CN102121239A - 一种大面积收污、治污的方法 - Google Patents

Abstract

一种大面积收污、治污的方法。其收污、治污骨干工程由长主干管末尾联接污水处理厂组成，长主干管是沿污染河、湖岸边建设，收集输送城、镇、远郊区各污染源送来的小支管、分支管污水；污水处理厂是从主干管出口的出水池起，接长沉清池段，接由长沉清池(9)横向流出入其下的浅太阳池宽顶堰段，接宽顶堰溢流入其下的天然生物稳定塘。其中两厢长沉清池前各有进水闸门，尾各有冲刷闸门，冲刷闸门后接污泥陡渠输送依序入其后的多厢污泥干化池组成。其中的天燃生物稳定塘筑有长堤与河、湖隔开，堤上设有通河、湖的闸门。还有长沉清池中沉落的污泥是开池尾的冲刷闸门定期冲走。

Description

一种大面积收污、治污的方法

技术领域

是一种大面积收污、治污的方法，是收、治陆地上城镇生活污水、工业废水和水面上因油船撞坏泄漏的大面积油污，均属本技术方法的一个总构思的所关联的领域。

背境技术

我国水污染、生态污染已极其严重，很多是黑水长流，万众揪心，昔日的青山绿水，遭到严重破坏，已不是一小块或几块，而是大半个中国的大部分地区都严重被污染了，因各种原因，已变得无法有效控制住了，致使土壤、地下水变坏变质，井水河水不能饮用的地区很多，严重影响人民群众生活健康和社会安定。现有技术，是靠建各种大小污水处理厂，但因受技术、投资限制，赶不上污染发展需要治理的速度，仍然有大量污水在流至河、湖、海。需要创新钻研出更可靠高效的、能大面积治理、包括改造治理的、能大幅度节能节省投资和设备的技术、方法，以治住我国因经济迅速发展所引起的越来越严重的水污染、生态污染，保护我国宝贵水资源，这是我国基本的建设问题之一。

发明内容

是提出一种大面积收污、治污的方法，是既能收、治陆地上城镇、乡村生活污水，工业废水，又能收、治水上油船被撞坏泄漏出大面积油污的方法。

本一种大面积收污、治污的方法，首先是提出建立各条较大严重污染河流、湖泊为单位的或以沿河大城市为单位的治污专门委员会，是对本河、湖流域严重水污染、生态污染治理专职负责，问责目标明确，以把污流变清流，恢复青山绿水为神圣职责。这很重要，因为我国水污染、生态污染不是一件小事情，不是一小块，只靠行政检查督促所能解决的问题。领导只检查督促命令各污染源单位、各工厂自己去治理好污染，长期的事实证明，因各种复杂原因，起不到能彻底治住好的效果。当以较大的污染严重河流、湖泊为单位或以沿河大城市为单位建立起专门治污委员会，统筹所属河、湖流域水体污染治理各项事业，授予绝对权威，直接执行国家环保法令，现场现管，如对所属流域内各方批准立项不合格环保要求的有最后一票否决权，对新工厂开门生产是否够环保有直接检查批准权。最重要的是各专门治污委员会本身开始就是水污染治理骨干工程建设单位，可领导组建治污技术施工队伍，也可通过招投标可信的施工单位建设所属骨干工程，以带动各地区、各污染源单位积极行动起来全民治污。但先要按本发明专利技术对属河、湖流域全面作好调查规划，然后除骨干工程由专利权人完成设计外，其他的如雨污分流管网，也可委托业务设计单位设计，要想彻底治好水污染，就要下大决心花大力气，克服艰难，像修建高速公路和水利工程那样，投入足够资金技术，主动动手建设治污骨干工程，以带动全面治污，只要看到政府下大决心治污，各污染源单位就会积极行动起来治理好各自的污染工程，这就是机制作用深入到治污具体工程建设中去。非此触动不了、改造治理不好各种严重的水污染和已有的“旧帐”污染，也不能就在“旧帐”水污染不治好的基础上能建设治理好新的水污染工程。本大面积治理水污染、生态污染的方法就是先要进行治污体制创新，才能事半功倍，请求重视。

本一种大面积收污、治污的方法之二，是提出沿被严重污染的河、湖、海、岸边建长主干管(1)，各污染源区、工厂区自己治理或改造治理好各自的污染工程，以小支管(2)把污水送入主干管，而在一般市内都有污水流出的小黑水河沟岸建好分支管(3)，先收集流向小河沟各条小支管污水包括城乡生活污水都送入主干管，即用长主干管把宽广的城镇区远郊区，已建、未建污水处理厂的各污染区都串联起来。所有小支管(2)、分支管(3)、主干管(1)都要求高致密不渗漏的钢筋砼管、铸铁管或特制防腐蚀防磨钢管，包括接头，以便管内污水不渗漏到管外土壤和河水中去，要下大决心不怕脏不怕累克服困难，过细攻坚，就能全面治住我国严重的水污染问题。特别要重视城镇、乡村生活污水的彻底治理，城、乡生活污水是富含病菌、病毒富营养化严重污染河水的根源，过去不够重视，现在就要重视城、乡生活污水彻底治理。对于城镇生活污水下水道，要一根根清理出来，把雨水和生活污水分开，把污水先用钢筋砼圆井收集起来，从圆井再伸出小支管、分支管送入主干管。主干管沿河、湖海岸边建设，可节省有用土地面积，便于拦截收集排向河、湖、海的各条污水，一条也不漏掉，更在于成为今后想任意排河、湖、海的门栏。建长主干管，才能触动治理和改造治理好已有的包括遗留的严重污染问题，才能收集大面积污水，才能建大的污水处理厂，才能治理收效快、达到又快又好的目标。主干管可根据所在河、湖岸要接入的各污染源污水的多少一起作好设计，并留足将来发展要接入的带阀门的支管法兰接头。主干管可分段或全河段建设，如对岸污染源少些，可设分支管收集再桥架过河送入这岸主干管内。如一般小工厂污染情况较轻，也可申请直接以只除沙、除渣后送入主干管，但污染大较特殊的污染源，要自己处理好污水后才能以小支管送入主干管。各污染源也可采用本专利设计图纸缩小规模，从小支管联入主干管，如高程低可设泵提高联接，主干管末端一般要设泵提高以便联接污水处理厂。主干管一般以需要的底纵坡形成1～1.5m/s左右的流速重力流输送到污水处理厂去，途中由水位调节(兼调气)井调节，水位调节井(5)圆顶依序要高出河水最高洪水位。主干管终端宜选在有一定面积浅水河湾、河垸处，以便建本日处理量达100-120万m大的污水处理厂(见附图1)。本发明提出沿河、湖岸建长主干管，还有另一大用途，即当河水面发生油船被撞坏泄漏出大量油污时，可用我国自己设计的收油污船、收油装置等设备收集起来打入主干管内输送(详见后述)，因此沿岸建长的主干管，也是对付水面发生上述灾害所必须的设备。

本一种大面积收污、治污的方法之三，是钻研出一种日处理污水达100-120万m左右的大型污水处理厂，具体组成是由主干管(1)出口后入出水池(6)段起，接两厢组成的长沉清池(9)段，接由长沉清池横向流出入其下的浅太阳池宽顶堰(11)段，最后接经宽顶堰尾溢流落到其下的天然生物稳定塘，其中两厢长沉清池前各有进水闸门(7)，尾各有冲刷闸门(10)，冲刷闸门后接污泥陡渠，再接多厢污泥硝化干化池，一起组成本污水污水处理厂，其中大天然生物稳定塘筑有长堤与河、湖相隔，堤中设有通河闸门。具体设计是主干管出口顶要高于出水池水面1.5米左右，是沿主干管出口外建渐扩大的同心圆圈板，是逐级跌落台阶板，使主干管出口水流向四周逐级低落充分曝气掺氧，出水池出口宽要与其下的两厢长沉清池水面总宽同宽，污水流散落到长沉清池水面，设有进水闸门(7)控制，长沉清池水深不小于5-6m，矩形断面尺寸依断面平均流速控制在0.3m/s以下而定，在主干管内处理污水技术，是利用距主干管出口前相当长距离处的主干管上，经水位调节井(5)口加入二氧化氯(液体)，也可改用弯管喷头加入臭氧和主、辅混凝剂一起，利用主干管相当长的管内封闭、紊流、常温状态下充分混合进行氧化反应降解污水中污染物.污水流到长沉清池后慢速前进，在长沉清池中，是钻研出实现水下生物接触氧化法处理污水的一种新颖实用的创新方法，即是在池底起用适当直径的不锈钢管构筑成水下固定床构架，在构架中用稻草或桔杆捆扎成长的圆捆，纵横叠置于构架中成填料，捆间要有适当的空间，稻草、桔杆接触表面积大，在水中寿命长，机械吊、换容易，鼓风机通过底板中埋管联通构架水平管的孔眼布气供氧，使生成的微生物浓度高，去除有机污染物效率高.产生的污泥少，逐渐沉落池中，使污水去氮除磷，去除COD率高。污水流在长沉清池(9)中生物接触氧化处理后，污水流是横向流经长外侧墙水下孔洞(13)流出，流入其下的浅太阳池宽顶堰(11)段，在侧墙水下孔洞进口名内，设有孔洞闸门(12)，在闸门后设有能从闸门槽提出检修的扁框式活性炭过滤体(14)过滤，其后设有外贴超滤膜面或反渗透膜面的截污不绣钢丝网帘(15)截污，是每天可用潜水电泵冲洗膜面污物于长沉池内，为的是彻底去除重金属、病菌、病毒等污染物，不使流到以后的水流中去，这就是彻底综合治理的，因为在长主干管内用臭氧等已氧化去除重金属离子，加上沉清池中稻草、桔杆的拦截去除，加上孔洞内活性炭过滤体吸附，超滤膜、反渗透膜截污网帘截污，这是本发明多道大量去除重金属离子等，由于长沉清池处理出水是从一边长外侧墙水下孔洞横向流出，长沉清池中水面污染物是不会流到浅太阳池宽顶堰段到稳定塘中的了。又因孔洞顶以上侧墙高，即长沉清池水面以上水上超高有足够高，在未来增加工厂增加一定量污水量也可满足，不需要扩建，为了不使长沉清池沉落中的污物、污泥进入水下孔洞口内，这需在孔洞进口底到长沉清池底要有足够高度，例如不小于1.5米，因此长沉清池固定床构架(8)自池底起1.5米高度内不能填置稻草、桔杆填料，以便池内污泥在开池尾冲刷闸门(10)冲走到污泥干化池中去。浅太阳池宽顶堰(11)段的白混混凝土底板中嵌满露出的白细卵石，池中设有纵横间距均匀的不绣钢丝立排网，都喷涂牢固的分子筛纳米级锐钦型TiO₂半导体催化剂，是利用太阳自然光照射(晚上以紫光灯照射)，再进一步深层次进行光催化氧化灭菌消毒降解污水流中余留的污染物质。最后水流经宽顶堰尾溢流散落到其下的有大水面积的天然生物稳定塘，经停留，生物吸收分化，微生物代谢分解，使达到三类活性水标准，是没有氮、磷、重金属，病毒、病菌、血吸虫、及大量有机污染物等进入稳定塘内了。可建成大型循环持续再利用的稳定水源，以用于工业用水，用于农业可灌概蔬菜、水果、花卉等，因没有重金属、病菌、病毒和大量有机物污染物等污染，对人体无害了，也不污染土壤的了。要把这种稳定水源利用完以期达到很少开稳定塘围堤(18)上通河闸门(19)排到河、湖中去，但即使少量排入河、湖内，因已是三类活性水和天然河水混合，已可满足饮用水源标准的。如全国沿河各大城市都建起本治理水污染合理工程，就可达到保护我国河、湖宝贵水资源，也不会富营养化产生兰藻等灾害，以逐步恢复我国优良水生态环境。

重要的是，也可取消上面陈述的宽顶堰(11)，水流经侧墙水下孔洞(13)，直接溢流到其下的大型天然生物稳定塘，浅太阳池是在其下的天然生物稳定塘内整理出一长块水深30cm左右的长条块，用白水泥铺底，池中同样设有纵横间距均匀的不绣钢丝立排网，也都喷涂TiO2半导体催化剂，在太阳照射下同样起光催化进一步降解水中深层次余留的各污染物质，取消宽顶堰可节省掉宽顶堰(11)段长厚实的大块钢筋砼工程量了，更可节省投资。

对于长沉清池中污泥的冲洗是因池中底设有1/500底纵度，因池前有进水闸门，池尾有冲刷闸门，当池内污泥需要冲洗时，先关长沉清池前进水闸门关至闸门下出流，再打开池尾冲刷闸门，池内水位迅速降低成急流，池内污泥很快就可冲出，浓污泥流经冲刷闸门后陡渠，依序输送到多厢组成的污泥干化池中聚存待处理，污泥转运利用是大难题，本发明经调查钻研首个提出把污泥与垃圾机械混合，以改善污泥的空隙率含水率再和稻草、桔杆切断机械混合，使成易燃体，因污泥高含有机物是可燃的，再和一定比例的煤混合，用于发电，污泥、垃圾因量大危害大极难处理，如污泥垃圾填埋面积大，下雨滤液扩散，严重的污染生态环境，现化为最有用资源用于发电消耗掉，连重金属离子、病菌、病毒都消灭干净，是具有极大的经济，环境意义，其灰粉还可用于制砖，这种开发可发展成新兴产业和新经济增长点，三类水的大面积稳定塘，还可大量养鱼增产，可扩大社会就业，一举多得，请求关注支持。

一般现有城市污水处理厂，处理污水容量小，一般日处理污水只有20-40万m左右，耗能，运行机械量大、工作量大，相对建设投资大、技术结构也相对复杂，所覆盖的治理污染面积也小，缺乏追求又快又好一盘棋综合高标准治理条件，且治理污染不彻底，如重金属、病菌、病毒等没有高标准治理，一般是应急才着手分散建小型污水处理厂。而本一种大面积收污、治污的方法发明专利所建的污水处理工程，是为深入彻底综合治理的，如采用长主干管长距离大面积收集输送污水量大，采用水利工程设计经验与水污染防治技术原则要求相结合，设计出的日处理污水达100-120万m都是深入钻研设计，综合开发利用的，而且是切实可行的，如以100万m/d为实例，每秒流量也只11.6m/s，这对主干管设计很容易实现，管过水断面积也不大，何况全主干管是由小到大，开始长距离管内流量小、工程量也小，到两厢沉清池每厢设计流量也只是5.8m/s，如暂定长沉清池长80米，宽8米，水深6米，池水面纵坡按1/100计算，池中平均流速只在0.12m/s左右。如定横向流经的浅太阳池宽顶堰或薄壁堰，堰进水宽按40m，溢流单宽流量只0.145m/s，堰尾端溢流水头也不大，溢流冲刷力也小，都可顺利实现。本大型污水处理厂可说一厂等于多厂，覆盖能治理和改造治理被污染区面积大，相对投资小，节能，运行设备少，因日处理污水量大，相对污泥量也大且集中，正好集中开发以代替大量价贵的煤用于发电，解决污泥、垃圾难于处理的大问题。

还有，当河、海水面上发生油船撞坏，泄露大量油污染于河、海水面上，就可及时用先进的围油污收油污设备，从水面收起油污，打入岸上主干管内，和污水一起输送，过长沉清池时可前后闸门都打开，降低水位不侧流，直接输送到多厢中的一厢淤泥干化池中储存，再短时间加药化学消油污，短期处理掉。关于收油污、围油污设备可开发：“一种带围油栏和收油装置的围油收油装置”(发明专利号ZL01106903.1，改进的ZL2004100230584)和“一种多用途的收油挖泥船”(专利号：ZL96235015.X改进的ZL01106902.3)各重要港口管理单位，三峡、丹江口、小浪底等重要运行单位要以长远的眼光重视联合国环境计划署提出的APEL计划，意即“地区级紧急事故意识和准备”重视联合国的APEL计划，着手谋划以求发生河、海水面突发溢油事故时，不是束手无策无法应付了。

本大型污水处理厂的处理污水工程布置型式技术方法，还可用于诸如南水北调水道、城市总供水道末尾处的净水、除泥沙、灭菌、消毒、去氮除磷，去除重金属等各种污染物的生活水源处理厂以达到高标准，高水质保护人民的卫生健康，同样具有重要意义。

附图说明：

图1是本一种大面积收污、治污的方法总体工程布置示意图

图2是本大型污水处理厂平面布置示意图

图3是图2的A-A横断面布置示意图

图4是本污水处理方法工程型式用于城市总供水道上末尾生活水源处理厂平面布置示意图

图中：

1、主干管        2、小支管        3、分支管      4、井泵房

5、水位调节井    6、出水池        7、进水闸门    8、水下固定床构架

9、长沉清池      10、冲刷闸门     11、宽顶堰     12、孔洞闸门

13、水下孔洞     14、扁框式活性炭过滤体

15、外贴超滤膜的截污钢丝网帘  16、污泥陡渠  17、污泥干化池

18、稳定塘围堤   19、通河闸门

具体实施方式

先是选择一条适当大的严重污染的河流或湖泊为试点，努力突破各种框框，以敢为人先创新精神，组织成立治污委员会这一治污创新体制，组成精干领导班子，目标是把所定下要进行水污染治理的河或湖全流域污染彻底治理好。包括有些是改造治理好，要有相应足够的投资和技术力量的投入，先要动手进行全流域的调查，按本一种大面积收污、治污的方法作好规划设计，招标定下可信的骨干工程施工单位，动手按设计全程高标准施工，同时督促已有各污染源单位治理改造好他们各自治污工程，以小支管(2)、或分支管(3)送入主干管(1)，不够治理标准的，不准接入，未来新建设新污染源单位要接入，是够污染治理标准后，可从主干管上预留的带阀门的支管法兰接头接入，当治理好后，总结经验评估提高，再在其他严重污染河、湖动手治理，施工建设，当一处治污工程建好后，就要动手管理好已建的各水污染治理工程，缺一不可。以期达到保护住我国各大河流、湖泊宝贵水资源，这是我国社会主义最基本的建设，水污染不治理好，我国紧缺的极其宝贵的水资源就保护不好，就不可能进入环境友好型小康社会。

Claims (6)

1.一种大面积收污、治污的方法，其收污、治污骨干工程由长主干管末尾联接污水处理厂两部分组成，其特征是长主干管(1)沿污染严重河、湖、海岸边建设，以收集输送所及污染区各污染源以小支管(2)分支管(3)送来的大量污水，也可收集输送因油船被撞坏泄漏于河水面的大面积油污，主干管各水位调节调气井圆顶均梯次高出河、湖最高洪水位；污水处理厂是从主干管出口起依序接出水池(6)段，接两厢组成的长沉清池(9)段，接由长沉清池横向流出入其下的浅太阳池宽顶堰(11)段、接由宽顶堰尾溢流到其下的有围堤(18)和通河闸门(19)的天然生物稳定塘，其中长沉清池(9)前有进水闸门(7)、尾有冲刷闸门(10)、冲刷闸门后接淤泥陡渠(16)接多厢的淤泥干化池(17)、一起组成本污水处理厂。

2.根据权利要求1所述的一种大面积收污、治污的方法，其特征是设计出实现水下生物接触氧化法的一种新颖实用的方法，即自长沉清池底板起用不绣钢管构建成水下固定床构架(8)，用稻草也可桔杆捆扎成一条条长圆捆，纵横层层叠置于构架中成填料，鼓风机通过构架水平管孔眼布气供氧，在长沉清池两边长侧墙顶设有手、电两用的轨道式简易起吊桁车。

3.根据权利要求1所述的一种大面积收污、治污的方法，其特征是长沉清池(9)处理后出水是横向流经长侧墙水下孔洞(13)流入下面的浅太阳池宽顶堰(11)段，在孔洞(13)的进口内设有孔洞闸门(12)，其后设有能提出检修的扁框式活性炭过滤体(14)，再设有外贴超滤膜面或反渗膜面的截污不绣钢丝网帘(15)。

4.根据权利要求1所述一种大面积收污、治污的方法，其特征是浅太阳池宽顶堰(11)段的浅太阳池底白水泥底板中嵌满露出的白细卵石，池中设有纵横间距均匀的不绣钢丝立排网，全都喷涂牢固的纳米级锐钦型TiO₂半导体催化剂。

5.根据权利要求1所述的一种大面积收污、治污的方法，其特征是长沉清池(9)内污泥是开池尾冲刷闸门(10)成浓污泥急流经闸门后陡渠(16)依序输送到其下的多厢污泥干化池(17)中经硝化干化再利用，是首个钻研提出将经予处理好的污泥与城市垃圾机械混合再加入切断的稻草也可和桔杆机械再混合成易燃体，再和按一定量的煤混合用于燃烧发电。

6.根据权利要求1所述的一种大面积收污、治污的方法，其特征是所述的污水处理工程型式，技术方法，同样适用于一般城市总供水道上(如中线南水北调)末尾建成为去氮除磷、灭茵消毒、去除重金属，降解大量有机污染物等的高标准生活水源处理厂。

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