CN111960606A

CN111960606A - 一种污水处理装置

Info

Publication number: CN111960606A
Application number: CN202010221831.7A
Authority: CN
Inventors: 刘来胜; 李娜; 霍炜洁; 吴佳鹏; 高继军; 王启文
Original assignee: China Institute of Water Resources and Hydropower Research
Current assignee: China Institute of Water Resources and Hydropower Research
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2020-11-20

Abstract

本发明提供了一种污水处理装置，包括箱体、进水口和出水口，所述进水口和所述出水口设置于所述箱体的相对两端，所述箱体内设置有多个隔板，多个所述隔板将所述箱体的内腔分隔成依次连通的格栅池、第一沉淀池、厌氧池、第二沉淀池、生物反应池和绿地生态池，且所述进水口与所述格栅池连通，所述绿地生态池与所述出水口连通；所述绿地生态池还设置有反冲洗系统，所述反冲洗系统包括反冲洗进水管和反冲洗收水管，所述反冲洗收水管的一端沿所述绿地生态池的内侧壁延伸，所述反冲洗收水管的另一端连通所述格栅池或者所述第一沉淀池。本发明实施例提升了污水处理装置的净化效果。

Description

一种污水处理装置

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种污水处理装置。

背景技术

随着环保的重要程度逐步提升，在污水排放之前，往往采用污水处理装置对污水进行净化处理，以降低对环境的污染。

在相关技术中，污水处理装置的结构较为复杂，且各个模块之间(格栅模块、沉淀模块、厌氧模块、绿地生态池等)间隔设置，且通过管道连通，随着污水处理装置使用时间的增长，绿地生态池中的基质将受到污水的影响而发生堵塞或者酸碱度破坏，从而影响绿地生态池的净化效果，使得从绿地生态池排出的水的净化效果降低。

发明内容

本发明实施例提供一种污水处理装置，以解决相关技术中的污水处理装置存在的降低了绿地生态池的净化效果的问题。

为解决以上技术问题，本发明实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种污水处理装置，包括箱体、进水口和出水口，所述进水口和所述出水口设置于所述箱体的相对两端，所述箱体内设置有多个隔板，多个所述隔板将所述箱体的内腔分隔成依次连通的格栅池、第一沉淀池、厌氧池、第二沉淀池、生物反应池和绿地生态池，且所述进水口与所述格栅池连通，所述绿地生态池与所述出水口连通；

所述绿地生态池还设置有反冲洗系统，所述反冲洗系统包括反冲洗进水管和反冲洗收水管，所述反冲洗收水管的一端沿所述绿地生态池的内侧壁延伸，所述反冲洗收水管的另一端连通所述格栅池或者所述第一沉淀池。

可选的，所述第一沉淀池和/或所述第二沉淀池的内侧壁上固定有第一挡板，所述第一挡板与所述第一沉淀池和/或所述第二沉淀池的内侧壁形成有夹角，且所述第一挡板的自由端向靠近所述第一沉淀池和/或所述第二沉淀池底部的方向延伸。

可选的，所述格栅池与所述第一沉淀池之间的隔板上设置有第一过滤孔，所述第一沉淀池与所述厌氧池之间的隔板上设置有第二过滤孔，所述第一过滤孔的水平位置低于所述第二过滤孔的水平位置；

和/或，

所述厌氧池与所述第二沉淀池之间的隔板上设置有第三过滤孔，所述第二沉淀池与所述生物反应池之间的隔板上设置有第四过滤孔，所述第三过滤孔的水平位置低于所述第四过滤孔的水平位置。

可选的，所述厌氧池包括相互连通的一级厌氧池和二级厌氧池，所述一级厌氧池与所述第一沉淀池连通，所述二级厌氧池与所述第二沉淀池连通。

可选的，所述一级厌氧池内的滤料浓度大于所述二级厌氧池内的滤料浓度。

可选的，所述厌氧池内设置有多个折流板，多个所述折流板的第一侧边穿插固定于所述厌氧池的顶壁和底壁，以使所述厌氧池内的液体在所述折流板之间的间隙内呈S型流动。

可选的，所述生物反应池内设置有用于固定微生物的第二挡板，所述第二挡板穿插固定于所述生物反应池内的第一侧壁和第二侧壁，以使所述生物反应池内的液体在所述第二挡板之间的间隙内呈S型流动，其中，所述第一侧壁和所述第二侧壁相对。

可选的，污水处理装置还包括：光伏发电组件和与所述光伏发电组件连接的发热组件，所述发热组件绕设于所述箱体外，所述光伏发电组件为所述发热组件提供电能。

可选的，所述光伏发电组件包括：光伏发电板、与所述光伏发电板连接的蓄电池，以及与所述蓄电池连接的逆变器，所述逆变器用于与外部用电设备连接。

可选的，所述箱体与所述隔板为注塑工艺制成的一体成型结构。

本发明实施例提供的污水处理装置，包括箱体、进水口和出水口，所述进水口和所述出水口设置于所述箱体的相对两端，所述箱体内设置有多个隔板，多个所述隔板将所述箱体的内腔分隔成依次连通的格栅池、第一沉淀池、厌氧池、第二沉淀池、生物反应池和绿地生态池，且所述进水口与所述格栅池连通，所述绿地生态池与所述出水口连通；所述绿地生态池还设置有反冲洗系统，所述反冲洗系统包括反冲洗进水管和反冲洗收水管，所述反冲洗收水管的一端沿所述绿地生态池的内侧壁延伸，所述反冲洗收水管的另一端连通所述格栅池或者所述第一沉淀池。这样，能够利用反冲洗进水管喷出的液体对绿地生态池中的基质进行冲洗，并将冲洗后的液体通过反冲洗收水管导入格栅池或者第一沉淀池中，以利用上述污水处理装置中的第一沉淀池、厌氧池、第二沉淀池、生物反应池和绿地生态池对该冲洗后的液体进行净化处理，减少从绿地生态池排出的液体的污染，提升了污水处理装置的净化效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅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是本发明实施例提供的一种污水处理装置的结构图；

图2是本发明实施例提供的另一种污水处理装置的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例的工的污水处理装置将厌氧-好氧技术与人工湿地技术进行结合，用于对农村生活污水进行净化处理。该污水处理装置中，在对污水进行初步的过滤与沉淀之后，利用二级厌氧池与沉淀池、生物反应池连接在一起，进行农村生活污水的处理，后接垂直型人工湿地进行处理，能够提高污水处理效果。

请参阅图1，是本发明实施例提供的一种污水处理装置的结构示意图，如图1所示，该污水处理装置，其特征在于，包括箱体1、进水口2和出水口3，进水口2和出水口3设置于箱体1的相对两端，箱体1内设置有多个隔板4，隔板4将所述箱体1的内腔分隔成依次连通的格栅池11、第一沉淀池12、厌氧池13、第二沉淀池14、生物反应池15和绿地生态池16，且进水口2与格栅池11连通，绿地生态池16与出水口3连通；绿地生态池16还设置有反冲洗系统5，反冲洗系统5包括反冲洗进水管51和反冲洗收水管52，反冲洗收水管52的一端沿绿地生态池16的内侧壁延伸，反冲洗收水管52的另一端连通格栅池11或者第一沉淀池12。

在具体实施中，上述绿地生态池16为垂直型人工生态湿地池，如图1和图2所示，绿地生态池16包括由上之下依次设置的土壤层161、页岩层162、沸石层163、蛭石层164和基层165，在工作过程中，绿地生态池16中的水由土壤层161往下逐层渗漏至基层165，出水口3与绿地生态池16的底部(即基层165)连通。

具体的，页岩层162为8～20mm(毫米)的页岩，沸石层163为5～10mm的沸石，蛭石层164为3～6mm的蛭石，基层165为火山岩和砾石按照1:1的浓度形成的混合物其厚度为3～6mm。

另外，进水口2的水平位置高于出水口3的水平位置，优选的，该进水口2与格栅池11的上部连通，这样，能够利用重力效应驱使从进水口2进入的污水向出水口3的方向流动。

另外，如图1和图2所示，格栅池11、第一沉淀池12、厌氧池13、第二沉淀池14和生物反应池15之间的隔板4上设置有过滤孔，以通过该过滤孔连通格栅池11、第一沉淀池12、厌氧池13、第二沉淀池14和生物反应池15。且生物反应池15和绿地生态池16之间通过连接管6连通，该连接管6上设置有第一水泵61，以通过第一水泵61驱使生物反应池15内的液体流向绿地生态池16的上端。具体的，连接管6位于生物反应池15内的一端延伸至生物反应池15的底部，以使从生物反应池15上端进入生物反应池15的污水经过生物反应池15中的微生物进行充分净化后从其底部排入绿地生态池16中。

需要说明的是，如图1和图2所示，在具体实施中，绿地生态池16的上端呈开口结构，从而能够在绿地生态池16的上表面种植植物，例如：韭菜、生菜等，该植物能够吸收N(氮元素)和P(磷元素)，从而提升污水处理装置对N和P的净化效果。当然，绿地生态池16的上端也可以呈闭口结构，并在绿地生态池16内种植藻类等植物，或者在绿地生态池16内设置光源，并种植植物，在此不作具体限定。

在具体实施中，如图1和图2所示，反冲洗进水管51与反冲洗进水箱53连通，且反冲洗进水管51上设置有第二水泵54，以通过第二水泵54驱使反冲洗进水管51向绿地生态池16内注入一定压强的液体，该注入的液体对绿地生态池16内基质进行冲洗，以带走该基质内的杂质。另外，反冲洗收水管52上设置有第三水泵55，以通过第三水泵55驱使冲洗后形成的污水通过反冲洗收水管52导入格栅池11或者所述第一沉淀池12中，该反冲洗进水管51延伸至绿地生态池16内的部分与反冲洗收水管52延伸至绿地生态池16内的部分分别沿绿地生态池16的相对两内侧壁延伸，且反冲洗进水管51和反冲洗收水管52上开设有多个间隔设置的通孔，该通孔可以与绿地生态池16内的每一层基质对应，以通过反冲洗进水管51上与每一基质层对应的通孔流出的液体对该层基质进行冲洗。例如：如图1和图2所示，绿地生态池16包括由上之下依次设置的土壤层161、页岩层162、沸石层163、蛭石层164和基层165，则反冲洗进水管51和反冲洗收水管52上分别可以设置5个通孔，以使每一通孔与一层基质对应。在应用中，从反冲洗进水管51上的第一通孔排出的液体大部分通过第二通孔流入反冲洗收水管52，其中，第一通孔和第二通孔与绿地生态池16中的同一基质层对应。

在应用中，可以将箱体1埋设于地下，以减少污水处理装置的占用空间。

可选的，所述土壤层161由土壤和农作物秸秆的混合物构成，所述基层165由火山岩与砾石的混合物构成。

在应用中，上述农作物秸秆可以提供C(碳元素)源，该C源跟随污水的流动进入绿地生态池16中，为该绿地生态池16补充C源，可以提升绿地生态池16对N(氮元素)和P(磷元素)的净化效果。

可选的，如图1和图2所示，第一沉淀池12和/或第二沉淀池14的内侧壁上固定有第一挡板7，所述第一挡板7与所述第一沉淀池12和/或所述第二沉淀池14的内侧壁形成有夹角，且所述第一挡板7的自由端向靠近所述第一沉淀池12和/或所述第二沉淀池14底部的方向延伸。

其中，第一挡板7的数量可以是多个，且可以穿插设置于第一沉淀池12和/或第二沉淀池14的各个内侧壁上。

本实施方式中，第一沉淀池12和/或第二沉淀池14内的污水将会流动，该流动的污水在经过第一挡板7时，形成涡流，以减缓污水的流速，从而加速污水中的沉淀物沉淀于第一挡板7的上侧。

这样，在沉淀物沉淀至一定量时，将从第一挡板7的上侧滑落至第一沉淀池12和/或第二沉淀池14的底部，从而提升了第一沉淀池12和/或第二沉淀池14的沉淀效果。

优选的，第一挡板7与第一沉淀池12和/或第二沉淀池14的侧壁之间的夹角为45°。该角度下，有利于提升第一挡板7用于承载沉淀物的面积，并利于沉淀的污泥滑落。

另外，还可以在格栅池11、第一沉淀池12和第二沉淀池14的底部设置排泥管(未标号)，以及时排出底部沉淀的污泥。

可选的，所述格栅池11与所述第一沉淀池12之间的隔板上设置有第一过滤孔41，第一沉淀池12与所述厌氧池13之间的隔板上设置有第二过滤孔42，所述第一过滤孔41的水平位置低于所述第二过滤孔42的水平位置；

和/或，

所述厌氧池13与所述第二沉淀池14之间的隔板上设置有第三过滤孔43，所述第二沉淀池14与所述生物反应池15之间的隔板上设置有第四过滤孔44，所述第三过滤孔43的水平位置低于所述第四过滤孔44的水平位置。

本实施方式中，第一过滤孔41的水平位置低于第二过滤孔42的水平位置，使得第一沉淀池12内的污水由下端向上端流动；第三过滤孔43的水平位置低于第四过滤孔44的水平位置，使得第二沉淀池14内的污水由下端向上端流动，这样，能够该流动的污水在第一挡板7的上侧形成涡流，以加速沉淀物沉淀于第一挡板7的上侧。

可选的，如图1和图2所示，厌氧池13包括相互连通的一级厌氧池131和二级厌氧池132，一级厌氧池131与第一沉淀池132连通，二级厌氧池132与第二沉淀池14连通。

在具体实施中，一级厌氧池131和二级厌氧池132中可以添加不同浓度或者不同种类的挂膜厌氧菌，例如：一级厌氧池131内的滤料浓度大于二级厌氧池132内的滤料浓度。

这样，可以通过二级厌氧池132对一级厌氧池131处理后的污水进行更进一步的净化作用，从而提升厌氧池的净化效果。

可选的，如图1和图2所示，厌氧池13内设置有多个折流板8，多个所述折流板8的第一侧边穿插固定于厌氧池13的顶壁和底壁，以使厌氧池13内的液体在折流板8之间的间隙内呈S型流动。

需要说明的是，如图1和图2所示实施例中，一级厌氧池131中包括3个折流板8，二级厌氧池132中包括4个折流板8，这样，能够延长污水在一级厌氧池131和二级厌氧池132中的流动路径，从而提升厌氧反硝化反应的反应效率。

其中，折流板8的第一侧边和第二侧边可以延伸至与厌氧池13(一级厌氧池131和二级厌氧池132)的内壁连接，该第一侧边和第二侧边为与第一侧边和第二侧边固定于厌氧池13(一级厌氧池131和二级厌氧池132)内壁的侧边相邻的两个侧边。

这样，能够避免污水沿折流板侧边与厌氧池内壁之间的间隙流动，从而提升折流效果。

需要说明的是，在具体实施中，还可以设置其他数量的折流板8，在此不作具体限定。

本实施方式中，可以提升污水在厌氧池13中的流动路径，以增加厌氧池13中的厌氧菌与污水的接触率，从而提升厌氧池13的净化效率。

可选的，所述生物反应池15内设置有用于固定微生物的第二挡板9，所述第二挡板9穿插固定于所述生物反应池15内的第一侧壁和第二侧壁，以使所述生物反应池15内的液体在所述第二挡板9之间的间隙内呈S型流动，其中，所述第一侧壁和所述第二侧壁相对。

在具体实施中，采用微生物固定化技术将微生物固定于第二挡板9上，另外，上述第二挡板9的设置方式与上述折流板8的设置方式相同，不同在于第二挡板9为横向延伸结构，而折流板8为纵向延伸结构，该第二挡板9的设置方式可以参照折流板8的设置方式，在此不对第二挡板9的设置方式进行具体阐述。

另外，生物反应池15的第三侧壁和第四侧壁上还可以设置射流曝气机，该第三侧壁和第四侧壁为位于第一侧壁和第二侧壁之间的相对两侧壁，具体的，第三侧壁和第四侧壁上分别设置有两个射流曝气机，位于同一侧壁上的两个射流曝气机间隔0.3米。

本实施方式中，可以提升污水在生物反应池15中的流动路径，以增加生物反应池15中的污水净化菌与污水的接触率，从而提升生物反应池15的净化效率。

可选的，如图1和图2所示，污水处理装置还包括：光伏发电组件10和与所述光伏发电组件连接的发热组件(未图示)，所述发热组件绕设于箱体1外，所述光伏发电组件10为所述发热组件提供电能。

其中，发热组件可以包括金属导热管，该金属导热管绕设于箱体1外，且该金属导热管内壁刷防锈漆，该金属导热管的外壁包裹岩棉材料的隔温层。

具体的，在将上述污水处理装置应用于处理农村生活污水的应用场景下，箱体1的整体体积为2.5×0.4×1.5(单位：米)。其中，前端的格栅池11、第一沉淀池12、一级厌氧池131、第二沉淀池14的体积都为0.2×0.4×1.5(单位：米)；二级厌氧池132体积为0.3×0.4×1.5(单位：米)；生物反应池15的体积为0.4×0.4×1.5(单位：米)；后端的绿地生态池16主体为1×0.4×1.5(单位：米)。另外，上述金属导热管的直径为10cm，且箱体1的第一侧和第二侧分别布置有32根金属导热管，其中，箱体1的第一侧和第二侧为除了进水口11和出水后所在侧边之外的另外的相对两侧边。

在具体实施中，可以将污水处理装置的箱体1埋设于地下，这样，在冬季等气温低下的情况下，将降低厌氧池13、生物反应池15和绿地生态池16的污水处理效果，本实施方式中，通过绕设于箱体1外的发热组件以使箱体1保持相对稳定的温度，例如：30度等，这样能够使污水处理装置的污水处理效果更加稳定和可靠。另外，通过光伏发电组件10为发热组件提供电能，能够节省能源。

可选的，如图2所示，所述光伏发电组件10包括：光伏发电板101、与所述光伏发电板101连接的蓄电池102，以及与所述蓄电池102连接的逆变器103，逆变器103用于与外部用电设备连接。

具体的，光伏发电板101包括2块单晶硅太阳能板和与该2块单晶硅太阳能板连接的40A(安培)控制器，蓄电池102为12V(伏特)24AH(安时)的铅酸蓄电池，光伏发电板101的面积为1.58×0.81(单位：米)，光伏发电组件10的功率为200W(瓦特)24V(伏特)。两块太阳能板一天可以发电2度左右，除了冬季进行人工湿地的保温外，还可以污水处理装置中支撑射流曝气机和泵等用电设备的使用。另外，逆变器103为12V(伏特)4500W(瓦特)的纯正弦波逆变器，在夏季，利用该纯正弦波逆变器，可以将电能转化为家用厨房电器等的使用电能。

本实施方式中，可以将光伏发电板101转化的电能进行存储，并为外部用电设备提供电能。在夏季等温度较高的环境下，无需对埋设于地下的箱体1进行加热时，可以通过蓄电池102存储光伏发电板101转化的电能，并通过逆变器103将蓄电池102与外部用电设备连通，以为外部用电设备提供电能，能够提升光伏发电板101的利用效率。

可选的，箱体1与隔板4为注塑工艺制成的一体成型结构。

这样，能够简化箱体1与隔板4的制造工艺，且使箱体1与隔板4之间的连接结构更加可靠。

需要说明的是，如图1和图2所示，格栅池11、第一沉淀池12和第二沉淀池14的顶部开设有清掏口20(图2中仅对第二沉淀池14上的清掏口20进行标号)，以通过该清掏口20对格栅池11、第一沉淀池12和第二沉淀池14内的杂质进行清掏处理。

另外，第一厌氧池131和第二厌氧池132的顶部还设置有排气孔30和检查口40(图2中仅对第一厌氧池131上的排气孔30和检查口40进行标号)，以通过该排气孔30将第一厌氧池131和第二厌氧池132内的空气排出，以调节第一厌氧池131和第二厌氧池132内的厌氧环境，具体可以用于排出第一厌氧池131和第二厌氧池132内氮气(N₂)或者二氧化氮(N₂O)。

另外，第一厌氧池131和第二厌氧池132内往往设置有悬浮性填料，例如：纤维球等，以吸附厌氧菌，并可以通过检查口40检查或更换悬浮性填料及其上吸附的厌氧菌。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种污水处理装置，其特征在于，包括箱体、进水口和出水口，所述进水口和所述出水口设置于所述箱体的相对两端，所述箱体内设置有多个隔板，多个所述隔板将所述箱体的内腔分隔成依次连通的格栅池、第一沉淀池、厌氧池、第二沉淀池、生物反应池和绿地生态池，且所述进水口与所述格栅池连通，所述绿地生态池与所述出水口连通；

2.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于，所述第一沉淀池和/或所述第二沉淀池的内侧壁上固定有第一挡板，所述第一挡板与所述第一沉淀池和/或所述第二沉淀池的内侧壁形成有夹角，且所述第一挡板的自由端向靠近所述第一沉淀池和/或所述第二沉淀池底部的方向延伸。

3.根据权利要求1或2所述的污水处理装置，其特征在于，所述格栅池与所述第一沉淀池之间的隔板上设置有第一过滤孔，所述第一沉淀池与所述厌氧池之间的隔板上设置有第二过滤孔，所述第一过滤孔的水平位置低于所述第二过滤孔的水平位置；

和/或，

4.根据权利要求1或2所述的污水处理装置，其特征在于，所述厌氧池包括相互连通的一级厌氧池和二级厌氧池，所述一级厌氧池与所述第一沉淀池连通，所述二级厌氧池与所述第二沉淀池连通。

5.根据权利要求4所述的污水处理装置，其特征在于，所述一级厌氧池内的滤料浓度大于所述二级厌氧池内的滤料浓度。

6.根据权利要求1或2所述的污水处理装置，其特征在于，所述厌氧池内设置有多个折流板，多个所述折流板的第一侧边穿插固定于所述厌氧池的顶壁和底壁，以使所述厌氧池内的液体在所述折流板之间的间隙内呈S型流动。

7.根据权利要求1或2所述的污水处理装置，其特征在于，所述生物反应池内设置有用于固定微生物的第二挡板，所述第二挡板穿插固定于所述生物反应池内的第一侧壁和第二侧壁，以使所述生物反应池内的液体在所述第二挡板之间的间隙内呈S型流动，其中，所述第一侧壁和所述第二侧壁相对。

8.根据权利要求1或2所述的污水处理装置，其特征在于，还包括：光伏发电组件和与所述光伏发电组件连接的发热组件，所述发热组件绕设于所述箱体外，所述光伏发电组件为所述发热组件提供电能。

9.根据权利要求8所述的污水处理装置，其特征在于，所述光伏发电组件包括：光伏发电板、与所述光伏发电板连接的蓄电池，以及与所述蓄电池连接的逆变器，所述逆变器用于与外部用电设备连接。

10.根据权利要求1或2所述的污水处理装置，其特征在于，所述箱体与所述隔板为注塑工艺制成的一体成型结构。