CN105214359B - 污水处理系统和污水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种污水处理系统和污水处理方法。该污水处理系统的污水处理罐内设有过滤膜支架和过滤膜自清洁装置，过滤膜支架对由污物构成的过滤膜进行支撑，过滤膜可对污水进行过滤，过滤膜自清洁装置可使过滤膜振动、部分脱落，防止过滤膜板结。本发明提供的污水处理系统，在过滤膜支架的作用下，污水中的污物可形成过滤膜，无需另外设置过滤膜，降低了成本；过滤膜自清洁装置使由污物形成的过滤膜振动、部分脱落，可有效地防止过滤膜板结，降低了污水处理罐的清洗频率和维护成本，使得污水处理罐的工作时间延长，污水处理量增多，污水处理能力得到了提高。

Description

污水处理系统和污水处理方法

技术领域

本发明涉及污水处理领域，更具体而言，涉及一种污水处理系统和污水处理方法。

背景技术

现有的污水处理设备中，常用的污水过滤装置为沙石式过滤器，沙石过滤器的体积较大，且过滤器的滤芯容易阻塞板结，导致过滤效果不佳，且板结后需要用大量清水进行反冲洗，反冲洗产生的污水需要再次进行过滤，造成污水处理设备的污水处理效率不高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题。

为此，本发明第一个方面的目的在于，提供一种可对污水进行有效过滤，同时能够防止过滤膜板结、提高污水处理效率的污水处理系统。

本发明第二个方面的目的在于，提供一种污水处理方法，利用上述的污水处理系统对污水进行处理。

为实现上述目的，本发明第一个方面的实施例提供了一种污水处理系统，包括：上水装置，将污水输入污水处理罐中；所述污水处理罐，所述污水处理罐内设有过滤膜支架和过滤膜自清洁装置，所述过滤膜支架对由污物构成的过滤膜进行支撑，所述过滤膜可对所述污水进行过滤，所述过滤膜自清洁装置可使所述过滤膜振动、部分脱落，防止所述过滤膜板结；和排水装置，将过滤后的清水排出。

本发明上述实施例中的污水处理系统包括上水装置、污水处理罐和排水装置，其中上水装置将污水输入污水处理罐内，污水处理罐对污水进行过滤处理，过滤后的清水由排水装置排出。

其中，污水处理罐内设有过滤膜支架和过滤膜自清洁装置，污水流经过滤膜支架时，污水中的污物在过滤膜支架的作用下逐渐堆积，形成过滤膜，同时过滤膜支架对过滤膜进行支撑，由污物构成的过滤膜对污水进行过滤，过滤后的清水由排水装置排出。

在过滤过程中，过滤膜的厚度和密实度逐渐增大，当过滤膜的厚度和密实度超过预设值时，过滤膜的过水效率降低，当过滤膜的过水量低于进水口的进水量时，污水处理罐内的液位逐渐升高，当污水处理罐内的液位达到预设高度时，过滤膜自清洁装置工作，使过滤膜振动，部分脱落，导致过滤膜的厚度和密实度减小，使得过滤膜可重新高效地对污水进行过滤，使污水的进入量与过滤膜的过水量保持平衡。

综上所述，本发明上述实施例提供的污水处理系统，其污水处理罐内设有过滤膜支架和过滤膜自清洁装置，在过滤膜支架的作用下，污水中的污物可形成过滤膜，无需另外设置过滤膜，降低了成本；过滤膜自清洁装置使由污物形成的过滤膜振动、部分脱落，与现有技术中的沙石过滤器相比，本实施例提供的过滤膜可自行脱落、防止板结，降低了污水处理罐的清洗频率和维护成本，相应地，使得污水处理罐的工作时间延长，污水处理量增多，污水处理能力得到了提高。

另外，本发明上述实施例提供的污水处理系统还具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述过滤膜支架包括：支架本体，所述支架本体的中部设置有清水通道，所述清水通道和所述支架本体的外表面间具有可供水流过的间隙，所述支架本体的上部设置有清水通道出口，经所述过滤膜过滤后的水可自所述间隙流入所述清水通道内；和安装部件，所述安装部件与所述支架本体的上端相连接，将所述支架本体竖直地安装在所述污水处理罐内。

根据本发明的一个实施例，所述支架本体包括：振子单元，所述振子单元包括多个依次叠放的振片，所述振片的中部设置有第一通孔，多个所述振片的所述第一通孔连接构成所述支架本体的所述清水通道，相邻所述振片的厚度不相同，且所述振片的厚度在0.1～0.6mm之间，以使水流过所述振片的表面时，所述振片产生振动；连接件，所述连接件依次连接多个所述振片；和密封板，所述密封板位于所述支架本体的下端，并密封所述清水通道的下端；

所述安装部件包括：安装板，所述安装板水平固定在所述污水处理罐的内壁面上并位于所述污水处理罐的上部，所述安装板的周边与所述污水处理罐的内壁面密闭连接，并将所述污水处理罐的内腔分隔为上腔体和下腔体，所述污水处理罐的出水口与所述上腔体连通、所述污水处理罐的进水口和排污口与所述下腔体连通，所述安装板上开设有第二通孔；和安装法兰，所述安装法兰的一端与所述支架本体的上端相连接，另一端固定在所述安装板上，且所述安装板上具有与所述清水通道出口相连通的第三通孔，所述第三通孔与所述第二通孔相连通，可将所述清水通道内的水导入所述上腔体内。

根据本发明的一个实施例，所述振子单元中，相邻所述振片之间还设置有支撑件。

根据本发明的一个实施例，所述支撑件为设置在所述振片上的凸起，所述振子单元中，每一所述振片上均设置有多个所述凸起。

根据本发明的一个实施例，每一所述振片上设置的多个所述凸起沿所述振片的周向均布。

根据本发明的一个实施例，所述振片为圆形振片，所述第一通孔为圆形通孔；所述振子单元中，相邻所述振片上的所述凸起在同一所述振片上的投影的连线，不过所述振片的圆心。

根据本发明的一个实施例，所述振子单元中，相邻所述振片的外边缘和内边缘均不平齐。

根据本发明的一个实施例，所述振片的内边缘上设置有第一凹槽，相邻所述振片上的所述第一凹槽交错设置，和/或，所述振片的外边缘上设置有第二凹槽，相邻所述振片上的所述第二凹槽交错设置。

根据本发明的一个实施例，所述过滤膜自清洁装置包括水平设置在所述下腔体内的气隔板，所述气隔板位于所述安装板的下方、所述支架本体的上方，所述气隔板与所述安装板之间为空气腔，且所述气隔板上设有多个第四通孔，所述下腔体内的污水可以通过所述第四通孔进入所述空气腔，并压缩所述空气腔内的空气，所述空气腔内空气的波动可通过所述第四通孔传导至所述污水中，使所述过滤膜振动、部分脱落。

根据本发明的一个实施例，沿所述污水处理罐的周向，所述污水处理罐的侧壁上设有布水环，所述进水口与所述布水环相连通，所述布水环与所述下腔体相连通，且所述布水环位于所述过滤膜支架的下方。

根据本发明的一个实施例，所述布水环的下底壁的内壁面上设有隔板，所述隔板的上端面与所述布水环的上底壁之间具有间隙，所述进水口的位置低于所述隔板的上端面。

根据本发明的一个实施例，在所述布水环的下底壁上邻近所述污水处理罐的内壁面处开有布水口，所述布水口和所述进水口位于所述隔板的两侧，且所述布水口处还设有一向所述污水处理罐的底部方向倾斜的挡水板，所述挡水板使从所述布水口流出的水向所述污水处理罐的底部流动。

根据本发明的一个实施例，所述布水环上方的所述污水处理罐的内腔呈圆柱状，所述布水环下方的所述污水处理罐的内腔呈倒置的圆锥状，所述圆锥状的底部设置有所述排污口。

根据本发明的一个实施例，所述上水装置包括：固渣池，所述固渣池内设有去污格栅，并对所述污水进行初步过滤；和第一泵送装置，所述第一泵送装置的进口与所述固渣池相连接，出口与所述污水处理罐的进水口相连接。

根据本发明的一个实施例，所述排水装置包括：排水管，所述排水管的入口与所述污水处理罐的出水口相连通、所述排水管的出口与清水收集池连通，且所述排水管的出口的高度低于所述排水管的入口的高度。

根据本发明的一个实施例，所述污水处理系统还包括：添加剂添加装置，与所述上水装置相连接，可将添加剂加入所述污水中。

根据本发明的一个实施例，所述添加剂添加装置包括：加料罐，所述添加剂放置在所述加料罐内；和设置在所述加料罐与所述污水处理罐的进水口相连接的管路上的流量控制阀和/或流量表。

根据本发明的一个实施例，所述加料罐包括：混合罐，所述添加剂放置在所述混合罐内，并在所述混合罐内混合均匀；和添加罐，所述添加罐的入口与所述混合罐的出口相连通，所述添加罐的出口与所述污水处理罐的进水口相连通，所述流量控制阀和/或所述流量表设置在所述添加罐的出口与所述污水处理罐的进水口相连接的管路上。

根据本发明的一个实施例，所述污水处理系统还包括：检测箱，检测过滤后的水的质量。

根据本发明的一个实施例，所述检测箱上设有入口、出口和与所述污水处理罐的进水口相连通的回流口，所述检测箱内设有控制阀，当从所述检测箱的入口流入的水的质量符合预设标准时，所述控制阀控制所述检测箱的入口与所述检测箱的出口相连通；当从所述检测箱的入口流入的水的质量不符合所述预设标准时，所述控制阀控制所述检测箱的入口与所述回流口相连通。

根据本发明的一个实施例，所述污水处理系统还包括：冲洗装置，与所述污水处理罐相连接，在所述污水处理罐停止工作时，对所述污水处理罐和/或所述过滤膜支架进行冲洗。

根据本发明的一个实施例，所述冲洗装置包括：开设在所述污水处理罐的罐体的上部的第一冲洗进水口和第二泵送装置，所述第一冲洗进水口通过所述第二泵送装置与清水源相连接。

根据本发明的一个实施例，所述冲洗装置还包括：开设在所述污水处理罐的罐体中部的第二冲洗进水口和冲洗出水口；和第三泵送装置，所述第二冲洗进水口和所述冲洗出水口通过所述第三泵送装置相连接。

本发明第二个方面的实施例提供了一种污水处理方法，包括：步骤S102，将污水输入污水处理罐内，在所述污水处理罐内的过滤膜支架外由所述污水内的污物形成过滤膜，所述过滤膜对所述污水进行过滤，获得过滤后的清水；步骤S104，在所述污水处理罐内的污水的液面达到预设高度时，所述污水处理罐内的过滤膜自清洁装置产生振动，所述振动传导至所述污水中，使所述过滤膜因振动而部分脱落，防止所述过滤膜板结。

另外，本发明上述实施例提供的污水处理方法还具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，在所述步骤S102之前还包括：步骤S101，向污水中加入添加剂，所述添加剂有利于所述过滤膜的形成。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤S104之后还包括：步骤S106，检测经所述过滤膜过滤后清水的质量，若经所述过滤膜过滤后清水的质量不符合预设标准，则将经所述过滤膜过滤后的清水重新输入所述污水处理罐内进行过滤。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例所述的污水处理系统的结构示意图；

图2是图1中污水处理罐的结构示意图；

图3是图2中过滤膜支架的结构示意图；

图4是图3的A-A向剖视结构示意图；

图5是图4的B部结构放大示意图；

图6是图3中振子单元的结构示意图；

图7是图6的C-C向剖视结构示意图；

图8是图2中布水环的结构示意图；

图9是根据本发明一个实施例所述的污水处理方法的流程示意图。

其中，图1至图8附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10污水池，11固渣池，110去污格栅，12第一泵送装置，2污水处理罐，

20过滤膜支架，200振子单元，2000清水通道，201振片，

2010第一通孔，2011凸起，2012悬挂孔，202密封板，203连接件，

204安装板，205安装法兰，2050第三通孔，21气隔板，211空气腔，

212排气口，213排气阀，22布水环，220隔板，221挡水板，222布水口，

23罐体，230进水口，231出水口，232排污口，30排水管，

31清水收集池，40混合罐，41添加罐，42流量控制阀，43流量表，

5检测箱，50止回阀，60第一冲洗进水口，61第二泵送装置，

620第二冲洗进水口，621冲洗出水口

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照附图描述根据本发明一些实施例的污水处理系统和污水处理方法。

本发明一方面的实施例提供了一种污水处理系统，如图1和图2所示，包括：上水装置、污水处理罐2和排水装置。

其中，所述上水装置用于将污水输入所述污水处理罐2中；

所述污水处理罐2内设有过滤膜支架20和过滤膜自清洁装置，所述过滤膜支架20对由污物构成的过滤膜进行支撑，所述过滤膜可对所述污水进行过滤，所述过滤膜自清洁装置可使所述过滤膜振动、部分脱落，防止所述过滤膜板结；

所述排水装置用于将过滤后的清水排出。

本发明上述实施例提供的污水处理系统，包括上水装置、污水处理罐和排水装置，其中上水装置将污水输入污水处理罐内，污水处理罐对污水进行过滤处理，过滤后的清水由排水装置排出。

其中，污水处理罐内设有过滤膜支架和过滤膜自清洁装置，污水流经过滤膜支架时，污水中的污物在过滤膜支架的作用下逐渐堆积，形成过滤膜，同时过滤膜支架对过滤膜进行支撑，由污物构成的过滤膜对污水进行过滤，过滤后的清水由排水装置排出。

在过滤过程中，过滤膜的厚度和密实度逐渐增大，当过滤膜的厚度和密实度超过预设值时，过滤膜的过水效率降低，当过滤膜的过水量低于进水口的进水量时，污水处理罐内的液位逐渐升高，当污水处理罐内的液位达到预设高度时，过滤膜自清洁装置工作，使过滤膜振动，部分脱落，导致过滤膜的厚度和密实度减小，使得过滤膜可重新高效地对污水进行过滤，使污水的进入量与过滤膜的过水量保持平衡。

综上所述，本发明上述实施例提供的污水处理系统，其污水处理罐内设有过滤膜支架和过滤膜自清洁装置，在过滤膜支架的作用下，污水中的污物可形成过滤膜，无需另外设置过滤膜，降低了成本；过滤膜自清洁装置使由污物形成的过滤膜振动、脱落，与现有技术中的砂石过滤器相比，本实施例提供的过滤膜可自行脱落、防止板结，降低了污水处理罐的清洗频率和维护成本，相应地，使得污水处理罐的工作时间延长，污水处理量增多，污水处理能力得到了提高。

在本发明的一具体实施例中，如图3至图7所示，所述过滤膜支架20包括支架本体和安装部件。

其中，所述支架本体的中部设置有清水通道2000，所述清水通道2000和所述支架本体的外表面间具有可供水流过的间隙，所述支架本体的上部设置有清水通道出口，经所述过滤膜过滤后的水可自所述间隙流入所述清水通道内；

所述安装部件与所述支架本体的上端相连接，将所述支架本体竖直地安装在所述污水处理罐内。

在上述实施例中，过滤膜支架包括支架本体和安装部件，支架本体的中部设有清水通道，并且清水通道与支架本体的外表面之间具有间隙，污水可自该间隙流入清水通道内，污水流经支架本体时，在支架本体的作用下，污水中的污物逐渐堆积，形成具有一定厚度和密实度的过滤膜，该过滤膜可对污水进行过滤，随着污水逐渐流经支架本体，过滤膜上的污物逐渐堆积，当过滤膜的厚度和密实度达到预设值时，经过滤膜过滤后的水的质量符合预设标准，此时稳态的过滤膜形成；安装部件与支架本体的上端相连接，以便将支架本体固定在污水处理罐内。

在一具体示例中，如图4所示，所述支架本体包括振子单元200、连接件203和密封板202。

其中，如图7所示，所述振子单元200包括多个依次叠放的振片201，所述振片201的中部设置有第一通孔2010，多个所述振片201的所述第一通孔2010相连通，构成所述振子单元200的清水通道2000，相邻所述振片201的厚度不相同，且所述振片201的厚度在0.1～0.6mm之间，以使水流过所述振片201的表面时，所述振片201产生振动；

所述连接件203依次连接多个所述振片201，所述密封板202位于所述支架本体的一端，并密封所述清水通道2000的一端。

在本发明的上述实施例中，振子单元中，相邻振片的厚度不相同，根据流固耦合原理(固体在流体载荷的作用下产生形变或运动)，水流经振片的表面时，使振片产生振动、形成振动波，该振动波可对污水中的污物施加与水流方向相反的作用力，将污物推离支架本体的表面，污物在振动波和水流的共同作用下，保持在距离支架本体外表面的设定距离处，随着污物逐渐聚集在过滤膜支架外表面外的设定距离处，形成了过滤膜。

相邻振片的厚度不相同，振片振动产生的波的频率也不相同，避免了相同频率的波叠加后相互抵消，不能将污物推离过支架本体的外表面，进而不能在距离支架本体外表面的设定距离处形成过滤膜。

需要说明的是，在过滤膜的厚度和密实度未达到预设值时，过滤膜不能对污水进行有效地过滤，此时流经振片表面的水为污水；当过滤膜的厚度和密实度达到预设值时，能够对污水进行有效地过滤，此时流经振片表面的水为过滤后的清水。

进一步，所述支架本体包括多个依次叠放的所述振子单元200，所述连接件203将多个所述振子单元200连接起来，每一所述振子单元200中部的清水通道2000连通，构成了两端开口的清水腔，密封板202通过连接件203固定在支架本体的下端，并将清水腔的下端口密封，经过滤膜过滤后的清水可进入清水腔，并从清水腔的上端口排出。

在本发明的一优选实施例中，所述振子单元200中，相邻所述振片201之间设置有支撑件。

在一具体示例中，所述支撑件为设置在所述振片201上的凸起2011。

振片上设置有凸起，使相邻振片之间具有足够的间隙，从而保证了有足够的水流经振片的表面，即保证了水具有足够大的载荷作用到振片上，使振片能够产生振动。

此外，振片振动时，振片上的凸起会敲击与相邻的振片，使相邻的振片产生振动，相邻振片振动时，其上的凸起会反过来施加一冲击力给该振片，增强了该振片的振动，如此循环作用，增强了振片振动的效果。

在本发明的一具体示例中，如图6所示，所述振片201上均设置有多个所述凸起2011，多个所述凸起2011沿所述振片201的周向均布设置；

进一步，所述振片201为圆形振片，所述第一通孔2010为圆形通孔，所述振子单元200中，相邻所述振片201上的所述凸起2011在同一所述振片201上的投影的连线不过所述振片201的圆心。

与水沿着振片的径向流经振片的表面相比，振片上凸起的设置，使得水流经的路径发生弯曲，因而延长了污水流经振片表面的路径的长度，增加了水的载荷对振片的作用时长，这样传递至振片的能量越多，使得振片的振动越剧烈。

在本发明的一些实施例中，所述振子单元中，相邻所述振片201的内边缘(如图5和图7所示)和外边缘(如图4和图7所示)均不平齐。

在一具体示例中，如图5和图7所示，相邻所述振片201的所述第一通孔2010的孔径不相同，使得相邻振片201的内边缘不平起。

由于相邻振片的第一通孔的孔径不相同，即清水通道的内壁凹凸不平，水在清水通道内向上流动，通过不同孔径的振片时，对振片施加一作用力，使振片产生振动，在该振动与流固耦合产生的振动、凸起的增强振动的共同作用下，对污水中的污物或过滤膜施加向外的作用力(即与水流方向相反的力)，同时在水流的作用下，污水中的污物或过滤膜保持在支架本体外表面的设定距离处。

在本发明的另一具体示例中，所述振片201的内边缘上设置有第一凹槽(图中未示出)，相邻所述振片201上的所述第一凹槽交错设置，使得振片201的内边缘不平齐；和/或，所述振片201的外边缘上设置有第二凹槽(图中未示出)，相邻所述振片201上的所述第二凹槽交错设置，使得振片201的外边缘不平齐。

在本发明的一具体实施例中，所述安装部件包括安装板204和安装法兰205。

其中，如图2所示，所述安装板204水平固定在所述污水处理罐2的内壁面上并位于所述污水处理罐的上部，所述安装板204的周边与所述污水处理罐2的内壁面密闭连接，并将所述污水处理罐2的内腔分隔为上腔体和下腔体，所述污水处理罐2的出水口与所述上腔体连通、所述污水处理罐的进水口和排污口与所述下腔体连通，所述安装板204上开设有第二通孔；

如图4所示，所述安装法兰205的一端与所述支架本体的上端相连接，另一端固定在所述安装板204上，且所述安装法兰205上具有与所述清水通道出口相连通的第三通孔2050，所述第三通孔2050与所述第二通孔相连通，可将所述清水通道2000内的清水导入所述上腔体内。

在本发明的上述实施例中，过滤膜支架的安装部件包括安装板和安装法兰，其中，安装板水平固定在污水处理罐的内壁面上，且安装板的周边与污水处理罐的内壁面密闭连接，这样安装板将污水处理罐的内腔分隔为上腔体和下腔体，其中污水处理罐的进水口和排污口与下腔体相连通，即下腔体为盛放污水的腔体，出水口与上腔体相连通，即上腔体为盛放过滤后清水的腔体。

安装法兰的一端与支架本体的上端相连接，另一端固定在安装板上，使得支架本体位于下腔体内，以便在支架本体的作用下形成的过滤膜对下腔体内的污水进行过滤；安装板上开设有第二通孔，安装法兰上开设有第三通孔，第三通孔的一端与清水通道出口相连通，另一端通过第二通孔与上腔体相连通，以便清水通道的清水依次通过第三通孔、第二通孔，然后导入上腔体内，并从污水处理罐的出水口排出。

在图2所示的示例中，所述安装板204上设置有多个所述第二通孔，所述污水处理罐2内设置有多个所述过滤膜支架20，每一所述过滤膜支架20与一所述第二通孔相对应，且所述过滤膜支架20上端的所述安装法兰205与所述第二通孔之间设置有密封装置，以免上腔体内的清水从第二通孔处泄漏到下腔体内。

在图3至图7所示的示例中，所述振片201上设有悬挂孔2012，以便将过滤膜支架20竖直固定在安装板204上。

在本发明的一具体实施例中，如图2所示，所述过滤膜自清洁装置包括水平设置在所述下腔体内的气隔板21，所述气隔板21位于所述安装板204的下方、所述支架本体的上方，所述气隔板21与所述安装板204之间为空气腔211，且所述气隔板21上设有多个第四通孔，所述下腔体内的污水可以通过所述第四通孔进入所述空气腔211，并压缩所述空气腔211内的空气，所述空气腔211内空气的波动可通过所述第四通孔传导至所述污水中，使所述过滤膜振动、部分脱落，防止过滤膜板结。

进一步，如图2所示，在所述污水处理罐2上开设有排气口212，所述排气口212与所述空气腔211相连通，且所述排气口212处设置有排气阀213。

在本发明的上述具体实施例中，在过滤过程中，过滤膜的厚度和密实度逐渐增大并超过预设值，使得过滤膜的过水效率降低，过滤膜的过水量低于进水口的进水量时，污水处理罐内的液位逐渐升高，当污水流经气隔板的第四通孔，并压缩空气腔内的空气时，使空气产生波动，空气的波动可通过气隔板上的第四通孔传导至污水中，使污水产生轻微的振动，进而带动污水中的过滤膜产生振动，部分脱落，使得过滤膜的厚度和密实度减小，使得过滤膜可重新高效地对污水进行过滤，使污水的进入量与过滤膜的过水量保持平衡。

本发明的上述具体实施例，通过设置一气隔板，实现了过滤膜的振动、部分脱落，达到了防止过滤膜板结的目的，降低了污水处理罐的清洗频率和维护成本，相应地，使得污水处理罐的工作时间延长，污水处理量增多，污水处理能力得到了提高；同时，气隔板的结构简单，安装方便，降低了过滤膜自清洁装置的成本。

在本发明的一实施例中，如图2和图8所示，沿所述污水处理罐2的周向，所述污水处理罐2的侧壁上设有布水环22，所述进水口230与所述布水环22相连通，所述布水环22与所述下腔体相连通，且所述布水环22位于所述过滤膜支架20的下方。

沿罐体的周向，罐体的侧壁上设有布水环，进水口通过布水环与罐体的下腔体相连通，且进水口的开口方向沿布水环的切线方向设置，这样从进水口进入的污水，首先进入布水环中，并沿着布水环的运动，由于布水环的截面积远远大于进水口的截面积，因此进入布水环后，污水的流速降低，污水由布水环进入罐体内后，由于罐体的截面积大于布水环的截面积，污水的流速进一步降低，使得罐体内污水的流动状态为层流，当处于层流状态的污水流经过滤膜支架时，便于污水中的污物形成过滤膜，以免污水的流速过大，不利于过滤膜的形成与保持。

进一步，如图8所示，所述布水环22的下底壁的内壁面上设有隔板220，所述隔板220的上端面与所述布水环22的上底壁之间具有间隙，所述进水口230的位置低于所述隔板220的上端面。

布水环内设有隔板，从进水口进入的污水首先在隔板一侧的空间内流动，当污水的水位高于隔板的上端面时，污水从隔板的上部溢出，并在罐体的整个周向均匀流入罐体内，流入罐体内的污水流至罐体底部后，在罐体的中部向上运动，以便形成层流。

更进一步，如图8所示，在所述布水环22的下底壁上邻近所述污水处理罐的内壁面处开有布水口222，所述布水口222和所述进水口230位于所述隔板220的两侧，且所述布水口222处还设有一向所述污水处理罐2的底部方向倾斜的挡水板221，所述挡水板221使从所述布水口222流出的水向所述污水处理罐2的底部流动。

挡水板的设置，使得从布水口流出的污水可对下腔体的内壁面进行冲洗，可将内壁面上滞留的污物冲刷掉，避免内壁面上挂蜡。

在本发明的一些实施例中，如图2所示，所述布水环22上方的所述污水处理罐2的内腔呈圆柱状，所述布水环22下方的所述污水处理罐2的内腔呈倒置的圆锥状，所述圆锥状的底部设置有所述排污口232。

布水环下方的罐体的内腔呈倒置的圆锥状，圆锥状的内腔的底部设置有排污口，倒置的圆锥状的内腔有利于收集污水中的污物，以便从排污口排出。

在本发明的一具体实施例中，如图1所示，所述上水装置包括固渣池11和第一泵送装置12。

其中，所述固渣池11内设有去污格栅110，并对从污水池10流入固渣池11内的所述污水进行初步过滤；

所述第一泵送装置12的进口与所述固渣池11相连接，出口与所述污水处理罐2的进水口230相连接。

上水装置包括固渣池和第一泵送装置，污水在进入污水处理罐前，先在固渣池内进行初步过滤，固渣池内的去污格栅将污水中的体积较大的污物过滤掉，然后第一泵送装置将经过初步过滤的污水输入污水处理罐内，进行再次过滤。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，所述排水装置包括排水管30，所述排水管30的入口与所述污水处理罐2的出水口24相连通、所述排水管30的出口与清水收集池31连通，且所述排水管30的出口的高度低于所述排水管30的入口的高度。

在图1所示的示例中，污水处理罐的出水口231的高度高于进水口230的高度，过滤后的清水可从出水口231排出污水处理罐2，然后进入排水管30，由于排水管30的出口的高度低于入口的高度，以便清水能够在重力作用下从排水管30的出口排出，并进入清水收集池内。

根据本发明的一优选实施例，所述污水处理系统还包括添加剂添加装置，所述添加剂添加装置与所述上水装置相连接，可将添加剂加入所述污水中。

进一步，所述添加剂添加装置包括加料罐和设置在所述加料罐与所述污水处理罐的进水口相连接的管路上的流量控制阀和/或流量表，所述添加剂可放置在所述加料罐内。

污水处理系统还包括添加剂添加装置，添加剂添加装置包括加料罐和设置在加料罐与污水处理罐的进水口相连接的管路上的流量控制阀和/或流量表，添加剂可放置在加料罐内并混合均匀，然后再加入污水中，流量控制阀和/或流量表的设置，可控制添加剂的加入量和添加速度，添加剂的加入，有利于污水内的污物形成过滤膜。

具体地，如图1所示，所述加料罐包括混合罐40和添加罐41，所述添加剂放置在所述混合罐40内，并在所述混合罐40内混合均匀；所述添加罐41的入口与所述混合罐40的出口相连通，所述添加罐41的出口与所述污水处理罐2的进水口230相连通，所述添加罐41的出口与所述污水处理罐2的进水口230相连接的管路上设置有流量控制阀42和流量表43。

在一具体示例中，所述添加剂为絮凝剂，经其作用，有利于将污水中的污物形成过滤膜。

在本发明的一优选实施例中，如图1所示，所述污水处理系统还包括检测箱5，以便检测过滤后的清水的质量。

具体地，所述检测箱5上设有入口、出口和与所述污水处理罐2的进水口230相连通的回流口，所述检测箱5内设有控制阀，当从所述检测箱5的入口流入的水的质量符合预设标准时，所述控制阀控制所述检测箱5的入口与所述检测箱的出口相连通；当从所述检测箱的入口流入的水的质量不符合所述预设标准时，所述控制阀控制所述检测箱的入口与所述回流口相连通，所述检测箱5的回流口与污水处理罐2的进水口230相连通的管路上设有止回阀50。

检测箱的设置，可实时检测过滤后的清水的质量，若过滤后的水的质量不符合预设标准时，则过滤后的水从检测箱的回流口流回污水处理罐内进行再次过滤，直至过滤后的水的质量符合预设标准时，过滤后的水从检测箱的出口流出，进入清水收集池内。

在本发明的一优选实施例中，如图1和图2所示，所述污水处理系统还包括冲洗装置，所述冲洗装置与所述污水处理罐2相连接，在所述污水处理罐2停止工作时，对所述污水处理罐2和/或所述过滤膜支架20进行冲洗。

具体地，所述冲洗装置包括开设在所述污水处理罐2的罐体23的上部的第一冲洗进水口60和第二泵送装置61，所述第一冲洗进水口60通过所述第二泵送装置61与清水收集池31相连接。

进一步，所述冲洗装置还包括开设在所述污水处理罐2的罐体23中部的第二冲洗进水口620、冲洗出水口621以及第三泵送装置(图中未示出)，所述第二冲洗进水口620和所述冲洗出水口621通过所述第三泵送装置相连接。

在图2所示的示例中，第一冲洗进水口60设置在污水处理罐2的下腔体上，第二泵送装置61将清水从第一冲洗进水口60泵入污水处理罐2的下腔体内，由于下腔体内盛放的是污水，其腔壁上滞留有较多的污物，从第一冲洗进水口进入的水可对污水处理罐2的下腔体的腔壁进行清洗。

污水处理罐的下腔体的腔壁上开设有第二冲洗进水口和冲洗出水口，且第二冲洗进水口和冲洗出水口通过第三泵送装置相连接，第三泵送装置工作时，罐体内的水从第二冲洗出水口流出，然后进入第三泵送装置，再从冲洗进水口流回罐体内，使罐体内的水发生旋转流动，以便对罐体的内腔壁上的污物进行冲洗。第二冲洗进水口、冲洗出水口和第三泵送装置的设置，利用罐体内原有的水，使水产生涡流，对罐体进行冲洗。

本发明第二方面的实施例提供了一种污水处理方法，如图9所示，包括以下步骤：

步骤S102，将污水输入污水处理罐内，在所述污水处理罐内的过滤膜支架外由所述污水内的污物形成过滤膜，所述过滤膜对所述污水进行过滤，获得过滤后的清水；

步骤S104，在所述污水处理罐内的污水的液面达到预设高度时，所述污水处理罐内的过滤膜自清洁装置产生振动，所述振动传导至所述污水中，使所述过滤膜因振动而部分脱落，防止所述过滤膜板结。

本发明上述实施例提供的污水处理方法，污水流经污水处理罐内的过滤膜支架时，污水中的污物在过滤膜支架的作用下逐渐堆积，形成过滤膜，同时过滤膜支架对过滤膜进行支撑，由污物构成的过滤膜对污水进行过滤，过滤后的清水由排水装置排出。

在过滤过程中，过滤膜的厚度和密实度逐渐增大，当过滤膜的厚度和密实度超过预设值时，过滤膜的过水效率降低，过滤膜的过水量低于进水口的进水量时，污水处理罐内的液位逐渐升高，当污水处理罐内的液位达到预设高度(即气隔板的高度)时，过滤膜自清洁装置工作并产生振动，振动传到至污水中，使污水产生轻微的振动，进而带动污水中的过滤膜产生振动，使过滤膜振动，部分脱落，使得过滤膜的厚度和密实度减小，过滤膜可重新高效地对污水进行过滤，使污水的进入量与过滤膜的过水量保持平衡。

在本发明的一优选实施例中，如图9所示，在所述步骤S102之前还包括：

步骤S101，向污水中加入添加剂，所述添加剂有利于所述过滤膜的形成。

具体地，所述添加剂为絮凝剂。

本发明上述实施例提供的方法，在将污水输入污水处理罐前，先向污水中加入絮凝剂，经其作用，有利于形成过滤膜。

进一步，如图9所示，在所述步骤S104之后还包括：

步骤S106，检测经所述过滤膜过滤后水的质量，若经所述过滤膜过滤后水的质量不符合预设标准，则将经所述过滤膜过滤后的水重新输入所述污水处理罐内进行过滤。

用污水中的污物形成的过滤膜对污水进行过滤后，通过检测过滤后的水质量是否符合预设标准，来控制污水处理的效果，若过滤后的水不符合预设标准，则将过滤后的水重新输入污水处理罐内再次进行过滤，直至过滤后的水的质量符合预设标准。

综上所述，本发明实施例提供的污水处理系统，其污水处理罐内设置有过滤膜支架和过滤膜自清洁装置，在过滤膜支架的作用下，污水中的污物可形成过滤膜，无需另外设置过滤膜，降低了成本；过滤膜自清洁装置使由污物形成的过滤膜振动、部分脱落，可有效地防止过滤膜板结，降低了污水处理罐的清洗频率和维护成本，使得污水处理罐的工作时间延长，污水处理量增多，污水处理能力得到了提高。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (24)

1.一种污水处理系统，其特征在于，包括：

上水装置，将污水输入污水处理罐中；

所述污水处理罐，所述污水处理罐内设有过滤膜支架和过滤膜自清洁装置，所述过滤膜支架对由所述污水中的污物构成的过滤膜进行支撑，所述过滤膜可对所述污水进行过滤，所述过滤膜自清洁装置可使所述过滤膜振动、部分脱落，防止所述过滤膜板结；和

排水装置，将过滤后的清水排出；

所述过滤膜支架包括：

支架本体，所述支架本体的中部设置有清水通道，所述清水通道和所述支架本体的外表面间具有可供水流过的间隙，所述支架本体的上部设置有清水通道出口，经所述过滤膜过滤后的水可自所述间隙流入所述清水通道内；和

安装部件，所述安装部件与所述支架本体的上端相连接，将所述支架本体竖直地安装在所述污水处理罐内；

所述支架本体包括：

振子单元，所述振子单元包括多个依次叠放的振片，所述振片的中部设置有第一通孔，多个所述振片的所述第一通孔连接构成所述支架本体的所述清水通道，相邻所述振片的厚度不相同，且所述振片的厚度在0.1～0.6mm之间，以使水流过所述振片的表面时，所述振片产生振动；

连接件，所述连接件依次连接多个所述振片；和

密封板，所述密封板位于所述支架本体的下端，并密封所述清水通道的下端；

所述安装部件包括：

安装板，所述安装板水平固定在所述污水处理罐的内壁面上并位于所述污水处理罐的上部，所述安装板的周边与所述污水处理罐的内壁面密闭连接，并将所述污水处理罐的内腔分隔为上腔体和下腔体，所述污水处理罐的出水口与所述上腔体连通、所述污水处理罐的进水口和排污口与所述下腔体连通，所述安装板上开设有第二通孔；和

安装法兰，所述安装法兰的一端与所述支架本体的上端相连接，另一端固定在所述安装板上，且所述安装板上具有与所述清水通道出口相连通的第三通孔，所述第三通孔与所述第二通孔相连通，可将所述清水通道内的水导入所述上腔体内。

2.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，

所述振子单元中，相邻所述振片之间设置有支撑件。

3.根据权利要求2所述的污水处理系统，其特征在于，

所述支撑件为设置在所述振片上的凸起，所述振子单元中，每一所述振片上均设置有多个所述凸起。

4.根据权利要求3所述的污水处理系统，其特征在于，

每一所述振片上设置的多个所述凸起沿所述振片的周向均布。

5.根据权利要求4所述的污水处理系统，其特征在于，

所述振片为圆形振片，所述第一通孔为圆形通孔；

所述振子单元中，相邻所述振片上的所述凸起在同一所述振片上的投影的连线，不过所述振片的圆心。

6.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，

所述振子单元中，相邻所述振片的外边缘和内边缘均不平齐。

7.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，

所述振片的内边缘上设置有第一凹槽，相邻所述振片上的所述第一凹槽交错设置，和/或，所述振片的外边缘上设置有第二凹槽，相邻所述振片上的所述第二凹槽交错设置。

8.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，

所述过滤膜自清洁装置包括水平设置在所述下腔体内的气隔板，所述气隔板位于所述安装板的下方、所述支架本体的上方，所述气隔板与所述安装板之间为空气腔，且所述气隔板上设有多个第四通孔，所述下腔体内的污水可以通过所述第四通孔进入所述空气腔，并压缩所述空气腔内的空气，所述空气腔内空气的波动可通过所述第四通孔传导至所述污水中，使所述过滤膜振动、部分脱落。

9.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，

沿所述污水处理罐的周向，所述污水处理罐的侧壁上设有布水环，所述进水口与所述布水环相连通，所述布水环与所述下腔体相连通，且所述布水环位于所述过滤膜支架的下方。

10.根据权利要求9所述的污水处理系统，其特征在于，

所述布水环的下底壁的内壁面上设有隔板，所述隔板的上端面与所述布水环的上底壁之间具有间隙，所述进水口的位置低于所述隔板的上端面。

11.根据权利要求10所述的污水处理系统，其特征在于，

在所述布水环的下底壁上邻近所述污水处理罐的内壁面处开有布水口，所述布水口和所述进水口位于所述隔板的两侧，且所述布水口处还设有一向所述污水处理罐的底部方向倾斜的挡水板，所述挡水板使从所述布水口流出的水向所述污水处理罐的底部流动。

12.根据权利要求11所述的污水处理系统，其特征在于，

所述布水环上方的所述污水处理罐的内腔呈圆柱状，所述布水环下方的所述污水处理罐的内腔呈倒置的圆锥状，所述圆锥状的底部设置有所述排污口。

13.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述上水装置包括：

固渣池，所述固渣池内设有去污格栅，并对所述污水进行初步过滤；和

第一泵送装置，所述第一泵送装置的进口与所述固渣池相连接、出口与所述污水处理罐的进水口相连接。

14.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述排水装置包括：

排水管，所述排水管的入口与所述污水处理罐的出水口相连通、所述排水管的出口与清水收集池连通，且所述排水管的出口的高度低于所述排水管的入口的高度。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的污水处理系统，其特征在于，还包括：

添加剂添加装置，与所述上水装置相连接，可将添加剂加入所述污水中。

16.根据权利要求15所述的污水处理系统，其特征在于，所述添加剂添加装置包括：

加料罐，所述添加剂放置在所述加料罐内；和

设置在所述加料罐与所述污水处理罐的进水口相连接的管路上的流量控制阀和/或流量表。

17.根据权利要求16所述的污水处理系统，其特征在于，所述加料罐包括：

混合罐，所述添加剂放置在所述混合罐内，并在所述混合罐内混合均匀；和

添加罐，所述添加罐的入口与所述混合罐的出口相连通，所述添加罐的出口与所述污水处理罐的进水口相连通，所述流量控制阀和/或所述流量表设置在所述添加罐的出口与所述污水处理罐的进水口相连接的管路上。

18.根据权利要求1至14中任一项所述的污水处理系统，其特征在于，还包括：

检测箱，检测过滤后的水的质量。

19.根据权利要求18所述的污水处理系统，其特征在于，

所述检测箱上设有入口、出口和与所述污水处理罐的进水口相连通的回流口，所述检测箱内设有控制阀，当从所述检测箱的入口流入的水的质量符合预设标准时，所述控制阀控制所述检测箱的入口与所述检测箱的出口相连通；当从所述检测箱的入口流入的水的质量不符合所述预设标准时，所述控制阀控制所述检测箱的入口与所述回流口相连通。

20.根据权利要求1至14中任一项所述的污水处理系统，其特征在于，还包括：

冲洗装置，与所述污水处理罐相连接，在所述污水处理罐停止工作时，对所述污水处理罐和/或所述过滤膜支架进行冲洗。

21.根据权利要求20所述的污水处理系统，其特征在于，所述冲洗装置包括：

开设在所述污水处理罐的罐体的上部的第一冲洗进水口和第二泵送装置，所述第一冲洗进水口通过所述第二泵送装置与清水源相连接。

22.根据权利要求21所述的污水处理系统，其特征在于，所述冲洗装置还包括：

开设在所述污水处理罐的罐体中部的第二冲洗进水口和冲洗出水口；和

第三泵送装置，所述第二冲洗进水口和所述冲洗出水口通过所述第三泵送装置相连接。

23.一种污水处理方法，其特征在于，包括：

步骤S101，向污水中加入添加剂，所述添加剂有利于过滤膜的形成；

步骤S102，将污水输入权利要求1所述污水处理系统的污水处理罐内，在所述污水处理罐内的过滤膜支架外由所述污水内的污物形成过滤膜，所述过滤膜对所述污水进行过滤，获得过滤后的清水；

步骤S104，在所述污水处理罐内的污水的液面达到预设高度时，所述污水处理罐内的过滤膜自清洁装置产生振动，所述振动传导至所述污水中，使所述过滤膜因振动而部分脱落，防止所述过滤膜板结。

24.根据权利要求23所述的污水处理方法，其特征在于，在所述步骤S104之后还包括：

步骤S106，检测经所述过滤膜过滤后水的质量，若经所述过滤膜过滤后水的质量不符合预设标准，则将经所述过滤膜过滤后的水重新输入所述污水处理罐内进行过滤。