CN110697973A - 一种用于城镇排水管道的排污口水处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于治理生活污水排污口、工业污水排污口的整治领域，一种适用于城镇排水管道的排污口水处理设备，该水处理设备为箱体型水处理设备，所述的排污口水处理设备包括岸上箱体和水中设备，水中主要包括围隔，其作用是隔离河道原水和排污口水处理设备的出水；岸上箱体为水处理的主体，主要包括隔开的四个小箱体，沿着污水进水流方向依次分别为进水箱、绿沸石填料箱、火山岩填料箱和辫式填料箱，进水管连接进水箱，辫式填料箱设置排水口，反冲洗进水管一端连接设备机箱中的气液混合泵，另一端连接四个小箱体底部反冲洗进水口，反冲洗出水从四个小箱体上部的反冲洗出水口通过反冲洗水出水管排出。本发明设备主要是安装在靠近污水口岸上，利用多重过滤填料的组合处理污水口排放的生活、工业污水，具有去除氨氮、磷、悬浮物等作用，提高水质后排放到河道中。

Description

一种用于城镇排水管道的排污口水处理设备

技术领域

本发明涉及一种污水处理设备，尤其是一种用于小流量的污水口的处理设备及方法，属于多重污水处理技术领域。

背景技术

当今社会经济发展迅速，人民生活水平日益提高，环境问题也越来越严峻，河流湖泊的的污染不仅影响到水域生态的平衡，同样威胁着人类的饮用水安全。河湖污染的根本原因即其水体纳污量超过了自身的净水能力，而排污口作为主要污染源，其排污量大、排放时间长、污染物浓度高等特性使得水体水质持续恶化，各类治理方案收效甚微，经过控源截污后，部分排污口可接入市政排水管网或者纳入其他小型污水处理站作初步处理，但仍有大量零散的排污口将污水直接排入河湖，增大了河湖水域治理及后期维护难度，净化后的水质难以长久维持。

目前市场上对于污水口的治理方案多是用植物和滤料组合的方式在排污口建设围兜，这种方式简便易行，但滤料易堵塞，停留时间短，植物净化水体效果不明显。智慧污水口处理器是由北京邦源环保科技股份有限公司研发设计的一体化设备，针对解决分布零散、流量不大的排污口的污水预处理问题，降低由排污口进入河湖的氮、磷、有机物等污染物的量，同时帮助改善水体透明度，提升水体自净能力。

发明内容

本发明提供一种适用于城镇排水管道的排污口水处理设备。

本发明要解决的技术问题是：为了克服城乡排水管道中污水乱排现象，改善和治理河道的黑臭现象发明本产品。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：首先采用水中围隔，治理水体排放水体和原水隔离开，岸上使用箱体式设备进行污水处理。其中箱体包括进水和处理过滤部分，附属设备有检测、供电和曝气设备等。

具体的，本发明是一种用于管道排污口的污水处理设备，该水处理设备为箱体型水处理设备，所述的排污口水处理设备包括岸上箱体和水中设备，水中主要包括围隔，其作用是隔离河道原水和排污口水处理设备的出水，辫式填料箱设置排水口。

进一步地，所述的围隔主要制造一个于污水的隔离空间，围隔一体制作或者由多块防污屏节拼接而成，多块拼接其拼接方法是将防污屏节通过尼龙绳在连接头处固定连接成所需长度，其下部穿设有配重链，围隔通过连接固定锚固定或者打桩固定；围隔尺寸为长5.0-10.0m、高1-1.2m。

进一步地，所述的岸上污水口处理器主要是箱体式，整体箱体材质为碳钢喷塑，厚度1.6mm，尺寸1.6m×1.0m×1.8m。岸上箱体为水处理的主体，主要包括隔开的四个小箱体，沿着污水进水流方向依次分别为进水箱、绿沸石填料箱、火山岩填料箱和辫式填料箱，进水管连接进水箱，反冲洗进水管一端连接设备机箱中的气液混合泵，反冲洗出水从反冲洗出水口排出，辫式填料箱设置排水口。

进一步地，反冲洗进水管一端连接设备机箱中的气液混合泵，另一端连接四个小箱体底部反冲洗进水口，反冲洗出水从四个小箱体上部的反冲洗出水口通过反冲洗水出水管排出。长时间过滤后需要进行反冲洗来冲刷脱落的生物膜和杂质，避免对填料造成堵塞。

进一步地，进水箱与绿沸石填料箱相邻一侧设置有波纹形状隔板隔离出一个进水箱溢流槽，水体自然溢流进入槽内经过绿沸石填料箱底部进水口进入到绿沸石填料箱，火山岩填料箱和辫式填料箱进水也是同样原理；进水箱顶部一侧设置集渣槽，集渣槽一侧壁上设置有排渣口。通过绿沸石的吸附等作用，净化或分离其混合成份，减少污水中的氮含量和软化其水质。

进一步地，进水箱底部设置有曝气盘，曝气盘连接设备机箱内的曝气风机，进水箱顶部设置有可向集渣槽一侧往返移动的刮渣板，通过曝气使得污染物集中，通过刮渣板将污染物进入集渣槽，然后通过排渣口排出。

进一步地，所述的火山岩填料箱内部结构和绿沸石填料箱相同，污水从绿沸石填料箱的溢流槽底部连通口进入火山岩填料箱，通过火山岩填料过滤后，通过火山岩填料箱的隔板溢流进入火山岩填料箱的溢流槽，再从与辫式填料箱底部的连通口进入辫式填料箱。

进一步地，所述的火山岩填料箱体滤料平均粒径尺寸为3-5cm，平均孔隙率在40％左右，对水的阻力小，比表面积大、开孔率高且惰性，有利于微生物的接触挂膜和生长，保持较多的微生物量，有利于微生物代谢过程中所需的氧气与营养物质及代谢产生的废物的传质过程等优点，有效的对污水进行二次处理。

进一步地，辫式填料箱内装有辫带式纤维填料，填料的材料可采用锦纶纤维，在辫式填料箱后部的箱体侧壁上部设置有排水口，污水进入辫式填料箱后，经过填料的过滤，然后通过辫式填料箱后侧上方的排水口排出。辫带式纤维滤料具有的比表面积较大，能够模拟天然水草形态，不易纳藏污泥，充氧时管状直径具有可变性，无堵塞，具有亲水、亲油、对气泡有很好的切割作用，有储氧功能，吸附能力强，生物活性高，传质效率高，安装方便，使用寿命长等优点使得有良好净水效能，应用广泛。

进一步地，水体通过三层滤料的处理后从辫式填料的上部排水口排除，自由流入河道排水口。

进一步地，设备机箱设置在进水箱一侧、集渣槽下方，其内主要有供电系统、曝气风机、气液混合泵和水质检测设备。气液混合泵流量5m³/h、扬程5m、1.5kW。气液混合泵的吸入口可以利用负压作用吸入气体，高速旋转的泵叶轮将液体与气体混合搅拌，由于泵内的加压混合，气体与液体充分溶解，溶解效率可达80～100％。

进一步地，所述的水质检测系统主要是选用小功率直流监测一体机，进水处和出水口处分别放置多个检测探头，可实时检测水体PH、ORP、DO指标数据变化，检测结果传输到设备机箱的PLC屏幕，实时显示监测结果。

进一步地，供电系统包括外接太阳能电池和外接民用电源，太阳能电池为检测系统供电，太阳能电池规格为额定电压12V，容量100AH，气液混合泵、曝气风机和显示屏用民用电供电。光感太阳能板上安装有光感探头，能根据光照方向时刻调整太阳能板朝向，使太阳能板时刻保持较高的的工作效率，伸缩支架可以调整光感太阳能板的高度，防止被周围河岸、树木等遮挡。

进一步地，水处理设备的进水、气浮和反冲洗使用同一个气液混合泵，进水管连接气液混合泵之后连通进水箱的进水口，进水管和反冲洗水管通过三通连接气液混合泵的出水口，通过三通阀的控制进行水处理操作或者反冲洗操作。

进一步地，箱体侧方设置的反冲洗出水口，也可以起到溢流的作用，防止在水体量激增的时候破坏箱体内部结构，水位上涨速度大于排出速度时，可通过侧面的反冲洗出水口溢出。

本发明产品的有益效果为：

1、本发明的水处理设备中是多功能一体化设备，装置放置在岸上运行，考虑到污水收集问题，首先需在排污口处设置围隔；为防止设备内的生物填料在运行一定时间后堵塞，处理效率降低，在填料过滤之前设置进水箱，内曝气进行气浮，减少污水中悬浮物及部分杂质，降低填料池的污染负荷，同时在填料池底部设置反冲洗管，每隔一段时间反冲洗，反冲洗的废水收集后循环处理，避免直接排入河道造成污染。

2、考虑到排污口污水流量的多变性，为防止当排污口断流时填料内的生物膜干化死亡，填料室水流都采用溢流方式，并且依次采用绿沸石填料、火山岩填料箱和辫式填料箱进行过滤，绿沸石能够吸收水中的过量氨氮、有机物和重金属离子；火山岩填料对水的阻力小，比表面积大、开孔率高且惰性，有利于微生物的接触挂膜和生长，保持较多的微生物量，形成类似生物膜的过滤处理结构；最后的辫式填料是一种仿生填料，模仿水中的植物结构进一步对水中的污染物进行过滤和吸附，进一步净化水质。本发明人通过多年的研究，采用这种多重过滤组合能够大大提高其他形式的多重过滤效果。

3、本发明的水处理设备的污水收集处理设备箱体为隔断式分步依次处理流程。本箱体设计具有灵活性，内部小箱体的滤料可以根据不同城镇排水管道的污水口水质特征进行增加或调整。

4、本发明新型水处理设备中水体从上一个填料箱进入到下一个填料箱采用溢流方式，解决了进水流量不稳定的问题。流量正常情况下，保证滤箱内滤料的覆膜正常生长；流量较小不稳定时或者断流时，箱体内出水随进水停止而停止，保持原水位不变，对箱体内覆膜生长不利影响降到最低。

附图说明：

图1是本发明的整体结构示意图一。

图2是本发明的整体结构示意图二。

图3是进水箱示意图。

图4是滤料箱示意图。

具体实施方式

为了更好地了解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容来体现本发明的功能。但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

本实例中所述的是一种用于城镇排水管道的排污口水处理设备，该水处理设备为箱体型水处理设备，所述的排污口水处理设备包括岸上箱体和水中设备，水中主要包括围隔，其作用是隔离河道原水和排污口水处理设备的出水；岸上箱体为水处理的主体，整体箱体材质为碳钢喷塑，厚度1.6mm，尺寸1.6m×1.0m×1.8m，主要包括隔开的四个小箱体，沿着污水进水流方向依次分别为进水箱1、绿沸石填料箱2、火山岩填料箱3和辫式填料箱4，进水管5连接进水箱1，反冲洗进水管6一端连接设备机箱16中的气液混合泵，另一端连接四个小箱体底部的反冲洗水进水口17，反冲洗出水从反冲洗出水口通过反冲洗出水管8排出，辫式填料箱4设置排水口9，水中渣料集中到集渣槽11后的水体通过第一个填料箱的底部进水口12进入到滤料箱，依次以溢流方式流到下一个箱体，最后通过排水口9排出。水中的围隔是采用PVC制成的不透水防污屏障，一体成型，打桩固定；围隔尺寸为长5.0-10.0m、高1-1.2m。围隔在水处理设备出水口的上游阻隔河道水流，留出出水口污水排出空间。

本实施例中所述的进水箱1顶部一侧设置集渣槽11，集渣槽11一侧壁上设置有排渣口7。进水箱1底部设置有曝气盘，曝气盘连接设备机箱16内的曝气风机，进水箱1顶部设置有可向集渣槽11一侧往返移动的刮渣板，通过曝气使得污染物集中，通过刮渣板将污染物进入集渣槽11，然后通过排渣口7排出。设备机箱16设置在进水箱一侧、集渣槽11下方，其内主要有供电系统、曝气风机、气液混合泵和水质检测设备。

本实施例中，进水箱1与绿沸石填料箱2相邻一侧设置有波纹形状隔板10隔离出一个进水箱溢流槽15，水体自然溢流进入槽内经过绿沸石填料箱底部进水口12进入到绿沸石填料箱2，火山岩填料箱3和辫式填料箱进水也是同样原理；火山岩填料箱3内部结构和绿沸石填料箱2相同，污水从绿沸石填料箱隔板13进入溢流槽，并从溢流槽底部连通口进入火山岩填料箱3，通过火山岩填料过滤后，通过火山岩填料箱隔板14溢流进入火山岩填料箱3的溢流槽，再从与辫式填料箱4底部的连通口进入辫式填料箱4；辫式填料箱4内装有辫带式纤维填料，填料的材料可采用锦纶纤维，在辫式填料箱4后部的箱体侧壁上部设置有排水口9，污水进入辫式填料箱4后，经过填料的过滤，然后通过辫式填料箱4后侧上方的排水口9排出。

本实施例中绿沸石填料箱体滤料平均粒径尺寸为5-8cm，火山岩填料箱体滤料平均粒径尺寸为3-5cm，平均孔隙率在40％左右。

本实施例中供电系统包括外接太阳能电池和外接民用电源，太阳能电池为检测系统供电，太阳能电池规格为额定电压12V，容量100AH，气液混合泵、曝气风机和PLC屏幕用民用电供电。水质检测系统主要是选用小功率直流监测一体机，进水处和出水口处分别放置多个检测探头，可实时检测水体PH、ORP、DO指标数据变化，检测结果传输到设备机箱16的PLC屏幕，实时显示监测结果。

在另一个实施例中，进水、气浮和反冲洗使用同一个气液混合泵，进水管连接气液混合泵之后连通进水箱1的进水口，进水管和反冲洗水管6通过三通连接气液混合泵的出水口，通过三通阀的控制进行水处理操作或者反冲洗操作。气液混合泵的吸入口可以利用负压作用吸入气体，高速旋转的泵叶轮将液体与气体混合搅拌，由于泵内的加压混合，气体与液体充分溶解，溶解效率可达80～100％。所需的不同功能性通过闸阀控制，使用气液混合泵，可以提高溶气液制取效率、简化制取装置、降低初期投资。设备型号：SOWQI System-240，泵的规格：流量5m3/h，扬程5m，功率1.5kW。

若水流量大于处理量，水体则通过过滤箱体的侧方反冲洗出水口排出，反冲洗出水口高于排水口10cm。

本实施例的污水处理设备可以用于城镇排水管道排污口的污水治理，在一些其他的实施例中，可以根据具体实际现场的污水排污口的水量，地理等情况确定箱体设备的尺寸，还可以根据实地的水质特征情况，来确定箱体内的滤料形式和种类。一般城市排水管道的污水口大部分是工厂排水，乡村排水管道的污水口大部分是居民的生活用水和地表雨水的汇集，所以需要在排放的源头治理水质，减少河道的污染量，提高排放河流湖泊的水体质量，改善生态环境，因此需要此发明对水体有针对性地治理。

本实施例的水处理设备中是多功能一体化设备，在进水箱设置曝气设备，内曝气进行气浮，减少污水中悬浮物及部分杂质，降低填料池的污染负荷，同时在填料池底部设置反冲洗管，每隔一段时间反冲洗，反冲洗的废水收集后循环处理，避免直接排入河道造成污染。另外，本实施例依次采用绿沸石填料、火山岩填料箱和辫式填料箱进行过滤，绿沸石能够吸收水中的过量氨氮、有机物和重金属离子；火山岩填料对水的阻力小，比表面积大、开孔率高且惰性，有利于微生物的接触挂膜和生长，保持较多的微生物量，形成类似生物膜的过滤处理结构；最后的辫式填料是一种仿生填料，模仿水中的植物结构进一步对水中的污染物进行过滤和吸附，进一步净化水质。与目前市面上的污水口处理设备相比，能够更高效的对水质进行净化，并能够达到国家规定的排放标准。如果出水不合格，可以通过调节填料等实现。

最后需要指出的是，以上所述的实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种适用于城镇排水管道的排污口水处理设备，该水处理设备为箱体型水处理设备，所述的排污口水处理设备包括岸上箱体和水中设备，水中主要包括围隔，其作用是隔离河道原水和排污口水处理设备的出水；岸上箱体为水处理的主体，主要包括隔开的四个小箱体，沿着污水进水流方向依次分别为进水箱(1)、绿沸石填料箱(2)、火山岩填料箱(3)和辫式填料箱(4)，进水管(5)连接进水箱(1)，辫式填料箱(4)设置排水口(9)，反冲洗进水管(6)一端连接设备机箱(16)中的气液混合泵，另一端连接四个小箱体底部反冲洗进水口(17)，反冲洗出水从四个小箱体上部的反冲洗出水口通过反冲洗水出水管(8)排出。

2.根据权利要求1所述的排污口水处理设备，所述的水中的围隔是采用PVC或者土工布制成的不透水防污屏障，由多块防污屏节拼接而成，其拼接方法是将防污屏节通过尼龙绳在连接头处固定连接成所需长度的围隔，其下部穿设有配重链，围隔通过连接固定锚固定或者打桩固定，上部还设有拉力带将防污屏节拉紧，围隔在水处理设备出水口的上游阻隔河道水流，留出出水口污水排出空间。

3.根据权利要求1所述的排污口水处理设备，其特征在于进水箱(1)与绿沸石填料箱(2)相邻一侧设置有波纹形状隔板(10)隔离出一个进水箱溢流槽(15)，水体自然溢流进入槽内经过绿沸石填料箱底部进水口(12)进入到绿沸石填料箱(2)，火山岩填料箱(3)和辫式填料箱进水也是同样原理；进水箱(1)顶部一侧设置集渣槽(11)，集渣槽(11)一侧壁上设置有排渣口(7)。

4.根据权利要求1所述的排污口水处理设备，所述的进水箱(1)底部设置有曝气盘，曝气盘连接设备机箱(16)内的曝气风机，进水箱(1)顶部设置有可向集渣槽(11)一侧往返移动的刮渣板，通过曝气使得污染物集中，通过刮渣板将污染物进入集渣槽(11)，然后通过排渣口(7)排出。

5.根据权利要求1所述的排污口水处理设备，其特征在于火山岩填料箱(3)内部结构和绿沸石填料箱(2)相同，污水从绿沸石填料箱隔板(14)溢流进入绿沸石填料箱的溢流槽，并从其底部连通口进入火山岩填料箱(3)，通过火山岩填料过滤后，通过火山岩填料箱隔板(14)溢流进入火山岩填料箱(3)的溢流槽，再从与辫式填料箱(4)底部的连通口进入辫式填料箱(4)。

6.根据权利要求1所述的排污口水处理设备，其特征在于辫式填料箱(4)内装有辫带式纤维填料，填料的材料可采用锦纶纤维，在辫式填料箱(4)后部的箱体侧壁上部设置有排水口(9)，污水进入辫式填料箱(4)后，经过填料的过滤，然后通过辫式填料箱(4)后侧上方的排水口(9)排出。

7.根据权利要求1-6任一项所述的排污口水处理设备，其特征在于设备机箱(16)设置在进水箱一侧、集渣槽(11)下方，其内主要有供电系统、曝气风机、气液混合泵和水质检测设备。

8.根据权利要求7所述的排污口水处理设备，其特征在于供电系统包括外接太阳能电池和外接民用电源，太阳能电池为检测系统供电，太阳能电池规格为额定电压12V，容量100AH，气液混合泵、曝气风机和显示屏用民用电供电。

9.根据权利要求7所述的排污口水处理设备，其特征在于水质检测系统主要是选用小功率直流监测一体机，进水处和出水口处分别放置多个检测探头，可实时检测水体PH、ORP、DO指标数据变化，检测结果传输到设备机箱(16)的PLC屏幕，实时显示监测结果。

10.根据权利要求5所述的气液混合泵设备，其特征在于进水、气浮和反冲洗使用同一个气液混合泵，进水管连接气液混合泵之后连通进水箱(1)的进水口，进水管和反冲洗水管(6)通过三通连接气液混合泵的出水口，通过三通阀的控制进行水处理操作或者反冲洗操作。

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