用于径流污水原位处理的复合微生物系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及水环境治理技术领域，具体涉及一种用于径流污水原位处理的复合微生物系统及方法。本发明专利技术提供的用于径流污水原位处理的复合微生物系统，包括调蓄池、微生物反应器以及控制器，调蓄池与微生物反应器之间的管道上设有分别与控制器对应连接的排水泵和流量计，而控制器能够基于最近次降雨数据、预测降雨数据以及调蓄池储水数据，利用预设的产汇流模型，确定调蓄池的排水流量，并控制排水泵和流量计以该排水流量将调蓄池中的径流污水输送至微生物反应器中，以使调蓄池的排水周期与预测降雨周期相适应。该复合微生物系统能够实现微生物反应器在一个降雨周期内具有均匀进水，使得保持内部微生物活性，保证微生物反应器能够在降雨后即时恢复稳定运行。够在降雨后即时恢复稳定运行。够在降雨后即时恢复稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
用于径流污水原位处理的复合微生物系统及方法


[0001]本专利技术涉及水环境治理
，具体涉及一种用于径流污水原位处理的复合微生物系统及方法。

技术介绍

[0002]径流污染主要包括初期雨水污染和合流制溢流污染，其中携带有大量污染物，能够通过排水管网直接排入河道、湖泊等收纳水体，造成城市水环境污染，导致城市水体发生雨天“反黑反臭”、“反复污染”等现象，是当前和未来较长时间内亟需解决的工程技术问题。
[0003]当前对于径流污染控制的总体思路包括：源头减量、过程调蓄和末端控制。其中，末端控制普遍采用调蓄池暂存，再通过管网排入污水处理厂与生活污水合并处理，属于异位处理。这种异位处理方式容易对污水处理厂造成水量和水质方面的冲击，影响污水处理厂的稳定运行；同时，异位处理方式意味着需要重新建设输送管网，不仅大幅增加建设成本，而且对于缺乏污水处理厂的地区也不满足建设条件。
[0004]相较于异位处理，原位处理很好地克服了上述问题。径流污染的原位处理技术主要以物理法和化学法为主，例如悬浮填料吸附技术(CN101734804A)、高效混凝澄清技术(CN102139946A)与加载混凝净化技术(CN109336334A)等，可快速、高效地削减水体中的悬浮物(SS)、总磷(TP)和不溶性COD等污染物。然而，这些物理、化学方法不能有效去除如SCOD、NH3‑
N等溶解性污染物。而采用植物、生态等进行处理的处理方法，如雨水花园(CN107288198B)、生态浮岛(CN215288414U)、生态氧化塘(CN206384982U)、生态植草沟(CN209161783U)、下沉式绿地(CN106759797B)等，与利用活性污泥或生物膜的微生物处理法相比，其处理效率极低、占地面积巨大，一般作为辅助处理手段，难以大规模应用。
[0005]采用活性污泥或生物膜的微生物处理法，能够高效、经济地去除径流污水中的溶解性污染物。但是，微生物处理法极大地依赖于微生物活性，而径流污染由降雨导致，在长时间没有降雨的情况下，微生物处理系统容易因缺水而无法始终保持微生物活性，无法在降雨后即时响应径流污染而恢复稳定运行。部分现有技术公开了将传统污水处理技术应用于径流污染的原位处理，如CN109368910A、CN111392964A、CN107522360A、CN215288414U等，这些方法尽管为应对水量波动和冲击做出了一些改进，但并没有根本性解决在非下雨时期微生物处理系统因缺水而无法始终保持活性、下雨产生径流时无法即时恢复运行稳定性的本质问题，故其并不能在长时间(>2周)无进水或少进水的情况下实现稳定达标运行，而只适合在一些特殊的场景应用。

技术实现思路

[0006]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的径流污染微生物处理法难以在长时间无降雨的情况下保持微生物活性、在降雨后无法即时响应径流污染而恢复稳定运行的缺陷，从而提供一种用于径流污水原位处理的复合微生物系统及方法。
[0007]为此，本专利技术提供一种用于径流污水原位处理的复合微生物系统，包括调蓄池、微
生物反应器以及控制器，所述调蓄池的出水口与所述微生物反应器的进水口通过管道连通，所述管道上设有排水泵和流量计，所述控制器分别与所述排水泵和所述流量计对应连接；
[0008]其中，所述控制器，用于基于最近次降雨数据、预测降雨数据以及调蓄池储水数据，利用预设的产汇流模型，确定所述调蓄池的排水流量，并根据所述排水流量，控制所述排水泵和所述流量计，将所述调蓄池中的径流污水输送至所述微生物反应器中，以使所述调蓄池的排水周期与预测降雨周期相适应；
[0009]所述微生物反应器，用于对流入其中的径流污水进行微生物处理，并产生活性污泥。
[0010]可选地，所述复合微生物系统还包括：污泥活化池，用于存储所述微生物反应器中产生的所述活性污泥；
[0011]所述污泥活化池的入口经过第一排泥泵与所述微生物反应器的污泥出口连通，所述污泥活化池的出口经过第二排泥泵与所述微生物反应器的污泥入口连通；
[0012]所述第二排泥泵与所述控制器对应连接，所述控制器还用于在所述微生物反应器于预设时长内进水量少于预设值时，控制所述第二排泥泵将所述污泥活化池中存储的活性污泥输送至所述微生物反应器中。
[0013]可选地，所述污泥活化池包括相互连通的污泥浓缩区和污泥活化区，所述污泥活化池的入口位于所述污泥浓缩区的壁上，所述污泥活化池的出口位于所述污泥活化区的壁上；
[0014]可选地，所述污泥浓缩区内设有撇水装置，用于对所述污泥浓缩区内的活性污泥进行脱水浓缩；
[0015]可选地，所述污泥活化区内设有搅拌装置，用于对所述污泥活化区内的浓缩污泥进行活化处理。
[0016]可选地，所述微生物反应器包括依次连通的沉降区、兼氧吸附区和好氧反应区，所述兼氧吸附区的底部为第一污泥斗，所述好氧反应区的底部为第二污泥斗，所述第二污泥斗经过第三排泥泵与所述兼氧吸附区连通；
[0017]所述微生物反应器的进水口位于所述沉降区的壁上，所述微生物反应器的污泥出口位于所述第一污泥斗的壁上，所述微生物反应器的污泥入口位于所述第二污泥斗的壁上；
[0018]可选地，所述沉降区，用于沉降去除径流污水中的颗粒态污染物，内部设有供所述颗粒态污染物沉降附着的斜板，底部设有供所述颗粒态污染物排出的第四排泥泵；
[0019]可选地，所述兼氧吸附区，用于对径流污水进行兼氧吸附处理，内部悬浮有含有微生物的活性污泥，底部设有用于曝气和/或搅拌的穿孔管；可选地，所述兼氧吸附区内的混合液悬浮固体浓度为2000～4000mg/L；
[0020]可选地，所述好氧反应区，用于对径流污水进行好氧反应处理，内部填充有附着有微生物的载体材料，底部设有曝气装置；可选地，所述载体材料的填充体积占所述好氧反应区内部容积的60～80％。
[0021]可选地，所述最近次降雨数据包括最近次降雨量、最近次降雨强度和最近次降雨时长；所述预测降雨数据包括预测降雨量、预测降雨强度、预测降雨时长、预测降雨周期和
预测降雨概率；所述调蓄池储水数据包括调蓄池液位和/或调蓄池汇流流量。
[0022]可选地，所述复合微生物系统还包括：水文气象站，与所述控制器对应连接，用于获取所述最近次降雨数据、所述预测降雨数据和所述调蓄池储水数据并发送至所述控制器；
[0023]可选地，所述水文气象站包括：雨量计，用于获取所述最近次降雨数据；通讯器，用于获取所述预测降雨数据；调蓄池汇流流量计，用于获取所述调蓄池汇流流量；调蓄池水位计，用于获取所述调蓄池液位。
[0024]本专利技术还提供了一种用于径流污水原位处理的方法，包括如下步骤：
[0025]基于最近次降雨数据、预测降雨数据以及调蓄池储水数据，利用预设的产汇流模型，确定调蓄池的排水流量；
[0026]基于所述排水流量，将所述调蓄池中的径流污水输送至微生物反应器中，以进行微生物处理；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于径流污水原位处理的复合微生物系统，其特征在于，包括调蓄池、微生物反应器以及控制器，所述调蓄池的出水口与所述微生物反应器的进水口通过管道连通，所述管道上设有排水泵和流量计，所述控制器分别与所述排水泵和所述流量计对应连接；其中，所述控制器，用于基于最近次降雨数据、预测降雨数据以及调蓄池储水数据，利用预设的产汇流模型，确定所述调蓄池的排水流量，并根据所述排水流量，控制所述排水泵和所述流量计，将所述调蓄池中的径流污水输送至所述微生物反应器中，以使所述调蓄池的排水周期与预测降雨周期相适应；所述微生物反应器，用于对流入其中的径流污水进行微生物处理，并产生活性污泥。2.根据权利要求1所述的复合微生物系统，其特征在于，所述复合微生物系统还包括：污泥活化池，用于存储所述微生物反应器中产生的所述活性污泥；所述污泥活化池的入口经过第一排泥泵与所述微生物反应器的污泥出口连通，所述污泥活化池的出口经过第二排泥泵与所述微生物反应器的污泥入口连通；所述第二排泥泵与所述控制器对应连接，所述控制器还用于在所述微生物反应器于预设时长内进水量少于预设值时，控制所述第二排泥泵将所述污泥活化池中存储的活性污泥输送至所述微生物反应器中。3.根据权利要求2所述的复合微生物系统，其特征在于，所述污泥活化池包括相互连通的污泥浓缩区和污泥活化区，所述污泥活化池的入口位于所述污泥浓缩区的壁上，所述污泥活化池的出口位于所述污泥活化区的壁上；可选地，所述污泥浓缩区内设有撇水装置，用于对所述污泥浓缩区内的活性污泥进行脱水浓缩；可选地，所述污泥活化区内设有搅拌装置，用于对所述污泥活化区内的浓缩污泥进行活化处理。4.根据权利要求1～3中任一项所述的复合微生物系统，其特征在于，所述微生物反应器包括依次连通的沉降区、兼氧吸附区和好氧反应区，所述兼氧吸附区的底部为第一污泥斗，所述好氧反应区的底部为第二污泥斗，所述第二污泥斗经过第三排泥泵与所述兼氧吸附区连通；所述微生物反应器的进水口位于所述沉降区的壁上，所述微生物反应器的污泥出口位于所述第一污泥斗的壁上，所述微生物反应器的污泥入口位于所述第二污泥斗的壁上；可选地，所述沉降区，用于沉降去除径流污水中的颗粒态污染物，内部设有供所述颗粒态污染物沉降附着的斜板，底部设有供所述颗粒态污染物排出的第四排泥泵；可选地，所述兼氧吸附区，用于对径流污水进行兼氧吸附处理，内部悬浮有含有微生物的活性污泥，底部设有用于曝气和/或搅拌的穿孔管；可选地，所述兼氧吸附区内的混合液悬浮固体浓度为2000～4000mg/L；可选地，所述好氧反应区，用于对径流污水进行好氧反应处理，内部填充有附着有微生物的载体材料，底部设有曝气装置；可选地，所述载体材料的填充体积占所述好氧反应区内部容积的60～80％。5.根据权利要求1～4中任一项所述的复合微生物系统，其特征在于，所述最近次降雨数据包括最近次降雨量、最近次降雨强度和最近次降雨时长；所述预测降雨数据包括预测降雨量、预测降雨强度、预测降雨时长、预测降雨周期和预测降雨概率；所述调蓄池储水数
据包括调蓄池液位和/或调蓄池汇流流量。6.根据权利要求5所述的复合微...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亚松，赵云鹏，王殿常，陈磊，李翀，聂中林，朱雅婷，高彦瑾，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，
类型：发明
国别省市：