CN101531432B - 移动式通用小型污水处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种移动式通用小型污水处理设备,主要由絮凝剂混拌装置、涡旋反应箱、三级过滤箱、超微过滤箱和蓝光纳米银消毒器依次连接而成,结构紧凑。由于本设备采用了高效絮凝剂、锥形涡旋反应器、先进的膜过滤装置和蓝光纳米银胶体杀菌器,可有效地除去污水中有害物质、杀灭病菌,处理后的中水,达到排放标准,也可循环使用。本设备可应用于乡村居民点或工农业生产中处理小规模污水排放,特别是远离城市的养殖场、大型船、舰、潜艇、孤岛兵营等场所。

Description

移动式通用小型污水处理设备
技术领域
[0001] 本发明涉及一种移动式通用小型污水处理设备,属于环保技术领域,适用于乡村居民点或工农业生产中处理小规模污水排放,特别是远离城市的养殖场、大型船泊、军舰、 潜艇、孤岛兵营等场所。
背景技术
[0002] 目前,处理大城市、大企业的大量污水排放方面,已有较成熟的污水处理技术和设备投入实际使用。但是,对于生活或工农业生产中产生的小规模污水的处理方面,相对薄弱。现有的小量污水处理设备,品种很少。即使有货,不但成本太高,处理后的中水质量有的也不理想。特别是对于农村养殖场形成的高度污染废水,例如,制造有机肥料本身虽然也是环保产业,解决了处理家畜粪便问题,但产生的大量又黑又臭的粪尿废水,又形成了严重的二次污染。要处理这种污水,需要有技术更先进的技术和设备。另外,由于需要处理的污水量不很大,每天几十吨,目前市场供应的大型污水处理设备,用于小规模的污水处理,显然不经济,笨重的设备,用于小企业、小单位,占地大,运输也很不方便。特别地,对于那些长期工作在海洋环境的大型船泊、远洋轮、军舰、潜艇和守卫边远海岛的军人群体,大型海上油田作业团体,他们每天用的淡水,不是从陆地运送过去,就是采用昂贵的海水淡化技术获得,生活上每天需要耗费大量淡水用于洗澡、洗衣服、清洁卫生,如果能够使那些生活污水经过处理、净化后,循环使用,可节省大量淡水,满足生产和生活需要。
发明内容
[0003] 为克服现有技术上的上述缺陷,本发明提供了一种移动式通用小型污水处理设备。这种设备可用于一般的小规模生产、生活污水处理,其处理效果好,结构紧凑,运输、安装、维护方便,占地面积小,重量适中,所需能源功率不大,可考虑使用绿色可再生能源,例如风能、太阳能等。下面是对本发明做概括性的说明。
[0004] 本发明实现上述目的技术方案是:一种移动式通用小型污水处理设备,主要包括由污水絮凝剂混拌装置和涡旋反应装置组成的化学处理单元;由沉淀箱和陶瓷过滤膜组成的物理处理单元;超微细陶瓷膜处理单元和由蓝光催化增效纳米银胶体发生器组成的杀菌消毒单元组合依次连接而成,所述絮凝剂混拌装置由加药定量器和电机驱动的机械旋转搅拌器连接而成,所述涡旋反应装置由下小上大的锥形箱体和位于上部的溢流槽连接而成, 所述沉淀箱和陶瓷过滤膜组成的物理处理单元由结构基本相同的污水流动阻尼板和陶瓷过滤膜组成的三级沉淀箱相继连接而成,所述超微细陶瓷膜处理单元由抽水泵、加气泵和两对以上的超细微陶瓷膜空心圆管连接而成,所述蓝光催化增效纳米银胶体发生器组成的杀菌消毒单元,是由纯白银电极电解槽和LED发光管光源连接而成,所述涡旋发生器、沉淀过滤箱和超微过滤箱的底部通过阀门开关和污泥收集管互相连通,相邻两单元之间由通水阻尼过道连接。本发明装置的污水絮凝剂混拌装置的蓄污水箱的位置要高于涡旋反应装置的顶端,进水管位于混拌装置上部,出水管位于底部,通到涡旋反应装置组底部。所述涡旋反应装置的蓄水箱呈倒锥形体,下截面小,上截面大,中间以适当的扩张角光滑过渡,进水靠近底部,倒锥形体顶部有一个出水缺口,开口冲着沉淀过滤箱的方向,涡旋反应装置的底部设有污泥排放口。所述的移动式通用小型污水处理设备的沉淀箱和陶瓷过滤膜单元,集水箱的进水管在下部,出水口或槽,位于上部清水部位的中间,集水箱的下部设有斜板沉淀区,其底部设有污泥排放口,和阀门连通,接污泥排放管。过滤层置于中部偏上,过滤层的出水一侧安装有多个喷水孔的反冲洗水管。所述的沉淀箱和陶瓷过滤膜单元,第一级过滤层是竖立放置于集水箱上部中间,隔成左右两部分,在污水腔的前面靠近顶端,开有排放漂浮杂物、泡沫的排水孔。所述的超微细陶瓷膜处理单元,成对的中空陶瓷管底部一头与气泵相接,顶部一头与抽水泵相接,瓷管组合置于污水中,水从陶瓷管外壁渗透进入管内芯空间, 从顶端被水泵抽走。所述的杀菌消毒单元,其蓝光催化增效纳米银胶体发生器的组件,内置于箱体中部,进水管通箱体顶部水箱,出水管将处理完成后的洁净中水外排。所述的移动式通用小型污水处理设备,相邻两单元之间的通水阻尼过道,是由左右对插,交叉排列的平行挡板组成,挡板和箱壁只连一头,呈悬臂状,形成从上到下的一系列“S”形间隙通道。
[0005] 由于本发明设计的总体处理流程合理,符合流体力学原理,使用了现有的最新陶瓷膜过滤技术和蓝光纳米银离子胶体杀菌消毒技术,可以消除污水中的绝大部分胶质体和固体杂质,使用先进的陶瓷膜过滤技术,孔径从十几微米到0. 2微米左右,而纳米银胶体具有广谱、快速、无抗药性、安全等优点,加上运用蓝光强化、增效技术,杀菌消毒效果更佳。即使对于严重污染的废水,利用本发明设备处理的污水,也可变成完全符合环保标准规范要求的排放指标的洁净中水。这种中水,无色、无味、无菌,可放心用于生活洁净目的和浇灌花木等用途。
[0006] 此外,本发明设备中的三级沉淀、过滤箱,箱体结构相同,加工工艺相同,利于规模化生产。可根据需要积木式地增加或减少过滤箱。本设备的材料可根据使用场合,选用高强度的轻型结构材料,便于船载、军舰、潜艇上使用时,减小占地空间和减轻重量。
[0007] 本发明产品的整体结构简单、紧凑,可移动,运输、使用方便,通用性强。
[0008] 以下结合说明书附图及实施例,进一步说明本发明的具体结构特征。
附图说明
[0009] 图1,系统方框图
[0010] 图2,工艺技术原理图
[0011] 图3,水流路径图
[0012] 图4,整机结构略图
[0013] 图5,整机正面剖视图
[0014] 图6,整机轴侧图
[0015] 图7,混拌涡旋反应装置视图
[0016] 图8,絮凝沉淀过滤装置视图
[0017] 图9,超微过滤装置视图
[0018] 图10,蓝光纳米银胶体发生器视图
具体实施方式[0019] 以上附图是本发明的实施例之一。参照附图,对本实施例作一些说明。图1是本发明的系统方框图。这是本发明实施例的总体框架。结合图1和图4,对本设备的构造,进行了解。由图1可见,全机由四大板块组成:100是化学处理单元,包括污水和絮凝剂混合、 搅拌装置和涡旋反应装置。200是物理处理单元。300是膜处理单元。400是消毒单元。为了减轻本污水处理设备在对极其严重污染的废水进行处理时的负担,通常要对原污水做预处理。通过沉淀池和生物曝气池,对废水进行粗处理,使SS和BOD、COD指标达到一定值。 然后进入本发明设备,进行深化处理。但是,对于一般的生活污水,不做预处理,直接进入本设备处理。污水在化学处理单元中,首先加入兼有除去杂色和异味的快速絮凝剂(见另外的专利),由定量送药器01按一定比例混入污水中,再用电动搅拌器02通过叶片03拌勻。 给药和搅拌装置的一种结构示意图,表示在图7中。混合了絮凝剂的污水,通过涡旋反应器的下方管道04注入倒立锥形水箱06内,在流动过程中,水流会产生旋转。由于涡旋反应器的横截面自下而上逐步扩张,水流沿垂直方向的速度逐渐减慢,污水中形成的絮凝物呈片状,越来越大,到达顶部时,污水和絮凝剂的化学反应比较充分,杂质已从污水中分离出来, 经过顶部的溢流缺口 07流向图1的200物理处理单元。该单元由两级以上的沉淀、过滤箱组成。带絮凝片的污水流动路径总是从上往下流动,为了不使业已形成的大片絮凝物破碎, 在其流动路径上设有阻尼板08,用以减缓污水流速和冲击力。带絮凝片的污水进入沉淀箱后,比重大的杂质下沉,堆积在有斜板的集水箱底部,而比重很轻的泡沫杂质则上浮到过滤箱顶部,在第一个沉淀过滤箱内,垂直放置的过滤板10阻止轻浮杂物进入下一个沉淀过滤箱内,通过顶部的溢流缺口 09和管道流向下部的污物收集槽内,通过排水阀和管道11外排处理。经过杂物沉淀、撇除轻浮纤维素、有机物泡沫等废渣,通过陶瓷过滤膜后,清水集中在箱体上部,通过中间的排水孔12流向下一级沉淀过滤箱。第二级以后的过滤箱的滤网膜13 是水平放置,水流自下而上,滤去的杂物、颗粒被阻隔在滤网下方,下沉到箱底的污物收集槽内。滤网膜上方是澄清的中水,继续流向下一单元。图8给出了沉淀过滤箱的一个截面图。从该图可以看出这一单元的内部结构,包括水流阻尼板形成的多个“S”形通道、过滤膜的位置、水流进出口位置、污物收集槽、排放阀等相对位置。
[0020] 图1中的300是超微过滤、膜处理单元。加入本单元是为了获得更加纯净的中水。 滤掉直径大于0.2μπι的颗粒。图9是该单元的正面剖视图和陶瓷管组件的俯视图。超微细陶瓷膜处理单元由抽水泵15、加气泵16和两对以上的超细微陶瓷膜空心圆管14连接而成。从中空的微细陶瓷膜管下端打入压力空气,从上端引出管子由抽水泵往外抽水。超微细陶瓷管组件浸泡于待处理的污水中,在抽水泵的负压作用下,污水从管外四周往管心内部渗透,然后流到外面,进入图1中的400单元,即,蓝光催化增效纳米银胶体发生器18组成的杀菌消毒单元。图10表示出这个单元的基本结构和跟它相关的部件的连接关系。本单元的作用是对处理过的回用中水进行杀菌消毒。
[0021] 图2表示出本发明装置的工艺技术原理。图3画出了本发明设备的水流路径。水路的工艺设计合理,运用了底部连通器和流体力学的工作原理,设计出h型水流路径,使每一级(三级沉淀、三级过滤、一级超微滤膜)处理含有污染物质的水,自下而上运行,每一级的澄清液,经阻尼通道溢流到下一级,从底部自下而上运行,循环往复,逐级沉淀、拦截和过滤,使处理过的中水的质量得到保证。图4是整机结构略图。图5给出了整机正面剖视图。 图6展示了整机的轴侧图。[0022] 综上所述,本发明专利设备采用了高效絮凝剂、锥形涡旋反应器、先进的膜过滤装置和蓝光纳米银胶体杀菌器,可有效地除去污水中有害物质、杀灭病菌,处理后的中水,达到排放标准,中水可以循环使用。

Claims (8)

1. 一种移动式通用小型污水处理设备,其特征在于主要包括由污水絮凝剂混拌装置和涡旋反应装置组成的化学处理单元;由沉淀箱和陶瓷过滤膜组成的物理处理单元;超微细陶瓷膜处理单元和由蓝光催化增效纳米银胶体发生器组成的杀菌消毒单元组合依次连接而成,所述絮凝剂混拌装置由加药定量器和电机驱动的机械旋转搅拌器及蓄污水箱连接而成,所述涡旋反应装置由下小上大的锥形蓄水箱和位于上部的溢流槽连接而成,所述沉淀箱和陶瓷过滤膜组成的物理处理单元由结构基本相同的污水流动阻尼板和陶瓷过滤膜组成的三级沉淀箱相继连接而成,所述超微细陶瓷膜处理单元由抽水泵、加气泵和两对以上的超细微陶瓷膜空心圆管及超微过滤箱连接而成,所述蓝光催化增效纳米银胶体发生器组成的杀菌消毒单元,是由纯白银电极电解槽和LED发光管光源及箱体连接而成,所述涡旋反应装置、沉淀箱和超微过滤箱的底部通过阀门开关和污泥收集管互相连通,相邻两单元之间由通水阻尼过道连接。
2.如权利要求1所述的一种移动式通用小型污水处理设备,其特征在于所述污水絮凝剂混拌装置的蓄污水箱的位置要高于涡旋反应装置的顶端,进水管位于混拌装置上部,出水管位于底部,通到涡旋反应装置组底部。
3.如权利要求1所述的一种移动式通用小型污水处理设备,其特征在于所述涡旋反应装置的蓄水箱呈倒锥形体,下截面小,上截面大,中间以适当的扩张角光滑过渡,进水靠近底部,倒锥形体顶部有一个出水缺口,开口冲着沉淀箱的方向,涡旋反应装置的底部设有污泥排放口。
4.如权利要求1所述的一种移动式通用小型污水处理设备,其特征在于所述的沉淀箱和陶瓷过滤膜组成的物理处理单元,沉淀箱的进水管在下部,出水口或槽,位于上部清水部位的中间,集水箱的下部设有斜板沉淀区,其底部设有污泥排放口,和阀门连通,接污泥排放管,陶瓷过滤膜组成的过滤层置于沉淀箱的中部偏上,过滤层的出水一侧安装有多个喷水孔的反冲洗水管。
5.如权利要求4所述的一种移动式通用小型污水处理设备,其特征在于所述的沉淀箱和陶瓷过滤膜组成的物理处理单元,第一级过滤层是竖立放置于沉淀箱上部中间,隔成左右两部分,在污水腔的前面靠近顶端,开有排放漂浮杂物、泡沫的排水孔。
6.如权利要求1所述的一种移动式通用小型污水处理设备,其特征在于所述的超微细陶瓷膜处理单元,成对的中空陶瓷管底部一头与气泵相接,顶部一头与抽水泵相接,中空陶瓷管组合置于污水中,水从陶瓷管外壁渗透进入管内芯空间,从顶端被水泵抽走。
7.如权利要求1所述的一种移动式通用小型污水处理设备,其特征在于所述的杀菌消毒单元,其蓝光催化增效纳米银胶体发生器的组件,内置于箱体中部,进水管通箱体顶部水箱,出水管将处理完成后的洁净中水外排。
8.如权利要求1所述的一种移动式通用小型污水处理设备,其特征在于所述的相邻两单元之间的通水阻尼过道,是由左右对插,交叉排列的平行挡板组成,挡板和箱壁只连一头,呈悬臂状,形成从上到下的一系列“S”形间隙通道。
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