CN107089748A - 一种能够应用iQPR水净化污水的污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能够应用iQPR水净化污水的污水处理系统，其包括外壳以及设置于外壳内的进水控制区、综合处理区以及平衡区；进水控制区与综合处理区之间通过第一可移动柔性水力帆连接，综合处理区与平衡区之间通过第二可移动柔性水力帆连接；综合处理区能够进行混合、反应和沉淀，其内设有滗水器、混合器以及设置于该综合处理区底部的曝气装置；滗水器与所述平衡区之间设有能够将滗水器分离的清水排入平衡区的输水管，输水管上设有滗水泵。本发明的处理系统能够始终保持系统中各个区域部分的水压一致、水的上平面一致，显著增加了系统寿命低、降低成本，能够协助iQPR技术进行污水处理，净化更巧妙、简洁、效率更高、效果更好、更方便。

Description

一种能够应用iQPR水净化污水的污水处理系统

技术领域

本发明涉及环境领域中的对水污染的净化，具体涉及一种能够应用iQPR水净化污水的污水处理系统。

背景技术

我国正处在经济快速发展和社会进步完善的重要时期，城镇范围不断扩大，城镇人口和污染物排放量迅速增加，城镇基础设施的不完善导致城镇环境污染问题变得日益突出。空气污染、水污染、噪声污染、垃圾污染等都已经成为严重影响生活质量的污染问题，其中，水污染问题尤为突出。大量未经处理的污水直接排入水体，河流、湖泊、近海水域等都受到了不同程度的污染，水华、赤潮频发从一个侧面反映了当前水体污染的严峻形势。

城镇的发展扩大导致工业废水和生活污水的产生量逐年增加，如果处理不到位，势必对水环境质量造成不利影响。如何充分处理和合理利用城镇污水，解决现有水体污染问题，成为影响城镇未来发展的重要问题。城镇污水处理厂是处理城镇污水、防治水污染的重要措施和手段，也是城镇基础设施的重要完善。科学研究污水处理的影响因素，保证污水处理厂的正常运行，对提高城镇环境质量起到举足轻重的作用。

随着科技发展、人们对环境污染的重视，各个地方的各种污水处理势在必行。然而，传统的污水处理厂无法适应现代化的各种污水处理技术，必须在传统污水处理厂基础上进行改造，工程量大，且需要购置专门的污水处理设备，费用极高，如A^2/O技术、高效/初效过滤网、耦合电化学等等。

iQPR(量子反应恒稳技术)技术为纯物理技术，其综合多项量子力学的理论，利用物质的波粒二象性原理，依照薛丁格波函数方程式理论设制了一套控制机制，以控制空间变因及时间变因来影响物质量子特性。矿泉水经过iQPR^TM技术处理后其磁核共振频率、电性、水中微量元素含量比例都有明显的改变，水分子团簇尺寸也被规格化。

采用iQPR技术得到的iQPR水进行污水处理的技术为一种新技术，本申请人为配合该iQPR技术污水处理设计了一套经济实惠、能够应用iQPR水净化污水的污水处理系统统，以协助提高iQPR技术的污水处理效果，且成本低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种能够应用iQPR水净化污水的污水处理系统，解决了现有技术中存在的不足。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种能够应用iQPR水净化污水的污水处理系统，其包括初级处理装置，所述初级处理装置包括外壳以及设置于所述外壳内的进水控制区、综合处理区以及平衡区；

所述进水控制区与所述综合处理区之间通过能够将二者分割开来的第一可移动柔性水力帆连接，所述综合处理区与平衡区之间通过能够将二者分割开来的第二可移动柔性水力帆连接；

所述综合处理区能够进行混合、反应和沉淀，其内设有滗水器、混合器以及设置于该综合处理区底部的曝气装置；所述滗水器与所述平衡区之间设有能够将滗水器分离的清水排入平衡区的输水管，所述输水管上设有滗水泵；

所述进水控制区与所述综合处理区之间设有连通两个区的充水管，所述充水管上设有能够将所述进水控制区中的水排入所述综合处理区的进水泵；

所述第一可移动柔性水力帆和第二可移动柔性水力帆均为采用疏水材料制成，且第一可移动柔性水力帆和第二可移动柔性水力帆能够根据两侧的水压力大小进行移动以使两侧压力保持恒定。

进一步地，所述外壳上设有连通所述进水控制区的进水管和连通所述平衡区的出水管，通过所述进水管能够将污水排入进水控制区内，通过所述出水管能够将水从平衡区排出。

进一步地，所述第一可移动柔性水力帆和第二可移动柔性水力帆的底端与所述初级处理装置的底部固定连接。

进一步地，在所述综合处理区中，所述第一可移动柔性水力帆和第二可移动柔性水力帆的长度大于所述综合处理区的另外两个边的长度。

进一步地，所述初级处理装置的顶部沿着水流方向设有平行于水平面的滑杆，所述第一可移动柔性水力帆和第二可移动柔性水力帆的顶端固定于所述滑杆上并能够沿着滑杆进行移动。

进一步地，所述污水处理系统还包括高级处理装置，该高级处理装置与平衡区上的出水管连接，其能够对平衡区的水进行再处理。

进一步地，所述高级处理装置内由进水口至出水口依次包括孔径为0.01～0.1μm的滤网和反渗透膜。

进一步地，所述高级处理装置内，所述反渗透膜的下游设有活性炭处理装置。

进一步地，所述综合处理区的底部设有连通外壳外面的排污口以使该综合处理区中的污物能够排出初级处理装置。

进一步地，所述高级处理装置的出口连接调理区用于对pH或软硬度的调节。

进一步地，所述水调理区的顶部设有加药口。

本发明至少具有以下有益效果：

本发明的处理系统能够始终保持系统中各个区域部分的水压一致、水的上平面一致，显著减少了对系统某个部分的破坏或损坏，解决了系统寿命低、整体处理成本增加的不足；此外，本申请能够根据实际水的循环流动，进水控制区、综合处理区以及平衡区的体积大小可自动调节，为进水、出水、污水的处理带来极大的便利和自由，辅助增加污水处理的效果；而且采用可移动柔性水力帆其本身成本低、韧性高、寿命长，且维修更换容易，对于大型的污水处理而言，其意义极大。滗水器、输水管、滗水泵等的设置使得净化更巧妙、简洁、效果更好更方便，与其他部件配合能够增加净化效率。

第一可移动柔性水力帆和第二可移动柔性水力帆能够随着综合处理区水的增加或缩小进行摆动，在一定程度上能够有助于水的波动，在水波动的过程中能够增加iQPR水与污水的碰撞，增加净化效率，缩短处理时间，使净化更彻底，尤其对于综合处理区的面积较大的情况下，其作用效果更好，能够增加20％左右的处理效率，因此，柔性水力帆的具体设置能够协助增加本发明的净化水平。

本发明中的技术能够直接使用目前的污水处理厂，只需进行简单改造便可，如加入移动柔性水力帆等，改造极其简单，改造费用低，如移动柔性水力帆费用低。

本处理系统能够应用于生活污水以及工业污水等的净化，具有极其重要的应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例所述的能够应用iQPR水净化污水的污水处理系统的结构示意图；

图2是本发明另一个实施例所述的能够应用iQPR水净化污水的污水处理系统的结构示意图；

图3是本发明实施例所述的污水处理流程图；

图4是本发明实施例所述的污水处理前的卫星拍摄图片；

图5是本发明实施例所述的污水处理后的卫星拍摄图片。

1、外壳，2、高级处理装置，11、进水控制区，12、综合处理区，13、平衡区，14、第一可移动柔性水力帆，15、第二可移动柔性水力帆，16、充水管，17、进水管，18、输水管，19、出水管，21、滤网，22、反渗透膜，23、活性炭处理装置，121、混合器，122、滗水器，123、曝气装置，161、进水泵，181、滗水泵。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通方法人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种能够应用iQPR水净化污水的污水处理系统，如图1所示，其包括初级处理装置，所述初级处理装置包括外壳1以及设置于所述外壳1内的进水控制区11、综合处理区12以及平衡区13；所述外壳上设有连通所述进水控制区11的进水管17和连通所述平衡区13的出水管19，通过所述进水管17能够将污水排入进水控制区11内，通过所述出水管19能够将水从平衡区13排出。

所述进水控制区11与所述综合处理区12之间通过能够将二者分割开来的第一可移动柔性水力帆14连接，所述综合处理区12与平衡区13之间通过能够将二者分割开来的第二可移动柔性水力帆15连接；

所述第一可移动柔性水力帆14和第二可移动柔性水力帆15均为采用疏水材料(即可隔水或防水)制成，即进水控制区11、综合处理区12以及平衡区13内的水不能够通过第一可移动柔性水力帆14和/或第二可移动柔性水力帆15通过。由于第一可移动柔性水力帆14和第二可移动柔性水力帆15均为采用柔性的输水材料制成，如输水纤维布等，使得其能够像涨风一样涨水，即使得进水控制区11、综合处理区12以及平衡区13的体积不恒定，则第一可移动柔性水力帆14和第二可移动柔性水力帆15便能够根据两侧的水压力大小进行移动并变化三个区的体积以使两侧压力保持恒定，从而使得初级处理装置中三个区的水的上平面始终位于同一平面。

所述综合处理区12能够进行混合、反应和沉淀，其内设有滗水器122、混合器121以及设置于该综合处理区12底部的曝气装置123；所述滗水器122与所述平衡区13之间设有能够将滗水器122分离的清水排入平衡区13的输水管18，所述输水管18上设有滗水泵181。所述滗水器122设置于综合处理区12的上端，可以将污水中的沉淀等与上清水分开，并通过输水管18和滗水泵181排入平衡区13。

所述进水控制区11与所述综合处理区12之间设有连通两个区(即连通进水控制区11与综合处理区12)的充水管16，所述充水管16上设有能够将所述进水控制区11中的水排入所述综合处理区12的进水泵161；打开进水泵161以后，进水控制区11的水便会进入综合处理区12内。

所述综合处理区12中能够实现水的净化。

所述第一可移动柔性水力帆14和第二可移动柔性水力帆15的底端与所述初级处理装置的底部固定连接，即第一可移动柔性水力帆14和第二可移动柔性水力帆15的底部固定。所述初级处理装置的顶部沿着水流方向设有平行于水平面的滑杆，即在初级处理装置中水平面以上设有连接进水控制区11和平衡区13的滑杆，所述第一可移动柔性水力帆14和第二可移动柔性水力帆15的顶端固定于所述滑杆上并能够沿着滑杆进行移动；滑杆的数量根据实际情况而定。

在所述综合处理区中，所述第一可移动柔性水力帆和第二可移动柔性水力帆的长度大于所述综合处理区的另外两个边的长度，即综合处理区的四周由四个边围成，其中，第一可移动柔性水力帆和第二可移动柔性水力帆所在的相对的两个边大于另外两个相对的边，即另外两个边为连接。第一可移动柔性水力帆和第二可移动柔性水力帆两个端头的两个边。这样的设置更能够增加在水处理过程中综合处理区内水的波动，从而增加净化效率和效果。

所述综合处理区12的底部设有连通外壳外面的排污口以使该综合处理区12中的污物能够排出初级处理装置。

作为进一步优选的实施方式，所述滗水器122为恒水位固定淹没式滗水器122，能够保证滗水过程中水力条件的稳定，使水中的悬浮杂质和污泥不被带出，能够保证出水水质。

本发明的处理系统能够始终保持系统中各个区域部分的水压一致、水的上平面一致，显著减少了对系统某个部分的破坏或损坏，解决了系统寿命低、整体处理成本增加的不足；此外，本申请能够根据实际水的循环流动，进水控制区、综合处理区以及平衡区的体积大小可自动调节，为进水、出水、污水的处理带来极大的便利和自由，辅助增加污水处理的效果；而且采用可移动柔性水力帆其本身成本低、韧性高、寿命长，且维修更换容易，对于大型的污水处理而言，其意义极大。滗水器、输水管、滗水泵等的设置使得净化更巧妙、简洁、效果更好更方便，与其他部件配合能够增加净化效率。

本处理系统能够应用于生活污水以及工业污水等的净化，具有极其重要的应用价值。

实施例2

如图2所示，在实施例1的基础上，所述能够应用iQPR水净化污水的污水处理系统还包括高级处理装置2，该高级处理装置2与平衡区13上的出水管19连接，其能够对平衡区13的水进行再处理。

所述高级处理装置内由进水口至出水口依次包括孔径为0.01～0.1μm的滤网21和反渗透膜22。

作为进一步优选的实施方式，所述高级处理装置2内，所述反渗透膜22的下游设有活性炭处理装置23。

作为进一步优选的实施方式，所述高级处理装置2的出口连接调理区用于对pH或软硬度的调节。

作为进一步优选的实施方式，所述水调理区的顶部设有加药口。

通过初级处理装置和高级处理装置配合使用，使污水的净化力度更大，能够达到日常使用的程度，可根据具体需要选择是否使用该高级处理装置2。

实施例3

一种应用iQPR水的污水处理方法，该处理方法是依据实施例1中所述的污水处理系统所进行的，如图2所示，在图2中，充水泵161和滗水泵181中的三角形为实心时表示泵已关，空心时表示泵开启。采用本发明污水处理系统进行污水处理的过程如下：污水从进水管进入进水控制区，则进水控制区中的水压增大，便逐渐将第一可移动柔性水力帆移向综合处理区方向；

(1)打开进水管上的阀，污水从进水管进入进水控制区，进水控制区中的水压增大，第一可移动柔性水力帆移向综合处理区方向；

(2)充水：打开充水管上的进水泵，进水控制区中的水进入综合处理区，随着综合处理区中水的加入，此时，污水中的缺氧菌或厌氧菌能够起主导作用实现对水体的净化；

(3)混合：打开综合处理区中的混合器使其处于搅拌状态，此时，污水中的厌氧菌可起主导作用进行净化水体；

(4)曝气：当综合处理区的水上升到预定高度时，关闭进水泵，开启曝气装置对综合处理区中的水进行曝气处理，此时，污水中的好氧菌可起导作用实现对水体的净化；

(5)充水：再次打开进水泵使进水控制区中的水继续进入综合处理区，则所述综合处理区中水的体积不断增加，第一可移动柔性水力帆向进水控制区方向移动，第二可移动柔性水力帆会逐渐向平衡区移动，此时，污水中的缺氧菌可起主导作用实现对水体的净化；

(6)曝气：充水结束时，再次关闭进水泵，再次打开曝气装置对综合处理区中的水进行曝气处理，则污水中的好氧菌起主导作用实现对水体的净化；

(7)沉淀：通过混合器开闭、充水、曝气装置的开闭，实现对污水的净化处理，处理完成后，关闭混合器和曝气处理，水中的污泥等开始沉淀；

(8)分离：当沉淀完成以后，打开滗水器，并将滗水泵也打开，水面的悬浮杂质和沉淀的污泥不被带出，而干净的水会进入滗水器，并通过输水管输送至平衡区，则平衡区的水边为净化后的水。

在上述(2)～(6)的污水处理过程中，向综合处理区中加入iQPR水，且该iQPR水的加量保持在污水量的0.5‰(万分之五)左右。

所述综合处理区内保证至少添加一种iQPR型号水，iQPR水的型号类型包括B5、BT5、70和50型号等，这些型号均可通过购买获得。

上述过程中所提到的好氧、缺氧和厌氧菌等均为污水中本身存在的，iQPR水加入以后也能够活化水中的各种菌使其进行水体净化。需要强调的是，污水中的活化的和没有活化的菌非常多，通过iQPR水的加入能够优化水体中的菌，并能使水体中的菌增加，辅助实现对水体的净化，并减少污泥量，效果非常显著；当然，若污水处理厂本身设有A²/O处理技术，也可以配合A²/O处理技术中的各种菌进行净化。

以上处理过程优选为在阳光通风条件下进行污水处理。

需要说明的是，本发明中的混合、曝气、充水的过程能够任意组合其顺序，且在污水处理过程中，至少各进行一次混合、曝气、充水过程，也可选择性的进行多次的混合、曝气或冲水等。

实施例3

治理目标：该项目是采用马来西亚iQPR型号水(购买厂家：iQPR Sdn.Bhd.)治理内蒙古托克托县伍什家村氧化塘污水，通过环境评价对目前托克托县伍什家村1号和2号氧化塘的污染情况进行了评价，选定的评价方法有效地响应了氧化塘环境污染现状。

方案1：在阳光通风条件下，采用实施例3中的方法进行污水的处理，即在综合处理区的污水中加入iQPR型号水，具体地，交替加入B5和50型号的iQPR水，加入的量只需要保证污水中iQPR水的含量为0.5‰便可。

方案2：直接将与方案1相同的iQPR型号水加入到污水池中，加入量和加入时间等均与方案1一致，污水池与方案1的综合处理区大小基本一致，污水与方案1也完全一样，在污水池底部设置搅拌和曝气装置。

分别按时间段取样测试各自的酸碱度、生化需氧量、化学需氧量、色度、悬浮物、总镉、总氮、氨氮、总磷、总铬、总砷、总铅、悬浮物、石油类以及大肠杆菌群等，结果如表1所示，表2位国家标准。

表1净化结果

表2 基本控制项目最高允许排放浓度(日均值) 单位mg/L

由上可知，iQPR型号水的净化效果显著，各类指标的去除率较高，处理后，伍什家村氧化塘污水均能够达到国家标准。而且方案1的净化效果优于方案2，方案1的净化效率也非常高，净化周期比方案2高几倍。

此外，污水处理前，颜色墨黑色，如图4所示，图4为污水处理前的卫星图片，且有明显臭味，有时有恶臭，基本无物质生长，鱼类等无法存活，采用方案1处理以后，水的颜色呈绿色，如图5所示，图5为处理后的卫星图片；且无臭味，并出现绿色藻相，水中生长有许多绿色水生植物，并放养了大量的鱼等，均成活良好，且经常有蝴蝶、蜻蜒等飞过，改善极大。总之，通过本发明的净化系统配合净化方法，使得净化后所得到的各种污染指标基本均能达到国际一级A类标准，净化效果极佳，净化效率也非常高，且设备成本低。

总之，本发明的iQPR水体修复技术是对水体进行全面的还原修复，在整治过程中不造成二次污染，同时不易产生底泥堆积。净化后，水质中的污染物分解，河床中沉积的污染和毒物去除，鱼类作物多样化，生物指数提高，微生物的活性和含量提升，藻类平衡，藻相稳定和平衡。透过经整治的水体将底泥更加细化于水中,不但可经由水蒸气蒸带出水面,部份更可细化成為水中生物之营养源；因此不易形成底泥沈积。治理后的河川整体水质环境将建立起良好的生物循环机制。iQPR水的作用机理主要包括以下内容。

(1)iQPR技术透过量子波频作用，截断硫化氢及氨氮分子键结，进行分解及转换；还可透过藻相、菌相控制消耗污染物浓度，同步建立造氧系统，提升溶氧量，使产生臭味厌氧菌类活性降低，减少制造与沈积。除可藉藻相控制提升溶氧外，亦可改变水分子团簇尺寸、提高水质电性并改变溶解率，使溶氧量提升。

(2)iQPR水相对自来水可以为水体中生物(藻类和细菌)提供更多的营养源，水体活化后水中各项生物活跃，藻类及细菌可吸收水中的氮、磷等营养物质，并通过光合作用合成自身细胞物质释放出氧气，还可以将水循环中基层的供氧系统建立起来，将原有的污染物质转换成水质净化的基础，因为氮被藻类吸收繁殖，可以使水色转化，还可以成为供氧系统，增加水中的溶解氧。好氧细菌则利用氧气对污染物进行分解、转化，产生二氧化碳，维持藻类的生长繁殖。二者相辅相成，实现水质的高效净化。创造适宜的条件使得藻类、细菌大量繁殖，最终可以去除氨氮和总氮，效果明显。

具体使用时，在所述水净化装置内连续进水、连续出水，周期性的完成污水处理工艺的充水、搅拌、曝气，这三个过程可任意组合，即缺氧、厌氧、好氧，三个基本控制功能块的任意组合，然后进行随后的沉淀、滗水过程。可以根据进水水质情况，单个周期实现反应池的多次进水，并按照脱氮除磷各过程对有机底物、DO的不同要求，最大程度上满足微生物的需求。同时使用恒水位滗水器进行滗水，在整个运行过程中，所述水净化装置内水面保持不变。

将需要处理的水及时送至综合处理区；通过控制混合器和曝气装置使综合处理区在交替的厌氧和好氧过程中良好的处理。连续进水和出水以及启动进水泵和滗水泵时，第一可移动柔性水力帆和第二可移动柔性水力帆在容积变化的推动下，自由改变位置，从而维持三个区域的水位恒定。

进入进水控制区的水可根据实际情况灵活选择什么时候关闭进水管上的开关。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理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 (10)

1.一种能够应用iQPR水净化污水的污水处理系统，其包括初级处理装置，其特征在于：所述初级处理装置包括外壳以及设置于所述外壳内的进水控制区、综合处理区以及平衡区；

所述进水控制区与所述综合处理区之间通过能够将二者分割开来的第一可移动柔性水力帆连接，所述综合处理区与平衡区之间通过能够将二者分割开来的第二可移动柔性水力帆连接；

所述综合处理区能够进行混合、反应和沉淀，其内设有滗水器、混合器以及设置于该综合处理区底部的曝气装置；所述滗水器与所述平衡区之间设有能够将滗水器分离的清水排入平衡区的输水管，所述输水管上设有滗水泵；

所述进水控制区与所述综合处理区之间设有连通这两个区的充水管，所述充水管上设有能够将所述进水控制区中的水排入所述综合处理区的进水泵；

所述第一可移动柔性水力帆和第二可移动柔性水力帆均为采用疏水材料制成，且第一可移动柔性水力帆和第二可移动柔性水力帆能够根据两侧的水压力大小进行移动以使两侧压力保持恒定。

2.根据权利要求1所述的能够应用iQPR水净化污水的污水处理系统，其特征在于：所述外壳上设有连通所述进水控制区的进水管和连通所述平衡区的出水管。

3.根据权利要求2所述的能够应用iQPR水净化污水的污水处理系统，其特征在于：所述第一可移动柔性水力帆和第二可移动柔性水力帆的底端与所述初级处理装置的底部固定连接。

4.根据权利要求3所述的能够应用iQPR水净化污水的污水处理系统统，其特征在于：所述初级处理装置的顶部沿着水流方向设有平行于水平面的滑杆，所述第一可移动柔性水力帆和第二可移动柔性水力帆的顶端固定于所述滑杆上并能够沿着滑杆进行移动。

5.根据权利要求4所述的能够应用iQPR水净化污水的污水处理系统，其特征在于：在所述综合处理区中，所述第一可移动柔性水力帆和第二可移动柔性水力帆的长度大于所述综合处理区的另外两个边的长度。

6.根据权利要求5所述的能够应用iQPR水净化污水的污水处理系统，其特征在于：所述能够应用iQPR水净化污水的污水处理系统统还包括高级处理装置，该高级处理装置与平衡区上的出水管连接，其能够对平衡区的水进行再处理。

7.根据权利要求6所述的能够应用iQPR水净化污水的污水处理系统，其特征在于：所述高级处理装置内由进水口至出水口依次包括孔径为0.01～0.1μm的滤网和反渗透膜。

8.根据权利要求7所述的能够应用iQPR水净化污水的污水处理系统，其特征在于：所述高级处理装置内，所述反渗透膜的下游设有活性炭处理装置。

9.根据权利要求8所述的能够应用iQPR水净化污水的污水处理系统，其特征在于：所述综合处理区的底部设有连通外壳外面的排污口以使该综合处理区中的污物能够排出初级处理装置。

10.根据权利要求9所述的能够应用iQPR水净化污水的污水处理系统，其特征在于：所述高级处理装置的出口连接调理区用于对pH或软硬度的调节。