要求1所述的资源就地优先回用与污染负荷减量的分散式生活污水源头分离收集方法，其特征在于，该方法包括将生活杂用排水统一收集到灰水收集汇集井，再由各个灰水收集汇集井排入灰水收集管网，所述灰水收集汇集井有多个进水管分别与各杂用水排水口相连接，出水管与灰水收集管网的管道相连接。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的资源就地优先回用与污染负荷减量的分散式生活污水源头分离收集方法，其特征在于，所述灰水收集汇集井包括格栅网、进水管和出水管，所述格栅网倾斜安装于灰水收集汇集井内部以将灰水收集汇集井分割为拦截区和透过区两个部分，所述进水管设置于拦截区，所述出水管设置于透过区且为三通管，所述三通管设置于透过区高度1/4-3/4的位置且三个开口方向分别朝向井底、井顶和出水方向，朝顶管道延伸到高于任何一条杂用水进水管管顶标高的位置，朝底管道延伸到距离井底1/5H处。

5.根据权利要求4所述的资源就地优先回用与污染负荷减量的分散式生活污水源头分离收集方法，其特征在于，所述格栅网中的格栅间隙为0.5-5cm。

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