CN108033562B - 一体化生活污水处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一体化生活污水处理设备，包括立式罐体，所述立式罐体的内部具有储水内腔，所述储水内腔用于储蓄和处理污水；所述立式罐体上设置有与所述储水内腔连通的进水管、排水管和排污管，其中所述排污管用于将储水内腔底部沉淀的污物排至立式罐体外部；其特征在于：所述储水内腔中设置有用于对储蓄的污水曝气处理的曝气管；所述立式罐体的壳体由不锈钢材料制得。本发明一体化生活污水处理设备具有经久耐用，污水处理效率提高，净化效果好的优点。
Description
技术领域
本发明属于节能环保的生物污水处理设备领域，具体涉及一体化生活污水处理设备。
背景技术
生活污水包含淀粉、蛋白质、纤维素以及矿物油等有机物，其中化学需氧量（COD）、生物需氧量（BOD）、总氮（TN）和总磷（TP）都比较高。即便是经过一级物理处理和二级生化处理的生活污水依然含有很高的TN和TP，排入水体后容易造成水体富营养化，出现赤潮等现象。而这些生活污水在没有经过处理之后，一旦随着水循环进入地下含水层，在被人类饮用之后，就会造成人体中毒，所以生活污水需要及时得到处理。
现有技术中，公告号为CN105565485A的专利文献公开了“一种新型污水罐”，该“一种新型污水罐”（参见本说明书附图1）包括竖直放置的罐体1，罐体1顶端设置有人孔1.1，罐体1近顶端设置有进水口1.2，罐体1另一侧近顶端设置有排水口1.3，罐体1近底端设置有排污口1.4，罐体1底端设置有曝气装置2，曝气装置2通过管道连接罐体1外的鼓风机3，进水口1.2下方设置有倾斜向上30度-60度的挡板4，挡板4长度大于1/2罐体1直径，挡板4下方设置有生物活性填料5，罐体1内设置有加药管道6连接罐体1外的加药装置7。曝气装置2包括曝气管道2.1、间隔设置于曝气管道2.1上的曝气头2.2，曝气头2.2上套设有叶轮2.3，叶轮2.3的叶片边缘设置为锯齿状。生物活性填料5包括网袋、载体和支架，所述载体为悬浮载体，形状为球形，所述支架固定载体，所述网袋附着在载体外层并形成触角形状。加药装置7包括箱体、设置于箱体底部的提升泵7.1以及搅拌装置7.2。排水口1.3设置有过滤网8。
上述“一种新型污水罐”仍存有以下缺陷之处：
目前，本领域通常采用碳钢板材料或玻璃钢材料来制得上述罐体，但是，由碳钢板材料制得的罐体存在易生锈腐蚀，降低结构强度的情形；由玻璃钢材料制得罐体安装在露天使用后，容易在阳光的紫外线照射下老化，以及在暴晒至表面温度高于50度后罐体强度明显下降的情形。所以，现有的污水处理罐体均难以具有经久耐用的优点。
基于此，申请人考虑设计一种经久耐用的一体化生活污水处理设备，同时，还在针对该一体化生活污水处理设备设计了一种处理方法。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够更为经久耐用的一体化生活污水处理设备。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一体化生活污水处理设备，包括立式罐体，所述立式罐体的内部具有储水内腔，所述储水内腔用于储蓄和处理污水；所述立式罐体上设置有与所述储水内腔连通的进水管、排水管和排污管，其中所述排污管用于将储水内腔底部沉淀的污物排至立式罐体外部；所述储水内腔中设置有用于对储蓄的污水曝气处理的曝气管；其特征在于：所述立式罐体的壳体由不锈钢材料制得。
本发明的一体化生活污水处理设备采用立式罐体，这样能够更为充分地利用竖向空间，具有占地面积小的优点，更适于用地紧张的地方安装使用，故使用起来更为灵活，实用。
另外，本发明的一体化生活污水处理设备中立式罐体的壳体由不锈钢材料制得，不锈钢的屈服强度相当于碳钢的1.5倍，相当于玻璃钢的6倍，故采用不锈钢材料制得的立式罐体的壳体具有更好地抗震性、耐冲击性和抗腐蚀性。与此同时，采用不锈钢材料制得的立式罐体的壳体的使用寿命是混凝土构筑的污水处理池的15倍以上，故采用不锈钢材料制得的立式罐体的壳体的使用寿命能够保证在10年以上，从而显著降低使用成本。
综上，本发明采用不锈钢材料制得的立式罐体的壳体能够使得一体化生活污水处理设备整体能够经久耐用。
作为一种优选结构，所述立式罐体的壳体的侧壁表面呈起伏状。
采用上述侧壁的壳体能够通过起伏状的表面来形成无数的弯折处，从而通过弯折处来增厚侧壁，提升侧壁整体的结构强度。
作为一种优选结构，所述立式罐体的壳体的侧壁的竖向剖面形状为在竖向上连续起伏的波浪形。
波浪形的起伏状显得更为规整，从而更便于通过冲压来对不锈钢板进行加工，降低加工难度，并利于提高加工效率。
作为一种优选结构，所述立式罐体的壳体的侧壁厚度为3-5毫米。
采用“立式罐体的壳体的侧壁表面呈起伏状”来增强立式罐体壳体的侧壁的强度后，即使采用厚度为3-5毫米较薄的不锈钢板来制造罐体的壳体，也能够获得适合的承重强度，从而利于节省立式罐体的壳体的制作用料，降低立式罐体的总重量，帮助提高立式罐体的转运和吊装的效率。
最优选是采用3毫米厚的不锈钢板来制造立式罐体的壳体，这样不仅能够获得所需的强度，还最为节省材料；此外，3毫米厚的不锈钢板自身也较薄，对冲压加工成型设备的要求更低，更利于降低制造成本。
作为一种优选结构，一体化生活污水处理设备还包括升降支架和升降驱动结构；所述升降支架整体设置于所述立式罐体的顶部位置，且能够在升降驱动结构驱动下实现竖向升降；
所述排水管的一端为进水端，另一端为出水端；其中，所述排水管的进水端固定安装在所述升降支架上且能够随升降支架上升至高于立式罐体内的最高水面，或随升降支架下降至低于立式罐体内的最高水面并能够进水；所述排水管的出水端用于向立式罐体外输出水。
现有的“一种新型污水罐”的技术方案中的排水口始终低于罐体内最高水面，这样，由进水口进入罐体且还没有经处理的污水很容易进入排水口，降低经排水口的出水水质。与此同时，现有的“一种新型污水罐”中排水口在罐体上设置的位置是固定的，设置过高会导致排水量少，设置过低容易将罐体底部的沉淀物排出，故难以获得理想的排水效果。
而本发明中，采用上述能够实现竖向升降的升降支架后，就能够在立式罐体内污水处理过程中，使得排水管的进水端高于立式罐体内的最高水面，避免在污水处理过程中污水进入排水管。在立式罐体内污水处理（曝气，静置沉淀等处理）完毕后，排水管的进水端随升降支架下降至低于立式罐体内的最高水面并排水，且该进水端是由水面处逐渐下降，始终将立式罐体内上层清液（水质最好）排出，确保经排水管排出的水质更佳。可见，本发明的一体化生活污水处理设备具有追随水位的性能优良，排水效果理想的优点。
另外，采用本发明的一体化生活污水处理设备中排水管的进水端为随着升降支架下降排水的结构，也便于通过控制升降支架的下降高度来控制单次排出水量和排出比（排出水容积占整个立式罐体储水内腔容积的比值）。
此外，相较于滗水器而言，本发明中采用上述升降支架与排水管相配合的排水结构，具有结构紧凑，占用空间更小的优点，更利于提升一体化生活污水处理设备的紧凑性的优点。
作为一种优选结构，所述升降驱动结构包括升降用减速电机、主动锥齿轮、从动锥齿轮、中间传动轴、丝杠、螺母和锥齿轮副；
所述升降用减速电机固定安装在所述升降支架上，该升降驱动用减速电机的转轴竖直朝下，所述转轴上同轴固定有一个主动锥齿轮，所述主动锥齿轮的圆周方向均匀间隔啮合连接有至少两个从动锥齿轮，其中每个从动锥齿轮套装在一根中间传动轴的一端，该中间传动轴的轴向与所述转轴的轴向相垂直；每根中间传动轴的另一端分别通过锥齿轮副与一根竖直设置的丝杆的上端啮合相连，每根丝杆的杆体部分通过螺纹旋接在一个螺母内，每个螺母固定安装在立式罐体的侧壁上。
上述升降驱动结构的工作原理为：升降用减速电机来带动转轴上的主动锥齿轮转动，主动锥齿轮转动同时带动多个从动锥齿轮转动，多个从动锥齿轮转动由带动中间传动轴转动，中间传动轴通过锥齿轮副带动丝杆转动，因为螺母是固定在立式罐体的侧壁上，所以丝杆的旋转能够通过丝杆与螺母之间的螺纹配合实现丝杆在竖向上的升降，从而实现升降支架整体的竖向升降。
上述升降驱动结构不仅具有结构简单，控制容易的优点；且丝杆与螺母之间的螺纹配合连接还能够承受升降支架的总重量与限位，确保升降支架升降的可靠性。
作为一种优选结构，每个螺母均配套有一个竖直设置的螺母安装筒，每个螺母的外侧面与螺母安装筒的内侧面之间固定相连，且所述螺母安装筒的上端为供丝杆插入的开口端，所述螺母安装筒的外侧面固定在立式罐体的外侧壁上。
当螺母安装筒整体固定在立式罐体的外侧壁时，能够将立式罐体顶部位置预留出来并储蓄污水，提升立式罐体的储水能力与污水处理能力。
此外，上述螺母安装筒的使用，不仅能够通过螺母安装筒来增大与立式罐体侧壁之间的连接牢固度，确保固定于螺母安装筒内的螺母与丝杠之间螺纹旋接的可靠性。还能够通过螺母安装筒罩护住丝杆和螺母，起到更好地保护作用。
作为一种优选结构，一体化生活污水处理设备还包括竖向设置的过滤筒，所述过滤筒的下端具有下端板；所述排水管的进水端与所述过滤筒的下端板固定相连，且该排水管的进水端与所述过滤筒内部连通。
上述过滤筒的设置，不仅能够对进入排水管的进水端的水进行过滤。还具有以下显著的优点：
1、过滤筒的过滤面不易堵塞，过滤功能持久可靠，理由是：过滤筒随升降支架在水中升降，不仅能够过滤水，还能够依靠下降过程来使得过滤筒表面与水之间产生竖向的相对运动，该相对运动能够起到对过滤筒表面清洗的效果，从而使得过滤筒的过滤面不易堵塞，过滤功能持久可靠。
2、过滤水的能力更强，理由是：过滤筒顶部以下的部分沉入水下后，过滤筒上位于水下的部分由上向下所承受的水压逐渐增大，且随着水压逐渐增大，则过滤筒上段表面承受的水压较小，过滤筒下段承受的水压较大，故过滤筒下段过滤处理水的流量也随之增大并使得下段的过滤筒表面局部易已被堵塞。但因为，过滤筒整体位于水下部分的深度不一，即使过滤筒下段局部过滤孔被堵塞，对整个过滤筒的过滤功能的影响也不大。
可见，上述过滤筒的设置，具有过滤功能更为强大，过滤水的能力更强，过滤效果更佳，过滤持久可靠的优点。
作为一种优选结构，一体化生活污水处理设备还包括过滤筒反冲洗结构，所述过滤筒反冲洗结构包括过滤筒支撑杆和反冲洗管；
所述过滤筒支撑杆的上端安装在升降支架上，所述过滤筒的上端为开口端，所述过滤筒支撑杆的下段插入所述过滤筒的内部，且该过滤筒支撑杆的下端与所述过滤筒的下端板的上表面固定相连；
所述反冲洗管的冲洗管段插固在所述过滤筒的内部，且所述反冲洗管的冲洗管段的喷水孔朝向所述过滤筒的内壁。
设置上述过滤筒反冲洗结构后，能够便捷地在过滤筒排水完成后上升过程中对过滤筒进行反冲洗，清除截留在滤料层中的杂质，使过滤筒在下次过滤时又具备最佳的过滤能力，确保过滤筒获得持久可靠的过滤功能。
作为一种优选结构，所述过滤筒反冲洗结构还包括反冲洗用减速电机，所述反冲洗用减速电机固定安装在所述升降支架上，且所述反冲洗用减速电机的转轴朝下并与所述过滤筒支撑杆的上端固定相连。
采用上述结构，反冲洗用减速电机能够带动过滤筒支撑杆和过滤筒旋转，过滤筒的旋转能增加过滤筒内壁被反冲洗管的冲洗管段喷出的水冲洗面积，进而提升反冲洗的清洁效果。
本发明的一体化生活污水处理设备具有的优点是：
1、污水处理效率提高，立式罐体内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。
2、运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。
3、耐冲击负荷。立式罐体内始终有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗经提升泵和进水管进入至立式罐体内的污水的冲击。
4、处理过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。
5、处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。
6、立式罐体内在高度方向存在DO、BOD5浓度梯度，能够有效控制活性污泥膨胀。
7、适合于组合式构造生活污水处理系统，利于废水处理厂的扩建和改造。
8、适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有更为良好的脱氮除磷效果。
9、工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个由立式罐体构成的序批式间歇反应池，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。
10、拓宽了使用范围，特别是在小规模生活污水处理厂用地紧张的地方或对已建连续流污水处理厂的改造等方面有着广泛的应用前景。
附图说明
图1为公告号为CN105565485A的专利文献公开了“一种新型污水罐”的结构示意图。
图2为本发明的一体化生活污水处理设备的第一种实施例的结构示意图（升降支架处于下止点）。
图3为本发明的一体化生活污水处理设备的第一种实施例的结构示意图（升降支架处于上止点）。
图4为图2和图3中升降支架、升降驱动结构和过滤筒的结构示意图。
图5为图2和图3中多功能配套箱的结构示意图（清水收集箱与设备安装箱对接瓶装）。
图6为图2和图3中多功能配套箱的结构示意图（清水收集箱与设备安装箱分离开）。
图2至图6中标记为：
1立式罐体：11储水内腔；
2进水管；
3排水管：31进水端；
4曝气管：41曝气头；
5升降支架；
升降驱动结构：61升降用减速电机，62主动锥齿轮，63从动锥齿轮，64中间传动轴，65丝杠，66螺母，67锥齿轮副，68螺母安装筒；
7过滤筒：71下端板；
过滤筒反冲洗结构：81过滤筒支撑杆，82反冲洗管的冲洗管段，83反冲洗用减速电机；
9多功能配套箱：91清水收集箱，92鼓风机设备间，93控制间，94反冲洗泵设备间，95消毒液储存间。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。其中，针对描述采用诸如上、下、左、右等说明性术语，目的在于帮助读者理解，而不旨在进行限制。
第一种实施例，参见图2至图6：
一体化生活污水处理设备，包括立式罐体1，所述立式罐体1的内部具有储水内腔11，所述储水内腔11用于储蓄和处理污水；所述立式罐体1上设置有与所述储水内腔11连通的进水管2、排水管3和排污管，其中所述排污管用于将储水内腔11底部沉淀的污物排至立式罐体1外部；其特征在于：所述储水内腔11中设置有用于对储蓄的污水曝气处理的曝气管4；所述立式罐体1的壳体由不锈钢材料制得。
实施时，曝气管4布设在储水内腔11的底部，且曝气管4上沿长度方向间隔开设有多个出气孔，其中，每个出气孔处安装有一个喷头朝上的曝气头41。曝气管4的进气端与鼓风机相连并由鼓风机（图中未示出）来供气。
实施时，排污管的一端与立式罐体1的储水内腔11底部的连通，另一端与污泥泵（图中未示出）的输入端密封相连。
实施时，优选所述进水管2的输出端固定安装在立式罐体1侧壁的顶部位置，所述进水管2的输入端通过管道与提升泵（图中未示出）的输出端相连接。
上述一体化生活污水处理设备采用立式罐体1，这样能够更为充分地利用竖向空间，具有占地面积小的优点，更适于用地紧张的地方安装使用，故使用起来更为灵活，实用。
另外，上述的一体化生活污水处理设备中立式罐体1的壳体由不锈钢材料制得，不锈钢的屈服强度相当于碳钢的1.5倍，相当于玻璃钢的6倍，故采用不锈钢材料制得的立式罐体1的壳体具有更好地抗震性、耐冲击性和抗腐蚀性。与此同时，采用不锈钢材料制得的立式罐体1的壳体的使用寿命是混凝土构筑的污水处理池的15倍以上，故采用不锈钢材料制得的立式罐体1的壳体的使用寿命能够保证在10年以上，从而显著降低使用成本。
综上，上述采用不锈钢材料制得的立式罐体1的壳体能够使得一体化生活污水处理设备整体能够经久耐用。
其中，所述立式罐体1的壳体的侧壁表面呈起伏状。
采用上述侧壁的壳体能够通过起伏状的表面来形成无数的弯折处，从而通过弯折处来增厚侧壁，提升侧壁整体的结构强度。
其中，所述立式罐体1的壳体的侧壁的竖向剖面形状为在竖向上连续起伏的波浪形。
波浪形的起伏状显得更为规整，从而更便于通过冲压来对不锈钢板进行加工，降低加工难度，并利于提高加工效率。
其中，所述立式罐体1的壳体的侧壁厚度为3毫米。
这是一种最优选，采用3毫米厚的不锈钢板来制造立式罐体1的壳体，不仅能够获得所需的强度，还最为节省材料；此外，3毫米厚的不锈钢板自身也较薄，对冲压加工成型设备的要求更低，更利于降低制造成本。
一体化生活污水处理设备还包括升降支架5和升降驱动结构；所述升降支架5整体设置于所述立式罐体1的顶部位置，且能够在升降驱动结构驱动下实现竖向升降；
所述排水管3的一端为进水端31，另一端为出水端；其中，所述排水管3的进水端31固定安装在所述升降支架5上且能够随升降支架5上升至高于立式罐体1内的最高水面，或随升降支架5下降至低于立式罐体1内的最高水面并能够进水；所述排水管3的出水端用于向立式罐体1外输出水。
他人采用在立式罐体1一旁的地面安装支撑架，并在支撑架的顶部设置位于立式罐体1顶部上方的悬架，并最终在悬架上设置电动葫芦等吊具来构成升降支架5的结构同样应视为落入本专利的保护范围。
现有的“一种新型污水罐”的技术方案中的排水口始终低于罐体内最高水面，这样，由进水口进入罐体且还没有经处理的污水很容易进入排水口，降低经排水口的出水水质。与此同时，现有的“一种新型污水罐”中排水口在罐体上设置的位置是固定的，设置过高会导致排水量少，设置过低容易将罐体底部的沉淀物排出，故难以获得理想的排水效果。
而上述结构中，采用能够实现竖向升降的升降支架5后，就能够在立式罐体1内污水处理过程中，使得排水管3的进水端31高于立式罐体1内的最高水面，避免在污水处理过程中污水进入排水管3。在立式罐体1内污水处理（曝气，静置沉淀等处理）完毕后，排水管3的进水端31随升降支架5下降至低于立式罐体1内的最高水面并排水，且该进水端31是由水面处逐渐下降，始终将立式罐体1内上层清液（水质最好）排出，确保经排水管3排出的水质更佳。可见，上述的一体化生活污水处理设备具有追随水位的性能优良，排水效果理想的优点。
另外，采用上述的一体化生活污水处理设备中排水管3的进水端31为随着升降支架5下降排水的结构，也便于通过控制升降支架5的下降高度来控制单次排出水量和排出比（排出水容积占整个立式罐体1储水内腔11容积的比值）。
此外，相较于滗水器而言，上述结构中采用上述升降支架5与排水管3相配合的排水结构，具有结构紧凑，占用空间更小的优点，更利于提升一体化生活污水处理设备的紧凑性的优点。
其中，所述排水管3的出水端处设置有一根输水管，所述输水管密封贯穿所述立式罐体1的壳体的中下部侧壁处，所述输水管上位于立式罐体1内部的一端通过可伸缩的软管与所述排水管3的进水端31密封连通。
上述结构可使得“排水管3的出水端”与“排水管3的进水端31”之间连接的结构最简，并很好地与升降支架5的竖向升降相配合，满足升降要求。
此外，采用上述结构后，能够保持排水管3的进水端31始终高于排水管3的出水端，从而更好地利用水的重力来向外排水，确保排水的畅通。
其中，所述升降驱动结构包括升降用减速电机61、主动锥齿轮62、从动锥齿轮63、中间传动轴64、丝杠65、螺母66和锥齿轮副67；
所述升降用减速电机61固定安装在所述升降支架5上，该升降驱动用减速电机的转轴竖直朝下，所述转轴上同轴固定有一个主动锥齿轮62，所述主动锥齿轮62的圆周方向均匀间隔啮合连接有至少两个从动锥齿轮63，其中每个从动锥齿轮63套装在一根中间传动轴64的一端，该中间传动轴64的轴向与所述转轴的轴向相垂直；每根中间传动轴64的另一端分别通过锥齿轮副67与一根竖直设置的丝杆的上端啮合相连，每根丝杆的杆体部分通过螺纹旋接在一个螺母内，每个螺母固定安装在立式罐体1的侧壁上。
实施时，所述主动锥齿轮62与从动锥齿轮63是安装在同一齿轮箱内。丝杆与中间传动轴64之间的锥齿轮副67是安装在同一个齿轮箱内。
上述升降驱动结构的工作原理为：升降用减速电机61来带动转轴上的主动锥齿轮62转动，主动锥齿轮62转动同时带动多个从动锥齿轮63转动，多个从动锥齿轮63转动由带动中间传动轴64转动，中间传动轴64通过锥齿轮副67带动丝杆转动，因为螺母是固定在立式罐体1的侧壁上，所以丝杆的旋转能够通过丝杆与螺母之间的螺纹配合实现丝杆在竖向上的升降，从而实现升降支架5整体的竖向升降。
上述升降驱动结构不仅具有结构简单，控制容易的优点；且丝杆与螺母之间的螺纹配合连接还能够承受升降支架5的总重量与限位，确保升降支架5升降的可靠性。
其中，每个螺母均配套有一个竖直设置的螺母安装筒68，每个螺母的外侧面与螺母安装筒68的内侧面之间固定相连，且所述螺母安装筒68的上端为供丝杆插入的开口端，所述螺母安装筒68的外侧面固定在立式罐体1的外侧壁上。
当螺母安装筒68整体固定在立式罐体1的外侧壁时，能够将立式罐体1顶部位置预留出来并储蓄污水，提升立式罐体1的储水能力与污水处理能力。
此外，上述螺母安装筒68的使用，不仅能够通过螺母安装筒68来增大与立式罐体1侧壁之间的连接牢固度，确保固定于螺母安装筒68内的螺母与丝杠65之间螺纹旋接的可靠性。还能够通过螺母安装筒68罩护住丝杆和螺母，起到更好地保护作用。
一体化生活污水处理设备还包括竖向设置的过滤筒7，所述过滤筒的下端具有下端板71；所述排水管3的进水端31与所述过滤筒的下端板71固定相连，且该排水管3的进水端31与所述过滤筒内部连通。
上述过滤筒的设置，不仅能够对进入排水管3的进水端31的水进行过滤。还具有以下显著的优点：
1、过滤筒的过滤面不易堵塞，过滤功能持久可靠，理由是：过滤筒随升降支架5在水中升降，不仅能够过滤水，还能够依靠下降过程来使得过滤筒表面与水之间产生竖向的相对运动，该相对运动能够起到对过滤筒表面清洗的效果，从而使得过滤筒的过滤面不易堵塞，过滤功能持久可靠。
2、过滤水的能力更强，理由是：过滤筒顶部以下的部分沉入水下后，过滤筒上位于水下的部分由上向下所承受的水压逐渐增大，且随着水压逐渐增大，则过滤筒上段表面承受的水压较小，过滤筒下段承受的水压较大，故过滤筒下段过滤处理水的流量也随之增大并使得下段的过滤筒表面局部易已被堵塞。但因为，过滤筒整体位于水下部分的深度不一，即使过滤筒下段局部过滤孔被堵塞，对整个过滤筒的过滤功能的影响也不大。
可见，上述过滤筒的设置，具有过滤功能更为强大，过滤水的能力更强，过滤效果更佳，过滤持久可靠的优点。
一体化生活污水处理设备还包括过滤筒反冲洗结构，所述过滤筒反冲洗结构包括过滤筒支撑杆81和反冲洗管；
所述过滤筒支撑杆81的上端安装在升降支架5上，所述过滤筒的上端为开口端，所述过滤筒支撑杆81的下段插入所述过滤筒的内部，且该过滤筒支撑杆81的下端与所述过滤筒的下端板71的上表面固定相连；
所述反冲洗管的冲洗管段82插固在所述过滤筒的内部，且所述反冲洗管的冲洗管段82的喷水孔朝向所述过滤筒的内壁。
设置上述过滤筒反冲洗结构后，能够便捷地在过滤筒排水完成后上升过程中对过滤筒进行反冲洗，清除截留在滤料层中的杂质，使过滤筒在下次过滤时又具备最佳的过滤能力，确保过滤筒获得持久可靠的过滤功能。
其中，所述过滤筒反冲洗结构还包括反冲洗用减速电机83，所述反冲洗用减速电机83固定安装在所述升降支架5上，且所述反冲洗用减速电机83的转轴朝下并与所述过滤筒支撑杆81的上端固定相连。
实施时，优选反冲洗用减速电机83与升降用减速电机61为同一台减速电机（参见图2和图3），该减速电机的转轴下端与过滤筒支撑杆81同轴向固定相连，且该减速电机的转轴上同轴向套装有所述主动锥齿轮62。这样能够确保结构最为简单，控制更为可靠。且在升降支架5下降的过程中，该台减速电机也会带动过滤筒一同旋转，使得过滤筒的外侧面与水面之间产生相对运动，该相对运动能够起到冲洗清洁过滤筒外表面的作用。
采用上述结构，反冲洗用减速电机83能够带动过滤筒支撑杆81和过滤筒旋转，过滤筒的旋转能增加过滤筒内壁被反冲洗管的冲洗管段82喷出的水冲洗面积，进而提升反冲洗的清洁效果。
其中，所述反冲洗管的冲洗管段82为竖向设置，反冲洗管的冲洗管段82的高度与所述过滤筒的内侧面的高度一致，且反冲洗管的冲洗管段82整体为邻近所述过滤筒的内侧面；所述反冲洗管的冲洗管段82的侧面上距离过滤筒内侧面最近的部分由上向下布置有多个喷水孔。
实施时，优选反冲洗管的冲洗管段82与过滤筒的内侧面的最短距离小于5厘米。
采用上述结构后，不仅能够使得反冲洗管的冲洗管段82的结构最简，从而更便于加工与安装；还能够使得反冲洗管的冲洗管段82距离过滤筒的内侧面更近，进而使得由反冲洗管的冲洗管喷出的水具有更大的冲击清洁力，获得更理想的反冲洗清洁效果。
一体化生活污水处理设备还包括与立式罐体1配套使用的多功能配套箱9，所述多功能配套箱9包括清水收集箱91，所述清水收集箱91的内部具有清水收集腔，所述清水收集腔与排水管3的出水端密封连通。
实施时，优选反冲洗管的进水端31与所述清水收集腔的底部连通，并通过反冲洗泵来将清水收集腔内的清水提升至反冲洗管的冲洗管段82。
上述清水收集箱91的设置，能够用于收集由立式罐体1处理过滤后的出水；还便于对清水收集箱91中水进行观测、取样及监测或消毒，更好的确保经一体化生活污水处理设备处理后出水的水质。
与此同时，清水收集箱91独立于立式罐体1的设置方式，也具有装配起来更为灵活的优点。
其中，所述清水收集箱91在竖向上的投影形状为弯折状条形结构，清水收集箱91的弯折状条形结构的内侧面能够与立式罐体1的外侧面相贴合。
采用上述结构的清水收集箱91不仅能够通过弯折状条形结构来提升自身结构强度，还能够与立式罐体1的底部靠拢，提升立式罐体1底部定位的牢固度。
其中，所述多功能配套箱9还包括设备安装箱，所述设备安装箱内部分隔有多个房间。
上述设备安装箱的设置，便于将污水处理相关配套的设备放置安装在各个房间内，这样不仅能够便于及时对各种设备进行维护检修，还便于维检人员及时查看到对应房间内的设备，并实现快速维检；此外，设备安装箱也能够起到隔音和罩护的作用，更好地确保各种设备持久可靠的运行使用。
其中，所述设备安装箱在竖向上的投影形状为弯折状条形结构，所述设备安装箱的弯折形结构的内侧面能够与立式罐体1的外侧面相贴合。
采用上述结构的设备安装箱不仅能够通过弯折状条形结构来提升自身结构强度，还能够与立式罐体1的底部靠拢，提升立式罐体1底部定位的牢固度。
实施时，优选立式罐体1的外形为圆筒形，清水收集箱91和设备安装箱在竖向上的投影形状为半圆弧状条形结构，清水收集箱91和设备安装箱也采用不锈钢材料制得，且清水收集箱91和设备安装箱对接后包围住立式罐体1的底部。
实施时，所述多个房间为沿设备安装箱的长度方向依次布置。
其中，所述多个房间包括提升泵间、鼓风机设备间92、控制间93和反冲洗泵设备间94。
所述提升泵间用于安装给立式罐体1的进水管2密封连通的提升泵。
所述鼓风机设备间92用于安装给曝气管4供气的鼓风机。避免了单独设置鼓风机房，可以在该单元内设置吸音棉，并且空间紧凑，能达到较好的降噪效果。
所述控制间93用于安装控制提升泵、鼓风机、升降用减速电机61以及反冲洗用减速电机83等用的控制柜（包括电器控制系统和自动控制系统），控制间93与污水治理设备紧密设置，有利于实地操作及检修。
所述反冲洗泵设备间94用于安装反洗水泵和控制阀门。从而有利于现场操作及检修，避免在构筑物外多处设置阀门井。
实施时，优选所述多个房间还包括消毒液储存间95，消毒液储存间95用于存储消毒液，避免在外置空间内设置消毒间，能缩短加药管线的长度，延长消毒时间。
优选在各个房间的入口处贴上该房间的房间名。
第二种实施例，图中未示出：
所述立式罐体的壳体的厚度为5毫米。
反冲洗用电机和升降用减速电机各自为一台减速电机，且反冲洗用电机和升降用减速电机分别由控制间控制。
第三种实施例，图中未示出：
所述升降驱动结构包括固定支架、空压机和升降驱动气缸，所述固定支架固定安装在立式罐体的顶部位置，所述空压机固定安装在所述固定支架，所述升降驱动气缸竖向固定安装在所述固定支架上且该升降驱动气缸的活塞杆朝下且下端固定有所述升降支架5。
所述反冲洗电机由气动马达来代替使用。
采用以上三种实施例中任意一种所述的一体化生活污水处理设备的生活污水处理方法，包括以下步骤：
第一步：进水，通过进水管2来向立式罐体1的储水内腔11进水，使得储水内腔11中储水水面到达预定高度后，停止进水；
第二步：曝气，通过曝气管4对立式罐体1的储水内腔11的污水作曝气处理，曝气预定时间后，停止曝气；
第三步：静置沉淀；
第四步：排水，通过排水管3来输出处理完成后的清水；
按顺序重复以上步骤。
上述生活污水处理方法，采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式,非稳定生化反应替代稳态生化反应,静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作,并使得立式罐体1集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无需设置污泥回流系统。
上述曝气处理的过程中，能够使得活性污泥与污水充分混合接触，使得活性污泥中的微生物能够充分地分解掉污水中有机物。
实施时，其中，第四步排水的同时对水进行过滤。
上述生活污水处理方法的污水处理运行周期由充水时间、反应时间（即曝气时间）、沉淀时间、排水排泥时间和闲置时间来确定。
其中，充水时间应根据具体的水质及运行过程中所采用的曝气方式来确定。当采用限量曝气方式及进水中污染物的浓度较高时，充水时间应适当取长一些；当采用非限量曝气方式及进水中污染物的浓度较低时，充水时间可适当取短一些。充水时间一般取1～4ｈ。
其中，反应时间数值的确定同样取决于运行过程中污水的性质、反应器中污泥的浓度及曝气方式等因素。对于生活污水类易处理废水，反应时间可以取短一些，反之对含有难降解物质或有毒物质的废水，反应时间可适当取长一些。一般在2～8h。
其中，沉淀排水时间一般按2～4h设计。
其中，闲置时间一般按2h设计。
上述的一体化生活污水处理设备具有的优点是：
1、污水处理效率提高，立式罐体1内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。
2、运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。
3、耐冲击负荷。立式罐体1内始终有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗经提升泵和进水管2进入至立式罐体1内的污水的冲击。
4、处理过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。
5、处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。
6、立式罐体1内在高度方向存在DO、BOD5浓度梯度，能够有效控制活性污泥膨胀。
7、适合于组合式构造生活污水处理系统，利于废水处理厂的扩建和改造。
8、适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有更为良好的脱氮除磷效果。
9、工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个由立式罐体1构成的序批式间歇反应池，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。
10、拓宽了使用范围，特别是在小规模生活污水处理厂用地紧张的地方或对已建连续流污水处理厂的改造等方面有着广泛的应用前景。
以上仅是上述优选的实施方式，需指出是，对于本领域技术人员在不脱离本技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，上述变形和改进的技术方案应同样视为落入本权利要求书要求保护的范围。
Claims (10)
1.一体化生活污水处理设备，包括立式罐体，所述立式罐体的内部具有储水内腔，所述储水内腔用于储蓄和处理污水；所述立式罐体上设置有与所述储水内腔连通的进水管、排水管和排污管，其中所述排污管用于将储水内腔底部沉淀的污物排至立式罐体外部；所述储水内腔中设置有用于对储蓄的污水曝气处理的曝气管；其特征在于：所述立式罐体的壳体由不锈钢材料制得；
还包括与立式罐体配套使用的多功能配套箱，所述多功能配套箱包括清水收集箱，所述清水收集箱的内部具有清水收集腔，所述清水收集腔与排水管的出水端密封连通；
所述立式罐体的外形为圆筒形，清水收集箱和设备安装箱在竖向上的投影形状为半圆弧状条形结构，清水收集箱和设备安装箱也采用不锈钢材料制得，且清水收集箱和设备安装箱对接后包围住立式罐体的底部。
2.根据权利要求1所述的一体化生活污水处理设备，其特征在于：所述立式罐体的壳体的侧壁表面呈起伏状。
3.根据权利要求2所述的一体化生活污水处理设备，其特征在于：所述立式罐体的壳体的侧壁的竖向剖面形状为在竖向上连续起伏的波浪形。
4.根据权利要求2所述的一体化生活污水处理设备，其特征在于：所述立式罐体的壳体的侧壁厚度为3-5毫米。
5.根据权利要求1所述的一体化生活污水处理设备，其特征在于：还包括升降支架和升降驱动结构；所述升降支架整体设置于所述立式罐体的顶部位置，且能够在升降驱动结构驱动下实现竖向升降；
所述排水管的一端为进水端，另一端为出水端；其中，所述排水管的进水端固定安装在所述升降支架上且能够随升降支架上升至高于立式罐体内的最高水面，或随升降支架下降至低于立式罐体内的最高水面并能够进水；所述排水管的出水端用于向立式罐体外输出水。
6.根据权利要求5所述的一体化生活污水处理设备，其特征在于：所述升降驱动结构包括升降用减速电机、主动锥齿轮、从动锥齿轮、中间传动轴、丝杠、螺母和锥齿轮副；
所述升降用减速电机固定安装在所述升降支架上，该升降驱动用减速电机的转轴竖直朝下，所述转轴上同轴固定有一个主动锥齿轮，所述主动锥齿轮的圆周方向均匀间隔啮合连接有至少两个从动锥齿轮，其中每个从动锥齿轮套装在一根中间传动轴的一端，该中间传动轴的轴向与所述转轴的轴向相垂直；每根中间传动轴的另一端分别通过锥齿轮副与一根竖直设置的丝杆的上端啮合相连，每根丝杆的杆体部分通过螺纹旋接在一个螺母内，每个螺母固定安装在立式罐体的侧壁上。
7.根据权利要求6所述的一体化生活污水处理设备，其特征在于：每个螺母均配套有一个竖直设置的螺母安装筒，每个螺母的外侧面与螺母安装筒的内侧面之间固定相连，且所述螺母安装筒的上端为供丝杆插入的开口端，所述螺母安装筒的外侧面固定在立式罐体的外侧壁上。
8.根据权利要求5所述的一体化生活污水处理设备，其特征在于：还包括竖向设置的过滤筒，所述过滤筒的下端具有下端板；所述排水管的进水端与所述过滤筒的下端板固定相连，且该排水管的进水端与所述过滤筒内部连通。
9.根据权利要求8所述的一体化生活污水处理设备，其特征在于：还包括过滤筒反冲洗结构，所述过滤筒反冲洗结构包括过滤筒支撑杆和反冲洗管；
所述过滤筒支撑杆的上端安装在升降支架上，所述过滤筒的上端为开口端，所述过滤筒支撑杆的下段插入所述过滤筒的内部，且该过滤筒支撑杆的下端与所述过滤筒的下端板的上表面固定相连；
所述反冲洗管的冲洗管段插固在所述过滤筒的内部，且所述反冲洗管的冲洗管段的喷水孔朝向所述过滤筒的内壁。
10.根据权利要求9所述的一体化生活污水处理设备，其特征在于：所述过滤筒反冲洗结构还包括反冲洗用减速电机，所述反冲洗用减速电机固定安装在所述升降支架上，且所述反冲洗用减速电机的转轴朝下并与所述过滤筒支撑杆的上端固定相连。
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| GB233839A (en) * | 1924-03-29 | 1925-05-21 | Brown William | Improvements in and relating to water heaters or the like |
| JPH05285473A (ja) * | 1992-04-09 | 1993-11-02 | Nishihara Environ Sanit Res Corp | 回分式処理槽のスカムおよび上澄液排出装置 |
| CN103086500A (zh) * | 2013-01-31 | 2013-05-08 | 王立芳 | 垂直侧向流储污过滤器 |
| CN203402197U (zh) * | 2013-08-20 | 2014-01-22 | 江苏华耀机械制造有限公司 | 一种换向用整体升降装置 |
-
2018
- 2018-01-29 CN CN201810084683.1A patent/CN108033562B/zh active Active
Patent Citations (4)
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