CN102134145A - 污水处理器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种污水处理器，包括壳体、支撑板、壳体内的复合填料、进水管、出水管、穿孔曝气器及供气装置，其特点是：壳体内设置一内有布水器和微电解填料的中心筒体，微电解填料及中心筒体底部坐落在支撑板上，所述进水管与布水器相连；有一环形向上敞开式的集水槽围绕在中心筒体上部周围，所述出水管一端与集水槽相连，另一端穿过壳体引出；支撑板下方连接一上下端均为开口的中心导流筒，中心导流筒内设有一加药器，与加药器连接的加药管向上穿过中心筒从壳体上部引出；所述壳体内的复合填料环绕在中心筒体周围并分为上、下两层由支撑板支撑。其结构合理、紧凑，将微电解技术与生物处理技术及过滤技术有机结合，出水水质好，效率高。

Description

污水处理器

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体说是一种污水处理器。

背景技术

工业污水的处理是普遍关注的热点，由于工业污水的种类繁多、水量变化大、水质浓度高、成分复杂，因而处理难度大。目前大多采用常规技术的联合处理工艺，这些工艺往往流程长、传递过程耗能大、运行成本高，难以达到理想的处理效果。特别是高盐高浓度有机污水一直是处理的难点，污水中有机污染物浓度高、结构稳定、生化性差，常规工艺难以实现达标排放，且处理成本高，给企业“节能减排”带来极大的压力。另外，因市场需求引起的产品转型快，导致污水情况更加复杂，更使原有的污水处理技术工艺及设施雪上加霜，因此，目前急需高效实用的污水处理新技术产品。

在难降解工业污水的处理技术中，微电解技术正日益受到重视，是目前处理印染、电镀、造纸、医药、硝基苯、苯胺、印刷线路板、焦化、畜牧、双氧水化工、石油化工、橡胶助剂化工以及含苯环化工污水的一种理想技术，它在去除高浓度污水的色度和降低COD方面有其独到之处。生物处理技术是利用微生物氧化和吸附作用去除污染物的成熟技术。为此，怎样通过合理的结构设计，将微电解技术、生物处理技术及过滤技术进行有机结合形成一种新式污水处理器，最大化发挥各自的优特点，使其出水水质好、耐冲击、适应性强、易操作管理、经济实用。这是本技术领域面临的技术课题。

发明内容

本发明是针对现有技术存在的问题，提供一种污水处理器，其结构合理、紧凑，将微电解技术与生物处理技术及过滤技术进行有机结合，出水水质好、处理效率高，耐冲击、适应性强、成本低，操作简单，维护方便。

本发明采用如下技术方案：一种污水处理器，包括壳体、支撑板、壳体内的复合填料、壳体外与壳体连接的进水管、出水管及供气装置，支撑板与复合填料之间设置穿孔曝气器，穿孔曝气器由供气管与外部的供气装置连接，其特征在于所述的壳体内设置一中心筒体，中心筒体内上部设有布水器，下部设置微电解填料，所述微电解填料及中心筒体底部的开口坐落在所述支撑板上，所述进水管由壳体上部引入中心筒体内与布水器相连；有一环形向上敞开式的集水槽围绕在中心筒体并高于复合填料的上部周围，所述的出水管一端与集水槽相连，出水管另一端穿过壳体引出；支撑板下方设中心导流筒，中心导流筒上下端均为开口，中心导流筒上端与支撑板连接，中心导流筒内设有一加药器，有一与加药器连接的加药管向上穿过中心筒从壳体上部引出，与外部的加药设备相连；所述壳体内的复合填料环绕在中心筒体周围并分为上、下两层由支撑板支撑。

对上述技术方案的进一步改进：所述微电解填料为铁碳微电解填料。

对上述技术方案的进一步改进：所述壳体内环绕在中心筒体周围的复合填料中的下层为生物填料，上层为高密度纤维丝。

对上述技术方案的进一步改进：所述的穿孔曝气器为环形，围绕在中心筒体周围，位于下层的生物填料的下方，与穿孔曝气器连接的供气管上设置空气阀。

对上述技术方案的进一步改进：所述的加药器为环形穿孔管式。

对上述技术方案的进一步改进：所述的壳体为圆形的筒体，上部为圆柱形，下部为圆锥形，所述支撑板设置在壳体圆柱形内，由壳体圆锥形内均布的4根支撑架支撑。

对上述技术方案的进一步改进：所述的壳体底部尖端连接一排泥管，排泥管上连接一放空管，放空管上设置放空电磁阀，排泥管上设置排泥电磁阀。正常工作时，排泥电磁阀和放空电磁阀关闭，需排泥时才开启排泥电磁阀；检修时，排泥电磁阀关闭，放空电磁阀开启。

本发明与现有技术相比具有以下优点和积极效果：

本发明污水处理器设计科学、结构合理，将微电解技术、絮凝沉淀技术、生物铁法技术、生物膜处理及过滤技术有机结合起来，因而具有如下优点：

1、效率高，成本低：本发明在同一罐体内完成对污水的电化学、氧化-还原、物理吸附、絮凝沉淀、生物吸附、生物氧化及过滤等多重作用，反应速率快，处理效率高，成本低；

2、应用范围广，如：含有偶氟、碳双键、硝基、卤代基结构的难除降解有机物质等都有很好的降解效果；

3、微电解填料使用寿命长、投资费用少、操作维护方便、运行成本低、处理效果稳定。处理过程中只消耗少量的微电解反应剂。微电解剂只需定期添加无需更换，添加也无需进行活化直接投入即可；

4、污水经微电解处理后会在水中形成原生态的亚铁或铁离子，具有比普通混凝剂更好的混凝作用，无需再加铁盐等混凝剂，色度、COD去除率高，并且不会对水造成二次污染；同时可在很大程度上提高污水的可生化性。可以达到化学沉淀除磷的效果，还可以通过还原去除重金属；

5、曝气量小，电耗低；

6、结构合理、紧凑，投资省，占地面积小

7、抗冲击负荷能力强；

8、安装方便，易于操作管理，便于后期改扩建。

9、既可用于新建的污水处理工程，也可用于对已建成未达标的高浓度有机污水处理工程的改造。

附图说明

图1是本发明污水处理器的连接结构图。

图中：1、进水管；2、壳体；3、高密度纤维丝；4生物填料；5、供气管；6、空气阀；7、布水器；8、铁碳微电解填料；9、中心筒体；10、加药器；11、中心导流筒；12、支撑架；13、加药管；14、集水槽；15、出水管；16、穿孔曝气器；17、支撑板；18、放空电磁阀；19、放空管；20、排泥电磁阀；21、排泥管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参见图1，本发明一种污水处理器的实施例，壳体2由一定厚度的钢板(如：碳钢加玻璃钢或不锈钢)做成圆形的筒体，上部为圆柱形，下部为圆锥形，并由基座支撑。有一支撑板17设置在壳体2圆柱形内，在支撑板17的下部设置均布的4根支撑架12，支撑架12上端与支撑板17相连，下端与壳体2底部相连。

在壳体2内中间设置中心筒体9，中心筒体9上、下端均开口，中心筒体9内装有铁碳微电解填料8或其他类似性质的微电解填料，并置于支撑板17上。在支撑板17上开有透水孔，且中心筒体9下端罩住部分的透水孔径小，环绕中心筒体9下端口部分的透水孔径大。在中心筒体9内的铁碳微电解填料8上方设布水器7，布水器7为环形穿孔管式或喷淋式，有一与布水器7连接的进水管1的一端引出壳体2外部，并设置在壳体2的顶部。在壳体2内的环形空间装有复合填料，复合填料环绕在中心筒体9周围，并分为上下两层，上层为高密度纤维丝3，下层为生物填料4，由支撑板17支撑。高密度纤维丝3上方设置一环形向上敞开式的集水槽14环绕在中心筒体9周围，有一与集水槽14连接的出水管15一端引出壳体2外部，并设置在壳体2圆柱形的侧壁上。生物填料4的底部设置环形的穿孔曝气器16，围绕在中心筒体9周围，穿孔曝气器16由供气管5与外部的供气装置连接。供气装置的供气设备采用空压机，供气管5上设置空气阀6，可为微生物提供氧源，并起搅动更新作用，根据不同需要调节供气量。

在支撑板17下方设中心导流筒11，中心导流筒11上下端均为开口，中心导流筒11上端与支撑板17连接，中心导流筒11内设有一加药器10，加药器10为环形穿孔管式。有一与加药器10连接的加药管13向上穿过中心筒体9从壳体2上部引出，与外部的加药设备相连。

在壳体2底部尖端连接一排泥管21，排泥管21上连接一放空管19，放空管19上设置放空电磁阀18，排泥管21上设置排泥电磁阀20。

本发明污水处理器的处理机理：

A.氧化还原作用

当污水流经含铁碳微电解填料8时，由于Fe和C之间存在电极电位差，因而会形成无数的微电池系统，不需外加电源就可在其作用空间构成一个电场。铁为阳极，碳为阴极，阳极反应产生的新生态二价铁离子具有较强的还原能力，可使某些有机物还原，也可使某些不饱和基团(如羧基-C00H、偶氮基-N＝N-)的双键打开，使部分难降解环状和长链有机物分解成易生物降解的小分子有机物而提高可生化性，Fe²⁺的还原性可把有毒的化合物或离子还原成毒性小或无毒性物质。阴极反应产生大量新生态的[H]和[O]，在偏酸性的条件下，这些活性成分均能与污水中的许多组分发生氧化还原反应，使有机大分子发生断链降解，从而消除了有机污水的色度，提高了污水的可生化性。

B.絮凝作用

微电池产生的二价和三价铁离子是良好的絮凝剂，特别是新生的二价铁离子具有更高的吸附-絮凝活性，无需再加铁盐等混凝剂。调节污水的pH可使铁离子变成氢氧化物的絮状沉淀，吸附污水中的悬浮或胶体态的微小颗粒及有机高分子，可进一步降低污水的色度，同时去除部分有机污染物质使污水得到净化。

C.生物铁作用

在微电池反应中，二价铁和三价铁在一定条件下发生氧化还原反应而互相转化。研究已发现，某些细菌能从铁的化学反应中获得养料，这些细菌能够在三价铁与二价铁转化过程中消耗微生物腐烂时产生的诸如乙酸和乳酸之类的化合物。还证实这些细菌分解有机质的能力比产甲烷菌和硫酸盐还原菌都强得多，只要有铁存在，铁还原菌总是首先将正铁还原成亚铁，并带动其他细菌滋生繁衍。

二价铁和三价铁的氧化还原反应能促进细菌对有机悬浮物的降解。生物氧化反应大都是去氢氧化，有机物不是直接把氢原子交给氧原子，而是在脱氧酶和各种辅酶的作用下，经过一系列载氢体进行传递，再把氢原子传递给细胞色素，细胞色素与铁离子配合反应，作为质子和电子的传递体最终把质子和电子交给分子氧，进行完全氧化。

铁可降低微生物生长活化能和基质降解反应的活化能，从而减弱反应过程受温度等外界环境因素的影响，加快有机物降解速率和微生物增长速度。

D.生物氧化

本污水处理器的生物填料4表面生长着生物膜，由于生物填料4的比表面积大，故生物膜量大浓度高。当经过微电解填料8处理的污水进入生物填料4时，因生物填料4上的微生物的新陈代谢活动氧化去除污染物，使污水得以净化。由供气系统对其进行曝气，为微生物提供氧气，同时进行搅动，促使生物膜不断更新，使生物膜始终保持高活性运行。

E.生物吸附作用

微生物在新陈代谢作用中产生的粘性物质，如多糖类、酯类等起吸附架桥作用，与悬浮颗粒及胶体粒子粘结在一起，形成细小絮体，吸附作用主要利用絮凝体完成，絮凝体能使污水中大量的悬浮的有机物黏附在它的上面，然后加以分解利用。絮凝体中的细菌由于包埋于胶质中，就不能被原生动物吞噬，絮凝体的形成有利于污泥的沉降。因此高活性的生物膜不仅体现在生物氧化、降解方面，更表现为生物絮凝、吸附作用，对一些难降解的物质，可将其吸附、截留在其中，得以去除。

F.过滤作用

本污水处理器的高密度纤维丝3作为填料，其空隙多比表面积大，具有机械截留作用，可大量地截留污水中的悬浮物和生物絮体，一是保证出水水质，二是保持活性污泥浓度。

本发明污水处理器的工作原理：

进水由进水管1进入污水处理器的内层中心筒体9内，经过布水器7均匀布水后，向下流入铁碳微电解填料8区域，由于铁碳微电解填料8内铁、碳形成的微电池的氧化还原作用、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对污水进行处理，去除重金属、毒性污染物、磷等，并提高污水的可生化性，处理后的水在中心导流筒11内经加药器10的pH调整后，进入中心导流筒11下部的分离区进行泥水分离，污泥进入壳体2底部的圆锥形部分，经排泥电磁阀20控制的排泥管21排出。而水则由中心导流筒11周围向上进入生物填料4区域，利用生物填料4上生长的生物膜对污水进行生物氧化、生物吸附及生物絮凝等作用净化水质。微生物所需的氧气由空压机通过供气管5经穿孔管曝气器16输送，空气量由空气阀6控制。然后，水继续向上进入高密度纤维丝3区域，利用高密度纤维丝3对水中的悬浮物及生物絮体等杂质进行截留、过滤，保证出水水质，最终处理出水经上方的集水槽14收集由穿入壳体2的出水管15排出，整个处理过程完成。正常工作时，放空电磁阀18关闭，只有设备需检修时，放空电磁阀18才开启。

本发明污水处理器主要用于工业污水处理。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种污水处理器，包括壳体、支撑板、壳体内的复合填料、壳体外与壳体连接的进水管、出水管及供气装置，支撑板与复合填料之间设置穿孔曝气器，穿孔曝气器由供气管与外部的供气装置连接，其特征在于所述的壳体内设置一中心筒体，中心筒体内上部设有布水器，下部设置微电解填料，所述微电解填料及中心筒体底部的开口坐落在所述支撑板上，所述进水管由壳体上部引入中心筒体内与布水器相连；有一环形向上敞开式的集水槽围绕在中心筒体并高于复合填料的上部周围，所述的出水管一端与集水槽相连，出水管另一端穿过壳体引出；支撑板下方设中心导流筒，中心导流筒上下端均为开口，中心导流筒上端与支撑板连接，中心导流筒内设有一加药器，有一与加药器连接的加药管向上穿过中心筒从壳体上部引出，与外部的加药设备相连；所述壳体内的复合填料环绕在中心筒体周围并分为上、下两层由支撑板支撑。

2.按照权利要求1所述的污水处理器，其特征在于所述微电解填料为铁碳微电解填料。

3.按照权利要求1或2所述的污水处理器，其特征在于所述壳体内环绕在中心筒体周围的复合填料中的下层为生物填料，上层为高密度纤维丝。

4.按照权利要求3所述的污水处理器，其特征在于所述的穿孔曝气器为环形，围绕在中心筒体周围，位于下层的生物填料的下方，与穿孔曝气器连接的供气管上设置空气阀。

5.按照权利要求1或2所述的污水处理器，其特征在于所述的加药器为环形穿孔管式。

6.按照权利要求4所述的污水处理器，其特征在于所述的加药器为环形穿孔管式。

7.按照权利要求1或2所述的污水处理器，其特征在于所述的壳体为圆形的筒体，上部为圆柱形，下部为圆锥形，所述支撑板设置在壳体圆柱形内，由壳体圆锥形内均布的4根支撑架支撑。

8.按照权利要求6所述的污水处理器，其特征在于所述的壳体为圆形的筒体，上部为圆柱形，下部为圆锥形，所述支撑板设置在壳体圆柱 形内，由壳体圆锥形内均布的4根支撑架支撑。

9.按照权利要求7所述的污水处理器，其特征在于所述的壳体底部尖端连接一排泥管，排泥管上连接一放空管，放空管上设置放空电磁阀，排泥管上设置排泥电磁阀。

10.按照权利要求8所述的污水处理器，其特征在于所述的壳体底部尖端连接一排泥管，排泥管上连接一放空管，放空管上设置放空电磁阀，排泥管上设置排泥电磁阀。