CN108408904A - 一种振动式污水处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种振动式污水处理设备，其包括前置处理装置、生化塔和振动装置，生化塔包括塔体和设置在塔体中的多个生化单元；前置处理装置用于把前置处理后的污水送到生化单元；生化单元内设置有微生物填料，适于把活性污泥放入生化单元中，在污水处理的过程中生化单元内形成好氧区、缺氧区和厌氧区，振动装置用于对至少一个生化单元内的微生物填料施加振动；多个生化单元在生化塔内从上而下布置，位于较上层的生化单元中的水体能够降流到位于较下层的生化单元中，生化塔设置有通风结构。该种振动式污水处理设备无需设置曝气装置和回流装置，也无需设置多个功能池，使得其体积能够做得比较小，制造成本低，方便转移。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种振动式污水处理设备。
背景技术
当前工业发展迅速，伴随而来的环境污染也日趋严重，诸如垃圾渗滤液、畜产污水等水体很难处理。生化处理方法作为业内公认的低成本高效率处理法，其依靠微生物自身代谢过程完成对水体的处理。
生化处理方法中常用的为AAO法(厌氧-缺氧-好氧法)，AAO法的处理工艺也已经较为成熟。但是，该方法需要设置对应的厌氧池、缺氧池和好氧池，且在好氧部分需要对水体进行曝气供氧，还需要进行污泥回流，上述的多个功能池及功能模块使得污水处理设备的体积较大，占地面积较大，制造成本较高，且不易转移，在运行过程中还需要处理及干燥剩余污泥，操作过程复杂，使得现有的污水处理设备难以在一些条件不成熟的地区难以推广。
为此，需要针对现有技术中存在的问题提出改进。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供了一种振动式污水处理设备，其无需设置曝气装置和回流装置，也无需设置多个功能池，使得其体积能够做得比较小，制造成本低，也方便转移。
(二)技术方案
为了达到上述的目的，本发明采用的主要技术方案包括：
本发明提供了一种振动式污水处理设备，其包括前置处理装置、生化塔和振动装置，所述生化塔包括塔体和设置在所述塔体中的多个生化单元；所述前置处理装置用于把前置处理后的污水送到所述生化单元；所述生化单元内设置有微生物填料，适于把活性污泥放入所述微生物填料中，在污水处理的过程中所述生化单元内形成好氧区、缺氧区和厌氧区，所述振动装置用于对至少一个所述生化单元内的微生物填料施加振动；所述多个生化单元在所述生化塔内从上而下布置，位于较上层的生化单元中的水体能够降流到位于较下层的生化单元中，所述生化塔设置有通风结构。
进一步地，所述前置处理装置包括缓冲罐，所述缓冲罐内设置有pH检测仪，所述缓冲罐连通有循环泵和输送泵，所述循环泵使所述缓冲罐内的污水循环，所述输送泵用于把前置处理后的污水送到所述生化单元。
进一步地，所述生化单元内设置有振动数据采集器。
进一步地，所述塔体的侧壁设置有降流槽，位于较上层的生化单元中的水体能够通过所述降流槽降流到位于较下层的生化单元中。
进一步地，所述振动装置包括振动发生器和传振导杆，所述振动发生器带动所述传振导杆振动，所述生化单元的底部设置有贯穿的通孔，所述振动导杆从上而下穿过多个所述生化单元的通孔并穿过所述生化单元内的微生物填料。
进一步地，所述传振导杆的外表面设置有沿其长度方向延伸的凹槽，位于较上层的生化单元中的水体能够通过所述凹槽降流到位于较下层的生化单元中，在所述生化单元与传振导杆之间设置有调节垫圈，所述调节垫圈能够部分封堵所述凹槽以调节所述凹槽对水体的降流速度。
进一步地，还包括提升装置，所述提升装置用于把位于较下层的生化单元中的水体提升到位于较上层的生化单元中。
进一步地，还包括风机，所述风机连通所述通风结构。
进一步地，所述振动装置包括磁场发生器，所述磁场发生器适于对所述微生物填料所在的区域施加可变磁场，在至少部分微生物填料内加入铁基金属或磁性物质，所述磁场发生器使所述铁基金属或磁性物质振动以带动至少部分微生物填料振动。
进一步地，所述生化单元设置有温度调节装置。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：
(1)本发明的振动式污水处理设备在对污水进行处理时，活性污泥使微生物填料上附着微生物菌落，微生物菌落对污水进行处理；通过设置振动装置使得生化单元内的水体的液面的表面边界层出现扰动，使得空气中的氧更容易溶入水体的表面，而水体的下层部分的微生物填料与生化单元接触的区域溶氧量较小，使生化单元内形成好氧区、缺氧区和厌氧区，通过该三个区域内的生化反应来使污水被净化；前置处理装置对污水进行前置处理，防止污水中的对微生物菌落有害的物质过多而使得微生物菌落失效。通过上述装置的配合能够完成污水处理的所有步骤。
(2)通过在一个生化单元内形成好氧区、缺氧区和厌氧区，无需设置多个功能池；通过振动的方式提高溶氧量，无需设置曝气装置；通过振动使得生化单元中的水体形成扰动，提高水体的流动性，防止流动死区的出现；不必回流活性污泥，无需设置回流装置。在去除了上述多个体积规模较大的要素后，本发明的振动式污水处理设备能够做得体积比较小，体积可小至0.25立方米以内，底面积不到0.5平方米，高度不到0.5米，使得其制造成本低，方便转移，方便推广应用。
(3)设置沿竖直方向排布的多个生化单元，可从上而下形成进化式微生物菌落，各段可实现不同的处理功能，整个系统具有更好的稳定性和抗冲击性，同时，在水体从上往下降流的过程中，结合振动的作用，能够让更多的氧气溶入水体中，对高化学需氧量的污水有更好的处理效果。
附图说明
图1为本发明的振动式污水处理设备的结构示意图；
图2为生化塔的结构示意图；
图3为图2的A-A方向的剖视图；
图4为图2的B的局部放大图；
图5为传振导杆的结构示意图。
【附图标记说明】
1-前置处理装置、11-缓冲罐、12-pH值检测装置、13-循环泵、14-输送泵；
2-生化塔、21-进水口、22-出水口、23-降流槽；
3-生化单元、31-微生物填料；
4-振动装置、41-振动发生器、42-传振导杆、421-凹槽；
5-提升装置；
6-风机。
具体实施例
为了更好地解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施例，对本发明作详细描述。
本发明提供了一种振动式污水处理设备，如图1至图5所示，其包括前置处理装置1、生化塔2和振动装置4，生化塔2包括塔体和设置在塔体中的多个生化单元3。生化塔2优选设置有进水口21和出水口22，用于输入污水和输出经过处理达标的水，而进水口21与出水口22的数量可以为多个，当然，也可以通过管道等方式把水体输入和输出生化单元3。
前置处理装置1用于把前置处理后的污水送到生化单元3(也即送到生化塔2内)。在前置处理时使污水中的悬浮固体含量不大于800mg/L，pH值为5.5-9.5。优选地，在前置处理装置1包括缓冲罐11、循环泵13和pH值检测装置12，在对污水开始处理前，把污水注入缓冲罐11，循环泵13使缓冲罐11中的污水不断循环，防止沉淀，也使缓冲罐11中的污水分布均匀，pH值检测装置12检测缓冲罐11中的污水的pH值。调节悬浮固体含量可以通过投入絮凝剂或气浮等方式进行处理，调节pH值可以通过加入酸碱试剂进行处理，污水被处理至符合上述要求后，再通过输送泵14输入到生化单元3中。
生化单元3内设置有微生物填料31，在处理污水前把活性污泥放入生化单元3中，生化污泥填充在微生物填料31中，并注入自来水，如图4所示，自来水的高度C高于微生物填料31的高度，对污水进行处理前，活性污泥使微生物填料31上附着微生物菌落，后续通过微生物菌落对污水进行处理。振动装置4用于对至少一个生化单元3内的微生物填料31施加振动，通过采用振动的手段使得水体的液面的表面边界层出现扰动，使得空气中的氧更容易溶入水体的表面，而水体的下层部分的微生物填料31与生化单元3接触的区域溶氧量较小，使生化单元3内形成好氧区、缺氧区和厌氧区，通过该三个区域内的生化反应来使污水被净化，实现对污水的处理。
多个生化单元3在生化塔2内从上而下布置，位于较上层的生化单元3中的水体能够降流到位于较下层的生化单元3中。生化塔2设置有通风结构，能够让更多新鲜的空气进入生化塔2内，提高水体的溶氧量。设置沿竖直方向排布的多个生化单元3，可从上而下形成进化式微生物菌落，各段可实现不同的净化功能，整个系统具有更好的稳定性和抗冲击性；同时，在水体从上往下降流的过程中，结合振动的作用，能够让更多的氧气溶入水体中，对高化学需氧量的污水有更好的处理效果。
基于上述装置的配合能够完成污水处理的所有步骤；通过在一个生化单元3内形成好氧区、缺氧区和厌氧区，无需设置多个功能池；通过振动的方式提高溶氧量，无需设置曝气装置；通过振动使得生化单元3中的水体形成扰动，提高水体的流动性，防止流动死区的出现；不必回流活性污泥，无需设置回流装置。在去除了上述多个体积规模较大的要素后，本发明的振动式污水处理设备能够做得体积比较小，体积可小至0.25立方米以内，底面积不到0.5平方米，高度不到0.5米，使得其制造成本低，方便转移，方便推广应用。
优选地，生化单元3内设置有振动数据采集器(图中未示出)。振动采集器用于检测出微生物填料31的共振频率，控制驱动振动的振动装置4的振动频率，使振动装置4的振动频率与微生物填料31的共振频率一致，使微生物填料31在其共振频率下振动，能够减少能量的消耗。同时，在后续运行的过程中采集到附着有微生物菌落的微生物填料31的实时振动频率后，可以通过该实时振动频率换算得出当前的微生物填料31内的微生物菌落的数量情况。
优选地，如图4所示，塔体的侧壁设置有降流槽23，位于较上层的生化单元3中的水体能够通过降流槽23降流到位于较下层的生化单元3中。
优选地，如图1所示，振动装置4包括振动发生器41和传振导杆42，振动发生器41可以是偏心电机、曲柄摇杆机构等类似的机构，振动发生器41带动传振导杆42振动，生化单元3的底部设置有贯穿的通孔，振动导杆从上而下穿过多个生化单元3的通孔并穿过生化单元3内的微生物填料31。通过少数的振动发生器41即可带动所有的微生物填料31振动，减少能耗。
进一步优选地，如图5所示，传振导杆42的外表面设置有沿其长度方向延伸的凹槽421，位于较上层的生化单元3中的水体能够通过凹槽421降流到位于较下层的生化单元3中；在水体通过传振导杆42降流的过程中，特别是辅以传振导杆42的振动能够使氧气更容易溶解在水体中，提高水体的溶氧量，对高化学需氧量的污水会有更好的处理效果。在生化单元3与传振导杆42之间设置有调节垫圈，调节垫圈能够部分封堵凹槽421以调节凹槽421对水体的降流速度；通过垫圈调节凹槽421的开口程度，以调节降流速度，间接调节污水在各个生化单元3中的停留时间和水体的溶氧量。
由上所得，在上述的方案中，降流通过降流槽23和传振导杆42上的凹槽421进行实现。
优选地，如图1所示，还包括提升装置5，提升装置5用于把位于较下层的生化单元3中的水体提升到位于较上层的生化单元3中。把位于较下层的生化单元3的水体再次提升到位于较上层的生化单元3中，水体再次降流时又会再次增加水体中的溶氧量，针对高化学需氧量的污水会有更好的处理效果。
优选地，如图1所示，还包括风机6，风机6连通通风结构。风机6往生化塔2内送新鲜空气，使生化塔2内的氧气浓度处于正常状态，同时也能把污水处理过程中所产生的气体排走。
优选地，生化单元3设置有温度调节装置(图中未示出)，通过温度调节装置调节各个生化单元3的温度，让生化反应在合适的温度下进行。进一步优选地，往生化单元3内接入蒸汽管道和自来水管道，当温度过低时，蒸汽管道对生化单元3进行升温，当温度过高时，自来水管道对生化单元3进行降温。
除了采用如上所述的偏心电机、曲柄摇杆机构等类似的机构来提供振动以外，振动装置4包括磁场发生器，磁场发生器适于对微生物填料31所在的区域施加可变磁场，在至少部分微生物填料31内加入铁基金属或磁性物质，磁场发生器使铁基金属或磁性物质振动以带动至少部分微生物填料31振动。所述至少部分微生物填料31振动是指可以是部分微生物填料31被固定在生化单元3内，部分微生物填料31被驱动振动，在被固定的微生物填料31与被驱动振动的微生物填料31之间会促使污水循环流动，使污水被充分地处理。当然，亦可是全部微生物填料31都驱动振动。
本发明的振动式污水处理设备的工作步骤如下：
A、在生化单元3内加入活性污泥，并在生化单元3内注入自来水，在生化单元3的微生物填料31内驯化微生物菌落；
B、在前置处理装置1中对污水进行前置处理；
C、把前置处理后的污水注入生化塔2中的生化单元3；
D、振动装置4启动，使生化单元3内的微生物填料31被驱动产生振动，污水在生化单元3内被处理；
E、把经过处理达标后的水排出。
在不冲突的情况下，上述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要理解的是，以上对本发明的具体实施例进行的描述只是为了说明本发明的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，但本发明并不限于上述特定实施例。凡是在本发明权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种振动式污水处理设备，其特征在于：包括前置处理装置、生化塔和振动装置，所述生化塔包括塔体和设置在所述塔体中的多个生化单元；
所述前置处理装置用于把前置处理后的污水送到所述生化单元；
所述生化单元内设置有微生物填料，适于把活性污泥放入所述微生物填料中，在污水处理的过程中所述生化单元内形成好氧区、缺氧区和厌氧区，所述振动装置用于对至少一个所述生化单元内的微生物填料施加振动；
所述多个生化单元在所述生化塔内从上而下布置，位于较上层的生化单元中的水体能够降流到位于较下层的生化单元中，所述生化塔设置有通风结构。
2.根据权利要求1所述的振动式污水处理设备，其特征在于：所述前置处理装置包括缓冲罐，所述缓冲罐内设置有pH检测仪，所述缓冲罐连通有循环泵和输送泵，所述循环泵使所述缓冲罐内的污水循环，所述输送泵用于把前置处理后的污水送到所述生化单元。
3.根据权利要求1所述的振动式污水处理设备，其特征在于：所述生化单元内设置有振动数据采集器。
4.根据权利要求1所述的振动式污水处理设备，其特征在于：所述塔体的侧壁设置有降流槽，位于较上层的生化单元中的水体能够通过所述降流槽降流到位于较下层的生化单元中。
5.根据权利要求1所述的振动式污水处理设备，其特征在于：所述振动装置包括振动发生器和传振导杆，所述振动发生器带动所述传振导杆振动，所述生化单元的底部设置有贯穿的通孔，所述振动导杆从上而下穿过多个所述生化单元的通孔并穿过所述生化单元内的微生物填料。
6.根据权利要求5所述的振动式污水处理设备，其特征在于：所述传振导杆的外表面设置有沿其长度方向延伸的凹槽，位于较上层的生化单元中的水体能够通过所述凹槽降流到位于较下层的生化单元中，在所述生化单元与传振导杆之间设置有调节垫圈，所述调节垫圈能够部分封堵所述凹槽以调节所述凹槽对水体的降流速度。
7.根据权利要求1所述的振动式污水处理设备，其特征在于：还包括提升装置，所述提升装置用于把位于较下层的生化单元中的水体提升到位于较上层的生化单元中。
8.根据权利要求1所述的振动式污水处理设备，其特征在于：还包括风机，所述风机连通所述通风结构。
9.根据权利要求1所述的振动式污水处理设备，其特征在于：所述振动装置包括磁场发生器，所述磁场发生器适于对所述微生物填料所在的区域施加可变磁场，在至少部分微生物填料内加入铁基金属或磁性物质，所述磁场发生器使所述铁基金属或磁性物质振动以带动至少部分微生物填料振动。
10.根据权利要求1所述的振动式污水处理设备，其特征在于：所述生化单元设置有温度调节装置。
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