强化城市污水管道净化功能的分散式污水处理与回用方法 技术领域：本发明涉及一种对城市污水进行处理与回用的方法。
背景技术：我国的水资源十分缺乏，大量的城市污水未经适当处理就直接排入水体，加剧了水资源短缺的矛盾。将城市污水进行适当处理并作为某种用途水进行回用，是解决水资源缺乏问题的最有效途径之一。现行的常规城市污水处理与回用系统如图1所示，它存在以下几个方面的问题：(1)城市污水经过长距离的输水干管送至污水处理厂，经过深度处理后，又经长距离的回用水输水干管压力送回城市回用水点，这样必然要增加管道系统的基建投资和长距离输水的动力消耗；(2)由于各回用水点对回用水的水质要求不尽相同，这就给城市污水处理厂内污水深度处理工艺的选择制造了困难，采用同一的处理技术将会增加处理成本，采用不同的处理工艺将会增加城市污水处理厂的维护管理难度。因此，结合城市各回用水点所需地水量、水质进行具体分析，将城市污水处理与回用系统进行优化配置，可减少处理与回用成本，在有限的资金投入情况下，最大限度地解决水污染与水缺乏问题。城市污水输水干管作为城市的大静脉，在污水的收集与输送方面发挥了重要作用，但其在污水处理方面所具有的巨大潜在作用却一直被人们所忽视。在国外，尽管有有限的试验研究考察了污水管道在污水预处理方面以及对污水处理厂影响等方面的作用，但城市污水输水干管在主导污水处理方面，特别是在结合污水回用方面的作用，一直未被系统的加以研究利用。
发明内容：本发明克服了现在人们普遍认为的对污水进行生物处理必须额外提供生物反应器的认识，还克服了现有的污水处理中存在的投资大、效率低的弊端，提供一种成本低、投资小、效率高、处理效果好的强化城市污水管道净化功能的分散式污水处理与回用方法，它的解决方案是直接以城市污水干管做为生物反应器进行生物反应，其具体方法是利用检查井向污水中充氧或向污水干管中曝气充氧、在污水干管中安装填料载体或设计污泥回流设施等手段，来人工强化污水干管的生物处理功能。本发明由许多分散的小型回用水处理站替代了城市污水处理厂，实现了城市污水的零排放，并就近完成了不同用途的水回用。它对于解决水体污染与水资源缺乏具有重要意义。此外，采用这种分散处理、就近回用的方法，可减小污水输水干管的尺寸，节省回用水管线，从而节省工程投资。采用这种方法，还可节省电耗，降低运行成本。根据城市回用水点的实际分布情况，在污水管道的适当地点设置多个集中的回用水处理站，回用水处理站的规模与占地要求较小，因而选择回用水处理工艺是非常重要和必要的。近年来膜生物反应器技术与曝气生物滤池等技术的发展和逐渐完善，为这一目标的实现提供了可能。可见，城市污水处理与回用新系统的一个关键点就是将污水处理领域的先进技术结合起来，使得整个系统具有可行性和先进性。它充分利用了传统意义上起到污水转输功能的污水管道，将其作为污水处理的一部分，大大节省了污水处理构筑物的空间，改变了传统意义上污水处理的概念。实现了城市污水的就近回用。在制定城市发展规划时，应将水资源的合理利用统一考虑，制定城市用水规划，在此基础上，可以科学地确定回用水点的位置，数量及相应的处理技术，有利于就近将回用水送至回用水点。由于城市污水在收集、输送过程中被不断地处理并回用，因而转输的污水量减少，有利于减小输水干管的尺寸，从而节省了管网部分的基建投资。在城市污水处理与回用系统中，处理工艺相对简单，运行维护也比较容易，而且可以根据回用水水质要求，采用不同的工艺参数，运行非常灵活。利用污水管道进行处理时，管道埋于地下，有利于保温，特别是北方寒冷地区冬季，有利于保证处理效果。有利于分期建设。可根据不同时期回用水水量要求，随时增设回用水处理站。
附图说明：图1是现有的城市污水处理与回用系统图，图2是本发明的城市污水处理与回用系统框图。
具体实施方式一：本实施方式以城市污水干管做为生物反应器的具体措施为：以污水干管为生物处理反应区，在检查井处集中进行曝气充氧，形成间歇的好氧-缺氧过程。检查井采用深井形式，井深5～20m，较佳值为10～15m，这样既可以节省占地，又可以提高氧的利用效率。检查井附近设供气间，供气间内设空压机，气源为空气。在污水干管上分散设置污水回用处理站，处理工艺采用膜生物反应器或曝气生物滤池，出水主要用于市政用水、绿化用水、景观用水、灌溉用水和对水质要求不高的工业用水等。
具体实施方式二：本实施方式与实施方式一不同点是，供气间内气源为纯氧气，主要供气设备为液氧瓶、减压设备等，采用纯氧曝气可大大提高充氧效果和对污染物的去除效率。其它与实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与前述实施方式不同点是，在污水干管内安装填料载体，以提高污水干管内的生物量。填料载体的安装方式为水平漂浮型安装，填料可随干管内液位变化而上下浮动，在污水干管内顶部设固定装置，来固定填料的水平位置。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三不同点是，填料载体的安装方式为悬挂型式。
具体实施方式五：本实施方式与前述实施方式的不同点是，在污水干管内也进行曝气充氧，采用鼓风曝气或膜曝气方式，穿孔管曝气设备或膜组件置于污水干管底部，气源来自供气间。向污水干管内曝气有利于提高对污染物的去除效果。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式五不同点是，曝气方式采用机械曝气，机械曝气采用射流曝气或涡凹曝气形式。
具体实施方式七：本实施方式与前述实施方式的不同点是，在污水干管内设置污泥回流设施，将下游检查井和污水回用处理站的污泥回流至上游管道，提高污水干管内的污泥浓度，从而提高污水干管的生物处理效果。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式七不同点是，污泥回流设施采用上游检查井或回用水处理站向下游干管补充方式，回流污泥管道布置在污水干管中。
具体实施方式九：本实施方式为上述具体实施方式三、五、七同时采用或组合采用。
具体实施方式十：本实施方式与实施方式一不同点是，污水回用处理站在膜生物反应器或曝气生物滤池工艺的基础上，采用纳滤、反渗透和电渗析等深度处理工艺，出水可满足对水质有较高要求的工业用途，如锅炉用水等。其它与实施方式一相同。