CN113213702A - 一种低能耗高效污水处理装置及处理方法 - Google Patents

Abstract

一种低能耗高效污水处理装置及处理方法，包括机架、进水组件、一级处理组件、二级处理组件、三级处理组件、出水组件和供能组件；进水组件和出水组件分别设置在机架的进水端和出水端。本发明通过设置一级处理组件，设置过滤部件避免过滤网的过滤效率较低，导致过滤罐内的水流发生堵塞，提高净化效率；通过设置二级处理组件，利用吸附剂溶解部件、进水部件和加压混合部件生产出吸附剂溶液，便于灵活调整二级处理中所需要的吸附剂的种类的浓度，提高本发明的实用性，使处理罐内的净化效率更高；通过设置三级处理组件，利用压力泵对污水进行加压，利用加热器对净化罐内的温度进行升高，增大净化效率；设置供能组件，提高本发明的节能环保效果。

Description

一种低能耗高效污水处理装置及处理方法

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种低能耗高效污水处理装置及处理方法。

背景技术

污水处理是一种为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。按污水来源分类，污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等，而生活污水就是日常生活产生的污水，是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物，包括：漂浮和悬浮的大小固体颗粒、胶状和凝胶状扩散物以及纯溶液。由此，也对污水相应的进行一级处理、二级处理和三级处理。

现有的污水处理装置能耗较高，节能环保效果较差，并且对污水的一级处理、二级处理和三级处理缺少整合，导致污水的净化效率较低，并且在二级处理中，净化所用的吸附剂的浓度和成分无法进行实时调节，导致整体处理装置的灵活性较差，实用性较低。

发明内容

（一）发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种低能耗高效污水处理装置及处理方法，通过设置一级处理组件，设置过滤部件避免过滤网的过滤效率较低，导致过滤罐内的水流发生堵塞，提高净化效率；通过设置二级处理组件，利用吸附剂溶解部件、进水部件和加压混合部件生产出吸附剂溶液，便于灵活调整二级处理中所需要的吸附剂的种类的浓度，提高本发明的实用性，使处理罐内的净化效率更高，并设置调温器，使处理罐的温度保持在净化效率较高的温度范围内；通过设置三级处理组件，利用压力泵对污水进行加压，利用加热器对净化罐内的温度进行升高，提高活性炭的活性，增大净化效率；通过设置供能组件，利用二级处理时产生的沼气进行发电，提高本发明的节能环保效果。

（二）技术方案

本发明提供了一种低能耗高效污水处理装置及处理方法，该装置包括机架、进水组件、一级处理组件、二级处理组件、三级处理组件、出水组件和供能组件；进水组件和出水组件分别设置在机架的进水端和出水端；一级处理组件、二级处理组件和三级处理组件沿工作方向连通设置在机架上；供能组件包括第一沼气发电机、沼气收集器和第二沼气发电机；沼气收集器设置在二级处理组件上；第一沼气发电机和第二沼气发电机与沼气收集器连接且分别与一级处理组件、二级处理组件和三级处理组件电性连接；一级处理组件的进水端与进水组件连通设置，一级处理组件包括过滤罐和过滤部件；过滤罐的下端设置有沉淀池；过滤部件设置在过滤罐上；二级处理组件包括吸附剂溶解部件、进水部件、加压混合部件和生物处理部件；进水部件连通设置在吸附剂溶解部件上；吸附剂溶解部件的出料端与加压混合部件的进料端连通设置；加压混合部件的进水端与一级处理组件的出水端连通设置，加压混合部件的出水端与生物处理部件的进水端连通设置；三级处理组件的进水端与二级处理组件的出水端连通设置；出水组件包括二级处理出水管和三级处理出水管；二级处理出水管的进水端与生物处理部件的出水端连通设置；三级处理出水管的进水端与三级处理组件的出水端连通设置。

优选的，过滤部件包括过滤网、导向杆和气缸；导向杆设置在过滤罐上；过滤网与导向杆滑动连接，并且滑动设置在过滤罐上。

优选的，过滤罐的出水端与加压混合部件的进水端连通设置，且之间连通设置有第一单向阀。

优选的，吸附剂溶解部件包括粉碎斗、第一驱动件、转动杆、过滤板、溶解斗和第三单向阀；粉碎斗上设置有固体吸附剂进料口；由第一驱动件驱动的转动杆转动设置在粉碎斗上；溶解斗设置在粉碎斗的出料端；过滤板设置在粉碎斗的出料端上，且位于粉碎斗和溶解斗之间；第三单向阀连通设置在溶解斗的出水端，且与加压混合部件的进水端连通设置。

优选的，进水部件包括水箱和第二单向阀；水箱设置在机架上，且水箱的出水端与吸附剂溶解部件的进水端连通设置；第二单向阀连通设置在水箱的出水端。

优选的，加压混合部件包括混合仓、加压喷头、第二驱动件和混合叶片；加压喷头设置在混合仓的进料端，加压喷头的出料端位于混合仓内部，且与吸附剂溶解部件的出水端连通设置；混合仓的进水端与一级处理组件的出水端连通设置；由第二驱动件驱动的混合叶片转动设置在混合仓上。

优选的，生物处理部件包括处理罐、调温器和生物膜；处理罐的进水端与加压混合部件的出水端连通设置；调温器设置在处理罐的表面；生物膜设置在处理罐的内部。

优选的，三级处理组件包括压力泵、净化罐、活性炭和加热器；净化罐的进水端与生物处理部件的出水端连通设置；压力泵连通设置在净化罐的进水端；活性炭设置在净化罐内；加热器设置在净化罐上。

优选的，第一沼气发电机与第二驱动件电性连接；第二沼气发电机与压力泵电性连接。

本发明对污水的净化方法如下：

S1、污水经过进水组件进入一级处理组件；

S2、污水在一级处理组件内通过过滤部件进行漂浮和悬浮的大小固体颗粒的过滤，并且在沉淀池内沉淀杂质；完成一级处理的污水经过第一单向阀进入加压混合部件内；

S3、向粉碎斗内加入固体吸附剂；第一驱动件带动转动杆对固体吸附剂进行粉碎；满足直径尺寸的固体吸附剂通过过滤板进入溶解斗；溶剂通过第二单向阀进入溶解斗；吸附剂溶液从溶解斗中通过第三单向阀和加压喷头的加压后，进入混合仓，并且在混合叶片的带动下与污水充分混合，并进入处理罐；污水在吸附溶液和生物膜的处理下，分离出胶状和凝胶状扩散物；最终从处理罐的出水端流出；

S4、经过二级处理后依旧含有其他未分离溶液的污水经过压力泵的加压，进入净化罐；活性炭对污水内剩余的杂质进行吸附；

S5、经过一级处理和二级处理后得到的净水从二级处理出水管流出；经过三级处理得到的净水从三级处理出水管流出。

与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

一、通过设置一级处理组件，设置过滤部件避免过滤网的过滤效率较低，导致过滤罐内的水流发生堵塞，提高净化效率；

二、通过设置二级处理组件，利用吸附剂溶解部件、进水部件和加压混合部件生产出吸附剂溶液，便于灵活调整二级处理中所需要的吸附剂的种类的浓度，提高本发明的实用性，使处理罐内的净化效率更高，并设置调温器，使处理罐的温度保持在净化效率较高的温度范围内；

三、通过设置三级处理组件，利用压力泵对污水进行加压，利用加热器对净化罐内的温度进行升高，提高活性炭的活性，增大净化效率；

四、通过设置供能组件，利用二级处理时产生的沼气进行发电，提高本发明的节能环保效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种低能耗高效污水处理装置及处理方法的结构示意图。

图2为本发明提出的一种低能耗高效污水处理装置及处理方法的剖视图。

图3为图2中A处的局部放大图。

图4为图2中B处的局部放大图。

图5为图2中C处的局部放大图。

图6为图2中D处的局部放大图。

附图标记：1、机架；2、进水组件；3、一级处理组件；4、二级处理组件；5、三级处理组件；6、出水组件；7、过滤部件；8、吸附剂溶解部件；9、进水部件；10、加压混合部件；11、供能组件；12、生物处理部件；13、二级处理出水管；14、三级处理出水管；15、过滤罐；16、第一单向阀；17、沉淀池；18、过滤网；19、导向杆；20、气缸；21、粉碎斗；22、第一驱动件；23、转动杆；24、过滤板；25、溶解斗；26、第三单向阀；27、水箱；28、第二单向阀；29、混合仓；30、加压喷头；31、第二驱动件；32、混合叶片；33、第一沼气发电机；34、沼气收集器；35、第二沼气发电机；36、处理罐；37、调温器；38、生物膜；39、压力泵；40、净化罐；41、活性炭；42、加热器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1-6所示，本发明提出的一种低能耗高效污水处理装置及处理方法，该装置包括机架1、进水组件2、一级处理组件3、二级处理组件4、三级处理组件5、出水组件6和供能组件11；进水组件2和出水组件6分别设置在机架1的进水端和出水端；一级处理组件3、二级处理组件4和三级处理组件5沿工作方向连通设置在机架1上；供能组件11包括第一沼气发电机33、沼气收集器34和第二沼气发电机35；沼气收集器34设置在二级处理组件4上，对二级处理组件4中产生的沼气进行收集，并传送至第一沼气发电机33和第二沼气发电机35；第一沼气发电机33和第二沼气发电机35与沼气收集器34连接且分别与一级处理组件3、二级处理组件4和三级处理组件5电性连接；一级处理组件3的进水端与进水组件2连通设置，一级处理组件3包括过滤罐15和过滤部件7；过滤罐15的下端设置有沉淀池17；过滤部件7设置在过滤罐15上；二级处理组件4包括吸附剂溶解部件8、进水部件9、加压混合部件10和生物处理部件12；进水部件9连通设置在吸附剂溶解部件8上；吸附剂溶解部件8的出料端与加压混合部件10的进料端连通设置；加压混合部件10的进水端与一级处理组件3的出水端连通设置，加压混合部件10的出水端与生物处理部件12的进水端连通设置；三级处理组件5的进水端与二级处理组件4的出水端连通设置；出水组件6包括二级处理出水管13和三级处理出水管14；二级处理出水管13的进水端与生物处理部件12的出水端连通设置；三级处理出水管14的进水端与三级处理组件5的出水端连通设置。

在一个可选的实施例中，过滤部件7包括过滤网18、导向杆19和气缸20；导向杆19设置在过滤罐15上；过滤网18与导向杆19滑动连接，并且滑动设置在过滤罐15上；气缸20推动过滤网18在过滤罐15上上下移动，避免过滤网18过滤速度较慢，导致过滤罐15内的水流发生堵塞。

在一个可选的实施例中，过滤罐15的出水端与加压混合部件10的进水端连通设置，且之间连通设置有第一单向阀16；第一单向阀16的流通方向是由过滤罐15流向加压混合部件10。

在一个可选的实施例中，吸附剂溶解部件8包括粉碎斗21、第一驱动件22、转动杆23、过滤板24、溶解斗25和第三单向阀26；粉碎斗21上设置有固体吸附剂进料口；由第一驱动件22驱动的转动杆23转动设置在粉碎斗21上；溶解斗25设置在粉碎斗21的出料端；过滤板24设置在粉碎斗21的出料端上，且位于粉碎斗21和溶解斗25之间；第三单向阀26连通设置在溶解斗25的出水端，且与加压混合部件10的进水端连通设置；第三单向阀26的流通方向是由溶解斗25流向加压混合部件10。

在一个可选的实施例中，进水部件9包括水箱27和第二单向阀28；水箱27设置在机架1上，且水箱27的出水端与吸附剂溶解部件8的进水端连通设置；第二单向阀28连通设置在水箱27的出水端；第二单向阀28的流通方向是由水箱27流向溶解斗25。

在一个可选的实施例中，加压混合部件10包括混合仓29、加压喷头30、第二驱动件31和混合叶片32；加压喷头30设置在混合仓29的进料端，加压喷头30的出料端位于混合仓29内部，且与吸附剂溶解部件8的出水端连通设置；混合仓29的进水端与一级处理组件3的出水端连通设置；由第二驱动件31驱动的混合叶片32转动设置在混合仓29上。

在一个可选的实施例中，生物处理部件12包括处理罐36、调温器37和生物膜38；处理罐36的进水端与加压混合部件10的出水端连通设置；调温器37设置在处理罐36的表面，设置调温器37保证处理罐36的温度处于净化效率较高的温度范围内；生物膜38设置在处理罐36的内部。

在一个可选的实施例中，三级处理组件5包括压力泵39、净化罐40、活性炭41和加热器42；净化罐40的进水端与生物处理部件12的出水端连通设置；压力泵39连通设置在净化罐40的进水端；活性炭41设置在净化罐40内；加热器42设置在净化罐40上，加热器42工作后对净化罐40进行加热，提高活性炭41的净化效率和活性。

在一个可选的实施例中，第一沼气发电机33与第二驱动件31电性连接；第二沼气发电机35与压力泵39电性连接。

本发明对污水的净化方法如下：

S1、污水经过进水组件2进入一级处理组件3；

S2、污水在一级处理组件3内通过过滤部件7进行漂浮和悬浮的大小固体颗粒的过滤，并且在沉淀池17内沉淀杂质；完成一级处理的污水经过第一单向阀16进入加压混合部件10内；

S3、向粉碎斗21内加入固体吸附剂；第一驱动件22带动转动杆23对固体吸附剂进行粉碎；满足直径尺寸的固体吸附剂通过过滤板24进入溶解斗25；溶剂通过第二单向阀28进入溶解斗25；吸附剂溶液从溶解斗25中通过第三单向阀26和加压喷头30的加压后，进入混合仓29，并且在混合叶片32的带动下与污水充分混合，并进入处理罐36；污水在吸附溶液和生物膜38的处理下，分离出胶状和凝胶状扩散物；最终从处理罐36的出水端流出；

S4、经过二级处理后依旧含有其他未分离溶液的污水经过压力泵39的加压，进入净化罐40；活性炭41对污水内剩余的杂质进行吸附；

S5、经过一级处理和二级处理后得到的净水从二级处理出水管13流出；经过三级处理得到的净水从三级处理出水管14流出。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种低能耗高效污水处理装置及处理方法，其特征在于，该装置包括机架（1）、进水组件（2）、一级处理组件（3）、二级处理组件（4）、三级处理组件（5）、出水组件（6）和供能组件（11）；进水组件（2）和出水组件（6）分别设置在机架（1）的进水端和出水端；一级处理组件（3）、二级处理组件（4）和三级处理组件（5）沿工作方向连通设置在机架（1）上；供能组件（11）包括第一沼气发电机（33）、沼气收集器（34）和第二沼气发电机（35）；沼气收集器（34）设置在二级处理组件（4）上；第一沼气发电机（33）和第二沼气发电机（35）与沼气收集器（34）连接且分别与一级处理组件（3）、二级处理组件（4）和三级处理组件（5）电性连接；

一级处理组件（3）的进水端与进水组件（2）连通设置，一级处理组件（3）包括过滤罐（15）和过滤部件（7）；过滤罐（15）的下端设置有沉淀池（17）；过滤部件（7）设置在过滤罐（15）上；

二级处理组件（4）包括吸附剂溶解部件（8）、进水部件（9）、加压混合部件（10）和生物处理部件（12）；进水部件（9）连通设置在吸附剂溶解部件（8）上；吸附剂溶解部件（8）的出料端与加压混合部件（10）的进料端连通设置；加压混合部件（10）的进水端与一级处理组件（3）的出水端连通设置，加压混合部件（10）的出水端与生物处理部件（12）的进水端连通设置；

三级处理组件（5）的进水端与二级处理组件（4）的出水端连通设置；

出水组件（6）包括二级处理出水管（13）和三级处理出水管（14）；二级处理出水管（13）的进水端与生物处理部件（12）的出水端连通设置；三级处理出水管（14）的进水端与三级处理组件（5）的出水端连通设置。

2.根据权利要求1所述的一种低能耗高效污水处理装置及处理方法，其特征在于，过滤部件（7）包括过滤网（18）、导向杆（19）和气缸（20）；导向杆（19）设置在过滤罐（15）上；过滤网（18）与导向杆（19）滑动连接，并且滑动设置在过滤罐（15）上。

3.根据权利要求2所述的一种低能耗高效污水处理装置及处理方法，其特征在于，过滤罐（15）的出水端与加压混合部件（10）的进水端连通设置，且之间连通设置有第一单向阀（16）。

4.根据权利要求1所述的一种低能耗高效污水处理装置及处理方法，其特征在于，吸附剂溶解部件（8）包括粉碎斗（21）、第一驱动件（22）、转动杆（23）、过滤板（24）、溶解斗（25）和第三单向阀（26）；粉碎斗（21）上设置有固体吸附剂进料口；由第一驱动件（22）驱动的转动杆（23）转动设置在粉碎斗（21）上；溶解斗（25）设置在粉碎斗（21）的出料端；过滤板（24）设置在粉碎斗（21）的出料端上，且位于粉碎斗（21）和溶解斗（25）之间；第三单向阀（26）连通设置在溶解斗（25）的出水端，且与加压混合部件（10）的进水端连通设置。

5.根据权利要求1所述的一种低能耗高效污水处理装置及处理方法，其特征在于，进水部件（9）包括水箱（27）和第二单向阀（28）；水箱（27）设置在机架（1）上，且水箱（27）的出水端与吸附剂溶解部件（8）的进水端连通设置；第二单向阀（28）连通设置在水箱（27）的出水端。

6.根据权利要求1所述的一种低能耗高效污水处理装置及处理方法，其特征在于，加压混合部件（10）包括混合仓（29）、加压喷头（30）、第二驱动件（31）和混合叶片（32）；加压喷头（30）设置在混合仓（29）的进料端，加压喷头（30）的出料端位于混合仓（29）内部，且与吸附剂溶解部件（8）的出水端连通设置；混合仓（29）的进水端与一级处理组件（3）的出水端连通设置；由第二驱动件（31）驱动的混合叶片（32）转动设置在混合仓（29）上。

7.根据权利要求1所述的一种低能耗高效污水处理装置及处理方法，其特征在于，生物处理部件（12）包括处理罐（36）、调温器（37）和生物膜（38）；处理罐（36）的进水端与加压混合部件（10）的出水端连通设置；调温器（37）设置在处理罐（36）的表面；生物膜（38）设置在处理罐（36）的内部。

8.根据权利要求1所述的一种低能耗高效污水处理装置及处理方法，其特征在于，三级处理组件（5）包括压力泵（39）、净化罐（40）、活性炭（41）和加热器（42）；净化罐（40）的进水端与生物处理部件（12）的出水端连通设置；压力泵（39）连通设置在净化罐（40）的进水端；活性炭（41）设置在净化罐（40）内；加热器（42）设置在净化罐（40）上。

9.根据权利要求8所述的一种低能耗高效污水处理装置及处理方法，其特征在于，第一沼气发电机（33）与第二驱动件（31）电性连接；第二沼气发电机（35）与压力泵（39）电性连接。

10.根据权利要求1所述的一种低能耗高效污水处理装置及处理方法，其特征在于，该方法的步骤如下：

S1、污水经过进水组件（2）进入一级处理组件（3）；

S2、污水在一级处理组件（3）内通过过滤部件（7）进行漂浮和悬浮的大小固体颗粒的过滤，并且在沉淀池（17）内沉淀杂质；完成一级处理的污水经过第一单向阀（16）进入加压混合部件（10）内；

S3、向粉碎斗（21）内加入固体吸附剂；第一驱动件（22）带动转动杆（23）对固体吸附剂进行粉碎；满足直径尺寸的固体吸附剂通过过滤板（24）进入溶解斗（25）；溶剂通过第二单向阀（28）进入溶解斗（25）；吸附剂溶液从溶解斗（25）中通过第三单向阀（26）和加压喷头（30）的加压后，进入混合仓（29），并且在混合叶片（32）的带动下与污水充分混合，并进入处理罐（36）；污水在吸附溶液和生物膜（38）的处理下，分离出胶状和凝胶状扩散物；最终从处理罐（36）的出水端流出；

S4、经过二级处理后依旧含有其他未分离溶液的污水经过压力泵（39）的加压，进入净化罐（40）；活性炭（41）对污水内剩余的杂质进行吸附；

S5、经过一级处理和二级处理后得到的净水从二级处理出水管（13）流出；经过三级处理得到的净水从三级处理出水管（14）流出。

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