專利名稱：污水處理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污水的處理，尤其涉及在土地可利用性受到限制的區(qū)域使用本發(fā)明對污水進行處理。
通常，厭氧、兼性和好氧污水處理過程都是在陸地上的系統(tǒng)并在大型氧化塘中進行，這種氧化塘通常包括一組池塘，每個池塘都有厭氧、兼性和好氧區(qū)域，在這種已有技術(shù)的布置中，通常原污水先被預(yù)處理，以除去砂粒并用篩網(wǎng)除去大的顆粒，經(jīng)過預(yù)處理的原污水通常進到池塘的一端，最好通過一根分布導(dǎo)管進入到池塘的厭氧區(qū)域，在這里在缺氧條件下開始進行污水的活化消化/穩(wěn)態(tài)化。這種厭氧區(qū)域應(yīng)當被小心監(jiān)視和控制，以確保消化微生物和該過程在最佳方式下運行。在消化過程中放出的惡臭的污水氣體從廢水表面釋放出來，在這里它們可以釋放到大氣層中或者被蓋子收集，該蓋子建造或安裝在厭氧區(qū)域的所有區(qū)域或部分區(qū)域上。
這種已有技術(shù)的氧化塘的有效運行需要大塊土地面積，尤其是它們在大城市中使用，然而在許多人口稠密地區(qū)，土地非常寶貴，用已知的方法建造一個氧化塘系統(tǒng)的造價是過高的。當原污水或經(jīng)過部分處理的污水向海洋任意排放作為一個廉價的解決方案被提出后，事實上沒有比從人口居住中心輸送到排放現(xiàn)場更成問題的事情了。
然而，這些問題可以通過本發(fā)明得到解決，在一個實施例中，本發(fā)明提供了一種處理污水的方法，該方法包括向建造的至少一個海堤中蓄存一定容積的海水，由此形成一個氧化塘，向上述氧化塘中引入污水進行處理，其中所引入的污水逐漸置換蓄入的海水。本發(fā)明的方法能夠不用現(xiàn)有的在干燥土地上修筑而建立污水處理的氧化塘。
所選擇的應(yīng)用本發(fā)明的最佳場所包括一個小灣或海灣，通過跨越入口建造一個海堤向小灣或海灣中蓄入海水，所蓄入的水量被氧化塘內(nèi)的分隔壁劃分成縱向池塘，分隔壁可以從海岸向海堤延伸，或者從海堤本身的一部分伸出。每一個池塘可以分隔為厭氧污水處理區(qū)域、兼性污水處理區(qū)域和好氧污水處理區(qū)域?？梢詫⒁阎姆椒ㄓ糜谶@些處理中，要在池塘中設(shè)立擋板，以便將池塘分隔成區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明池塘的厭氧區(qū)域被封閉在一個特殊的運行容器中，最好使擋板跨過池塘延伸，以便將池塘的厭氧區(qū)域與好氧區(qū)域分隔開來，擋板要確保在厭氧區(qū)域中經(jīng)受處理的污水有特定的停留時間。
本發(fā)明的跨越池塘的擋板可以是剛性或柔性材料，通過在這個區(qū)域與下一個需要向過程中供氧的兼性區(qū)域之間安裝一個有形擋板，限定一個厭氧區(qū)域。使用擋板還可以防止曝氣。兼氧區(qū)域中部分經(jīng)過處理的污水向后流動進入?yún)捬鯀^(qū)域，阻礙厭氧過程的進行，最好采用漂浮的擋板，其中一個隔板從表面懸，至到接近池塘的底層，使經(jīng)過厭氧處理后的污水快速從隔板的下面穿過流入下一個區(qū)域，在厭氧區(qū)域，污水的緩慢向前流動和由厭氧消化自然產(chǎn)生的鼓泡活動混合，并使顆粒保持懸浮狀態(tài)，這些懸浮的顆粒在隔板上移動，在厭氧區(qū)域底層的污水在自我清除的狀態(tài)下保持穩(wěn)定，防止污水在好氧區(qū)域內(nèi)積累。
經(jīng)過曝氣的兼性區(qū)域需要氧氣以加速處理過程，保證至少區(qū)域頂部的介質(zhì)中有剩余的溶解氧，溶解氧可以促進并維持污水的好氧消化/穩(wěn)化，溶解氧還可以提供氧化固體的厭氧分解經(jīng)常產(chǎn)生的臭氣產(chǎn)物所必需的氧氣，上述固體積緊在曝氣后的兼性區(qū)域的底層。
可以用已知的方法通過漂浮的表面曝氣器，膜散氣器，氧氣噴射器、空氣噴射器或類型的設(shè)備維持兼性區(qū)域中氧氣的含量。
兼性區(qū)域的曝氣可以在整個區(qū)域的長度方向上進行，之后在下游的好氧區(qū)域不用人工加入空氣或氧氣就可以維持好氧的污水穩(wěn)化過程。
在兼性區(qū)域，大多數(shù)消化產(chǎn)物和有形顆粒沉淀在池塘的底層，作為污泥積累起來，這些污泥可以定期挖出并除去。
曝氣區(qū)域到處都含有溶解氧，在這一區(qū)域污水保持穩(wěn)定，只產(chǎn)生少量的臭氣。
本文描述的擋板的類型都可用于兼性區(qū)域和好氧區(qū)域之間和/或這些區(qū)域內(nèi)部的擋板，由此可以抵抗被處理的污水往回流入上游的傾向。
一旦處理后的污水達到了預(yù)先確定的指標，它可作為處理后的水排入海域、河流、湖泊、小河、水域或作為二次水循環(huán)。借助于海堤和/或長堤本發(fā)明可以很容易地將處理后的水排放到海中，或用泵從氧化塘中抽出處理后的水通過出口排放到海中。
根據(jù)本發(fā)明通過建造一個海堤作為海水容器的周邊或部分周邊，向該海水容器中蓄入海水，凹進的海岸線尤其適合用于作本發(fā)明的氧化塘的部分周邊，最好將海水容器的地點選擇在取代的海水量可以達到最小3米的深度，基本水平或逐漸傾斜的底層的場地尤其適用于本發(fā)明。在某些情況下需要在氧化塘內(nèi)挖深些，以保證氧化塘的最小運行深度為2～5米，在厭氧區(qū)域最好最小運行深度大約為6米。
可以用一些材料建造海堤，最佳材料是用分層的巖石圍在開放海域的側(cè)面作圍護壁，海堤無需完全阻隔海水流向氧化塘的水流或從氧化塘流向海中的水流。穿過海堤的滲濾是從本發(fā)明的氧化塘排放處理后的出水的一種方法，挖出的材料可以疊放在海堤上，還可以使用其它的材料本控制穿過海堤的流速。
在一個最佳布置中，海堤用巖石，石頭、碎石、砂子和類似的材料制成，也可以將基本上不透水的薄膜放置在至少部分海堤上，最好將薄膜放置在氧化塘側(cè)壁的表面上，以至可放慢從氧化塘到開放海域的滲濾速度，薄膜可以至少被部分覆蓋，用砂子或淤泥固定在所在位置上，該淤泥通常是從氧化塘底層挖出的并覆蓋在薄膜上的。
氧化塘中的水位可以非常接近平均海平面，進水和排水的周期可以隨著潮汐。
海堤應(yīng)當被建造和布置得能為入口、設(shè)備的環(huán)境提供足夠的空間，并為運行和維修提供足夠的空間，盡管對所描述的用途提供一個海堤是簡便的，但是應(yīng)當意識到多個海堤也可以用于作本發(fā)明的蓄入海水的池塘，可以通過地形，可利用的材料和場所的一般位置來確定至少是部分確定本發(fā)明海堤的準確位置、形狀、大小和建造方法等等。
還應(yīng)知道可以海堤中或相鄰的海堤之間建造如閘門和長堤這類的結(jié)構(gòu)，以便使水運工具從開放海域進到氧化塘中并從氧化塘進到海域中，以及使排放的出水引出流入海中，還可以在本發(fā)明的海堤中提供一個排放處理后水永久性出口。
本發(fā)明海堤的高度受高度主要風(fēng)向，氣候(旋風(fēng)、季風(fēng)條件等等)、潮汐高度和場地的一般特性的影響，最好使已知的最高風(fēng)暴大浪的潮汐水位與海堤頂部之間的最小超高為大約1米，最好大約為2～3米。
可以用一些材料未建造分隔氧化塘或池塘的內(nèi)壁，最好的材料為分層的巖石。內(nèi)壁應(yīng)被建筑得超出有記錄的最高風(fēng)浪潮汐水位，并為出口、設(shè)備位置和運行及維修提供足夠的空間。
最好采用當?shù)乜傻玫降牟牧衔唇ㄖ５痰膬?nèi)壁，包括使用巖石、砂子、淤泥或其它從蓄海水的池塘底層挖出的材料。
內(nèi)壁不需要不透水或強度大，但是它必須用任何傳統(tǒng)的方式建造或布置得將池塘之間基本上分隔開，本發(fā)明典型的氧化塘系統(tǒng)由多個依次排列的池塘組成，每一個池塘包括一個厭氧和兼性區(qū)，在池塘內(nèi)的至少一部分可以建成下游好氧區(qū)域，本發(fā)明的好氧區(qū)域可以設(shè)置在氧化塘未劃分部分中的至少部分區(qū)域中。
為進一步理解本發(fā)明，下面參照附圖描述本發(fā)明的部分實施例。
在附圖中，相同的部件由同一數(shù)字表示;


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的氧化塘的平面示意圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明第二個實施例的氧化塘的平面示意圖;
圖3是如圖2所示的根據(jù)本發(fā)明第二個實施例的池塘沿A-A線的剖面示意圖;
圖4是如圖2所示的根據(jù)本發(fā)明第二個實施例的相鄰的池塘沿B-B線的剖面示意圖;
圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例的漂浮檔板的剖面示意圖，以及圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例的池塘運行的縱向示意圖。
在圖1所示的實施例中，海堤1圍繞起來，在里面蓄有一定體積的海水，形成一個氧化塘2，該氧化塘與周圍的開放海域3是分開的，分隔壁4將氧化塘2劃分為多個池塘5。
待處理的污水在上游端進入池塘5，沿著箭頭所示的方向流向一個未被分隔的氧化塘區(qū)域6，從這里借助泵、穿過海堤1的滲濾和/或借助于越過或穿過海堤1的排出口或溢水口(未示出)的排放，將處理過的出水排放到周圍海域3中。
在池塘5的上游端海堤1加厚了，采用這種結(jié)構(gòu)是接收污水的進水和將進水引入池塘5的上游端所必須的。
在圖2所示的實施例中，海堤1跨越一個天然海灣的入口延伸，與周圍的土地7接通圍成一個蓄水的氧化塘2，在這種布置中，分隔壁4將氧化塘2劃分成池塘5，污水沿箭頭所示的方向流動。
在這種布置中，池塘5的上游端位于鄰近海岸，使得處理過的水能夠從未分隔的氧化塘6穿過或越過海堤1或長堤排放到開放海域3中，或者從氧化塘6穿過一特殊結(jié)構(gòu)的排放口用泵排放到開放海域3中。
在如圖3所示的池塘5的縱向剖面圖中，可以看出內(nèi)壁4從土地7起始，并突進海堤的容積中，這個剖面(未按比例)還顯示了池塘5以及厭氧區(qū)域、兼性區(qū)域、好氧區(qū)域8、9、10相對于污水入口所在的位置，在厭氧區(qū)域上方有一個蓋子11，擋板12將厭氧區(qū)域8與兼性區(qū)域9分離開，在兼性區(qū)域9中有一曝氣設(shè)備23，該剖面還顯示了海堤1。
圖4是沿B-B線的剖視圖(未按比例)展示的是池塘5的一端和內(nèi)壁4的兩個剖面。
跨越池塘5的擋板12可以用各種各樣的材料的多種途徑建造，一種適宜的擋板可以由如圖5所示的柔性膜材料制造，擋板要跨越池塘5放置以保證內(nèi)壁4的牢固。
將厭氧區(qū)域8與兼性區(qū)域9分離開的擋板限定了一個厭氧區(qū)域8，并防止部分處理的污水循環(huán)回厭氧區(qū)域8，以延遲或阻礙厭氧過程。如圖6所示，最好再提供附加擋板12，將池塘5的兼性區(qū)域9劃分成小隔槽，以建立活塞流條件。
圖5展示了一種漂浮在池塘5中的擋板12，該擋板有一個柔性的膜狀防滲板13，它在底部14被壓以重物，漂浮物15支撐著防滲板，繩索16跨越池塘延伸的支撐擋板12，一些類型的擋板(未示出)還可以用固有加強材料制作，這時不再需要支撐繩索。已經(jīng)知道還可以使用懸掛在埋入池底內(nèi)樁柱之間的擋板，該擋板從表面垂掛下來，鄰近池底處留有一定的間隙，以使污水在擋板下流動，擋板12可以制成分段的，或制成整體的，繩索16可在漂浮物的頂部或底部?？梢园凑找蟮墓δ茉O(shè)計其它各種類型的擋板，它們應(yīng)被認為在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明，蓄入的海水將逐漸被流入的污水所取代，這可以通過在池塘5的上游端引入原污水來實現(xiàn)，結(jié)果在漂浮擋板12下逐漸將咸水置換。
原水或部分處理過的污水與海水之間的密度差異，使較輕的原污水或部分處理過污水上升，置換擋板下較重的海水，使得當污水向下游流動時，逐漸置換了海水。設(shè)計合適的進水導(dǎo)管可以將污水與海水的混合降低至最小限度，使密度小的污水占據(jù)厭氧區(qū)域的頂層，迫使密度大的咸水位于漂浮擋板之下。該擋板還可以阻斷在池塘厭氧區(qū)域內(nèi)的混合流動。這種最小程度的混合可以使厭氧區(qū)域在最短的時間內(nèi)達到最少的鹽度，以減少起動厭氧區(qū)域所需要的時間。
圖6所示的兼性區(qū)也有一些數(shù)量的漂浮擋板12，它們將該區(qū)域劃分成多個小隔槽，這些擋板12也可以阻斷在該區(qū)域的混合流動，增強密度小的部分處理的污水對密度大的海水的置換，在池塘5中的最后一個漂浮擋板12限制在咸水置換過程中，密度大的咸水從蓄入的海水中楔入，由此減少起動兼性區(qū)域所需要的時間和能量。
在氧化塘曝氣區(qū)域的咸水通過滲透稀釋而被置換，這樣根據(jù)本發(fā)明建造的氧化塘系統(tǒng)可以不需要利用有潛在價值的土地，或從海洋填筑干燥的土地，這些都將使投資過大，并難于運行。本發(fā)明提供的系統(tǒng)在經(jīng)濟上和工程上都顯著優(yōu)于前面已知的和使用的陸地上的氧化塘處理系統(tǒng)。
海水氧化塘系統(tǒng)的運行由借助于進水導(dǎo)管使原污水進入?yún)捬鯀^(qū)域開始，在厭氧區(qū)域開始進行原污水的消化/穩(wěn)態(tài)化，污水氣體釋放出來，它可以釋放到大氣中，或收集在蓋子下，可作為燃料燃燒或向大氣層擴散。
部分處理過的污水從漂浮擋板下方穿過進入兼性區(qū)域，在這里，在表層有氧氣存在的情況下繼續(xù)進行消化/穩(wěn)態(tài)化過程，大多數(shù)污水集聚在這個區(qū)域，消化/穩(wěn)態(tài)化速度顯著小于厭氧區(qū)域，并用人工方式加入氧氣。在好氧區(qū)域，消化/穩(wěn)態(tài)化過程繼續(xù)進行，由于溶解氧的存在產(chǎn)生臭氣少了。
處理過的污水可用泵從氧化塘中排走，并借助于出口排放到海域中，或者借助于長堤的低潮通過出口排放到海中。
氧化塘系統(tǒng)還要定期的清除污泥，將污水移走并保留一個工作容積進行兼性和好氧處理。
這里對照特別最佳實施例已經(jīng)適當?shù)孛枋隽吮景l(fā)明，應(yīng)當意識到其它結(jié)構(gòu)和布置都被認為在本發(fā)明的范圍內(nèi)，本文所描述的各種各樣的改進，變形、變化和/或附加結(jié)構(gòu)及布置都應(yīng)被認為在本發(fā)明的范圍和范疇內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種處理污水的方法，其特征在于包括向至少由一個豎直的海堤圍成的海水容器中蓄入海水，由此形成一個氧化塘，向上述氧化塘中引入污水進行處理，其中使引入的污水逐漸置換蓄入的海水的步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的污水處理方法，其特征在于上述氧化塘無需先前要求的干燥土地就能建造。
3.如權(quán)利要求1或2所述的污水處理方法，其特征在于通過建造一個橫跨海水封閉水體如海灣或內(nèi)灣出口的海堤向海水容器中蓄入海水。
4.如前述任一權(quán)利要求所述的污水處理方法，其特征在于用一個或多個豎直的分隔壁在氧化塘內(nèi)將蓄入海水的容器分隔成多個池塘。
5.如權(quán)利要求4所述的污水處理方法，其特征在于上述每一個池塘都是長形的，并被分成按順序，采用已知方法進行厭氧，兼性和好氧污水處理的區(qū)域。
6.如權(quán)利要求5所述的污水處理方法，其特征在于至少在一個池塘在一個池塘中設(shè)置擋板，從便將上述池塘分隔成上述區(qū)域。
7.如權(quán)利要求6所述的污水處理方法，其特征在于通過橫跨上述池塘延伸的擋板將厭氧區(qū)域與好氧區(qū)域分離開使池塘的厭氧區(qū)域限定成一個特定的運行容器。
8.如權(quán)利要求6或7所述的污水處理方法，其特征在于污水從厭氧區(qū)域流向兼性區(qū)域是有規(guī)定的，以保證在厭氧區(qū)域經(jīng)受處理的污水有一個特定的停留時間。
9.如權(quán)利要求8所述的污水處理方法，其特征在于采用擋板，以使污水有規(guī)律地從厭氧區(qū)域流入好氧區(qū)域，并阻止兼性區(qū)內(nèi)的經(jīng)過曝氣的和部分處理過的污水向回流入?yún)捬鯀^(qū)域。
10.如前述任一權(quán)利要求所述的污水處理方法，其特征在于擋板包括一個源動的防滲板，它從表面懸掛幾乎接近池塘的底層，在防滲板的下方提供一個縫隙，以便使處理過的污水通過流入到下一個區(qū)域。
11.如前述任一權(quán)利要求所述的污水處理方法，其特征在于兼性區(qū)域是曝氣，以便維持至少表面以下1米區(qū)域內(nèi)溶解氧的剩余含量，促使好氧消化。
12.如前述任一權(quán)利要求所述的污水處理方法，其特征在于處理后的污水作為處理后的出水從氧化塘排放到海中。
13.一種大體上參照任何一個附圖所描述的污水處理方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及污水的處理，可在土地可利用性受到限制的區(qū)域?qū)ξ鬯M行處理。在一種處理污水的方法中，向至少由一個豎直的海堤圍成的海水容器中蓄入海水，由此形成一個氧化塘，向上述氧化塘中引入污水進行處理，其中使引入的污水逐漸置換蓄入的海水。上述氧化塘無需先前要求的干燥土地就能建造?？赏ㄟ^建造一個橫跨海水封閉水體如海灣或內(nèi)灣出口的海堤向海水容器中蓄入海水。可用一個或多個豎直的分隔壁在氧化塘內(nèi)將蓄入海水的容器分隔成多個池塘。
文檔編號C02F3/00GK1100070SQ94106630
公開日1995年3月15日 申請日期1994年5月6日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月6日
發(fā)明者蘇國備 申請人:蘇國備