CN108423827B - 黑臭水体处理一体化净化设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种黑臭水体处理一体化净化设备，包括具有进水口与出水口的罐体、轴流推流器、反冲洗系统和曝气系统，罐体上连接有浮力装置；罐体内设置有接触氧化池，接触氧化池内填充有螺旋填料；接触氧化池的池顶与罐体顶端内壁之间形成污水回流通道；轴流推流器包括设置在进水通道内的转动机构和与转动机构配合连接的驱动机构；曝气系统包括设置在罐体内的单孔膜曝气器和与单孔膜曝气器通过输气管连通的供气装置；反冲洗系统包括反冲洗水管，反冲洗水管通过水射器与设置在罐体外侧的反冲洗水泵相连，水射器上连通有进气管；本设备高效节能，挂膜快，处理效率高，灵活机动；可以对大面积水体进行污水净化，更能突发事变中进行污水的应急处理。

Description

黑臭水体处理一体化净化设备

技术领域

本发明涉及水体净化处理技术领域，具体涉及一种黑臭水体处理一体化净化设备。

背景技术

对遭受污染的自然水体的净化处理，一直是环境保护的一大难题。对生活污水，工业排放的有机废水，一般常规是采用生化处理，包括活性污泥法，生物膜法，将污染水体中的有机废物降解。传统处理污水的生物处理设施为通过地面开挖形成大水池的大型土建，一般大水池的面积需几十甚至几百平方米，占地面积大，施工投资高，成本高，对于大面积的污染水体不能有效的起到净化作用；且其能耗较高，净化效率低。特别是在自然灾害等突发事变中，工作效率低下，对污水应急处理能力弱。

发明内容

本发明的目的在于提供一种黑臭水体处理一体化净化设备，以解决生物处理设施占地面积大、净化效果差且对污水应急处理能力弱的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：黑臭水体处理一体化净化设备，包括具有进水口与出水口的罐体、轴流推流器、反冲洗系统和曝气系统，所述进水口与出水口分别位于罐体的两端，在所述罐体上连接有浮力装置；

在所述罐体内设置有接触氧化池，所述接触氧化池内填充有螺旋填料；所述接触氧化池的池顶与罐体顶端内壁之间形成污水回流通道；所述污水回流通道靠近进水口的一端与连接在进水口处的进水通道相连通；

所述轴流推流器包括设置在进水通道内的转动机构和与设置在罐体上且与转动机构配合连接的驱动机构；

所述曝气系统包括设置在罐体内的单孔膜曝气器和设置在罐体上且与所述单孔膜曝气器通过输气管连通的供气装置；

所述反冲洗系统包括设置在接触氧化池内的具有喷头的反冲洗水管，所述反冲洗水管通过水射器与设置在罐体外侧的反冲洗水泵相连，在所述水射器上连通有进气管。

进一步，所述接触氧化池包括间隔设置在罐体底端内壁上的网板和连接在网板上的隔板；所述隔板与罐体顶端内壁之间形成污水回流通道；在所述网板上开设有均匀排布的通孔。

进一步，在所述隔板上靠近出水口的端部转动连接有控制污水回流通道开闭的闸阀；且所述闸阀上连接有连杆机构，所述连杆机构远离闸阀的端部延伸至罐体外。

进一步，在所述罐体进水口处设置旋转隔渣网，所述旋转隔渣网通过传动机构与设置在罐体上的驱动电机连接，所述驱动电机与设置在罐体上的配电柜电连接。

进一步，所述单孔膜曝气器与罐体顶端内壁之间的距离小于1m。

进一步，在所述出水口处设置有出水阀门；

进一步，在所述罐体出水口一侧的底端设置有底部阀门。

进一步，在所述罐体上设置有检修口。

进一步，在所述罐体底端设置有支架。

进一步，所述驱动机构、供气装置和配电柜均通过支撑垫设置在罐体顶端。

本发明具有以下有益效果：本发明所提供的黑臭水体处理一体化净化设备；该设备为一体化结构，灵活机动，根据污染区域的面积大小，选择适当数量的设备，有针对性的投放从而进行净化处理，净化效果好；且能在自然灾害等突发事变中进行对污水的应急处理。通过特有的螺旋填料，使生物膜形成速度快，生物膜量大，有助于与含有机物的废水充分接触，提高净化效率。通过反冲洗系统，利用气水联合反冲洗作用，推动螺旋填料翻动，促进附着在螺旋填料表面老化的生物膜脱落，有利于生物膜的更新。通过轴流推流器使污水在罐体内实现内循环，有效地增加单位时间内污水与生物膜接触的机会，且使接触更加均匀化，从而大幅度地提高净化效果，高效节能。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明侧视图；

图3为本发明中螺旋填料示意图；

图1至图3中所示附图标记分别表示为：1-罐体，2-浮力装置，3-接触氧化池，4-螺旋填料，5-污水回流通道，6-进水通道，7-驱动机构，8-单孔膜曝气器，9-输气管，10-供气装置，11-喷头，12-反冲洗水管，13-水射器，14-反冲洗水泵，15-闸阀，16-连杆机构，17-旋转隔渣网，18-驱动电机，19-配电柜，20-出水阀门，21-底部阀门，22-检修口，23-支架，24-支撑垫，25-进气管，26-转动机构，101-进水口，102-出水口，301-网板，302-隔板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1、图2所示，黑臭水体处理一体化净化设备，包括具有进水口101与出水口102的罐体1、轴流推流器、反冲洗系统和曝气系统，进水口101与出水口102分别位于罐体1的两端，在罐体1顶端连接有浮力装置2。

图1中所示箭头方向为罐体1内污水流动方向。进水口101作为污水流入罐体1内部的入口，出水口102为净化后的水体流出罐体1外部的出口。轴流推流器主要为罐体1内水体循环流动提供动力，通过轴流推流器可使污水反复流经接触氧化池3，实现污水在罐体1内部的内循环，且通过轴流推流器替代了传统的污水处理装置必须经过提升泵将待处理的污水提升到接触氧化池3的过程，以极低的能耗就能吸入环境中待处理的污水，有效的降低了能耗。反冲洗系统主要用于推动螺旋填料4翻动，促进附着在填料表面老化的生物膜脱落，有利于生物膜的更新，有助于提高污水净化的效果。曝气系统主要用于产生微气泡，使水体富含溶解氧，通过轴流推流器的作用流动至接触氧化池3内，使螺旋填料4上的好氧菌得到大量繁殖，最终在螺旋填料4上形成以好氧菌为主体的生物膜，含有机物的废水与这层生物膜接触后，有机物被微生物代谢和净化。浮力装置2可拆卸连接在罐体1的顶端，通过浮力装置2可使设备漂浮在需净化区域水体上，维持进水口101与出水口102在水下一定深度，并可以在水面上灵活移动至任何位置，该设备为一体化装置，灵活机动，可根据水体污染区域的面积大小选择适当数量的设备，有针对性的投放至污染区域上，使该水域范围的污染水体得到净化。且其移动方便，可适用于各种应急场所，应急处理能力强。

在罐体1内设置有接触氧化池3，接触氧化池3内填充有螺旋填料4；接触氧化池3的池顶与罐体1顶端内壁之间形成污水回流通道5；在污水回流通道5上靠近进水口101的一端与连接在进水口101处的进水通道6相连通。

接触氧化池3作为污水净化的主要场所，接触氧化池3内密集填充有螺旋填料4，螺旋填料4呈开放状态，与溶氧水接触面积大，从而极有利于好氧菌的生长繁殖，使生物膜形成速度快，成膜厚度大，生物荷载量高。污水回流通道5主要作为需再次净化的水体的流通通道，由接触氧化池3一侧流出的污水在轴流推流器的作用下通过污水回流通道5再次流入接触氧化池3内，进行循环净化。所述进水通道6为污水流动状态改变的通道，其两端均为喇叭状开口结构，进水通道6、接触氧化池3及污水回流通道5形成水体净化的内循环区域。

轴流推流器包括设置在进水通道6内的转动机构26和与设置在罐体1上与转动机构26配合连接的驱动机构7；曝气系统包括设置在罐体1内的单孔膜曝气器8和设置在罐体1上与单孔膜曝气器8通过输气管9连通的供气装置10。驱动机构7工作带动转动机构26转动，转动机构26包括与驱动机构7相连接的转轴和连接在转轴上的转动叶片；转轴带动转动叶片旋转，转动叶片旋转对污水做功，将污水吸入至进水通道6内，污水由进水通道6的上端轴向流入，由进水通道6的下端轴向流出；流出后的污水经接触氧化池净化流出，再通过污水回流通道5回流至进水通道6，实现罐体1内的污水的循环净化。驱动机构7可选用电机、柴油机等，为了减少污染和噪音，优选的驱动机构7采用电机。所述供气装置10可选用环形风机、轴流风机等，为了实现气量的可调节性，优选地供气装置10采用环形风机。供气装置10产生气体，气体通过输气管9输送至单孔膜曝气器8，单孔膜曝气器8上具有孔眼，气体通过孔眼排出，与水体接触产生微气泡，使水体富含溶解氧。且通过供气装置10的气量调节，可实现水中溶解氧的浓度的调节，从而有针对性地培兼氧菌和厌氧菌，用来处理大分子的和复杂结构的有机物，或完成废水反硝化过程，确保废水中氨氮的去除。

反冲洗系统包括设置在接触氧化池3内的具有喷头11的反冲洗水管12，反冲洗水管12通过水射器13与设置在罐体1外侧的反冲洗水泵14相连，在水射器13上连通有进气管25。反冲洗水管12设置在接触氧化池3的池底；喷头11通过三通管与反冲洗水管12相连通；反冲洗水泵14用于对反冲洗水管12内的气体与水体的流动提供动力；进气管25主要用于将外界空气吸入至水射器13中。通过水射器13将气体与水射器13中的水流相混合，再通过喷头11喷射至接触氧化池3内，利用气水联合反冲洗作用，推动螺旋填料4翻动，促进附着在螺旋填料4表面老化的生物膜脱落，有利于生物膜的更新，从而提高污水的净化效果。

曝气系统工作产生气泡，使水体富含溶解氧，使得螺旋填料上的好氧菌大量繁殖，形成生物膜。轴流推流器开启，污水由罐体1的进水口101进入，在轴流推流器的作用下，污水穿过进水通道6进入到接触氧化池3内，污水以一定的流速与接触氧化池3内螺旋填料4上的生物膜相接触，对污水进行初次净化，初次净化后的污水从接触氧化池3流出，再通过污水回流通道5回流至进水通道6，进而再次进入到接触氧化池3进行净化，依此循环，污水在罐体1内循环净化，直至污水的COD等污染物指标下降到许可范围，即达到污水净化的目的，净化后的水体由出水口102排出。

为了便于污水在接触氧化池3内的流通，本发明中，接触氧化池3包括设置在罐体1底端内壁上的网板301和连接在网板301上的隔板302；隔板302与罐体1顶端内壁之间形成污水回流通道5；在网板301上开设有均匀排布的通孔。网板301为两个，网板301的直径与罐体1的内径相适配，避免了网板301与罐体1之间出现间隙而导致污水通过间隙流过，影响净化效果。隔板302的两端分别焊接在两个网板301上，加强连接的稳定性，避免了由于污水长时间的侵蚀带来的连接松脱。通过通孔设置，便于罐体1内污水的流动，提高污水净化的效率。

为了便于控制污水回流通道5的开闭，本发明中，在隔板302上靠近出水口102的端部转动连接有控制污水回流通道5开闭的闸阀15；且在所述闸阀15上连接有连杆机构16，连杆机构16远离闸阀15的端部延伸至罐体1外。连杆机构16实现对闸阀15的可操控性，当污水需要进行循环净化时，操作连杆机构16向上运动，从而打开闸阀15，使污水通过污水回流通道5流回。在进行反冲洗操作时，因接触氧化池3内有老化的生物膜脱落，不能通过污水回流通道5回流，此时关闭闸阀15，脱落的生物膜随水流从出水口排出。且通过闸阀15可实现污水回流量的调节，当外界污水污染物浓度较高时，将闸阀15开大，加强内循环，使污水经多次净化后再通过出水口102流出。

为了提高污水净化的效果，本发明中，在罐体1进水口101处设置旋转隔渣网17，旋转隔渣网17通过传动机构与设置在罐体1上的驱动电机18连接，驱动电机18与设置在罐体1上的配电柜19电连接。配电柜19为驱动电机18提供动力，驱动电机18开启，带动传动机构工作，从而使设置在传动机构上的旋转隔渣网17转动。旋转隔渣网17为不锈钢丝，且呈圆环形分布，相邻钢丝之间的具有间隙，间隙约为2mm，水体通过间隙流入，当出现卡渣时，旋转隔渣网定时转动即可自动将渣物刮落；为罐体1内污水的良好净化提供重要基础。

为了控制罐体1内污水的流量，本发明中，在出水口102处设置有出水阀门20。污水的进水量可通过出水阀门20控制，当出水阀门20关小时以内循环为主，即外部进水与出水都较少；当出水阀门20开大，外部进入处理系统的污水量增大。

接触氧化池3的深度往往达到2米至5米，若单孔膜曝气器8设在池底，要向水体中曝气，就要克服较大的液体静压，需要大功率的高压风机，消耗大量能源；为了降低能源消耗，本发明中，单孔膜曝气器8与罐体1顶端内壁之间的距离小于1m。通过单孔膜曝气器8位置的设定，实现浅层曝气，采用低压力小功率的低噪声的风机供气即可，从而有效的降低了能源消耗。

由于罐体自身具有一定的浮力，为了使罐体能顺利的进入水下，本发明中，在罐体1出水口102一侧的底端设置有底部阀门21。底部阀门21为装置下水时的进水渠道，当装置下水时，打开底部阀门21，便于外界水体能进入罐体1内，使罐体进水口101与出水口102均维持在水下。当上岸或需要检修时，通过底部阀门21，将罐体1内的水体排放即可。

为了延长设备的使用寿命，在定期内需对设备进行检修，本发明中，在罐体1上设置有检修口22。检修口22设置在罐体1的顶端，工作人员可通过检修口22对罐体1内的部件进行修理或更换，保证各部件正常工作，延长设备的使用寿命，提高工作效率。

为了提高设备净化污水的适用范围，本发明中，在罐体1底端设置有支架23。支架23可拆卸连接在罐体1的底端，当设备用于普通生活污水以及工业废水的集成化处理时，通过支架23将设备固定在地面上，或把支架23拆除，将设备地埋式安装，进而对污水的进行净化处理，方便可靠。

为了避免各驱动部件受到水体浸泡而受潮漏电，本发明中，驱动机构7、供气装置10和配电柜19均通过支撑垫24设置在罐体1顶端。通过支撑垫24的增高作用，避免了水体对驱动部件的浸泡；且通过支撑垫24的缓冲作用，有效的减小了驱动部件对罐体1的作用力，避免了罐体1的损伤，延长了罐体1的使用寿命。

以上为本发明的具体实施方式，从实施过程可以看出，该设备为一体化结构，灵活机动，根据污染区域的面积大小，选择适当数量的设备，有针对性的投放从而进行净化处理；且能在自然灾害等突发事变中进行对污水的应急处理；通过特有的螺旋填料，使生物膜形成速度快，生物膜量大，有助于与含有机物的废水充分接触，提高净化效率；通过反冲洗系统，利用气水联合反冲洗作用，推动螺旋填料翻动，促进附着在螺旋填料表面老化的生物膜脱落，有利于生物膜的更新。通过轴流推流器使污水在罐体内实现内循环，有效地增加单位时间内污水与生物膜接触的机会，且使接触更加均匀化，从而大幅度地提高净化效果，高效节能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (7)

1.黑臭水体处理一体化净化设备，其特征在于，包括具有进水口（101）与出水口（102）的罐体（1）、轴流推流器、反冲洗系统和曝气系统，所述进水口（101）与出水口（102）分别位于罐体（1）的两端，在所述罐体（1）上连接有浮力装置（2）；

在所述罐体（1）内设置有接触氧化池（3），所述接触氧化池（3）内填充有螺旋填料（4）；所述接触氧化池（3）的池顶与罐体（1）顶端内壁之间形成污水回流通道（5）；所述污水回流通道（5）靠近进水口（101）的一端与连接在进水口（101）处的进水通道（6）相连通；

所述轴流推流器包括设置在进水通道（6）内的转动机构（26）和设置在罐体（1）上且与转动机构（26）配合连接的驱动机构（7）；

所述曝气系统包括设置在罐体（1）内的单孔膜曝气器（8）和设置在罐体（1）上且与所述单孔膜曝气器（8）通过输气管（9）连通的供气装置（10）；

所述反冲洗系统包括设置在接触氧化池（3）内的具有喷头（11）的反冲洗水管（12），所述反冲洗水管（12）通过水射器（13）与设置在罐体（1）外侧的反冲洗水泵（14）相连，在所述水射器（13）上连通有进气管（25）；

所述接触氧化池（3）包括间隔设置在罐体（1）底端内壁上的网板（301）和连接在网板（301）上的隔板（302）；所述隔板（302）与罐体（1）顶端内壁之间形成污水回流通道（5）；在所述网板（301）上开设有均匀排布的通孔；在所述出水口（102）处设置有出水阀门（20）；

所述单孔膜曝气器（8）与罐体（1）顶端内壁之间的距离小于1m；

污水吸入至进水通道（6）内，污水由进水通道（6）的上端轴向流入，由进水通道（6）的下端轴向流出；流出后的污水经接触氧化池净化流出，再通过污水回流通道（5）回流至进水通道（6），实现罐体（1）内的污水的循环净化。

2.根据权利要求1所述的黑臭水体处理一体化净化设备，其特征在于，在所述隔板（302）上靠近出水口（102）的端部转动连接有控制污水回流通道（5）开闭的闸阀（15）；且所述闸阀（15）上连接有连杆机构（16），所述连杆机构（16）远离所述闸阀（15）的端部延伸至罐体（1）外。

3.根据权利要求1所述的黑臭水体处理一体化净化设备，其特征在于，在所述罐体（1）进水口（101）处设置旋转隔渣网（17），所述旋转隔渣网（17）通过传动机构与设置在罐体（1）上的驱动电机（18）连接，所述驱动电机（18）与设置在罐体（1）上的配电柜（19）电连接。

4.根据权利要求3所述的黑臭水体处理一体化净化设备，其特征在于，在所述罐体（1）出水口（102）一侧的底端设置有底部阀门（21）。

5.根据权利要求4所述的黑臭水体处理一体化净化设备，其特征在于，在所述罐体（1）上设置有检修口（22）。

6.根据权利要求5所述的黑臭水体处理一体化净化设备，其特征在于，在所述罐体（1）底端设置有支架（23）。

7.根据权利要求1或3所述的黑臭水体处理一体化净化设备，其特征在于，所述驱动机构（7）、供气装置（10）和配电柜（19）均通过支撑垫（24）设置在罐体（1）顶端。