CN103771627B - 集装箱式污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集装箱式污水处理系统，解决集装箱式污水处理设备存在对浓水处理效果差的问题。本发明包括内设有原水增压泵、清洗水箱、阻垢剂装置、高压泵、循环泵、同端进出水分离过滤膜柱、配电柜和控制柜的集装箱外壳；在集装箱外壳后端下部设有进水管道和出水管道，原水增压泵进水端与进水管道连接，其出水端通过第一保安过滤器与高压泵进水端连接，同端进出水分离过滤膜柱进水端通过循环泵与高压泵出水端连接，同端进出水分离过滤膜柱出水端分别与循环泵进水端和出水管道连接；阻垢剂装置连接在第一保安过滤器与高压泵之间，清洗水箱出水端与循环泵进水端连接。本发明可以大幅提高原水的回收利用率。

Description

集装箱式污水处理系统

技术领域

本发明涉及一种污水处理系统，具体地说，是涉及一种集装箱式污水处理系统。

背景技术

反渗透(Reverse Osmosis，简称RO) 是近二十多年来发展起来的膜分离术，它的基本原理是：原水在高于渗透压差的压力作用下，水份通过半透膜进入膜的低压侧，而原水中的盐份被阻挡在膜的高压侧，并随浓水排出，通过RO 技术可以去除原水中的大部分可溶性盐类和部分有机物。原水经过RO 技术处理后，分为两部分：初级纯水和RO 浓水。采用RO 技术处理原水，原水的回收利用率一般最高只能达到70％左右，仍有30％左右的RO 浓水排放。目前大多数企业都将大量的RO 浓水排放作为低端的冲洗地面、浇花用水等，造成严重的资源浪费。

基于此，市面上出现了许多用于处理RO浓水、使之形成产水的集装箱式污水处理设备，该类集装箱式污水处理设备将所有处理设备集成与集装箱内，不仅占地面积小、便于管理，而且操作方便，可以将浓水处理成产水，提高原水回收利用率。

然而，随着科技的不断发展和进步，上述设备对浓水的处理效果已难以满足现今的需求，特别是该类污水处理设备通常只能对浓水进行一次浓缩处理，而该种处理方式会造成大部分浓水依旧难以被净化成产水，因此，现有集装箱式污水处理设备的产水形成率并不高，因而其原水回收利用率也不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集装箱式污水处理系统，主要解决现有的集装箱式污水处理设备存在对浓水处理效果差的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

集装箱式污水处理系统，包括集装箱外壳，设置在该集装箱外壳内部的原水增压泵、清洗水箱、阻垢剂装置、高压泵、循环泵、同端进出水分离过滤膜柱，以及用于控制所述原水增压泵和高压泵工作的配电柜和控制柜；其中，在所述集装箱外壳后端下部设置有进水管道和出水管道，所述原水增压泵的进水端与所述进水管道连接，其出水端通过第一保安过滤器与所述高压泵的进水端连接，而所述同端进出水分离过滤膜柱的进水端则通过所述循环泵与所述高压泵的出水端连接，所述同端进出水分离过滤膜柱的出水端分别与所述循环泵的进水端和所述出水管道连接；所述阻垢剂装置连接在所述第一保安过滤器与高压泵之间，而所述清洗水箱的出水端则与所述循环泵的进水端连接。

    进一步地，所述集装箱外壳内还安装有产水箱，该产水箱的进水端与所述同端进出水分离过滤膜柱的产水输出口连接，其出水端与所述清洗水箱连接。

    进一步地，所述清洗水箱与所述循环泵之间还设置有冲洗泵和第二保安过滤器。

    进一步地，所述集装箱外壳的前端设置有入口，所述控制柜、配电柜、原水增压泵、第一保安过滤器、清洗水箱、产水箱、阻垢剂装置、高压泵、冲洗泵、第二保安过滤器、同端进出水分离过滤膜柱紧靠于所述集装箱的侧壁，且所述控制柜和配电柜设置于所述入口处。

为方便同端进出水分离过滤膜在集装箱内的放置及产水和浓水的输出，所述同端进出水分离过滤膜柱的下方设置有支撑架，其上方分别设置有产水管道和浓水收集管，所述同端进出水分离过滤膜柱的下端通过螺栓固定于所述支撑架上，而其上端的产水输出口则与所述产水管道连接，浓水输出口则与所述浓水收集管连接。

进一步地，所述集装箱外壳内部底面上还设置有踏板装置，该踏板装置包括焊接于所述集装箱外壳内部底面上的支撑柱，搭接于该支撑柱上的支撑条，和与该支撑条扣接的格栅板。

再进一步地，所述支撑柱为中空的长方体金属柱，从该支撑柱的上端面开始向下沿其侧壁开设有与其纵轴线平行的缺口，且在该支撑柱的上端还焊接有与其纵轴垂直的挡块；所述支撑条包括“L”型钢条和焊接于该“L”型钢条端部的限位块；所述“L”型钢条的一条边卡入所述支撑柱上端面的缺口内，而另一条边则搭于所述挡块上，所述格栅板的格栅孔套于所述限位块上。

为方便集装箱内部的空气流通，并保持其室内温度，所述集装箱外壳的侧壁上均匀设置有至少四个透气窗口，和至少一台与所述控制柜连接的空调。

更进一步地，所述循环泵的进水端和出水端各设置有一个受所述控制柜控制的压力表。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

    （1）本发明集装箱内的设备布局合理、紧凑，各个部件之间不互相干扰工作，并且工作人员进出和维护都很方便，本发明在不增加集装箱的占地面积基础上最大化地利用了其内部的有效空间，更好地实现了浓水处理一体化。

（2）本发明利用原水增压泵、高压泵、循环泵以及同端进出水分离过滤膜柱，可以实现对浓水的浓缩处理，并且该种浓缩处理可以根据需要多次循环，从而在一定时间内使大部分浓水均达到处理指标，并形成产水排出。本发明浓缩效率高，效果好，其可以使得原水的回收利用率达到97%以上，大大超过了现有污水处理设备的原水回收利用率。

（3）本发明在对浓水进行处理的过程中，还利用保安过滤器和阻垢剂装置对其进行了初步处理，保安过滤器将浓水中的微小颗粒进行分离，以满足后续工艺对进水的要求，阻垢剂装置则可以防止浓水在管道中结垢。

（4）本发明还提供了清洗模式，其设置了清洗水箱和冲洗泵，可以在使用一段时间后，将产水箱中的产水泵入到清洗水箱中，加入清洗药物，使之形成清洗水，然后再利用冲洗泵和循环泵将其通入到同端进出水分离过滤膜柱中，对同端进出水分离过滤膜柱进行清洗处理，使其时刻保持着对浓水的处理强度和效果，增强工作稳定性。

（5）本发明在集装箱内设置了踏板装置，其不仅结构牢固、可靠，而且易于批量生产，踏板装置的设置可以方便工作人员在集装箱内行走，并进行一些维护和检修工作。并且，在该踏板装置的结构设计中，通过“L”型钢条和挡块可以对格栅板进行横向支撑，使其受力均匀，通过限位块则可以对格栅板进行限位，稳固格栅板的设置位置，防止其在使用过程中发生滑动，若是出现不使用或格栅板出现损坏情况时，还可以快速对其进行维修和更换，因此，本发明中的踏板装置具有很高的实用性。

（6）本发明还设置了透气窗口和空调，其可以根据集装箱布局需要灵活设置，从而满足集装箱内的透气和维持温度的需要，确保集装箱内的部件时刻处于适宜的工作环境。

（7）本发明各个环节紧密相扣，构思严谨，实用性强，其大幅提高了集装箱式污水处理系统对浓水的处理能力，并提供了一个适宜的工作环境，本发明突破了现有技术的限制，实现了创新，具有突出的实质性特点和显著的进步。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为踏板装置的结构示意图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-集装箱外壳，2-踏板装置，21-支撑柱，22-“L”型钢条，23-挡块，24-限位块，25-格栅板，3-配电柜，4-控制柜，5-同端进出水分离过滤膜柱，6-循环泵，7-高压泵，8-第一保安过滤器，9-第二保安过滤器，10-原水增压泵，11-冲洗泵，12-加药罐，13-清洗水箱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1所示，本发明包括集装箱、原水增压泵10、第一保安过滤器8、清洗水箱13、阻垢剂装置、高压泵7、循环泵6、同端进出水分离过滤膜柱5、配电柜3和控制柜4。所述控制柜4、配电柜3、原水增压泵10、第一保安过滤器8、清洗水箱13、产水箱、阻垢剂装置、高压泵7、同端进出水分离过滤膜柱5紧靠于集装箱外壳1内部的侧壁，而控制柜4和配电柜3则设置于集装箱的入口处。

所述集装箱外壳1后端下部设置有进水管道和出水管道，所述原水增压泵10的进水端与进水管道连接，其出水端通过第一保安过滤器8与高压泵7的进水端连接，而所述同端进出水分离过滤膜柱5的进水端则通过所述循环泵6与所述高压泵7的出水端连接，同端进出水分离过滤膜柱5的出水端则分别与循环泵6的进水端和出水管道连接；所述阻垢剂装置连接在第一保安过滤器8与高压泵7之间，而所述清洗水箱13的出水端则与循环泵6的进水端连接。本实施例中的同端进出水分离过滤膜柱5用于处理经由循环泵输送的浓水，使之形成产水，该同端进出水分离过滤膜柱5的结构及功能在专利申请号为201310696565.3、发明创造名称为同端进出水分离过滤膜柱的文献中有详细记载，而所述阻垢剂装置则与现有的污水处理设备中的阻垢剂装置结构相同，因而本实施例不再对二者进行详细介绍。

在浓水形成产水后，同端进出水分离过滤膜柱5将其输送至通过产水管道与该同端进出水分离过滤膜柱5产水输出口连接的产水箱中储存，而未能处理的部分浓水则输送至于与同端进出水分离过滤膜柱5的浓水输出口连接的浓水收集管中进行收集，本实施例中，同端进出水分离过滤膜柱5的下方设置有支撑架，产水管道和浓水收集管则均设置在同端进出水分离过滤膜柱5的上方。而为了方便后期对系统的清洗，该产水箱的出水端还与所述清洗水箱13连接，该清洗水箱13与循环泵6之间还设置有冲洗泵11和第二保安过滤器9，如此可以很好地对系统进行清洗。

此外，为方便工作人员能够在集装箱内行走，并进行一些维护和检修工作，所述集装箱外壳1内部底面上还设置有踏板装置2，如图2所示，该踏板装置2包括焊接于所述集装箱外壳内部底面上的支撑柱21，搭接于该支撑柱21上的支撑条，以及格栅板25。具体地说，上述部件中，所述支撑柱21为中空的长方体金属柱，从该支撑柱21的上端面开始向下沿其侧壁开设有与其纵轴线平行的缺口，且在该支撑柱21的上端还焊接有与其纵轴垂直的挡块23；所述支撑条包括“L”型钢条22和焊接于该“L”型钢条22端部的限位块24；所述“L”型钢条22的一条边卡入所述支撑柱21上端面的缺口内，而另一条边则搭于所述挡块23上，所述格栅板25的格栅孔套于所述限位块24上。由于本发明设置了挡块来对“L”型钢条进行支撑，因此其增强了格栅板的整体受力强度，使之实用性和稳固性大幅增强，工作人员可以放心地在格栅板上行走和进行其他工作。

另外，为方便集装箱内部的通风透气，并时刻保持集装箱内的温度适宜，所述集装箱外壳1的侧壁上均匀设置有至少四个透气窗口，并且该集装箱外壳内部还设置有至少一台与控制柜4连接的空调。本实施例中的空调时刻保持着开启的状态，在控制柜预设温度范围后，当集装箱内部温度过高或过低时，控制柜便控制空调自动调整其温度，从而确保集装箱内部温度始终维持在预设温度范围之内。

本发明的使用过程分为浓水处理模式和清洗模式，分别如下所述：

浓水处理模式

开启原水增压泵10、高压泵7、循环泵6以及阻垢剂装置中的阻垢剂泵。原水增压泵10从进水管道中泵入需要处理的浓水并对其进行增压，然后将其首先送入到第一保安过滤器8中进行过滤，去除浓水中的微量悬浮颗粒、胶体、微生物等微小颗粒，接着再由阻垢剂装置处理，防止浓水结垢，最后在高压泵7中进行二次增压，然后再由循环泵6泵入到同端进出水分离过滤膜柱5进行处理。本发明中的同端进出水分离过滤膜柱5可同时设置多个，并均与循环泵连接，从而实现一次大量浓水处理，如图1所示。第一次处理后的浓水，在循环泵6作用下，与后续浓水混合并经由同端进出水分离过滤膜柱5出水端再次回到循环泵6中，然后在循环泵6作用下进入到同端进出水分离过滤膜柱5中继续进行浓缩处理，如此反复循环，直至大部分浓水都达到处理指标，形成符合要求的产水。在使用过程中，为确保循环泵6的正常运行，该循环泵6的进水端和出水端各设置有一个受所述控制柜4控制的压力表。在浓水经由循环泵6返回到同端进出水分离过滤膜柱5中时，循环泵6进水端和出水端处的压力表均实时显示当前管道的压力值，两个压力值反应了当前循环泵6两端的压力差，若该压力差过大或过小，控制柜4便会停止循环泵工作，防止其因压差过大或过小而损坏。

大部分浓水形成产水后，产水从同端进出水分离过滤膜柱5的出水端经由出水管道排出，以用于其他工艺。而小部分未处理的浓水则从同端进出水分离过滤膜柱5的浓水输出口输送至浓水收集管中进行收集，然后流回到进水管道并再次经由上述处理设备循环处理，如此运行三小时。

清洗模式

上述产水的排出过程中，部分产水还经由同端进出水分离过滤膜柱5的产水输出口输出到产水箱中进行存储。在进行清洗模式时，分别关闭原水增压泵10、高压泵7、循环泵6及阻垢剂泵，并开启冲洗泵11。冲洗泵11将产水箱中的产水首先泵入到清洗水箱13中，然后利用设置在集装箱外壳1内且与清洗水箱13连接的加药罐12向该清洗水箱13中加入清洗药物并均匀搅拌混合，使之成为清洗水。接着，打开相应的阀门，然后再次启动冲洗泵11，使清洗水箱13中的清洗水进入到第二保安过滤器9进行过滤，最后再进入到循环泵6，由该循环泵6泵入到同端进出水分离过滤膜柱5中进行清洗。

在清洗同端进出水分离过滤膜柱5完毕后，污水便会从同端进出水分离过滤膜柱5的出水端输出，然后经由出水管道排出到集装箱外进行处理。

上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.集装箱式污水处理系统，包括集装箱外壳（1），其特征在于，还包括设置在该集装箱外壳（1）内部的原水增压泵（10）、清洗水箱（13）、阻垢剂装置、高压泵（7）、循环泵（6）、同端进出水分离过滤膜柱（5），以及用于控制所述原水增压泵（10）和高压泵（7）工作的配电柜（3）和控制柜（4）；其中，在所述集装箱外壳（1）后端下部设置有进水管道和出水管道，所述原水增压泵（10）的进水端与所述进水管道连接，其出水端通过第一保安过滤器（8）与所述高压泵（7）的进水端连接，而所述同端进出水分离过滤膜柱（5）的进水端则通过所述循环泵（6）与所述高压泵（7）的出水端连接，所述同端进出水分离过滤膜柱（5）的出水端分别与所述循环泵（6）的进水端和所述出水管道连接；所述阻垢剂装置连接在所述第一保安过滤器（8）与高压泵（7）之间，而所述清洗水箱（13）的出水端则与所述循环泵（6）的进水端连接；所述集装箱外壳内安装有产水箱，该产水箱的进水端与所述同端进出水分离过滤膜柱（5）的产水输出口连接，其出水端与所述清洗水箱（13）连接；所述清洗水箱（13）与所述循环泵（6）之间还设置有冲洗泵（11）和第二保安过滤器（9）；所述集装箱外壳（1）内部底面上设置有踏板装置（2），该踏板装置（2）包括焊接于所述集装箱外壳（1）内部底面上的支撑柱（21），搭接于该支撑柱（21）上的支撑条，和与该支撑条扣接的格栅板（25）；所述支撑柱（21）为中空的长方体金属柱，从该支撑柱（21）的上端面开始向下沿其侧壁开设有与其纵轴线平行的缺口，且在该支撑柱（21）的上端还焊接有与其纵轴垂直的挡块（23）；所述支撑条包括“L”型钢条（22）和焊接于该“L”型钢条（22）端部的限位块（24）；所述“L”型钢条（22）的一条边卡入所述支撑柱（21）上端面的缺口内，而另一条边则搭于所述挡块（23）上，所述格栅板（25）的格栅孔套于所述限位块（24）上；所述循环泵（6）的进水端和出水端各设置有一个受所述控制柜控制的压力表。

2.根据权利要求1所述的集装箱式污水处理系统，其特征在于，所述集装箱外壳（1）的前端设置有入口，所述控制柜（4）、配电柜（3）、原水增压泵（10）、第一保安过滤器（8）、清洗水箱（13）、产水箱、阻垢剂装置、高压泵（7）、冲洗泵（11）、第二保安过滤器（9）、同端进出水分离过滤膜柱（5）紧靠于所述集装箱的侧壁，且所述控制柜（4）和配电柜（3 ）设置于所述入口处。

3.根据权利要求2所述的集装箱式污水处理系统，其特征在于，所述同端进出水分离过滤膜柱（5）的下方设置有支撑架，其上方分别设置有产水管道和浓水收集管，所述同端进出水分离过滤膜柱（5）的下端通过螺栓固定于所述支撑架上，而其上端的产水输出口则与所述产水管道连接，浓水输出口则与所述浓水收集管连接。

4.根据权利要求3所述的集装箱式污水处理系统，其特征在于，所述集装箱外壳（1）的侧壁上均匀设置有至少四个透气窗口，和至少一台与所述控制柜连接的空调。