CN107473533A - 一种多级污水处理装置以及污水净化系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多级污水处理装置以及污水净化系统，涉及污水净化领域。多级污水处理装置包括装置本体、供氧装置、测量溶氧装置以及控制系统，装置本体具有污水进口以及净化水出口；装置本体还包括从上至下依次设置的沉降段、旋流油气分离段、大颗粒物质过滤段以及精细颗粒过滤段；污水进口设置于沉降段、净化水出口设置于精细颗粒过滤段；供氧装置通过供氧管道连接至旋流油气分离段；测量溶氧装置包括溶氧电极以及与溶氧电极电连接的溶氧仪，溶氧电极设置于旋流油气分离段，溶氧仪设置于装置本体外；溶氧仪与供氧装置均电连接于控制系统。此多级污水处理装置的使用简单，自动化程度高，污水处理的效果好，具有较大的工业化生产价值。

Description

一种多级污水处理装置以及污水净化系统

技术领域

本发明涉及污水净化领域，具体而言，涉及一种多级污水处理装置以及污水净化系统。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，环境污染问题也日益严重，水体污染问题对环境带来了愈来愈严重的影响。随着中国油田的不断开发，产出液的平均综合含水率已经超过80％，污水处理量不断增加，污水的类型复杂多样，对污水处理技术和设备提出了更高的要求。污水处理是否满足国家环保标准已经成为制约石油化工工业可持续发展的重要因素之一。

然而，现有技术中的污水处理设备仍然存在使用麻烦、自动化程度低、净化处理效果低的问题。这些问题的出现严重阻碍了整个行业的可持续发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多级污水处理装置，此多级污水处理装置的使用简单，自动化程度高，污水处理的效果好，具有较大的工业化生产价值。

本发明的另一目的在于提供一种污水净化系统，此污水净化系统包括多个上述的多级污水处理装置，且多个多级污水处理装置并联设置。此污水净化系统自动化程度高，污水处理的效果好，具有较大的市场推广价值。

本发明是这样实现的：

一种多级污水处理装置，包括装置本体、供氧装置、测量溶氧装置以及控制系统，装置本体具有污水进口以及净化水出口；装置本体还包括从上至下依次设置的沉降段、旋流油气分离段、大颗粒物质过滤段以及精细颗粒过滤段；污水进口设置于沉降段、净化水出口设置于精细颗粒过滤段；供氧装置通过供氧管道连接至旋流油气分离段，且用于为旋流油气分离段提供氧气；测量溶氧装置包括溶氧电极以及与溶氧电极电连接的溶氧仪，溶氧电极设置于旋流油气分离段，溶氧仪设置于装置本体外；溶氧仪与供氧装置均电连接于控制系统，控制系统被配置为当溶氧仪的检测值低于预设值时控制调整供氧装置的供氧量。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，供氧管道伸入旋流油气分离段内，且供氧管道伸入旋流油气分离段内的部分为曝气管，曝气管用于均匀分布氧气。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，曝气管上均匀分布有多个曝气头，曝气头用于协助曝气管均匀分布氧气。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，大颗粒物质过滤段为核桃壳过滤器。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，精细颗粒过滤段包括从上之下依次设置的PVC合金超滤膜以及钛金属膜。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，多级污水处理装置还包括从上到下依次设置的改性纤维球过滤段以及双滤料过滤段，改性纤维球过滤段设置于大颗粒物质过滤段的下方，双滤料过滤段设置于PVC合金超滤膜的上方。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，多级污水处理装置还包括絮凝剂作用段，絮凝剂作用段设置于沉降段与旋流油气分离段之间，絮凝剂作用段用于对污水进行化学药剂絮凝沉降作业。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，多级污水处理装置还包括搅拌器，搅拌器的转轴伸入装置本体内，且沉降段、旋流油气分离段内均对应设置有搅拌叶片。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，控制系统为可编程逻辑控制器、单片机、计算机中的任一种。

一种污水净化系统，包括多个上述的多级污水处理装置，且多个多级污水处理装置并联设置。

上述方案的有益效果：

本发明提供了一种多级污水处理装置以及污水净化系统。提供的多级污水处理装置包括装置本体、供氧装置、测量溶氧装置以及控制系统。

首先，装置本体具有从上到下依次设置的各种净化段，将污水通入一个设备即可进行各方面的污水处理，大大减小了工作人员的工作量，节约了工作成本与时间。

其次，装置本体内具有从上到下依次设置的沉降段、旋流油气分离段、大颗粒物质过滤段以及精细颗粒过滤段。沉降段可以使得污水进行充分的重力沉降，以去除超大颗粒的杂质与污垢。经过沉降段处理后的污水进入旋流油气分离段利用离心力原理将油和水分离。经过油水分离后的污水进入大颗粒物质过滤段可以初步去除污水中的大颗粒物质和大部分油类物质。去除后的污水最后进入精细颗粒过滤段利用金属膜高精度过滤无水肿的油、悬浮物以及悬浮物颗粒，使得最后排出的污水达标。

再者，多级污水处理装置还包括供氧装置、测量溶氧装置以及控制系统。供氧装置通过供氧管道连接至旋流油气分离段，且用于为旋流油气分离段提供氧气。利用供氧装置对旋流油气分离段提供足够的氧气可以提高溶解氧浓度，从而达到去除铁、锰或促进氧微生物讲解有机物的目的。

同时，测量溶氧装置包括溶氧电极以及与溶氧电极电连接的溶氧仪，溶氧电极设置于旋流油气分离段，溶氧仪设置于装置本体外；溶氧仪与供氧装置均电连接于控制系统，控制系统被配置为当溶氧仪的检测值低于预设值时控制调整供氧装置的供氧量。溶氧采用高效溶氧电极测量，能够最大程度地降低污染物对电极的粘污，从而提高测量的准确性。并且，通过控制系统对整个装置进行控制可以提高整个设备的自动化程度。

综上，此多级污水处理装置的使用简单，自动化程度高，污水处理的效果好，具有较大的工业化生产价值。

提供的污水净化系统，此污水净化系统包括多个上述的多级污水处理装置，且多个多级污水处理装置并联设置。此污水净化系统自动化程度高，污水处理的效果好，具有较大的市场推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的实施例提供的第一种多级污水处理装置的结构示意图；

图2为本发明的实施例提供的第二种多级污水处理装置的结构示意图；

图3为本发明的实施例提供的第三种多级污水处理装置的结构示意图；

图4为本发明的实施例提供的第四种多级污水处理装置的结构示意图。

图标：100-多级污水处理装置；101-装置本体；103-供氧装置；105-测量溶氧装置；107-沉降段；109-旋流油气分离段；111-大颗粒物质过滤段；113-精细颗粒过滤段；115-污水进口；117-净化水出口；119-供氧管道；121-溶氧电极；123-溶氧仪；125-曝气管；127-曝气头；129-PVC合金超滤膜；131-钛金属膜；133-改性纤维球过滤段；135-双滤料过滤段；137-絮凝剂作用段；139-搅拌器；141-转轴；143-叶片；145-控制系统。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中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，本领域普通技术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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参阅图1，本实施例提供了一种多级污水处理装置100，包括：装置本体101、供氧装置103、测量溶氧装置105以及控制系统145。

在本实施例中，请再次参阅图1，装置本体101具有从上到下依次设置的各种净化段，将污水通入一个设备即可进行各方面的污水处理，大大减小了工作人员的工作量，节约了工作成本与时间。

详细地，装置本体101具有污水进口115以及净化水出口117。污水进口115设置于装置本体101的顶部，净化水出口117设置于装置本体101的底部。这样设置可以充分地利用水的重力作用下落。从而减小了泵的使用，节约了能源。当然，装置本体101的顶部与底部是根据经常使用的习惯进行命名的，而非固定不变的，在本发明的其他实施例中，顶部与底部可以根据使用需求进行命名，本发明不做限定。

其中，装置本体101还包括从上至下依次设置的沉降段107、旋流油气分离段109、大颗粒物质过滤段111以及精细颗粒过滤段113；污水进口115设置于沉降段107、净化水出口117设置于精细颗粒过滤段113。沉降段107可以使得污水进行充分的重力沉降，以去除超大颗粒的杂质与污垢。经过沉降段107处理后的污水进入旋流油气分离段109利用离心力原理将油和水分离。经过油水分离后的污水进入大颗粒物质过滤段111可以初步去除污水中的大颗粒物质和大部分油类物质。去除后的污水最后进入精细颗粒过滤段113利用金属膜高精度过滤无水肿的油、悬浮物以及悬浮物颗粒，使得最后排出的污水达标。

作为优选的方案，大颗粒物质过滤段111为核桃壳过滤器。核桃壳过滤器是以核桃壳为过滤介质，经特殊处理的核桃壳，由于表面面积大，吸附能力强，因而去除率高。当然，在本发明的其他实施例中，大颗粒物质过滤段111的种类还可以根据需求进行选择，本发明不做限定。

作为优选的方案，精细颗粒过滤段113包括从上之下依次设置的PVC合金超滤膜129以及钛金属膜131。当然，在本发明的其他实施例中，精细颗粒过滤段113的种类也可以根据需求进行选择，本发明不做限定。

其中，超滤膜的工业应用十分广泛，已成为新型化工单元操作之一。用于分离、浓缩、纯化生物制品、医药制品以及食品工业中；还用于血液处理、废水处理和超纯水制备中的终端处理装置。在我国已成功地利用超滤膜进行了中草药的浓缩提纯。超滤膜随着技术的进步，其筛选功能必将得到改进和加强，对人类社会的贡献也将越来越大。

其中，钛金属属于惰性金属，钛金属膜131由一定粒径的钛金属粉末颗粒经高温烧结而制成，为此钛金属膜131具有优良的耐腐蚀性能和稳定的化学性能，可以在强酸、强碱及含油有机溶剂的介质中实现过滤。钛金属膜131中，粗纤维层组成支撑材料，精细纤维层用于过滤，粗纤维层与精细纤维层通过真空烧结成一个整体，使钛金属膜131具有很好的机械性能。在压强差的作用下，钛滤膜截留大于膜孔径的粒子(主要为悬浮物、乳化油和溶解油等)，小于膜孔径的粒子则顺利通过钛滤膜，使大、小粒子得以分离，从而达到分离、净化、浓缩的目的。

可选地，请参阅图2，多级污水处理装置100还包括从上到下依次设置的改性纤维球过滤段133以及双滤料过滤段135，改性纤维球过滤段133设置于大颗粒物质过滤段111的下方，双滤料过滤段135设置于PVC合金超滤膜129的上方。改性纤维球过滤段133可以进一步去除污水中油和大的悬浮物。双滤料过滤段135可以去除水中含油和机械杂质。这两者的加入使得净化污水的效果更好。

可选地，请参阅图3，多级污水处理装置100还包括絮凝剂作用段137，絮凝剂作用段137设置于沉降段107与旋流油气分离段109之间，絮凝剂作用段137用于对污水进行化学药剂絮凝沉降作业。常用的絮凝剂有无机絮凝剂、有机絮凝剂和复合絮凝剂。有机高分子絮凝剂具有用量少、效率高、处理速度快和产生污泥量少等优点，因此近年来研究发展迅速，在油田污水处理中研究及运用较多。

在本实施例中，请参阅图1至图3，多级污水处理装置100还包括供氧装置103、测量溶氧装置105以及控制系统145。供氧装置103通过供氧管道119连接至旋流油气分离段109，且用于为旋流油气分离段109提供氧气。利用供氧装置103对旋流油气分离段109提供足够的氧气可以提高溶解氧浓度，从而达到去除铁、锰或促进氧微生物讲解有机物的目的。

其中，控制系统145为可编程逻辑控制器(PLC)、单片机或计算机。可编程逻辑控制器采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。当然，在本发明的其他实施例中，控制系统145的种类可以根据需求进行选择，本发明不做限定。

具体地，供氧装置103通过供氧管道119连接至旋流油气分离段109，且用于为旋流油气分离段109提供氧气；测量溶氧装置105包括溶氧电极121以及与溶氧电极121电连接的溶氧仪123，溶氧电极121设置于旋流油气分离段109，溶氧仪123设置于装置本体101外；溶氧仪123与供氧装置103均电连接于控制系统145，控制系统145被配置为当溶氧仪123的检测值低于预设值时控制调整供氧装置103的供氧量。预设值为净化效率较大时预设的一个溶氧值，此预设值可以根据不同环境，不同的净化需求进行调整，本发明不做限定。同时，溶氧采用高效溶氧电极121测量，能够最大程度地降低污染物对电极的粘污，从而提高测量的准确性。并且，通过控制系统145对整个装置进行控制可以提高整个设备的自动化程度。

作为优选的方案，请参阅图4，供氧管道119伸入旋流油气分离段内，且供氧管道119伸入旋流油气分离段内的部分为曝气管125，曝气管125用于均匀分布氧气。同时，曝气管125上均匀分布有多个曝气头127，曝气头127用于协助曝气管125均匀分布氧气。在密度差和气体喷射的作用下，液体就能充分与气体作用，从而提高净化效率。

在本实施例中，请参阅图1至图4，多级污水处理装置100还可以根据需求设置搅拌器139，搅拌器139的转轴141伸入装置本体101内，且沉降段107、旋流油气分离段109内均对应设置有搅拌叶片143。搅拌使得接触面积增大，从而有利于提高净化效率。

需要说明的是，本发明的实施例中所采用的进行沉降的装置以及进行旋流油气分离的装置均为本领域技术人员所公知的设备，因此本发明不对其设备的结构赘述。

本发明的实施例还提供了一种污水净化系统(图未示)，此污水净化系统包括多个上述的多级污水处理装置100，且多个多级污水处理装置100并联设置。

本发明的实施例提供的多级污水处理装置100以及污水净化系统的工作原理及有益效果为：

提供的多级污水处理装置100包括装置本体101、供氧装置103、测量溶氧装置105以及控制系统145。

首先，装置本体101具有从上到下依次设置的各种净化段，将污水通入一个设备即可进行各方面的污水处理，大大减小了工作人员的工作量，节约了工作成本与时间。

其次，装置本体101内具有从上到下依次设置的沉降段107、旋流油气分离段109、大颗粒物质过滤段111以及精细颗粒过滤段113。沉降段107可以使得污水进行充分的重力沉降，以去除超大颗粒的杂质与污垢。经过沉降段107处理后的污水进入旋流油气分离段109利用离心力原理将油和水分离。经过油水分离后的污水进入大颗粒物质过滤段111可以初步去除污水中的大颗粒物质和大部分油类物质。去除后的污水最后进入精细颗粒过滤段113利用金属膜高精度过滤无水肿的油、悬浮物以及悬浮物颗粒，使得最后排出的污水达标。

再者，多级污水处理装置100还包括供氧装置103、测量溶氧装置105以及控制系统145。供氧装置103通过供氧管道119连接至旋流油气分离段109，且用于为旋流油气分离段109提供氧气。利用供氧装置103对旋流油气分离段109提供足够的氧气可以提高溶解氧浓度，从而达到去除铁、锰或促进氧微生物讲解有机物的目的。

同时，测量溶氧装置105包括溶氧电极121以及与溶氧电极121电连接的溶氧仪123，溶氧电极121设置于旋流油气分离段109，溶氧仪123设置于装置本体101外；溶氧仪123与供氧装置103均电连接于控制系统145，控制系统145被配置为当溶氧仪123的检测值低于预设值时控制调整供氧装置103的供氧量。溶氧采用高效溶氧电极121测量，能够最大程度地降低污染物对电极的粘污，从而提高测量的准确性。并且，通过控制系统145对整个装置进行控制可以提高整个设备的自动化程度。

综上，此多级污水处理装置100的使用简单，自动化程度高，污水处理的效果好，具有较大的工业化生产价值。

提供的污水净化系统，此污水净化系统包括多个上述的多级污水处理装置100，且多个多级污水处理装置100并联设置。此污水净化系统自动化程度高，污水处理的效果好，具有较大的市场推广价值。

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 (10)

1.一种多级污水处理装置，其特征在于，包括装置本体、供氧装置、测量溶氧装置以及控制系统，所述装置本体具有污水进口以及净化水出口；所述装置本体还包括从上至下依次设置的沉降段、旋流油气分离段、大颗粒物质过滤段以及精细颗粒过滤段；所述污水进口设置于所述沉降段、所述净化水出口设置于所述精细颗粒过滤段；所述供氧装置通过供氧管道连接至所述旋流油气分离段，且用于为所述旋流油气分离段提供氧气；测量溶氧装置包括溶氧电极以及与所述溶氧电极电连接的溶氧仪，所述溶氧电极设置于所述旋流油气分离段，所述溶氧仪设置于所述装置本体外；所述溶氧仪与所述供氧装置均电连接于所述控制系统，所述控制系统被配置为当所述溶氧仪的检测值低于预设值时控制调整所述供氧装置的供氧量。

2.根据权利要求1所述的多级污水处理装置，其特征在于，所述供氧管道伸入所述旋流油气分离段内，且所述供氧管道伸入所述旋流油气分离段内的部分为曝气管，所述曝气管用于均匀分布氧气。

3.根据权利要求2所述的多级污水处理装置，其特征在于，所述曝气管上均匀分布有多个曝气头，所述曝气头用于协助所述曝气管均匀分布所述氧气。

4.根据权利要求1所述的多级污水处理装置，其特征在于，所述大颗粒物质过滤段为核桃壳过滤器。

5.根据权利要求4所述的多级污水处理装置，其特征在于，所述精细颗粒过滤段包括从上之下依次设置的PVC合金超滤膜以及钛金属膜。

6.根据权利要求5所述的多级污水处理装置，其特征在于，所述多级污水处理装置还包括从上到下依次设置的改性纤维球过滤段以及双滤料过滤段，所述改性纤维球过滤段设置于所述大颗粒物质过滤段的下方，所述双滤料过滤段设置于所述PVC合金超滤膜的上方。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的多级污水处理装置，其特征在于，所述多级污水处理装置还包括絮凝剂作用段，所述絮凝剂作用段设置于所述沉降段与所述旋流油气分离段之间，所述絮凝剂作用段用于对污水进行化学药剂絮凝沉降作业。

8.根据权利要求1所述的多级污水处理装置，其特征在于，所述多级污水处理装置还包括搅拌器，所述搅拌器的转轴伸入所述装置本体内，且所述沉降段、所述旋流油气分离段内均对应设置有搅拌叶片。

9.根据权利要求8所述的多级污水处理装置，其特征在于，所述控制系统为可编程逻辑控制器、单片机、计算机中的任一种。

10.一种污水净化系统，其特征在于，包括多个权利要求1至9中任一项所述的多级污水处理装置，且多个所述多级污水处理装置并联设置。