CN105859046B - 一种渗透膜技术污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种渗透膜技术污水处理系统，它包括依次通过管道相连的格栅池、污水调节池、芬顿反应池、曝气生物滤罐装置、膜生物反应器、反渗透膜池；污水调节池包括积水池；积水池上设有进水管、混凝剂管、抽污管，积水池内设置混凝沉淀池，其三边为渗透墙；混凝沉淀池内设有网孔墙；曝气生物滤罐装置包括滤池罐体和反冲罐；反冲罐顶端设置有泄气管，侧边连有进气管；反冲罐内壁设有水位感应器；滤池罐体内设置有上下两层滤体，滤体之间设有出气盘；滤体内设有滤层叶轮，滤体下端连接反洗叶轮；反洗叶轮上设有毛刷，本发明主要针对城市生活垃圾污水进行彻底无害化净化处理，其净化效果好，效率高，且设备运行稳定可靠，使用寿命长，维护方便。

Description

一种渗透膜技术污水处理系统

技术领域

本发明涉及废水处理领域，尤其涉及到一种渗透膜技术污水处理系统。

背景技术

随着社会的发展，人口的增多，商品废弃物的增多，城市生活污水也越来越多，城市污水成分也越来越复杂多样，不仅含有大量的有机物质，还含有高浓度的氨氮和有毒有害的污染物，如果直接排放到环境中，则对地表水环境、地下水环境将会产生严重的污染，同时威胁到居民的饮用水安全。传统的生物膜法污水处理系统和其中的污水处理设备由于结构限定，均已无法完全适用现在城市中对水质处理的高要求。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供一种渗透膜技术污水处理系统，主要针对城市生活垃圾污水进行彻底无害化净化处理，其净化效果好，效率高，且设备运行稳定可靠，使用寿命长，维护方便。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种渗透膜技术污水处理系统，它包括依次通过管道相连的格栅池(61)、污水调节池(62)、芬顿反应池(63)、曝气生物滤罐装置(64)、膜生物反应器(65)、反渗透膜池(69)；所述污水调节池(62)包括矩形围墙围拢的积水池(3)；所述积水池(3)一边围墙上设置有一级进水管(13)、混凝剂管(12)、带有抽污泵(11)的抽污管(10)，另一边围墙上设置有一级出水管(4)；所述积水池(3)内设置矩形围墙围拢的混凝沉淀池(1)；所述混凝沉淀池(1)的一边围墙与积水池(3)共边，另三边为渗透墙(2)；所述混凝沉淀池(1)内设置有呈U型边框围拢的网孔墙(14)；所述网孔墙(14)下端设置有U型边框状的隔污板(8)；所述曝气生物滤罐装置(64)包括底部通过导水管(32)相互连接的滤池罐体(22)和反冲罐(38)；所述反冲罐(38)顶端设置有泄气管(40)，其上设置有电磁阀(39)；所述反冲罐(38)顶端侧边连通有二级进气管(35)，其上设置有单向阀(36)；所述反冲罐(38)的内壁上沿竖直方向均匀设置有水位感应器(33)；所述二级进气管(35)连接空气压缩机(34)；所述滤池罐体(22)顶端设置有二级出水管(21)，底端侧边设置有二级进水管(29)，底端中心设置有反冲洗管(30)；所述滤池罐体(22)内设置有上下两层滤体(23)，滤体(23)之间设置有连接一级进气管(25)的出气盘(26)；所述滤体(23)填充在圆柱壳(49)内，所述圆柱壳(49)中心设有主轴(48)；所述圆柱壳(49)内设置有滤层叶轮(27)；所述圆柱壳(49)的盒体上和滤层叶轮(27)的叶片上都均匀设置有滤孔；所述主轴(48)下端通过棘轮(43)连接反洗叶轮(24)；所述反洗叶轮(24)的叶片上设置有带有毛刷(44)的毛刷杆(51)。

进一步的，所述膜生物反应器(65)与反渗透膜池(69)之间还依次设置有一级微滤池(66)、二级超滤膜池(67)、三级纳滤膜池(68)。

进一步的，所述渗透墙(2)包括三层，内层为细沙层(7)，外层均为渗透砖层(6)。

进一步的，所述混凝沉淀池(1)底部设置有内斜面(9)，其倾斜方向朝向抽污管(10)；所述积水池(3)底部设置有外斜面(5)，其倾斜方向朝向一级出水管(4)。

进一步的，所述混凝沉淀池(1)池底高于积水池(3)池底；所述混凝沉淀池(1)池底包括两层，上层为渗透砖层(6)，下层为细沙层(7)。

进一步的，所述混凝剂管(12)为L型管，其下端出口位于抽污管(10)入口正上方。

进一步的，所述混凝沉淀池(1)的渗透墙(2)两角设置有支撑柱(15)。

进一步的，所述反冲罐(38)内上端设置有两层网孔板(37)；所述网孔板(37)安装位置低于二级进气管(35)出口。

进一步的，所述滤池罐体(22)内设置有定位环(28)，所述滤体(23)下端通过轴承(46)安装在定位环(28)上；下方滤体(23)的上方设置有中滤板(47)；上方滤体(23)的上方设置有上滤板(41)，所述上滤板(41)上均匀设置有滤头(42)。

进一步的，所述滤池罐体(22)底部为圆锥体形状。

本发明的有益效果：

1、本发明采用格栅池、污水调节池、芬顿反应池、曝气生物滤罐装置、膜生物反应器、反渗透膜池对城市污水进行多重生物净化，并进行多重渗透处理，能大大提高城市污水的净化效果，并能保证污水处理设备的长期稳定运行，提高使用寿命。

2、本发明将传统的单池体型污水调节池转变成多池体共边结构，能对进入污水调节池的各种污水预先缓存沉降、渗透过滤，使得进入积水池内的污水浓度和流量保持在一个稳定的范围值内，使得后续污水处理设备运行更加稳定，维持污水处理长期高效性，提高污水处理设备的使用寿命。

3、本发明中，反冲罐通入气体后，使得滤池罐体内的水往上升到一定高度，然后打开电磁阀，气体排出，滤池罐体内水瞬间往下沉，形成一定的冲击力对滤体进行冲洗，实现了在不浪费冲洗水的情况下将滤体内的污渍排除掉，保证了滤池罐体的正常运行。

4、本发明中，曝气生物滤罐装置采用了两下两层滤体结构，并将出气盘设置在上下两个滤体之间，使得下层滤体形成厌氧菌除污结构，上层形成滤体形成好氧菌除污结构，提高了除污的多样性。

5、本发明中曝气生物滤罐装置内的滤体内设置有滤层叶轮，使得反冲水流冲击时带动滤体产生旋转，提高滤体污渍的去除率；同时滤体下端设置有相反方向旋转的反洗叶轮，反洗叶轮通过棘轮固定在主轴上，当曝气生物滤罐装置在正常净化水时，反洗叶轮不会旋转，而当反冲水从上往下冲击时，滤体正向旋转，而反洗叶轮反向旋转，对滤体底部进行刷洗，进一步提高滤体底部粘接性较强污渍的去除率。

6、本发明中反冲罐内竖直方向设置有多个水位感应器，用户可根据电子控制系统设置反冲水高度，来达到反冲水冲洗力度的调节，使用灵活方便；同时，反冲罐内设置有两层网孔板，能有效将反冲水位回升时的冲击力吸收掉，防止损坏反冲罐体和单向阀及电磁阀。

附图说明

图1为本发明整体系统结构示意图。

图2为本发明中污水调节池内部结构示意图。

图3为本发明中污水调节池俯视结构示意图。

图4为本发明中生物滤罐装置结构示意图。

图5为生物滤罐装置中滤层结构以及反冲叶轮结构剖视示意图。

图6为滤层俯视结构示意图。

图7为反冲叶轮俯视结构示意图。

图中：1、混凝沉淀池；2、渗透墙；3、积水池；4、一级出水管；5、外斜面；6、渗透砖层；7、细沙层；8、隔污板；9、内斜面；10、抽污管；11、抽污泵；12、混凝剂管；13、一级进水管；14、网孔墙；15、支撑柱；21、二级出水管；22、滤池罐体；23、滤体；24、反洗叶轮；25、一级进气管；26、出气盘；27、滤层叶轮；28、定位环；29、二级进水管；30、反冲洗管；32、导水管；33、水位感应器；34、空气压缩机；35、二级进气管；36、单向阀；37、网孔板；38、反冲罐；39、电磁阀；40、泄气管；41、上滤板；42、滤头；43、棘轮；44、毛刷；46、轴承；47、中滤板；48、主轴；49、圆柱壳；50、底板；51、毛刷杆；61、格栅池；62、污水调节池；63、芬顿反应池；64、曝气生物滤罐装置；65、膜生物反应器；66、一级微滤池；67、二级超滤膜池；68、三级纳滤膜池；69、反渗透膜池。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图1-图7所示，本发明的具体结构为：一种渗透膜技术污水处理系统，它包括依次通过管道相连的格栅池61、污水调节池62、芬顿反应池63、曝气生物滤罐装置64、膜生物反应器65、反渗透膜池69；所述污水调节池62包括矩形围墙围拢的积水池3；所述积水池3一边围墙上设置有一级进水管13、混凝剂管12、带有抽污泵11的抽污管10，另一边围墙上设置有一级出水管4；所述积水池3内设置矩形围墙围拢的混凝沉淀池1；所述混凝沉淀池1的一边围墙与积水池3共边，另三边为渗透墙2；所述混凝沉淀池1内设置有呈U型边框围拢的网孔墙14；所述网孔墙14下端设置有U型边框状的隔污板8；所述曝气生物滤罐装置64包括底部通过导水管32相互连接的滤池罐体22和反冲罐38；所述反冲罐38顶端设置有泄气管40，其上设置有电磁阀39；所述反冲罐38顶端侧边连通有二级进气管35，其上设置有单向阀36；所述反冲罐38的内壁上沿竖直方向均匀设置有水位感应器33；所述二级进气管35连接空气压缩机34；所述滤池罐体22顶端设置有二级出水管21，底端侧边设置有二级进水管29，底端中心设置有反冲洗管30；所述滤池罐体22内设置有上下两层滤体23，滤体23之间设置有连接一级进气管25的出气盘26；所述滤体23填充在圆柱壳49内，所述圆柱壳49中心设有主轴48；所述圆柱壳49内设置有滤层叶轮27；所述圆柱壳49的盒体上和滤层叶轮27的叶片上都均匀设置有滤孔；所述主轴48下端通过棘轮43连接反洗叶轮24；所述反洗叶轮24的叶片上设置有带有毛刷44的毛刷杆51。

优选的，所述膜生物反应器65与反渗透膜池69之间还依次设置有一级微滤池66、二级超滤膜池67、三级纳滤膜池68。

优选的，所述渗透墙2包括三层，内层为细沙层7，外层均为渗透砖层6。

优选的，所述混凝沉淀池1底部设置有内斜面9，其倾斜方向朝向抽污管10；所述积水池3底部设置有外斜面5，其倾斜方向朝向一级出水管4。

优选的，所述混凝沉淀池1池底高于积水池3池底；所述混凝沉淀池1池底包括两层，上层为渗透砖层6，下层为细沙层7。

优选的，所述混凝剂管12为L型管，其下端出口位于抽污管10入口正上方。

优选的，所述混凝沉淀池1的渗透墙2两角设置有支撑柱15。

优选的，所述反冲罐38内上端设置有两层网孔板37；所述网孔板37安装位置低于二级进气管35出口。

优选的，所述滤池罐体22内设置有定位环28，所述滤体23下端通过轴承46安装在定位环28上；下方滤体23的上方设置有中滤板47；上方滤体23的上方设置有上滤板41，所述上滤板41上均匀设置有滤头42。

优选的，所述滤池罐体22底部为圆锥体形状。

本发明原理：

格栅池61对污水进行初步过滤沉降，过滤后的污水进入污水调节池62中，污水调节池62对污水进一步进行混凝沉降，并进行初步渗透处理，保证进入芬顿反应池63的污水浓度和流量处于稳定，芬顿反应池63中过氧化氢与二价铁离子Fe的混合溶液将污水中有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态，去除了大量难降解有机污染物；经芬顿反应池63净化后的污水进入曝气生物滤罐装置64中，曝气生物滤罐装置64去除污水中的SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX(有害物质)，然后污水进入膜生物反应器65中，膜生物反应器因其有效的截留作用，可保留世代周期较长的微生物，可实现对污水深度净化，同时硝化菌在系统内能充分繁殖，其硝化效果明显，实现对污水的深度除磷脱氮，然后经二次生物净化后的水依次经一级微滤池66、二级超滤膜池67、三级纳滤膜池68、反渗透膜池69，过滤后可正常使用。

本发明中的污水调节池通过混凝沉淀池三边的渗透墙进行渗透，将过滤后的污水渗透进入积水池中，由于渗透墙的内部结构限定，较大颗粒的杂质无法穿透进入积水池中，故能保持积水池中污水浓度在一个稳定范围内波动；同时由于渗透墙透水的缓冲性，使得积水池中污水量波动较小，污水量的较大波动全部被混凝沉淀池承受掉；通过在混凝沉淀池内设置有带隔污板的网孔墙能有效将部分纤维和较大的杂质隔离在一个小范围内，防止影响到渗透墙的渗透效率；隔污板能有效将混凝后的沉淀物隔离开，并且混凝沉淀池底部设置为内斜面，使得沉淀物能自动缓慢流向排污管，有效防止沉淀物影响渗透墙；积水池中底面设置成外斜面能有效使得内部污水自动集聚到出水管附近，提高排水效果；混凝剂管设置成L型，并且出口设置在排污管正上方能有效防止混凝剂影响渗透墙，并且能使得污水沉淀物及时的通过排污管排走。

通过电子控制系统控制，空气压缩机将空气经进气管压入反冲罐内，反冲罐内水位下降，使得滤池罐体内的水位上升，水位感应器感应到水位变化后，传送信号到电子控制系统，电子控制系统控制电磁阀39打开，压缩气体瞬间从出气管排出，滤池罐体内水位瞬间下沉，形成一定的水力冲击力，对上下滤体23进行冲洗，实现了在不浪费冲洗水的情况下将滤体内的污渍排除掉，保证了滤池罐体的正常运行；滤体内设置有滤层叶轮，使得反冲水流冲击时带动滤体产生旋转，提高滤体污渍的去除率；同时滤体下端设置有相反方向旋转的反洗叶轮，反洗叶轮通过棘轮固定在主轴上，当曝气生物滤罐装置在正常净化水时，反洗叶轮不会旋转，而当反冲水从上往下冲击时，滤体正向旋转，而反洗叶轮反向旋转，对滤体底部进行刷洗，进一步提高滤体底部粘接性较强污渍的去除率。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种渗透膜技术污水处理系统，其特征在于，它包括依次通过管道相连的格栅池（61）、污水调节池（62）、芬顿反应池（63）、曝气生物滤罐装置（64）、膜生物反应器（65）、反渗透膜池（69）；所述污水调节池（62）包括矩形围墙围拢的积水池（3）；所述积水池（3）一边围墙上设置有一级进水管（13）、混凝剂管（12）、带有抽污泵（11）的抽污管（10），另一边围墙上设置有一级出水管（4）；所述积水池（3）内设置矩形围墙围拢的混凝沉淀池（1）；所述混凝沉淀池（1）的一边围墙与积水池（3）共边，另三边为渗透墙（2）；所述混凝沉淀池（1）内设置有呈U型边框围拢的网孔墙（14）；所述网孔墙（14）下端设置有U型边框状的隔污板（8）；所述曝气生物滤罐装置（64）包括底部通过导水管（32）相互连接的滤池罐体（22）和反冲罐（38）；所述反冲罐（38）顶端设置有泄气管（40），其上设置有电磁阀（39）；所述反冲罐（38）顶端侧边连通有二级进气管（35），其上设置有单向阀（36）；所述反冲罐（38）的内壁上沿竖直方向均匀设置有水位感应器（33）；所述二级进气管（35）连接空气压缩机（34）；所述滤池罐体（22）顶端设置有二级出水管（21），底端侧边设置有二级进水管（29），底端中心设置有反冲洗管（30）；所述滤池罐体（22）内设置有上下两层滤体（23），滤体（23）之间设置有连接一级进气管（25）的出气盘（26）；所述滤体（23）填充在圆柱壳（49）内，所述圆柱壳（49）中心设有主轴（48）；所述圆柱壳（49）内设置有滤层叶轮（27）；所述圆柱壳（49）的盒体上和滤层叶轮（27）的叶片上都均匀设置有滤孔；所述主轴（48）下端通过棘轮（43）连接反洗叶轮（24）；所述反洗叶轮（24）的叶片上设置有带有毛刷（44）的毛刷杆（51）；所述膜生物反应器（65）与反渗透膜池（69）之间还依次设置有一级微滤池（66）、二级超滤膜池（67）、三级纳滤膜池（68）；所述渗透墙（2）包括三层，内层为细沙层（7），外层均为渗透砖层（6）。

2.根据权利要求1所述的一种渗透膜技术污水处理系统，其特征在于，所述混凝沉淀池（1）底部设置有内斜面（9），其倾斜方向朝向抽污管（10）；所述积水池（3）底部设置有外斜面（5），其倾斜方向朝向一级出水管（4）。

3.根据权利要求1所述的一种渗透膜技术污水处理系统，其特征在于，所述混凝沉淀池（1）池底高于积水池（3）池底；所述混凝沉淀池（1）池底包括两层，上层为渗透砖层（6），下层为细沙层（7）。

4.根据权利要求1所述的一种渗透膜技术污水处理系统，其特征在于，所述混凝剂管（12）为L型管，其下端出口位于抽污管（10）入口正上方。

5.根据权利要求1所述的一种渗透膜技术污水处理系统，其特征在于，所述混凝沉淀池（1）的渗透墙（2）两角设置有支撑柱（15）。

6.根据权利要求1所述的一种渗透膜技术污水处理系统，其特征在于，所述反冲罐（38）内上端设置有两层网孔板（37）；所述网孔板（37）安装位置低于二级进气管（35）出口。

7.根据权利要求1所述的一种渗透膜技术污水处理系统，其特征在于，所述滤池罐体（22）内设置有定位环（28），所述滤体（23）下端通过轴承（46）安装在定位环（28）上；下方滤体（23）的上方设置有中滤板（47）；上方滤体（23）的上方设置有上滤板（41），所述上滤板（41）上均匀设置有滤头（42）。

8.根据权利要求1所述的一种渗透膜技术污水处理系统，其特征在于，所述滤池罐体（22）底部为圆锥体形状。