CN112321075B - 一种污水处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明一种污水处理设备，其为箱体式设备，箱体内部沿水流方向设置有气浮箱、火山岩填料箱、生物滤料填料箱、无烟煤填料箱和清水箱，气浮箱一侧设置有进水口（6）连接进水管，清水箱同侧的底部设出水口（7），气浮箱一侧设置有溶气泵（8），分别连接气浮箱底部气泡分散盘和清水箱；所述的箱体在进水口（6）相对的一侧设反冲洗进水区（9），反冲洗进水区（9）底部设反冲洗进水管（10）。本发明设备可以安装在靠近排污口的岸上，利用气浮和多重过滤填料的组合处理污水口排放的生活、工业污水，具有去除悬浮物、降解氨氮、磷及有机物等作用，提高水质后排放到河道中。

Description

一种污水处理设备

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处理设备及方法，属于多重污水处理技术领域。

背景技术

近年来，由于城镇规模的扩大、工业经济的发展，河道排污口越来越多，排放污水量超过河道自然净化能力，使得很多城镇河道水质恶化，黑臭水体与富营养化问题严重影响人民生活健康与城市美观。

河湖水体治理项目要以控源截污为前提，而实际情况往往因为地域限制、管网老化、经费不足等问题难以将污水集中处理后排放，尤其是农村、乡镇等人口疏散、地域偏僻的地区污水直排现象普遍。因此，为使河道治理水质长期稳定达标，需对污水口直排污水进行处理，削减污水中的污染物质，降低河道水体污染负荷。

目前针对河道排污口污水治理技术多是在河底放置反应器方式，利用填料进行生物接触氧化或者物理过滤，再辅以水生植物净化水质，一方面，这种方式容易产生排泥问题，如不及时排泥或更换填料会使水质进一步恶化，反应器长期放置在河底会阻碍汛期行洪，且水生植物净化效果有限，另一方面，该方式受地域和气候影响较大，我国北方河道冬季会结冰，水生植物无法生长，河底反应器也难以正常运行。

本申请人的团队致力于解决现有污水处理的难题，经过长时间的研发，设计了多功能便携的污水口处理设备，该设备具有体积小、污水处理效率高、功能性完善、智能化程度高等特点，针对解决河道排污口的污水处理问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有河道排污口污水治理技术存在的使用不方便、净化不达标、效果不稳定、安装不方便等各种缺陷，设计了一种体积小、处理效率高的河道排污口污水处理设备。

本发明要解决的技术问题是：针对小流量的河道排污口污水直排现象，削减入河污水中的有害物质，帮助净化河道水体水质，同时避免出现二次污染，解决排泥问题，安装和维护方便。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：首先采用污水池或者污水围隔隔离河道自然水体与排污口污水，使用潜污泵将隔离污水打入本发明的污水处理设备进行处理，或者将排污管道直接通过过滤池后连接到污水处理设备，污水在污水处理设备中经过多重过滤和处理后，排入河道或者水渠。

具体的，一种污水处理设备，其为箱体式设备，具有长方体箱体，箱体内部沿水流方向设置有气浮箱、火山岩填料箱、生物滤料填料箱、无烟煤填料箱和清水箱，气浮箱一侧设置有进水口连接进水管，清水箱同侧的底部设出水口，气浮箱一侧设置有溶气泵，溶气泵出口连接气浮箱底部气泡分散盘、进口连接清水箱；所述的箱体在进水口相对的一侧设反冲洗进水区，反冲洗进水区底部设反冲洗进水管，通过连接管连接进水泵，所述反冲洗进水区与三个填料箱相邻的侧壁上部均开设有反冲洗进水口，三个填料箱底部在出水口一侧都设有反冲洗出水口，所述的进水泵可以是与位于河道内的潜水泵，也可以是引入反冲洗净水的其他反冲洗水水泵。

进一步地，所述的反冲洗出水口都通过管道连接抽吸泵入口，气浮箱一侧紧邻设置有泥水分离箱，并且，气浮箱与泥水分离箱宽度一致，长度方向上之和等于火山岩填料箱的长度，并且紧邻火山岩填料箱，抽吸泵出水口连接泥水分离箱顶部的入水口，反冲洗水由上往下冲洗填料后排入泥水分离箱，从泥水分离箱底部的滤水排水管排出到污水池或待处理池。

进一步地，所述的气浮箱分为混合反应区和气浮分离区，所述混合反应区与气浮分离区底部都安装有气泡分散盘，气泡分散盘连接溶气泵，分散盘产生微小气泡与污水进水充分混合进入气浮分离区，气浮分离区底部设有曝气分散盘与排空口，曝气分散盘连接曝气风机。

进一步地，所述的溶气泵流量1.8m³/h，扬程10米，功率0.4kw。溶气泵抽取清水池回流水同时泵内负压吸入空气，利用高速旋转的叶轮使气水混合，再用气液分离罐加压进一步提高溶气效率，最后由气泡分散盘释放出大量微小气泡。

进一步地，所述的气浮箱顶部安装小型刮渣机，刮渣机的刮渣板可向泥水分离箱一侧往返移动，从而将浮渣刮至泥水分离箱进行分离收集，气浮处理后的污水从气浮箱底部与火山岩填料箱相连的过水口进入火山岩填料箱。

进一步地，所述的火山岩填料箱底部设置填料框支架，所述火山岩填料箱填料填装方式为独立填料框组合排列式，并排放置在填料框支架上；优选填料框支架高度为10-25cm。

进一步地，所述的火山岩填料箱在与生物滤料填料箱之间的侧壁上设置有横截面为“[”形隔板，隔离出一个出水溢流槽，出水溢流槽底部与生物滤料填料箱连通，所述火山岩填料箱的底部进水口与出水溢流槽出水口分别设置在箱体底部的对角线上。

进一步地，所述的生物滤料填料箱的内部结构与火山岩填料箱相同，不同之处仅在于填料不同。

进一步地，所述的无烟煤填料箱的底部设置填料框支架，无烟煤填料填装方式为独立填料框组合排列式，并排放置在填料框支架上，所述无烟煤填料箱与清水箱相邻的侧壁上部一侧开设有的溢流口，所述溢流口与无烟煤填料箱底部进水口分别设置在箱体的对角方向上，所述清水箱底部设出水口。

进一步地，所述的气浮箱外侧设置有设备电控柜，所述设备电控柜内部有安装实时水质监测设备、监控显示屏和PLC控制器，所述的设备电控柜下方设置有容器泵、抽吸泵和曝气风机。

进一步地，所述的清水箱一侧还设置有加药设备，加药设备主要包括三个加药箱、三个搅拌器和一个隔膜计量泵，每个加药箱内部配设搅拌器，每个加药箱箱壁设有亚克力透明的液位计、底部设有出药口与放空口，所述隔膜计量泵入口端连接三个加药箱底部的出药口，出口端连接清水产水箱。

进一步地，所述的污水处理设备的箱体材质为碳钢喷塑，厚度1.6mm，尺寸2.7m×1.5m×2.0m。

进一步地，所述的实时水质监测设备是将探头直接放入污水围隔内，对围隔内水体的溶解氧、氨氮、COD及ORP进行实时监测，监测结果上传至设备电控柜内智能控制器，根据水质的实际情况自动控制设备的启停与药剂投加机制，同时水质监测结果可实时上传至电脑或其他控制终端。

进一步地，所述设备电控柜可智能控制设备阀门开闭与电机启停，通过数值输入可以让设备自动运行与反洗，有效减少人工操作与运维时间。

本发明产品的有益效果为：

1、本发明提供的污水处理设备使用方便，不受地点限制，可以在工厂污水排放口、城镇污水排放口等有污水产生的地方都可以使用，污水收集方式是使用易安装拆卸、拦截效率高的围隔，无需修建集水池，不影响河道汛期行洪。

2、本发明提供的河道排污口污水处理设备使用了部分回流加压溶气气浮方式，加压溶气水是经过气浮分离和填料净化后的澄清水，溶气效率高，气泡释放效果好。

3、本发明提供的河道排污口污水处理设备填料箱的填料填装方式为独立填料框形式，填料框网格的孔径略小于填料的粒径，盛装填料的同时不阻碍水流经填料，最大限度地提高填料的利用率，另外这种方式便于填料的反洗与清洁，更易于洗出填料中淤堵的污泥与杂质，延长填料的使用周期，同时独立的框体也便于更换填料。

4、本发明提供的河道排污口污水处理设备的填料箱污水流方向为由下往上流经填料，再溢流进入下一箱体，反洗水由上往下冲刷填料，这种相反的水流方向利用重力作用清洗填料，节能高效，简便易行，且污水溢流方式可保证设备停止运行时箱内存水，填料不会干化影响生物挂膜。

5、本发明提供的河道排污口污水处理设备设有泥水分离箱，主要用于过滤填料反洗水，过滤布拦截反洗水中泥沙与杂质，过滤后的出水可以循环进入污水处理设备处理，避免了直接排放导致的污染。

6、本发明提供的河道排污口污水处理设备带有实时在线水质监测设备，监测数据不仅可以上传至移动终端，设备的智能控制系统还能根据水质情况自动控制设备的启停与加药机制，减少人工操作与运维投入。

附图说明

图1是本发明污水处理设备的整体外观示意图一。

图2是本发明污水处理设备的内部结构示意图二。

图3是本发明污水处理设备左侧示意图。

图4是本发明污水处理设备右侧加药设备的示意图。

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。

本实例涉及一种污水处理设备，其为箱体式设备，具有长方体箱体，箱体外壳材质为碳钢喷塑，厚度1.6mm，尺寸2.7m×1.5m×2.0m，箱体内部沿水流方向设置有气浮箱、火山岩填料箱、生物滤料填料箱、无烟煤填料箱和清水箱，气浮箱一侧设置有进水口6连接进水管，清水箱同侧的底部设出水口7，气浮箱一侧设置有溶气泵8，溶气泵8出口连接气浮箱底部气泡分散盘、进口连接清水箱；所述的溶气泵8流量1.8m3/h，扬程10米，功率0.4kw。溶气泵抽取清水池回流水同时泵内负压吸入空气，利用高速旋转的叶轮使气水混合，再用气液分离罐加压进一步提高溶气效率，最后由气泡分散盘释放出大量微小气泡。

所述的箱体在进水口6相对的一侧设反冲洗进水区9，反冲洗进水区9底部设反冲洗进水管10，通过连接管连接进水泵，所述反冲洗进水区9与三个填料箱相邻的侧壁上部均开设有反冲洗进水口19，三个填料箱底部在出水口7一侧都设有反冲洗出水口11，所述的进水泵是位于河道内的潜水泵。所述的反冲洗出水口11都通过管道连接抽吸泵12入口，气浮箱一侧紧邻设置有泥水分离箱13，并且，气浮箱与泥水分离箱13宽度一致，长度方向上之和等于火山岩填料箱的长度，并且紧邻火山岩填料箱，抽吸泵12出水口连接泥水分离箱13顶部的入水口14，反冲洗水由上往下冲洗填料后排入泥水分离箱13，从泥水分离箱13底部的滤水排水管20排出到待处理池循环处理，避免了直接排出反冲洗水造成污染。

本实施例中，所述的气浮箱分为混合反应区和气浮分离区，所述混合反应区与气浮分离区底部都安装有气泡分散盘，气泡分散盘连接溶气泵8，分散盘产生微小气泡与污水进水充分混合进入气浮分离区，气浮分离区底部设有曝气分散盘与排空口15，曝气分散盘连接曝气风机。所述的气浮箱的气浮分离区顶部安装小型刮渣机，刮渣机的刮渣板可向泥水分离箱13一侧往返移动，从而将浮渣刮至泥水分离箱13进行分离收集，气浮处理后的污水从气浮箱底部与火山岩填料箱相连的过水口进入火山岩填料箱。

本实施例中，所述的火山岩填料箱、生物滤料填料箱与无烟煤填料箱的底部都设置填料框支架，三种填料填装方式均为独立填料框组合排列式，并排放置在填料框支架上，填料框支架高度为15cm，独立填料框的网格比填料颗粒略小，避免填料被冲散。本实施例中火山岩填料箱体滤料平均粒径尺寸为6-10cm，平均孔隙率在75%左右，生物滤料填料箱体滤料平均粒径尺寸为8-10cm，平均孔隙率在43%左右，无烟煤填料箱体滤料平均粒径尺寸为4-8cm，平均孔隙率在40%左右。所述的火山岩填料箱在与生物滤料填料箱之间的侧壁上设置有横截面为“[”形隔板16，隔离出一个出水溢流槽17，出水溢流槽17底部与生物滤料填料箱连通，所述火山岩填料箱的底部进水口与出水溢流槽17出水口分别设置在箱体底部的对角线上。所述的生物滤料填料箱的内部结构与火山岩填料箱相同，不同之处仅在于填料不同。所述的无烟煤填料箱与清水箱相邻的侧壁上部一侧开设有的溢流口18，所述溢流口18与无烟煤填料箱底部进水口分别设置在箱体的对角方向上，所述清水箱底部设排水口7，通过管道将过滤后的水排出到河道或者沟渠。

另外，在本实施例中，所述的气浮箱外侧设置有设备电控柜21，所述设备电控柜21内部有安装实时水质监测设备、监控显示屏和PLC控制器，所述的设备电控柜21下方设置有容器泵8、抽吸泵12和曝气风机。所述的实时水质监测设备是将探头直接放入污水围隔内，对围隔内水体的溶解氧、氨氮、COD及ORP进行实时监测，监测结果上传至设备电控柜内智能控制器，根据水质的实际情况自动控制设备的启停与药剂投加机制，同时水质监测结果可实时上传至电脑或其他控制终端。

在另一个实施例中，所述的清水箱另一侧还设置有加药设备，加药设备主要包括三个加药箱22、三个搅拌器23和一个隔膜计量泵24，每个加药箱22内部配设搅拌器23，每个加药箱22箱壁设有亚克力透明的液位计25、底部设有出药口26与放空口27，所述隔膜计量泵24入口端连接三个加药箱22底部的出药口26，出口端连接清水产水箱。三个加药箱中分别存储菌类药剂、生物酶药剂和化学促进药剂，三种药剂混合加入到清水中，清水排出到河道中，在河道中进一步进行生物净化，最终能够对排放环境进行彻底的净化处理，同时能够对排放区域的生态系统进行优化和促进，达到了一次净化，长期有效的效果。

在另一个实施例中， 所述设备电控柜21可智能控制设备阀门开闭与电机启停，通过数值输入可以让设备自动运行与反洗，有效减少人工操作与运维时间。

本实施例的水处理设备中是智能化多功能一体化设备，可以设置自动运行和手动运行程序，自动运行时，设备实时在线水质监测系统上传数据至设备智能控制中心，当水质数据超过人工设定的水质指标限值时，自动启动污水围隔内潜污泵向气浮箱的混合区打水，同时启动溶气泵与加药计量泵，使混合区分散盘释放气泡带动污水中悬浮物在气浮分离区分离，并有刮渣机刮入泥水分离箱，气浮箱出水进入火山岩填料箱、生物滤料填料箱、无烟煤填料箱，污水在三个填料性的流向均为由下往上再溢流进入下一箱体，最后溢流进入清水产水箱，由底部排水管排入河道。自动运行模式下根据设定值，每隔一段时间河底潜水泵与抽吸泵自动启动反洗水由上往下冲刷填料，最后进入泥水分离箱过滤后排入污水围隔循环处理。自动运行模式可远程查看水质状况及设备运行状态，有效节省人工运维投入成本。

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 (7)

1.一种污水处理设备，其为箱体式设备，具有长方体箱体，其特征在于：箱体内部沿水流方向设置有气浮箱、火山岩填料箱、生物滤料填料箱、无烟煤填料箱和清水箱，气浮箱一侧设置有进水口（6）连接进水管，清水箱同侧的底部设出水口（7），气浮箱一侧设置有溶气泵（8），溶气泵（8）出口连接气浮箱底部气泡分散盘、进口连接清水箱；所述的箱体在进水口（6）相对的一侧设反冲洗进水区（9），反冲洗进水区（9）底部设反冲洗进水管（10），通过连接管连接进水泵，所述反冲洗进水区（9）与三个填料箱相邻的侧壁上部均开设有反冲洗进水口（19），三个填料箱底部在出水口（7）一侧都设有反冲洗出水口（11），所述的进水泵是位于河道内的潜水泵；

所述的反冲洗出水口（11）都通过管道连接抽吸泵（12）入口，气浮箱一侧紧邻设置有泥水分离箱（13），并且，气浮箱与泥水分离箱（13）宽度一致，长度方向上之和等于火山岩填料箱的长度，并且紧邻火山岩填料箱，抽吸泵（12）出水口连接泥水分离箱（13）顶部的入水口（14），反冲洗水由上往下冲洗填料后排入泥水分离箱（13），从泥水分离箱（13）底部的滤水排水管（20）排出到污水池或待处理池进行循环处理；所述的气浮箱顶部安装小型刮渣机，刮渣机的刮渣板可向泥水分离箱（13）一侧往返移动，从而将浮渣刮至泥水分离箱（13）进行分离收集，气浮处理后的污水从气浮箱底部与火山岩填料箱相连的过水口进入火山岩填料箱；所述的清水箱一侧还设置有加药设备，加药设备主要包括三个加药箱（22）、三个搅拌器（23）和一个隔膜计量泵（24），每个加药箱（22）内部配设搅拌器（23），每个加药箱（22）箱壁设有亚克力透明的液位计（25）、底部设有出药口（26）与放空口（27），所述隔膜计量泵（24）入口端连接三个加药箱（22）底部的出药口（26），出口端连接清水产水箱；三个加药箱中分别存储菌类药剂、生物酶药剂和化学促进药剂。

2.根据权利要求1所述的污水处理设备，其特征在于：所述气浮箱分为混合反应区和气浮分离区，所述混合反应区与气浮分离区底部都安装有气泡分散盘，气泡分散盘连接溶气泵（8），分散盘产生微小气泡与污水进水充分混合进入气浮分离区，气浮分离区底部设有曝气分散盘与排空口（15），曝气分散盘连接曝气风机。

3.根据权利要求1所述的污水处理设备，所述火山岩填料箱底部设置填料框支架，所述火山岩填料箱填料填装方式为独立填料框组合排列式，并排放置在填料框支架上。

4.根据权利要求1所述的污水处理设备，所述火山岩填料箱在与生物滤料填料箱之间的侧壁上设置有横截面为“[”形隔板（16），隔离出一个出水溢流槽（17），出水溢流槽（17）底部与生物滤料填料箱连通，所述火山岩填料箱的底部进水口与出水溢流槽（17）出水口分别设置在箱体底部的对角线上。

5.根据权利要求4所述的污水处理设备，所述生物滤料填料箱的内部结构与火山岩填料箱相同，不同之处仅在于填料不同。

6.根据权利要求1所述的污水处理设备，所述的无烟煤填料箱的底部设置填料框支架，无烟煤填料填装方式为独立填料框组合排列式，并排放置在填料框支架上，所述无烟煤填料箱与清水箱相邻的侧壁上部一侧开设有的溢流口（18），所述溢流口（18）与无烟煤填料箱底部进水口分别设置在箱体的对角方向上，所述清水箱底部设出水口（7）。

7.根据权利要求1所述的污水处理设备，所述的气浮箱外侧设置有设备电控柜（21），所述设备电控柜（21）内部有安装实时水质监测设备、监控显示屏和PLC控制器，所述的设备电控柜（21）下方设置有溶气泵（8）、抽吸泵（12）和曝气风机。