CN113354205B - 一种改进型污水处理装置及其污水处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种改进型污水处理装置，包括壳体，壳体外设置有过滤部，壳体内由下至上依次设置有絮凝部、增压部、搅拌部，过滤部与搅拌部连通，絮凝部通过增压部与搅拌部连通；壳体外设置有絮凝剂储存箱和杂质收集箱，絮凝剂储存箱与搅拌部连通，杂质收集箱与絮凝部连通；增压部包括与搅拌部连通的若干导水管，导水管下方对应设置有增压筒，增压筒内设置有增气垫，增压筒出水端连通有集水管。本发明能够实现提高絮凝剂的混合程度，进而提高絮凝剂的使用效果，同时降低微气泡产生和杂质收集过程中的能耗，从而达到低能耗，低成本处理污水的效果。

Description

一种改进型污水处理装置及其污水处理工艺

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种改进型污水处理装置及其污水处理工艺。

背景技术

在城市污水处理过程中，由于城市污水中含有白色垃圾等杂质，因此在污水处理前会采用粗格栅和细格栅进行过滤，然而由于污水中杂质含量较多，细格栅容易被堵塞，还需要后期人工对被过滤的杂质进行清理，其工作量大且操作不方便，同时现有技术中向过滤完毕的污水内加入絮凝剂，絮凝剂作用对污水内的杂质进行凝结聚集，并通过气浮法在污水底部喷射大量微小气泡，大量的微小气泡附着在凝结聚集的杂质上，并带动杂质漂浮在污水表面，并通过去除装置将污水表面的杂质去除。

然而，现有的污水絮凝去除杂质仍然存在一些问题，首先是絮凝剂喷洒不均匀导致的絮凝效果差，最终影响污水处理效果，其次是产生微小气泡需要额外的微气泡生产装置，增加了污水处理的能耗，最后需要机械收集污水表面的杂质，进一步增加了污水处理的能耗，以上问题均导致了污水处理成本高，因此亟待一种低能耗处理污水的装置及工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进型污水处理装置及其污水处理工艺，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现提高絮凝剂的混合程度，进而提高絮凝剂的使用效果，同时降低微气泡产生和杂质收集过程中的能耗，从而达到低能耗，低成本处理污水的效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种改进型污水处理装置，包括壳体，所述壳体外设置有过滤部，所述壳体内由下至上依次设置有絮凝部、增压部、搅拌部，所述过滤部与所述搅拌部连通，所述絮凝部通过所述增压部与所述搅拌部连通；所述壳体外设置有絮凝剂储存箱和杂质收集箱，所述絮凝剂储存箱与所述搅拌部连通，所述杂质收集箱与所述絮凝部连通；

所述增压部包括与所述搅拌部连通的若干导水管，所述导水管下方对应设置有增压筒，所述增压筒内设置有增气垫，所述增压筒出水端连通有集水管，所述集水管出水端连通有分离管，所述分离管连通有出水管和出气管，所述出水管和所述出气管均与所述絮凝部连通，且所述出水管出水端沿所述壳体切线方向设置。

优选的，所述搅拌部包括搅拌箱，所述絮凝剂储存箱和所述导水管均与所述搅拌箱内连通，所述搅拌箱内设置有搅拌桨，所述搅拌桨与所述搅拌箱转动连接。

优选的，所述絮凝部包括微气泡发生板，所述出气管出气端与所述微气泡发生板连通，所述出水管位于所述微气泡发生板上方，所述壳体远离所述出水管出水端的一侧设置有杂质出口和排出管，所述杂质出口位于所述排出管上方，所述壳体内通过所述杂质出口与所述杂质收集箱连通。

优选的，所述壳体内设置有刮板，所述刮板与所述壳体固接，所述刮板与所述杂质出口对应设置。

优选的，所述微气泡发生板包括板体，所述板体与所述壳体内壁固接，且所述板体与所述壳体间设置有空腔，所述出气管出气端贯穿所述板体并伸入所述空腔内，所述板体上设置有若干出气孔，所述空腔通过所述出气孔与污水连通。

优选的，所述壳体外设置有空气泵，所述空气泵连通有充气管，所述充气管位于所述壳体内，所述充气管位于所述出水管与所述板体之间，且所述充气管出气端沿所述壳体切线方向设置。

优选的，所述过滤部包括倾斜设置的网格传送带，所述网格传送带顶端固接有若干挡板，所述网格传送带两侧分别设置有阻水板，两所述阻水板分别与所述挡板两侧滑接，所述网格传送带下设置有集水槽和集废箱，所述集水槽与所述网格传送带较低端对应设置，所述集水槽通过提升管与所述搅拌箱连通，所述集废箱与所述网格传送带较高端对应设置。

优选的，所述导水管内设置有导水绞龙，所述导水绞龙与所述导水管内壁固接。

优选的，所述增压筒与所述导水管之间存在间隙，所述壳体上开设有进气口，所述增压筒与所述导水管的连接处与所述进气口对应设置。

一种污水处理工艺，处理步骤包括：

a、污水过滤：过滤含有大颗粒杂质的污水；

b、絮凝剂投放：完成步骤a后，向过滤完毕的污水内投放絮凝剂并搅拌；

c、污水内注入空气；完成步骤b后，向未凝絮的污水内注入空气，并对注入空气的污水进行气液分离；

d、杂质排出：完成步骤c后，导出气液分离产生的液体，气液分离产生的气体生产微气泡，排出漂浮于污水表面的杂质。

本发明公开了以下技术效果：

1.通过将未凝絮的污水由导水管导出，并经过增压筒导入空气混合，外部空气和污水均进入集水管内，并在集水管内混合，在此过程中，由于外部空气在污水内形成气泡，在污水流动过程中气泡和污水不断翻滚，进而使得污水内的絮凝剂与污水充分接触，提高污水絮凝效果。

2.通过增压筒在污水内导入外部空气，并经过分离管进行气液分离，分离后的液体由出水管导出，而分离出的气体由于出水管的作用，分离后的气体只能由出气管排出，进而由出气管可以得到高压气体，利用得到的高压气体生产微气泡，降低微气泡产生时的能耗。

3.由于出水管出水端沿壳体切线方向设置，因此位于壳体内的污水在出水管的作用下形成旋流，一方面提高污水与絮凝剂的混合度，另一方面污水旋转产生离心力，此时由絮凝部作用产生的漂浮于污水表面的杂质可以导入杂质收集箱内，降低收集污水表面的杂质过程中的能耗。

4.通过增压筒和凝絮部使得凝絮处理完毕的污水内蕴含大量的微小气泡，变向的提高了污水内的含氧量，为接下来污水进行的有氧处理提供条件，降低污水在有氧处理时的能耗。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为改进型污水处理装置的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图1中B处的局部放大图；

图4为图1中C-C的剖视图；

图5为增压部的立体图；

其中，1-壳体，2-絮凝剂储存箱，3-杂质收集箱，4-导水管，5-增压筒，6-增气垫，7-集水管，8-分离管，9-出水管，10-出气管，11-搅拌箱，12-搅拌桨，13-杂质出口，14-排出管，15-刮板，16-板体，17-空腔，18-出气孔，19-空气泵，20-充气管，21-网格传送带，22-挡板，23-阻水板，24-集水槽，25-集废箱，26-提升管，27-导水绞龙，28-进气口，29-通孔,30-环形管，31-抽水泵，32-旋转电机，33-输出电机，34-污水储存箱，35-提升泵，36-污水层，37-杂质层。

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，所描述的实施例仅仅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做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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种改进型污水处理装置，包括壳体1，壳体1外设置有过滤部，壳体1内由下至上依次设置有絮凝部、增压部、搅拌部，过滤部与搅拌部连通，絮凝部通过增压部与搅拌部连通；壳体1外设置有絮凝剂储存箱2和杂质收集箱3，絮凝剂储存箱2与搅拌部连通，杂质收集箱3与絮凝部连通；增压部包括与搅拌部连通的若干导水管4，导水管4下方对应设置有增压筒5，增压筒5内设置有增气垫6，增压筒5出水端连通有集水管7，集水管7出水端连通有分离管8，分离管8连通有出水管9和出气管10，出水管9和出气管10均与絮凝部连通，且出水管9出水端沿所述壳体1切线方向设置。

将原始污水由过滤部进行过滤，过滤后得到的污水导入搅拌部内，通过絮凝剂储存箱2向污水内添加絮凝剂，并通过搅拌部进行初步搅拌，将未絮凝的污水由导水管4导出，并落至增压筒5内的增气垫6上，导水管4的直径相对于增压筒5直径较小，因此污水由直径较小的导水管4进入增压筒5内，可产生细微化扩散与迭水现象，因此外部空气由于迭水现象进入增压筒5内，外部空气和污水冲击增气垫6，增气垫6为表面具有密集通孔29的扩散垫，外部气体和污水经过增气垫6后产生混有气泡的污水，污水携带气泡向下流动，在此过程中使得絮凝剂与污水充分混合。

增压筒5下方设置有环形管30，若干增压筒5通过环形管30与集水管7连通。环形管30的作用为收集多个增压筒5导出的水，加快污水流动速度，同时集水管7可以根据实际使用情况设置多个，最终多个出水管9或者多个出气管10可以连通汇集，提高污水流速以及高压空气产生速度。

出水管9上设置有抽水泵31，抽水泵31可以根据污水流速确定是否使用，由于出水管9沿壳体1切线方向设置，因此为了达到污水产生旋流的效果，抽水泵31可以适当的提供助力，以便于絮凝剂与污水的混合以及杂质的排出。

进一步优化方案，搅拌部包括搅拌箱11，絮凝剂储存箱2和导水管4均与搅拌箱11内连通，搅拌箱11内设置有搅拌桨12，搅拌桨12与搅拌箱11转动连接。壳体1顶端设置有旋转电机32，旋转电机32输出端贯穿壳体1和搅拌箱11与搅拌桨12传动连接，搅拌桨12的作用为使污水与絮凝剂初步混合，以便于进行下一步骤。

进一步优化方案，絮凝部包括微气泡发生板，出气管10出气端与微气泡发生板连通，出水管9位于微气泡发生板上方，壳体1远离出水管9出水端的一侧设置有杂质出口13和排出管14，杂质出口13位于排出管14上方，壳体1内通过杂质出口13与杂质收集箱3连通。微气泡发生板的作用为产生微气泡，产生的微气泡附着在污水内的杂质表面，使得污水内的杂质漂浮在污水表面，便于清理，由于出水管9沿壳体1切线方向设置，壳体1内的污水处于旋转状态，因此壳体1内旋转的污水会不断切割微气泡发生板表面所产生的气泡，一方面将微气泡发生板表面产生的气泡快速带离微气泡发生板表面，方便接下来微气泡的快速产生，另一方面带动微气泡旋转流动，使得微气泡与污水内的杂质充分接触，进而使得杂质快速漂浮于污水表面。而排出管14用于排出污水，由于去除杂质完毕的污水内含有大量空气，因此污水内的含氧量提高，此时，排出管14连通有有氧池(图中未示出)，可以将污水排入有氧池内进行有氧曝气处理，因此污水中含氧量的提高可以降低污水有氧处理时的能耗。

进一步优化方案，壳体1内设置有刮板15，刮板15与壳体1固接，刮板15与杂质出口13对应设置。刮板15倾斜设置，且刮板15的倾斜方向与污水的旋转方向相反，污水表面的杂质遇到刮板15后，由刮板15导入杂质收集箱3内，在杂质进行收集的过程中，并不需要特定的收集装置，因此不会产生额外耗能，进而降低了污水处理过程中的能耗，且由于污水表面杂质受到离心力影响，杂质在位于壳体1边缘位置运动，因此可以更好的被刮板15阻隔并收集，其收集效率高，且实用性高。

进一步优化方案，微气泡发生板包括板体16，板体16与壳体1内壁固接，且板体16与壳体1间设置有空腔17，出气管10出气端贯穿板体16并伸入空腔17内，板体16上设置有若干出气孔18，空腔17通过出气孔18与污水连通。由出气管10得到的高压空气进入空腔17内，由于空腔17与外部污水存在压力差，因此在出气孔18的作用下，产生大量微小气泡排入污水内，进而实现低能耗产生微小气泡的效果。

进一步优化方案，壳体1外设置有空气泵19，空气泵19连通有充气管20，充气管20位于壳体1内，充气管20位于出水管9与板体16之间，且充气管20出气端沿壳体1切线方向设置。空气泵19的作用与抽水泵31的作用较为相似，当壳体1内的微气泡产生量不足以支撑杂质的正常漂浮时，启动空气泵19，空气泵19一方面为壳体1内的污水提供微气泡，另一方面由于空气泵19沿壳体1切线方向设置，因此变向的起到了推动污水旋转的效果。

进一步优化方案，过滤部包括倾斜设置的网格传送带21，网格传送带21顶端固接有若干挡板22，网格传送带21两侧分别设置有阻水板23，两阻水板23分别与挡板22两侧滑接，网格传送带21下设置有集水槽24和集废箱25，集水槽24与网格传送带21较低端对应设置，集水槽24通过提升管26与搅拌箱11连通，集废箱25与网格传送带21较高端对应设置。网格传送带21传动连接有输出电机33，输出电机33为网格传送带21提供动力，网格传送带上方设置有污水储存箱34，用来储存污水，含有杂质的污水由污水储存箱34流至网格传送带21上，由于挡板22和阻水板23的作用，污水落入挡板22和阻水板23形成的腔体内，污水由网格传送带21漏出并流至集水槽24内，多余杂质跟随网格传送带21运动，并在网格传送带的输出端排出至集废箱25内。提升管26上设置有提升泵35，提升泵3用来将集水槽24内的污水提升至搅拌箱11内。

进一步优化方案，导水管4内设置有导水绞龙27，导水绞龙27与导水管4内壁固接。在导水管4内放置导水绞龙27，使得搅拌箱11内的污水沿导水绞龙27流至增压筒5内，导水绞龙27的设置一方面使得污水与絮凝剂更加均匀的混合，另一方面在导水绞龙27的作用下污水发生旋转，并提高了进入增压筒5内的速度，高度旋转运动的污水撞击增气垫6，使得污水在增压筒5和集水管7内快速流动，同时提高了污水中空气的含量，为后续作业提供基础。

进一步优化方案，增压筒5与导水管4之间存在间隙，壳体1上开设有进气口28，增压筒5与导水管4的连接处与进气口28对应设置。在增压筒5与导水管连接的位置设置进气口28，以便于增压筒5吸取空气后可以得到快速补充，保证装置的正常运行。

一种污水处理工艺，处理步骤包括：

a、污水过滤：过滤含有大颗粒杂质的污水。网格传送带21带动污水发生运动，污水在惯性的作用下发生左右晃动的现象，因此降低了杂质堵塞网格传送带21的可能性，相对于现有的仅设置过滤网对污水进行过滤，本申请过滤效果更好，且不需要额外的杂质刮除收集装置，结构简单，实用性高。

b、絮凝剂投放：完成步骤a后，向过滤完毕的污水内投放絮凝剂并搅拌。通过絮凝剂储存箱2向搅拌箱11内投加絮凝剂，并通过搅拌桨12进行初步搅拌，初步搅拌的目的是为了絮凝剂与污水进行一次混合。

c、污水内注入空气；完成步骤b后，向未凝絮的污水内注入空气，并对注入空气的污水进行气液分离。初步搅拌完毕后的污水携带絮凝剂由导水管4导出，污水和絮凝剂在导水管4内的导水绞龙27的作用下进行二次混合，并通过增压筒5向污水内注入空气。蕴含空气的污水在环形管30和集水管7内翻滚流动时污水与絮凝剂进行三次混合，经过分离管8后，污水由于重力作用落至出水管9内，而空气由于质量较轻，空气与污水分离由出气管10排出，进而产生高压空气。

d、杂质排出：完成步骤c后，导出气液分离产生的液体，气液分离产生的气体生产微气泡，排出漂浮于污水表面的杂质。高压空气进入空腔17内，在空腔17内外存在压差的情况下由出气孔18产生微小气泡，微小气泡附着与杂质表面，随着污水流动而排出。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种改进型污水处理装置，其特征在于，包括壳体(1)，所述壳体(1)外设置有过滤部，所述壳体(1)内由下至上依次设置有絮凝部、增压部、搅拌部，所述过滤部与所述搅拌部连通，所述絮凝部通过所述增压部与所述搅拌部连通；所述壳体(1)外设置有絮凝剂储存箱(2)和杂质收集箱(3)，所述絮凝剂储存箱(2)与所述搅拌部连通，所 述杂质收集箱(3)与所述絮凝部连通；

所述增压部包括与所述搅拌部连通的若干导水管(4)，所述导水管(4)下方对应设置有增压筒(5)，所述增压筒(5)内设置有增气垫(6)，所述增压筒(5)出水端连通有集水管(7)，所述集水管(7)出水端连通有分离管(8)，所述分离管(8)连通有出水管(9)和出气管(10)，所述出水管(9)和所述出气管(10)均与所述絮凝部连通，且所述出水管(9)出水端沿所述壳体(1)切线方向设置；

所述絮凝部包括微气泡发生板，所述出气管(10)出气端与所述微气泡发生板连通，所述出水管(9)位于所述微气泡发生板上方，所述壳体(1)远离所述出水管(9)出水端的一侧设置有杂质出口(13)和排出管(14)，所述杂质出口(13)位于所述排出管(14)上方，所述壳体(1)内通过所述杂质出口(13)与所述杂质收集箱(3)连通；

所述壳体(1)内设置有刮板(15)，所述刮板(15)与所述壳体(1)固接，所述刮板(15)与所述杂质出口(13)对应设置；

刮板(15)倾斜设置，且刮板(15)的倾斜方向与污水的旋转方向相反。

2.根据权利要求1所述的改进型污水处理装置，其特征在于：所述搅拌部包括搅拌箱(11)，所述絮凝剂储存箱(2)和所述导水管(4)均与所述搅拌箱(11)内连通，所述搅拌箱(11)内设置有搅拌桨(12)，所述搅拌桨(12)与所述搅拌箱(11)转动连接。

3.根据权利要求1所述的改进型污水处理装置，其特征在于：所述微气泡发生板包括板体(16)，所述板体(16)与所述壳体(1)内壁固接，且所述板体(16)与所述壳体(1)间设置有空腔(17)，所述出气管(10)出气端贯穿所述板体(16)并伸入所述空腔(17)内，所述板体(16)上设置有若干出气孔(18)，所述空腔(17)通过所述出气孔(18)与污水连通。

4.根据权利要求3所述的改进型污水处理装置，其特征在于：所述壳体(1)外设置有空气泵(19)，所述空气泵(19)连通有充气管(20)，所述充气管(20)位于所述壳体(1)内，所述充气管(20)位于所述出水管(9)与所述板体(16)之间，且所述充气管(20)出气端沿所述壳体(1)切线方向设置。

5.根据权利要求2所述的改进型污水处理装置，其特征在于：所述过滤部包括倾斜设置的网格传送带(21)，所述网格传送带(21)顶端固接有若干挡板(22)，所述网格传送带(21)两侧分别设置有阻水板(23)，两所述阻水板(23)分别与所述挡板(22)两侧滑接，所述网格传送带(21)下设置有集水槽(24)和集废箱(25)，所述集水槽(24)与所述网格传送带(21)较低端对应设置，所述集水槽(24)通过提升管(26) 与所述搅拌箱(11)连通，所述集废箱(25)与所述网格传送带(21)较高端对应设置。

6.根据权利要求1所述的改进型污水处理装置，其特征在于：所述导水管(4)内设置有导水绞龙(27)，所述导水绞龙(27)与所述导水管(4)内壁固接。

7.根据权利要求1所述的改进型污水处理装置，其特征在于：所述增压筒(5)与所述导水管(4)之间存在间隙，所述壳体(1)上开设有进气口(28)，所述增压筒(5)与所述导水管(4)的连接处与所述进气口(28)对应设置。

8.一种污水处理工艺，根据权利要求1-7任一项所述的改进型污水处理装置，其特征在于，处理步骤包括：

a、污水过滤：过滤含有大颗粒杂质的污水；

b、絮凝剂投放：完成步骤a后，向过滤完毕的污水内投放絮凝剂并搅拌；

c、污水内注入空气；完成步骤b后，向未凝絮的污水内注入空气，并对注入空气的污水进行气液分离；

d、杂质排出：完成步骤c后，导出气液分离产生的液体，气液分离产生的气体生产微气泡，排出漂浮于污水表面的杂质。

Images