CN103936224B - 智能化污水处理设备及其处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能化污水处理设备及其处理方法，其包括过滤区、消毒区、设备区，过滤区内设有将过滤区分为上下两层的过滤填料装置，过滤区前、后两侧通水孔位于上层；过滤填料装置设有两端分别伸出过滤填料装置上、下端面的管柱，过滤区前侧通水管连接一导管，导管穿过管柱伸入过滤区下层。消毒区内设有与过滤区后侧通水孔管路连接的紫外线消毒装置，且管路中设有开关阀；消毒区底部设有将消毒区内污水排入过滤区上层的污水泵；消毒区后侧连接出水管，设备区内设有与出水管相连并监测出水管排污质量的污水排放监控装置。本发明采用智能化管理，污水处理效率高，效果好，易于监控污水排放的各项指标，适合作为各类污水排放处理设备使用。

Description

智能化污水处理设备及其处理方法

技术领域

本发明涉及污水处理设备，是一种智能化污水处理设备及其处理方法。

背景技术

污水处理一直是当今社会较难解决的问题之一，例如日常生活中产生的污水，因含有大量的有机物，如果将其直接排入城市污水管网，不仅会引发一系列的环境问题，且对城市污水管网也造成相当大的压力。为此，现有技术设计了一些污水处理设备，以解决上述问题。但现有污水处理一般为土建处理池或结构较为简易的污水处理设备，处理效果欠佳，同时缺乏水质监控，污水无法达标排放。

发明内容

为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种智能化污水处理设备及其处理方法，使其解决现有同类设备处理效果欠佳、结构较为松散、污水监控不便的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。

一种该智能化污水处理设备，其内部沿水平方向设有由隔板依次分隔形成的厌氧区、接触氧化区、沉淀区、过滤区、消毒区、设备区、污泥区，厌氧区、接触氧化区、沉淀区、过滤区、消毒区中相邻两个区之间的隔板上部设有将前一区污水自流至后一区的通水孔，厌氧区连接进水管，消毒区连接出水管，厌氧区、接触氧化区内设有生物填料装置，接触氧化区底部设有曝气装置，沉淀区内设有斜管填料装置，沉淀区底部设有污泥气提装置，污泥气提装置的出泥口通过管路导通至污泥区和厌氧区内，过滤区内设有过滤填料装置，消毒区内设有紫外线消毒装置，设备区内设有为污泥气提装置、曝气装置供气的风机。其结构要点在于所述过滤填料装置将过滤区分为上下两层，其中过滤区前、后两侧隔板上的通水孔位于上层。过滤填料装置设有两端分别伸出过滤填料装置上端面和下端面的管柱，管柱连接一导管，该导管一端与过滤区前侧的通水孔相通，另一端穿过管柱伸入过滤区下层。过滤区后侧的通水孔通过管路与消毒区内的紫外线消毒装置的进水口相通，且管路中设有开关阀，紫外线消毒装置的出水口排入消毒区内；所述消毒区底部设有将消毒区内污水排入过滤区上层的污水泵。上述结构中，通过将污水依次经过氧化区、接触氧化区、沉淀区、过滤区、消毒区，从而实现对污水的净化处理。通过过滤填料装置将过滤区分为上下两部分，并配合消毒区内的污水泵，以及与紫外线消毒装置所连接管路中的开关阀，从而实现对过滤区内过滤填料装置的反冲洗操作，具备自清洁的功能，提高了污水处理的可靠性和处理效果。

所述出水管穿过所述设备区、污泥区伸出至该污水处理设备外部，所述设备区内设有与出水管相连并对出水管内污水进行监测的污水排放监控装置。通过在设备区内增设污水排放监控装置，从而对出水管的污水实时监测，一旦出现污水排放未达标的情况，及时提醒相关工作人员对设备进行维护，排除故障，使污水重新达标排放。

所述厌氧区内设有使所述进水管进入厌氧区的污水先向下流动、再向上流动至隔板通水孔的挡板A，所述厌氧区内的生物填料装置位于污水向上流动的区域内。通过该挡板A，一方面起到导流作用，使污水能顺着挡板A先流至厌氧区底部，再由底部向上通过生物填料装置进行处理。另一方面具有防止污水短路的作用。

所述沉淀区内设有使前侧通水孔进入沉淀区的污水先向下流动、再向上流动至后侧通水孔的挡板B，所述斜管填料装置位于污水向上流动的区域内。同样的，挡板B也具有导流和防止污水短路的作用。

所述污水排放监控装置外接太阳能供电装置。通过该太阳能供电装置为系统提供电力支持，减少外部供电，节约资源。

所述污水排放监控装置控制所述污水泵和所述开关阀的动作。通过污水排放监控装置根据出水管内污水的状态，例如污水流速及过滤的效果低于预期值，则直接控制污水泵和开关阀实现过滤区内过滤填料装置的反冲洗操作，实现智能化管理。

所述污水泵的排水管路分支连接至厌氧区、接触氧化区、沉淀区、过滤区，且各分支管路中设有由所述污水排放监控装置进行控制的阀开关。通过该种结构，使得污水排放监控装置根据出水管内污水的各种指标，确定污水在哪个区域处理欠充分，则根据需要打开对应分支的阀开关，通过污水泵将消毒区内的污水重新输送至相应区域进行处理，直至污水排放达标。

所述沉淀区底部为漏斗型。该种结构方便沉淀区内杂质的沉淀。

所述设备的各区顶部设有带视窗的操作口。该结构方便操作人员观察各区的工作状态，及方便工作人员对设备的清理维护。

该智能化污水处理设备的处理方法为：污水由所述进水管进入厌氧区内，通过生物填料装置及污泥气提装置向厌氧区内输送的活性污泥，对污水进行硝化处理；经厌氧区处理后的污水进入接触氧化区内，接触氧化区内的曝气装置配合生物填料装置对污水进行好氧处理，降解污水中的有机物；经接触氧化区处理后的污水进入沉淀区，通过斜管填料装置加快污水中悬浮物的沉淀，沉淀过程中的污泥通过污泥气提装置将一部分污泥输送至所述污泥区，另一部分污泥输送至所述厌氧区作为活性污泥；经沉淀区处理后的污水通过所述导管引入过滤区过滤填料装置的下部区域，依靠过滤区前侧的通水孔位于过滤填料装置上部而形成的高度差，实现过滤填料装置对污水的过滤处理，处理后的污水通过过滤区后侧通水孔所连接的管路进入消毒区的紫外线消毒装置内，此时管路中的开关阀为打开状态；经紫外线消毒装置消毒后的污水排入消毒区内，消毒区内的污水通过出水管进行污水排放，在排放同时，由设备区内的所述污水排放监控装置对污水进行实时监控；当污水排放质量不达标时，由污水排放监控装置发出警报，提醒相关工作人员对设备及时维护，排除故障，使污水重新达标排放。

当所述过滤区的过滤填料装置发生堵塞时，通过关闭所述开关阀，并打开所述污水泵，由污水泵将消毒区内的污水引入过滤区上层，实现过滤填料装置的反冲洗。

本发明采用智能化管理，污水处理效率高，效果好，易于监控污水排放的各项指标，解决了因监控不到位而出现污水排放不达标的问题。适合作为各类污水排放处理设备使用。

附图说明

图1是本发明的内部结构示意图。

图中序号的名称为：1、进水管，2、厌氧区，3、挡板A，4、生物填料装置，5、接触氧化区，6、曝气装置，7、沉淀区，8、斜管填料装置，9、挡板B，10、导管，11、过滤区，12、管柱，13、过滤填料装置，14、开关阀，15、消毒区，16、紫外线消毒装置，17、污水泵，18、设备区，19、污水排放监控装置，20、风机，21、太阳能供电装置，22、污泥区，23、出水管。

具体实施方式

现结合附图，对本发明作进一步描述。

如图1所示，该智能化污水处理设备内部从进水至出水方向通过隔板依次分隔形成厌氧区2、接触氧化区5、沉淀区7、过滤区11、消毒区15、设备区18、污泥区22，相邻两个区之间的隔板上部设有将前一区污水自流至后一区的通水孔。

厌氧区2前侧连接进水管1，厌氧区2内靠近进水管1的位置设置一竖向且平行于隔板的挡板A3，该挡板上部高于进水管1所在水平面，下部与厌氧区2底部之间留有通道。通过该挡板A3，使得进水管1进入厌氧区2的污水先沿着挡板A3向厌氧区2底部流通，经过底部通道后，再向上流动至厌氧区2后侧的通水孔。在厌氧区2向上流动的区域内安装生物填料装置4，用于对污水进行硝化处理。

接触氧化区5设置于厌氧区2后部，在接触氧化区5内设置有生物填料装置4，在接触氧化区5的底部设有曝气装置6，通过生物填料装置4与曝气装置6实现对污水的好氧处理。

沉淀区7设置于接触氧化区5后部，沉淀区7内设有与厌氧区2内功能相同的挡板B9，位于沉淀区7污水向上流动的区域内安装斜管填料装置8，用于加快对污水中悬浮物的沉淀。沉淀区7底部设有漏斗型的沉淀槽，在沉淀槽附近设有污泥气提装置，该污泥气提装置的出泥管路连接厌氧区2挡板A3靠近进水管1的一侧，以及连接至污泥区22。

过滤区11设置于沉淀区7后部，过滤区11内设有将过滤区11分隔形成上下两层区域的过滤填料装置13，在过滤填料装置13的中部设有两端分别伸出过滤填料装置13上端面和下端面的管柱12。过滤区11内设有一导管10，该导管10一端与过滤区11前侧的通水孔相连，另一端穿过上述管柱12伸入过滤区11下层区域内。

消毒区15设置于过滤区11后部，消毒区15内安装有紫外线消毒装置16，该紫外线消毒装置16的进水管1路连接消毒区15前侧的通水孔，且管路中设有控制水流导通的开关阀14，紫外线消毒装置16的出水管路直接排放至消毒区15内。消毒区15的底部还设有污水泵17，污水泵17通过管路连接至过滤区11的上层区域内，以便通过开启污水泵17对过滤区11的过滤填料装置13进行反冲洗操作。消毒区15后侧连接出水管23，出水管23穿过设备区18、污泥区22后与城市排污管网相连。

设备区18位于消毒区15后部，设备区18内安装有与出水管23连接并检测出水管23内污水指标的污水排放监控装置19。该污水排放监控装置19的电源采用市电及安装于设备区18外部的太阳能供电装置21供电。在设备区18的底部还设有为接触氧化区5的曝气装置6及沉淀区7的污泥气提装置提供气源的风机20。

污泥区22设置于设备区18后部，污泥区22主要用于收集沉淀区7中被污泥气提装置输送的污泥。

以上即为该智能化污水处理设备的整体结构，结合该整体结构对本发明的污水处理过程作如下描述。

污水经过格栅井、调节池的初步处理后，通过进水管1进入厌氧区2内。污水沿挡板A3先向下流动，经过底部通道后再向上流动，并由生物填料装置4对污水进行硝化处理。同时，该过程中，由沉淀区7中的污泥气提装置为厌氧区2提供少量的活性污泥，通过活性污泥中的细菌吸附在生物填料装置4上，从而提高处理效果。经厌氧区2处理后的污水进入接触氧化区5内，由生物填料装置4配合其底部的曝气装置6，实现对污水的好氧处理，使污水进一步的降解大量溶解性有机物。经接触氧化区5处理后的污水流至沉淀区7，通过沉淀区7内的斜管填料装置8加快对污水中悬浮物的沉淀，沉淀后的杂质淤泥通过沉淀区7底部的污泥气提装置输送至污泥区22和厌氧区2。经沉淀处理后的污水流至过滤区11内，依靠导管10，使污水先进入过滤区11的下层区域，再凭借导管10所连接的通水孔相对于过滤区11下层的高度差，使得污水由下层区域经过过滤填料装置13流向上层区域实现过滤操作。经过滤后的污水通过过滤区11后侧通水孔所连接的管路进入消毒区15内的紫外线消毒装置16，此时管路的开关阀14为打开状态。依靠紫外线消毒装置16对污水进行紫外线消毒，消毒后的污水先排放至消毒区15内，再依靠消毒区15后侧的出水管23排放至城市排污管网。在出水管23排污过程中，由设备区18内的污水排放监控装置19对出水管23内的污水指标进行实时监控。当出现排污指标不达标时，由污水排放装置监控装置发出警报，提醒监管人员采取及时的操作。监管人员了解情况后可采取将消毒区15内的污水回流至厌氧区2，进行循环处理，直至污水排放达标。

除上述处理过程以外，本发明还可实现过滤区11内过滤填料装置13的反冲洗操作，具体是：当过滤区11的过滤填料装置13发生堵塞时，通过关闭紫外线消毒装置16进水管1路中的开关阀14，并打开污水泵17，由污水泵17将消毒区15内的污水引入过滤区11上层，实现过滤填料装置13的反冲洗。通过反冲洗操作改善过滤填料装置13的过水性。

为了进一步提高该智能化污水处理设备的处理效率，亦可将消毒区15底部的污水泵17设计为分支连接至厌氧区2、接触氧化区5、沉淀区7、过滤区11内，并在各分支管路中设置阀开关，起到按需回流的目的。即根据污水排放监控装置19所得到污水排放指标，当哪一项指标不符合时，则将消毒区15内的污水重新回流至对应处理区，从而提高污水处理的效率。

以上结构和实施旨在说明本发明的技术手段，并非限制本发明的技术范围。本领域技术人员根据现有公知常识对本发明作显而易见的改进，亦落入本发明权利要求所保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种智能化污水处理设备，该污水处理设备内部沿水平方向设有由隔板依次分隔形成的厌氧区(2)、接触氧化区(5)、沉淀区(7)、过滤区(11)、消毒区(15)、设备区(18)、污泥区(22)，厌氧区、接触氧化区、沉淀区、过滤区、消毒区中相邻两个区之间的隔板上部设有将前一区污水自流至后一区的通水孔，厌氧区连接进水管(1)，消毒区连接出水管(23)，厌氧区、接触氧化区内设有生物填料装置(4)，接触氧化区底部设有曝气装置(6)，沉淀区内设有斜管填料装置(8)，沉淀区底部设有污泥气提装置，污泥气提装置的出泥口通过管路导通至污泥区和厌氧区内，过滤区内设有过滤填料装置(13)，消毒区内设有紫外线消毒装置(16)，设备区内设有为污泥气提装置、曝气装置供气的风机(20)；其特征在于：

所述过滤填料装置(13)将过滤区(11)分为上下两层，其中过滤区前、后两侧隔板上的通水孔位于上层；过滤填料装置设有两端分别伸出过滤填料装置上端面和下端面的管柱(12)，管柱连接一导管(10)，该导管一端与过滤区前侧的通水孔相通，另一端穿过管柱伸入过滤区下层；过滤区后侧的通水孔通过管路与消毒区(15)内的紫外线消毒装置(16)的进水口相通，且管路中设有开关阀(14)，紫外线消毒装置的出水口排入消毒区内；所述消毒区底部设有将消毒区内污水排入过滤区上层的污水泵(17)；

所述出水管(23)穿过所述设备区(18)、污泥区(22)伸出至该污水处理设备外部，所述设备区内设有与出水管相连并对出水管内污水进行监测的污水排放监控装置(19)。

2.根据权利要求1所述的智能化污水处理设备，其特征在于所述厌氧区(2)内设有使所述进水管(1)进入厌氧区的污水先向下流动、再向上流动至隔板通水孔的挡板A(3)，所述厌氧区内的生物填料装置(4)位于污水向上流动的区域内。

3.根据权利要求1所述的智能化污水处理设备，其特征在于所述沉淀区(7)内设有使前侧通水孔进入沉淀区的污水先向下流动、再向上流动至后侧通水孔的挡板B(9)，所述斜管填料装置(8)位于污水向上流动的区域内。

4.根据权利要求1所述的智能化污水处理设备，其特征在于所述污水排放监控装置(19)外接太阳能供电装置(21)。

5.根据权利要求1所述的智能化污水处理设备，其特征在于所述污水排放监控装置(19)控制所述污水泵(17)和所述开关阀(14)的动作。

6.根据权利要求1或5所述的智能化污水处理设备，其特征在于所述污水泵(17)的排水管路分支连接至厌氧区(2)、接触氧化区(5)、沉淀区(7)、过滤区(11)，且各分支管路中设有由所述污水排放监控装置进行控制的阀开关。

7.根据权利要求1所述的智能化污水处理设备，其特征在于所述沉淀区(7)底部为漏斗型。

8.根据权利要求1所述的智能化污水处理设备，其特征在于所述设备的各区顶部设有带视窗的操作口。

9.一种如权利要求1所述的智能化污水处理设备的处理方法，其特征在于污水由所述进水管(1)进入厌氧区(2)内，通过生物填料装置(4)及污泥气提装置向厌氧区内输送的活性污泥，对污水进行硝化处理；经厌氧区处理后的污水进入接触氧化区(5)内，接触氧化区内的曝气装置(6)配合生物填料装置对污水进行好氧处理，降解污水中的有机物；经接触氧化区处理后的污水进入沉淀区(7)，通过斜管填料装置(8)加快污水中悬浮物的沉淀，沉淀过程中的污泥通过污泥气提装置将一部分污泥输送至所述污泥区(22)，另一部分污泥输送至所述厌氧区作为活性污泥；经沉淀区处理后的污水通过所述导管(10)引入过滤区过滤填料装置(13)的下部区域，依靠过滤区前侧的通水孔位于过滤填料装置上部而形成的高度差，实现过滤填料装置对污水的过滤处理，处理后的污水通过过滤区后侧通水孔所连接的管路进入消毒区(15)的紫外线消毒装置(16)内，此时管路中的开关阀(14)为打开状态；经紫外线消毒装置消毒后的污水排入消毒区内，消毒区内的污水通过出水管(23)进行污水排放，在排放同时，由设备区(18)内的所述污水排放监控装置(19)对污水进行实时监控；当污水排放质量不达标时，由污水排放监控装置发出警报，提醒相关工作人员对设备及时维护，排除故障，使污水重新达标排放。

10.根据权利要求9所述的智能化污水处理设备的处理方法，其特征在于当所述过滤区(11)的过滤填料装置(13)发生堵塞时，通过关闭所述开关阀(14)，并打开所述污水泵(17)，由污水泵将消毒区(15)内的污水引入过滤区上层，实现过滤填料装置的反冲洗。