CN105330021A - 一种可漂浮的污水净化装置 - Google Patents

Abstract

一种可漂浮的污水净化装置，包括集水箱、污水处理的水箱；水箱外周设密封室，水箱内部设进水区、第一去污区、第二去污区、出水区和沉淀区；进水区位于第一去污区的上方，出水区位于第二去污区的上方，进水区和第一去污区与第二去污区之间设置有第一折流板；沉淀区位于第一去污区和第二去污区的下方，且第一去污区与第二去污区的底部与沉淀区之间设置有透水支撑板；第一去污区设置有若干一端固定于横梁上且沿水箱深度方向延伸的吸油毡和弹性材料；沉淀区设置有曝气装置；第二去污区内从上至下设置有生物陶粒层和火山石填料层，第二去污区内从左至右设置有多片平行排列的第二折流板；所述的出水区的上部设置有若干沿水箱周向布置的溢流孔。

Description

一种可漂浮的污水净化装置

技术领域

本发明涉及污水净化技术领域，具体涉及一种可漂浮的污水净化装置。

背景技术

城市水环境及水生态是关系民生的重要问题。近年来，在全国各地也掀起了城市河道治理的热潮。由于一些地区市政基础设施薄弱，污水管网没有全面覆盖，或者没有做好雨污分流处理，导致生活污水大量排入城市河道。特别是一些老的临河居民区，原来的下水道管网年久失修，但由于城市道路空间狭小，新的截污纳管工程无法开展，居民为了排水方便私自铺设管道将生活污水排入河里，生活污水中含有丰富的有机物，氮磷和油类，造成周边河水富营养化，藻类爆发，最后呈黑臭状态，严重影响到居民的生活和城市的景观。

因此，针对有机物、氮磷及油类含量丰富的生活污水需要更有效的去除方法，并通过简便实用的装置去实现。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，提供一种可持续使用、简便、有效的可漂浮的污水净化装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案，一种可漂浮的污水净化装置，包括承接污水管排放的污水的集水箱，进行污水处理的水箱；所述的集水箱与水箱之间通过进水管连接；所述的水箱上部外周壁设置使水箱漂浮的密封室，水箱内部设置有进水区、第一去污区、第二去污区、出水区和沉淀区；所述的进水区位于第一去污区的上方，出水区位于第二去污区的上方，进水区和第一去污区与第二去污区之间设置有第一折流板；沉淀区位于第一去污区和第二去污区的下方，第一去污区与第二去污区通过沉淀区过渡连接，且第一去污区与第二去污区的底部与沉淀区之间设置有透水支撑板；

所述的进水区与第一去污区之间设置有多根水平平行排列的横梁和支撑横梁的支撑块，进水区内设置有与集水箱进水管连接的布水管；所述的第一去污区设置有若干一端固定于横梁上且沿水箱深度方向延伸的吸油毡和弹性材料；所述的沉淀区设置有曝气装置，且曝气装置与途经进水区和第一去污区延伸出的设有进气口的进气管连接；所述的第二去污区内从上至下设置有生物陶粒层和火山石填料层，生物陶粒层与火山石填料层之间设置有透水隔板，第二去污区内从左至右设置有多片平行排列的第二折流板；所述的出水区的上部设置有若干沿水箱周向布置的溢流孔。

采用上述结构，污水从污水管道进入集水箱，然后通过管道进入进水区的布水管，布水管将水均匀分散下去随着污水的逐渐增多透过横梁之间的空隙进入第一去污区，第一去污区内的弹性材料和吸油毡将污水中的油污，去除水中的油污，污水透过透水支撑板进入缓流区，在折流板的作用下改变水流方向，向上进入第二去污区和出水区，水流充满箱体后停止进水，开启风机，空气经进气管、进入曝气装置污水进行曝气处理；从而充分去除污水中的油污、有机物，氮磷等污染物，使得水体进行充分净化，实现持续使用、简便、有效的污染物的效果。

作为优选，所述的曝气装置包括与进气管连通的曝气管，曝气管上连接有多个曝气盘，所述的曝气管通过支撑架固定连接于水箱内底面；所述的水箱下侧部设置有与沉淀区连通的放空管，放空管末端设置控制阀。采用上述结构可以给予沉淀区充分曝气，使得污染物充分分解。进一步的所述的曝气装置采用间歇曝气模式，进行好氧处理和厌氧处理，进一步提高污染物降解效率。

作为优选，所述的密封室左右两侧各设置一个套环，所述的套环中滑动套合有固定杆；采用上述结构，可以随着水位的变化，水箱也沿着固定杆上下滑动，从而时时调节位置高低，保证与污水充分接触，始终漂浮于水面，提高净化效果。

作为优选，所述的出水区连接有反冲洗进水管，反冲洗进水管的另一端连接有水泵；采用上述结构，当填料层和吸油毡，弹性材料等吸附的污染物饱和后，还可以进行反冲洗，从而使得填料层和吸油毡，弹性材料重新活化再利用。

作为优选，所述的集水箱里安放有过滤网，所述过滤网网孔大小为4目；用以去除污水中漂浮物及大颗粒固体颗粒；集水箱固定在污水管道旁的护岸上，收集污水管道排出的污水，然后通过与水箱连通的管道导入污水净化装置里。

作为优选，本发明所述水箱的下部侧壁为倾斜面，该结构可以减小水箱内部死角空间，有利于污水和填料的充分接触。

作为优选，本发明所述的第一和第二折流板均由竖直板和与之相连的倾斜板构成，倾斜板自与透水支撑板连接处沿水流方向倾斜45度，且折流板底部与水箱内底面之间设有间距；采用上述结构可以减小水流空间，增大水流速度，从而提高去除污染物的效果。

作为优选，本发明所述的第一折流板的上端与水箱顶端持平，第二折流板的上端高于生物陶粒层填料层的上平面且低于溢流孔的高度；第一折流板的该结构可以有效防止水流直接从上方进入出水区，造成流体短路；第二折流板的该结构使得出水效果平稳。

作为优选，本发明所述沉淀区的底部靠近水箱侧壁设有多个支撑杆，用来支撑透水支撑板，支撑架高于所述曝气装置高度，留出曝气空间。

作为优选，本发明曝气盘底部高于放空管最上方的高度，该结构防止缓流区沉淀物堆积过多堵塞曝气盘。

作为优选，本发明的透水支撑板上设置有若干透水孔，且透水孔的直径小于火山石填料的直径；所述火山石填料层和生物陶粒层装填高度比例选择1:2。所述生物填料有多种，第一去污区安置的是弹性填料和吸油毡，第二去污区安置的是火山石填料和生物陶粒层。所述火山石填料平整安置于所述进水区底层；所述生物陶粒层平整安置于所述进水区上层，两种填料之间用所述的透水隔板分隔开。所述火山石为多孔结构，可以使水、气流态更均匀；所述生物陶粒层密度小，孔隙率高，是活生物滤池中优选的生物膜载体；两层滤料之间用透水隔板分隔开；所述透水隔板的材料是常用的透水土工布，主要是防止两类填料混合，便于后期更换填料时分类处理。

附图说明

图1为本发明污水净化装置的整体结构剖面图结构示意图。

如图所示：1.集水箱，2.过滤网，3.水箱，4.进水区，4.1.第一去污区，4.2.第二去污区，5.出水区，6.沉淀区，7.进水管，8.布水管，9.支撑块，10.横梁，11.进气口，12.密封室，13.套环，14.固定杆，15.进气管，16.弹性填料，17.吸油毡，18.透水支撑板，19.透水孔，20.支撑杆，21.第一折流板，22.第二折流板，23.曝气管，24.曝气盘，25.支撑架，26.放空管，27.控制阀，28.火山石填料层，29.透水隔板，30.生物陶粒层，31.反冲洗进水管，32.水泵，33.溢流孔。

图2为本发明污水净化装置的俯视图结构示意图。

图3为本发明污水净化装置的侧视图结构示意图。

图4为本发明污水净化装置的折流板结构示意图。

图5为本发明污水净化装置的水流流向结构示意图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的保护范围的限定。

如图1-5所示，本发明的可漂浮的污水净化装置，包括承接污水管排放的污水的集水箱1，进行污水处理的水箱3；所述的集水箱1与水箱3之间通过进水管7连接；所述的水箱3上部外周壁设置使水箱漂浮的密封室12，水箱3内部设置有进水区4、第一去污区4.1、第二去污区4.2、出水区5和沉淀区6；所述的进水区4位于第一去污区的上方，出水区5位于第二去污区的上方，进水区和第一去污区与第二去污区之间设置有第一折流板21(如附图1所示，即在进水区和第一去污区构成的一侧与第二去污区构成的另一侧之间设置第一折流板21)；沉淀区6位于第一去污区和第二去污区的下方，第一去污区与第二去污区通过沉淀区过渡连接，且第一去污区与第二去污区的底部与沉淀区之间设置有透水支撑板18；

所述的进水区与第一去污区之间设置有多根水平平行排列的横梁10和支撑横梁的支撑块9，进水区内设置有与集水箱进水管连接的布水管8；所述的第一去污区设置有若干一端固定于横梁上且沿水箱深度方向延伸的吸油毡17和弹性材料16；所述的沉淀区设置有曝气装置，且曝气装置与途经进水区和第一去污区延伸出的设有进气口11的进气管15连接；所述的第二去污区内从上至下设置有生物陶粒层30和火山石填料层28，生物陶粒层与火山石填料层之间设置有透水隔板29，第二去污区内从左至右设置有多片平行排列的第二折流板22；所述的出水区的上部设置有若干沿水箱周向布置的溢流孔33。

采用上述结构，污水从污水管道进入集水箱，然后通过管道进入进水区的布水管，布水管将水均匀分散下去随着污水的逐渐增多透过横梁之间的空隙进入第一去污区，第一去污区内的弹性材料和吸油毡将污水中的油污，去除水中的油污，污水透过透水支撑板进入缓流区，在折流板的作用下改变水流方向，向上进入第二去污区和出水区，水流充满箱体后停止进水，开启风机，空气经进气管、进入曝气装置污水进行曝气处理；从而充分去除污水中的油污、有机物，氮磷等污染物，使得水体进行充分净化，实现持续使用、简便、有效的污染物的效果。

本发明所述的曝气装置包括与进气管15连通的曝气管23，曝气管上连接有多个曝气盘24，所述的曝气管23通过支撑架25固定连接于水箱内底面；所述的水箱下侧部设置有与沉淀区连通的放空管26，放空管末端设置控制阀27。采用上述结构可以给予沉淀区充分曝气，使得污染物充分分解。进一步的所述的曝气装置采用间歇曝气模式，进行好氧处理和厌氧处理，进一步提高污染物降解效率。

本发明所述的密封室左右两侧各设置一个套环13，所述的套环中滑动套合有固定杆14；采用上述结构，可以随着水位的变化，水箱也沿着固定杆上下滑动，从而时时调节位置高低，保证与污水充分接触，，始终漂浮于水面，提高净化效果。

本发明所述的出水区连接有反冲洗进水管31，反冲洗进水管的另一端连接有水泵32；采用上述结构，当填料层和吸油毡，弹性材料等吸附的污染物饱和后，还可以进行反冲洗，从而使得填料层和吸油毡，弹性材料重新活化再利用。

本发明所述的集水箱里安放有过滤网2(如市售钢丝滤网等)，所述过滤网网孔大小为4目(即网孔大小满足可以过4目大小的筛)；用以去除污水中漂浮物及大颗粒固体颗粒；集水箱固定在污水管道旁的护岸上，收集污水管道排出的污水，然后通过与水箱连通的管道导入污水净化装置里。

如图3所示，本发明所述水箱的下部侧壁为倾斜面，该结构可以减小水箱内部死角空间，有利于污水和填料的充分接触。

如图5所示，本发明所述的第一和第二折流板均由竖直板34和与之相连的倾斜板35构成，倾斜板自与透水支撑板连接处沿水流方向倾斜45度，且折流板底部与水箱内底面之间设有间距；采用上述结构可以减小水流空间，增大水流速度，从而提高去除污染物的效果。

本发明所述的第一折流板的上端与水箱顶端持平，第二折流板的上端高于生物陶粒层填料层的上平面且低于溢流孔的高度；第一折流板的该结构可以有效防止水流直接从上方进入出水区，造成流体短路；第二折流板的该结构使得出水效果平稳。

本发明所述透水支撑板位于水箱内部水平方向与两块折流板竖板底部接触，主要是支撑所述进水区和出水区中安置的所述生物填料和吸油毡；所述透水支撑板将所述水箱分割成上下两部分，上半部是所述进水区和所述出水区，下半部是所述沉淀区；所述透水支撑板是安放在两块所述折流板之间的支撑架上；所述透水支撑板是可拆卸的PP板；所述透水支撑板上有所述透水孔，方便水流通过；所述透水孔直径小于所述出水区中所述生物填料的直径。

本发明所述沉淀区的底部靠近水箱侧壁设有多个支撑杆20，用来支撑透水支撑板，支撑架高于所述曝气装置高度，留出曝气空间。

本发明曝气盘底部高于放空管最上方的高度，该结构防止缓流区沉淀物堆积过多堵塞曝气盘。

本发明的透水支撑板上设置有若干透水孔19，且透水孔的直径小于火山石填料的直径；所述生物填料有多种，第一去污区安置的是弹性填料和吸油毡，第二去污区安置的是火山石填料和生物陶粒层。所述火山石填料平整安置于所述进水区底层；所述生物陶粒层平整安置于所述进水区上层，两种填料之间用所述的透水隔板分隔开。所述火山石为多孔结构，可以使水、气流态更均匀；所述生物陶粒层密度小，孔隙率高，是活生物滤池中优选的生物膜载体；所述火山石填料和所述生物陶粒层装填比例选择1:2，两层滤料之间用透水隔板分隔开；所述透水隔板的材料是常用的透水土工布，主要是防止两类填料混合，便于后期更换填料时分类处理。

本发明的弹性填料为Φ150mm的悬挂式弹性填料(市售产品，如巩义市夹津口海宇填料厂销售的阿克苏悬挂式立体弹性填料)，悬挂在横梁上，弹性填料在第一去污区内能立体全方位均匀舒展满布，使气、水、生物膜得到充分混渗接触交换；所述弹性填料长度越长处理效果越好，但不能超出布水管的高度。

本发明的吸油毡为PP片状吸油毡(如市售PP-2吸油毡)，固定于两排所述弹性填料之间，吸收污水中的油污。污水在所述装置与所述填料上的生物膜接触发生接触氧化反应；所述生物膜中的微生物主要是硝化菌和积磷菌；所述微生物是从当地河道底泥中筛选出来的土著菌，具有脱氮除磷的能力，而且环境适应力强。

本发明的反冲洗进水管与反冲洗水泵连接，水泵抽清水进入出水区，水流经出水区、沉淀区，从进水区上端溢流排出装置完成反冲洗过程。

本文叙述说明中，所述进水区和所述出水区都是按照水流方向命名的。

本发明装置根据生物滤池原理设计，采用生物接触氧化的方法，具体应用步骤如下：

(1)经过集水箱收集和过滤网初步过滤的生活污水，去除了污水中的漂浮物及大颗粒固体颗粒物，经进水管和布水管进入进水区，污水由布水管均匀的分布到进水区中，进入第一去污区经过固定在横梁上的弹性填料和吸油毡去除水中的油污，污水透过透水支撑板进入沉淀区即缓流区，在折流板的作用下改变水流方向，向上进入第二去污区，水流充满箱体后停止进水，开启风机，空气经进气口、进气管、曝气管，进入曝气盘，对污水进行曝气处理；

(2)在弹性填料、吸油毡、生物陶粒层、火山石填料层上接种从当地河道底泥中筛选出来的硝化菌和积磷菌进行培养扩增，使微生物挂膜在填料上；微生物培养扩增步骤如下：①在充满水的装置里投加筛选好的微生物，每两天投加一次，每次均量投加，投加次数根据出水效果调整，一般需要投加四次；②投加微生物曝气两天后，向装置里进水，装置里原来的水从溢流孔流出装置，完全更换成未经处理的污水后，再投加一次微生物；此过程需要重复操作四次以上；③装置内的微生物挂膜成功后，在保证出水合格的前提下进水量从小到大逐步提高，直至达到最大设计水量；

(3)微生物培养扩增完成后，曝气装置进行间歇曝气模式，进行好氧处理和厌氧处理；

(4)为保证装置的正常运行和出水品质，需要每天清理集水箱里的杂物，在装置正常运行一周后需要更换吸油毡，一个月后需要进行反冲洗处理。

Claims (9)

1.一种可漂浮的污水净化装置，其特征在于：包括承接污水管排放的污水的集水箱，进行污水处理的水箱；所述的集水箱与水箱之间通过进水管连接；所述的水箱上部外周壁设置使水箱漂浮的密封室，水箱内部设置有进水区、第一去污区、第二去污区、出水区和沉淀区；所述的进水区位于第一去污区的上方，出水区位于第二去污区的上方，进水区和第一去污区与第二去污区之间设置有第一折流板；沉淀区位于第一去污区和第二去污区的下方，第一去污区与第二去污区通过沉淀区过渡连接，且第一去污区与第二去污区的底部与沉淀区之间设置有透水支撑板；

所述的进水区与第一去污区之间设置有多根水平平行排列的横梁和支撑横梁的支撑块，进水区内设置有与集水箱进水管连接的布水管；所述的第一去污区设置有若干一端固定于横梁上且沿水箱深度方向延伸的吸油毡和弹性材料；所述的沉淀区设置有曝气装置，且曝气装置与途经进水区和第一去污区延伸出的设有进气口的进气管连接；所述的第二去污区内从上至下设置有生物陶粒层和火山石填料层，生物陶粒层与火山石填料层之间设置有透水隔板，第二去污区内从左至右设置有多片平行排列的第二折流板；所述的出水区的上部设置有若干沿水箱周向布置的溢流孔。

2.根据权利要求1所述的可漂浮的污水净化装置，其特征在于：所述的曝气装置包括与进气管连通的曝气管，曝气管上连接有多个曝气盘，所述的曝气管通过支撑架固定连接于水箱内底面；所述的水箱下侧部设置有与沉淀区连通的放空管，放空管末端设置控制阀。

3.根据权利要求1所述的可漂浮的污水净化装置，其特征在于：所述的密封室左右两侧各设置一个套环，所述的套环中滑动套合有固定杆。

4.根据权利要求1所述的可漂浮的污水净化装置，其特征在于：所述的出水区连接有反冲洗进水管，反冲洗进水管的另一端连接有水泵；所述的集水箱里安放有过滤网，所述过滤网网孔大小为4目。

5.根据权利要求1所述的可漂浮的污水净化装置，其特征在于：所述的第一和第二折流板均由竖直板和与之相连的倾斜板构成，倾斜板自与透水支撑板连接处沿水流方向倾斜45度，且折流板底部与水箱内底面之间设有间距。

6.根据权利要求5所述的可漂浮的污水净化装置，其特征在于：所述的第一折流板的上端与水箱顶端持平，第二折流板的上端高于生物陶粒层填料层的上平面且低于溢流孔的高度。

7.根据权利要求1所述的可漂浮的污水净化装置，其特征在于：所述水箱的下部侧壁为倾斜面；所述沉淀区的底部靠近水箱侧壁设有多个支撑杆。

8.根据权利要求1所述的可漂浮的污水净化装置，其特征在于：所述的曝气盘底部高于放空管最上方的高度。

9.根据权利要求1所述的可漂浮的污水净化装置，其特征在于：所述的透水支撑板上设置有若干透水孔，且透水孔的直径小于火山石填料的直径；所述火山石填料层和生物陶粒层装填高度比例选择1:2。