CN109650469B - 一种污水预处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水处理技术领域，提供一种污水预处理装置，包括：截污系统、过滤系统和反洗提升系统，其中截污系统包括位于过水部上方的截污格栅，截污系统对应截污格栅上方设有进水口；过滤系统包括布水集泥单元、过滤单元和集水单元；反洗提升系统内置反洗水泵和提升水泵，用于反洗滤料和提升过滤后的出水。本发明提供的污水预处理装置，通过对来水进行截污、过滤以及提升的一体化处理，将来水中的漂浮物、悬浮物和污泥进行处理拦截，避免对后续处理构筑物和设备造成磨损和堵塞，使得系统高效运转，该装置主要针对农村小型污水处理站的预处理阶段，提高处理效率的同时，减少污水处理站的基建投资及后期运营维护费。

Description

一种污水预处理装置

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，更具体地，涉及一种污水预处理装置。

背景技术

目前，农村经济发展迅速，农民生活水平大为提高，但是农村环境建设与经济发展不同步，其中水环境污染问题尤为严重。未经处理的生活污水随意排放，导致沟渠、池塘的水质发黑发臭，蚊虫滋生，影响农村人居住环境及威胁居民的身体健康，同时会造成饮用水水源污染，湖泊、水库的富营养化等。

我国农村地区房屋目前基本都属于自建房，随意性较大，缺乏总体布局规划，村镇分布密度大小不均；生活污水排放极为分散，同时缺乏专门垃圾收集、处理设施，致使污水中存在大量漂浮物、悬浮物以及沉泥，环境污染严重。在对农村污水的处理过程中，大量的漂浮物和沉泥以及悬浮物的长期累积会直接影响后续处理构筑物和设备的正常运转，造成设备磨损、堵塞等问题，维修成本高。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种污水预处理装置，以解决现有农村生活污水来水中因存在大量漂浮物、污泥以及悬浮物对后续处理构筑物以及设备造成损坏的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种污水预处理装置，包括：沿来水流动方向依次设置的截污系统、过滤系统以及反洗提升系统；

所述截污系统上设置有进水口和布水总管接口，所述进水口下方设置有截污格栅；

所述过滤系统包括：自上而下依次连通的布水集泥单元、过滤单元和集水单元，所述布水集泥单元与所述布水总管接口连通，所述布水集泥单元用于对来水进行均匀布水以及污泥截留，所述过滤单元用于对所述布水集泥单元处理后的来水进行精细过滤；

所述反洗提升系统上设置有出水口，所述集水单元与所述反洗提升系统连通，所述反洗提升系统用于将所述集水单元流出的出水提升至所述出水口。

优选地，所述布水集泥单元包括：布水总管、布水支管和集泥布水栅，所述布水总管的一端与所述布水总管接口连接，所述布水总管的另一端与所述布水支管连接，所述集泥布水栅位于所述布水支管的下方。

优选地，所述布水支管上安装有多个喷头，多个所述喷头均匀分布在所述集泥布水栅的上方。

优选地，所述集泥布水栅为不锈钢材质的过水栅，所述过水栅上均匀分布有多个过水孔。

优选地，所述过滤单元包括：滤料和承托板，所述滤料置于所述承托板上，所述集水单元位于所述承托板下方。

优选地，所述反洗提升系统包括：反洗系统和提升系统；

所述反洗系统包括水洗组件，所述水洗组件包括：反洗水泵、反洗水总管、上反洗管以及下反洗管，所述布水支管通过阀门切换为所述上反洗管，所述下反洗管位于所述集水单元内，所述上反洗管与所述下反洗管通过所述反洗水总管与所述反洗水泵连接；

所述提升系统包括提升水泵，所述提升水泵通过管阀件与所述出水口连接，用于将从所述集水单元流出的出水提升至所述出水口。

优选地，所述反洗系统还包括气洗组件，所述气洗组件包括：上气洗管和下气洗管，所述上气洗管和下气洗管的出气孔朝上设置，所述上气洗管位于所述布水集泥单元和所述过滤单元之间，所述下气洗管位于所述过滤单元下方。

优选地，所述截污系统还包括竖向挡板，所述竖向挡板位于所述截污格栅和所述布水总管接口之间，所述竖向挡板的下部设置有多个过流孔洞，多个所述过流孔洞均匀分布。

优选地，所述截污系统内设置有固定组件，所述固定组件包括：支撑板、挂杆、绳索以及滑道，所述挂杆位于所述截污格栅上方，所述截污格栅置于所述支撑板上，所述绳索挂接于所述挂杆上并牵制所述截污格栅，所述截污格栅的一侧与所述滑道配合。

优选地，所述过滤系统的两侧分别设有排污管渠，所述排污管渠位于所述布水集泥单元和过滤单元之间，所述排污管渠上设置有排污口。

(三)有益效果

本发明提供的污水预处理装置，通过对来水进行截污、过滤以及提升的一体化处理，将来水中的漂浮物、悬浮物和污泥进行处理拦截，避免影响后续处理构筑物、设备正常运转，造成设备磨损，堵塞等问题；尤其后续接膜处理工艺，并且在上述功能实现的同时节省了装置占地面积，降低了工程的基建投资。

本发明提供的污水预处理装置，主要针对农村小型污水处理站，尤其水量、水质变化复杂、来水杂物较多的污水处理站的预处理阶段，提高处理效率的同时，减少污水处理站的基建投资及后期运营维护费。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明实施例中污水预处理装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中污水预处理装置的管路系统的结构示意图；

图3为本发明实施例中布水管路的平面布置示意图；

图4为本发明实施例中气洗管路的平面布置示意图；

图中：I、截污系统；Ⅱ、过滤系统；Ⅱ-1、布水集泥单元；Ⅱ-2、过滤单元；Ⅱ-3、集水单元；Ⅲ、反洗提升系统；1、进水口；2、截污格栅；3、支撑板；4、滑道；5、绳索；6、挂杆；7、竖向挡板；8、过流孔洞；9、布水总管接口；10、布水支管；11、固定件；12、集泥布水栅；13、排污管渠；14、滤料；15、承托板；16、溢流挡板；17、反洗水泵；18、提升水泵；19、出水口；101、进水管；102、布水总管；103、布水支管；104、出水管；105、反洗水总管；106、下反洗管；201：气洗总管；202：上气洗管；203：下气洗管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。

参考图1至图4所示，本实施例提供一种污水预处理装置，包括：截污系统I、过滤系统Ⅱ以及反洗提升系统Ⅲ，截污系统I、过滤系统Ⅱ以及反洗提升系统Ⅲ沿来水的流动方向依次设置，这三部分各自为单独的池体，可以分开设置，也可采用一体化成型设置，一体化成型便于装置的制作，同时也能节约占用空间。一体化成型时整个装置宜为方体结构，可采用玻璃钢、碳钢、钢混或砖砌等多种材质，其中碳钢结构考虑到污水的腐蚀性，应具有防腐涂层。

其中，截污系统I的截污格栅2位于过流水位上方，截污系统I设置有进水口1和布水总管接口9，进水口1和布水总管接口9分别位于截污系统I的两侧，进水口1上设置有进水管101，污水来水从进水管101进入截污系统I。截污格栅2设置在进水口1的下方，截污格栅2用于对从进水口1进入预处理装置的来水中的漂浮物进行初步过滤和拦截，过滤后的来水从布水总管接口9也就是截污系统I的出口流出，并进入过滤系统Ⅱ中。截污格栅2可以采用不锈钢、玻璃钢、碳钢防腐等材质。

过滤系统Ⅱ包括：布水集泥单元Ⅱ-1、过滤单元Ⅱ-2和集水单元Ⅱ-3，布水集泥单元Ⅱ-1、过滤单元Ⅱ-2和集水单元Ⅱ-3自上而下依次设置。布水集泥单元Ⅱ-1通过布水总管接口9与截污系统I连通，布水集泥单元Ⅱ-1用于对从截污系统I流出的出水进行均匀布水，并且对出水中的污泥进行截留，过滤单元Ⅱ-2用于对布水集泥单元Ⅱ-1处理后的来水进行深度过滤，集水单元Ⅱ-3用于收集经过滤单元Ⅱ-2过滤后的出水。

反洗提升系统Ⅲ上设置有出水口19，出水口19处连接有出水管104，集水单元Ⅱ-3与反洗提升系统Ⅲ连通，反洗提升系统Ⅲ用于将集水单元Ⅱ-3流出的出水提升至出水口19，并从出水管104排出。

上述实施例提供的污水预处理装置，通过对来水进行截污、过滤以及提升的一体化处理，解决了现有农村生活污水来水悬浮物浓度大以及可沉污泥对后续处理构筑物和设备造成磨损、堵塞、减短寿命等问题，尤其后续接膜处理工艺，并且在上述功能实现的同时节省了装置占地面积，降低了工程的基建投资。

需要说明的是，为了便于观察、检修以及清理杂物，在截污系统I、过滤系统Ⅱ以及反洗提升系统Ⅲ上分别设置检查口，检查口的位置可根据实际的结构和便捷程度具体设置。其中，截污系统I的检查口出配有盖板，具体采用玻璃钢格栅盖板；过滤系统Ⅱ和反洗提升系统Ⅲ的检查口处的盖板为树脂密闭盖板。

上述实施例中的管路系统具体包括：进水管101、布水总管102、布水支管103、出水管104、反洗水总管105、下反洗管106，其中布水支管103通过阀门控制在反冲阶段发挥上反洗管的功能；气洗总管201、上气洗管202以及下气洗管203。

在上述实施例的基础上，布水集泥单元Ⅱ-1置于过流水位上方，具体包括：布水总管102、布水支管103和集泥布水栅12，布水支管103水平平铺在布水集泥单元Ⅱ-1的整个截面，并通过固定件11固定安装在布水集泥单元Ⅱ-1的顶部。其中，布水总管102的一端与布水总管接口9连接，布水总管102的另一端与布水支管103连接，集泥布水栅12位于布水支管103的下方，布水支管103上安装有多个喷头，喷头与布水支管103的连接处设置有布水管阀10，多个喷头均匀分布在集泥布水栅12的上方，每个喷头均由一个布水管阀10控制。集泥布水栅12为以特制的不锈钢材质的过水栅，其两端坡向中间，中间部位为平底用于集泥。为了确保布水均匀，过水栅上均匀分布有多个细小、密集的过水孔，并且能够截留污泥。

在上述各实施例的基础上，过滤单元Ⅱ-2具体包括：滤料14和承托板15，承托板15用于承托滤料14，滤料14置于承托板15之上，承托板15上开设有多个细小孔洞，保证不漏料的同时保持水流通畅。集水单元Ⅱ-3位于承托板15的下方，用于收集经滤料14过滤后的出水。其中，滤料可采用规格为0.5mm～0.8mm的均质石英砂滤料，或者根据来水水质灵活调整使用其他滤料。通过过滤单元Ⅱ-2的滤料14对污水进行深度过滤，可去除大部分SS(Suspended Solid，固体悬浮物)，并降低COD(Chemical Oxygen Demand，化学需氧量)，避免其在后续构筑物和设备中长期沉积而造成的设备磨损和堵塞的问题。

在上述各实施例的基础上，反洗提升系统Ⅲ具体包括：反洗系统和提升系统，其中，所述反洗系统包括：水洗组件和气洗组件，气洗组件需要外接风机供气；

具体地，水洗组件包括：反洗水泵17、反洗水总管105、上反洗管以及下反洗管106，反洗水总管105与反洗水泵17连接，反洗水总管105分别两路支管，一路与上反洗管也就是布水支管103连接，布水支管103通过阀门切换作为上反洗管使用，用于冲洗集泥布水栅12上的泥垢；另一路与下反洗管106连接，下反洗管106位于集水单元Ⅱ-3内，即位于承托板15的下方，用于对滤料14进行冲洗，保证滤料清洁，从而提高滤料14的过滤效果。

气洗组件具体包括：气洗总管201、上气洗管202和下气洗管203，气洗总管201的一端与外部的风机连接，气洗总管201的另一端分别与上气洗管202和下气洗管203连接从而形成两路气洗管路，上气洗管202和下气洗管203的出气孔均朝上设置，上气洗管202位于布水集泥单元Ⅱ-1和过滤单元Ⅱ-2之间，用于对集泥布水栅12进行吹扫，下气洗管203位于过滤单元下方，即位于承托板15的下方，用于松动滤料14，翻滚协助水洗更好地清洁滤料14。

提升系统包括提升水泵18，提升水泵18通过管阀件与出水口19连接，用于将从集水单元Ⅱ-3流至反洗提升系统Ⅲ的出水提升至出水口19，从而将出水从出水管104排出。其中，集水单元Ⅱ-3是指在承托板15下方的集水区域，过滤之后的出水经过该区域通往反洗提升系统Ⅲ。需要说明的是，反洗提升系统Ⅲ内置有溢流挡板16，溢流挡板16可以采用不锈钢、玻璃钢或者碳钢防腐等材质，集水单元Ⅱ-3的出水经过溢流挡板16溢流进入反洗提升系统Ⅲ的池底，目的是防止反洗提升系统Ⅲ的水位变动导致水流倒流至集水单元Ⅱ-3。

在上述各实施例的基础上，截污系统I还包括竖向挡板7，竖向挡板7位于截污格栅2和布水总管接口9之间，竖向挡板7可以采用不锈钢、玻璃钢或者碳钢防腐等材质。竖向挡板7的下部设置有多个过流孔洞8，多个过流孔洞8均匀分布在竖向挡板7的下部，过流孔洞8具有导流作用，而且能够避免截污系统I下方出现死水区。

在上述各实施例的基础上，截污系统I内还设置有固定组件，固定组件用于固定和提升截污格栅2。其中，固定组件具体包括：支撑板3、挂杆6、绳索5以及滑道4，挂杆6位于截污格栅2的上方，截污格栅2置于支撑板3上，绳索5挂接于挂杆6上并牵制截污格栅2，截污格栅2的一侧与滑道4配合。

其中，由于截污格栅2需要定时清理，通过提升挂杆6使得截污格栅2沿着滑道4上升，由于截污系统I上设置有检查口，检查口可位于截污格栅2的上方，从而将截污格栅2从检查口取出，进行漂浮物和杂物的清理。

在上述各实施例的基础上，为了便于反洗之后的排污，在过滤系统Ⅱ长边的两侧分别设有排污管渠13，排污管渠13位于过滤系统Ⅱ的中上部，具体在布水集泥单元Ⅱ-1和过滤单元Ⅱ-2之间，即布水集泥栅12的下方、滤料14的上方，排污管渠13上设置有排污口，排污时需要打开排污口。

上述各实施例提供的污水预处理装置的具体处理过程如下：

来水经进水管101从进水口1进入截污系统I，截污系统I的截污格栅2将来水漂浮物去除，污水经竖向挡板7的过流孔洞8导流，通过布水总管接口9进入过滤系统Ⅱ的布水总管102，布水总管102连接各个布水支管103，布水支管103按一定间距安装喷头，且布水支管103水平敷设整个过滤区截面，另截污系统需要定时清掏。

污水经过喷头布水到集泥布水栅12上，集泥布水栅12对污水进行污泥截留并二次布水至过滤单元Ⅱ-2，污水经过过滤单元Ⅱ-2去除大量的SS和部分COD，过滤后的出水流至集水单元Ⅱ-3中收集，收集的出水溢流进入反洗提升系统Ⅲ，反洗提升系统Ⅲ通过提升水泵18将出水提升至出水口19并通过出水管104排出。

其中，滤料14及集泥布水栅12的反洗是间断性的且同时进行，反洗时首先启动气洗装置，之后再启动水洗程序。反洗过程中关闭过滤单元Ⅱ的进水阀门，反洗部分阀门打开，反洗后的污水通过反洗排污管渠13排出。

污水由进水管101进入一体化装置，由出水管104进入后续处理构筑物或设备。进水管101高程由来水管高程决定，出水为压力出水，考虑后续处理构筑物埋深及当地冻土深度，防止冬季管道出水结冰堵塞，可适当提高出水口19的高度。

综上所述，本发明提供的污水预处理装置，将截污、过滤以及反洗提升一体化集成设计，截留进水漂浮物和污泥，并且去除水中绝大部分SS，降低部分COD，避免对后续处理构筑物和设备造成设备磨损，堵塞等问题；本发明提供的污水预处理装置主要针对农村小型水处理站，尤其是进水杂物较多，后续处理要求较高的污水处理站预处理阶段，同时减少了污水处理站后期运行维护费用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (5)

1.一种污水预处理装置，其特征在于，包括：沿来水流动方向依次设置的截污系统、过滤系统以及反洗提升系统；

所述截污系统上设置有进水口和布水总管接口，所述进水口下方设置有截污格栅；

所述过滤系统包括：自上而下依次设置的布水集泥单元、过滤单元和集水单元，所述布水集泥单元与所述布水总管接口连通，所述布水集泥单元用于对来水进行均匀布水以及污泥截留，所述过滤单元用于对所述布水集泥单元处理后的来水进行深度过滤；

所述反洗提升系统上设置有出水口，所述集水单元与所述反洗提升系统连通，所述反洗提升系统用于将所述集水单元流出的出水提升至所述出水口；

其中，所述布水集泥单元包括：布水总管、布水支管和集泥布水栅，所述布水总管的一端与所述布水总管接口连接，所述布水总管的另一端与所述布水支管连接，所述集泥布水栅位于所述布水支管的下方；

所述反洗提升系统包括：反洗系统和提升系统；

所述反洗系统包括水洗组件，所述水洗组件包括：反洗水泵、反洗水总管、上反洗管以及下反洗管，所述上反洗管通过阀门切换与所述布水支管共用，所述下反洗管位于所述集水单元内，所述上反洗管与所述下反洗管通过所述反洗水总管与所述反洗水泵连接；

所述提升系统包括提升水泵，所述提升水泵通过管阀件与所述出水口连接，用于将从所述集水单元流出的出水提升至所述出水口；

所述反洗系统还包括气洗组件，所述气洗组件包括：上气洗管和下气洗管，所述上气洗管和下气洗管的出气孔朝上设置，所述上气洗管位于所述布水集泥单元和所述过滤单元之间，所述下气洗管位于所述过滤单元下方；

所述截污系统还包括竖向挡板，所述竖向挡板位于所述截污格栅和所述布水总管接口之间，所述竖向挡板的下部设置有多个过流孔洞，多个所述过流孔洞均匀分布；

所述截污系统内设置有固定组件，所述固定组件包括：支撑板、挂杆、绳索以及滑道，所述挂杆位于所述截污格栅上方，所述截污格栅置于所述支撑板上，所述绳索挂接于所述挂杆上并牵制所述截污格栅，所述截污格栅的一侧与所述滑道配合。

2.根据权利要求1所述的污水预处理装置，其特征在于，所述布水支管上安装有多个喷头，多个所述喷头均匀分布在所述集泥布水栅的上方。

3.根据权利要求1或2所述的污水预处理装置，其特征在于，所述集泥布水栅为不锈钢材质的过水栅，所述过水栅上均匀分布有多个过水孔。

4.根据权利要求1所述的污水预处理装置，其特征在于，所述过滤单元包括：滤料和承托板，所述滤料置于所述承托板上，所述集水单元位于所述承托板下方。

5.根据权利要求1或2所述的污水预处理装置，其特征在于，所述过滤系统的两侧分别设有排污管渠，所述排污管渠位于所述布水集泥单元和过滤单元之间，所述排污管渠上设置有排污口。