CN114455777B - 一种生态污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种生态污水处理系统，包括搅拌沉淀池、过滤净化池、二级沉淀池，搅拌沉淀池的左侧设有污水进口，搅拌沉淀池上端设有若干个搅拌电机，搅拌电机下端连接有搅拌叶片，过滤净化池包括沉沙池、过滤池、上浮池，过滤池设置在沉沙池和上浮池之间，沉沙池与过滤池通过隔板二连接，过滤池与上浮池通过隔板三连接，过滤池左上方设有生态种植模块，过滤池右上方设有刮浮模块，过滤池右端设有收集槽，收集槽上方设有冷凝回流管，隔板二和隔板三之间固定有过滤斜管，过滤斜管将过滤池分隔成上下两部分，二级沉淀池右侧设有排水口。本发明处理污水成本低、效率高、能耗低、建设成本低，完善了对污水中有机物的处理，且日常维护、检修方便。

Description

一种生态污水处理系统

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种生态污水处理系统。

背景技术

污水处理：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；纯溶液。

按水污的质性来分，水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染，当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。污染物主要有：未经处理而排放的工业废水；未经处理而排放的生活污水；大量使用化肥、农药、除草剂的农田污水；堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾；水土流失；矿山污水。

处理污水的方法很多，一般可归纳为物理法、化学法和生物法等。但是目前现有污水处理厂、污水处理系统等存在较多严重的问题：1、污水处理成本高、效率低等，且普遍效率不足70％，低的只有40％；

2、污水处理能耗成本基本都是高能耗的；

3、对污水中主要含有碳水化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪等有机物处理不完善、彻底，造成细菌的生长，成为细菌、病毒、蚊虫生存繁殖的场所，且容易散发臭气影响周边环境；

4、污水处理系统的占地面积大，污水处理厂选址往往选在远离城市的位置建设，为的是降低土地成本，但反而增加了管道建设、检修维护的成本；

5、一些小型村镇由于人口密度小、工业化程低，所产生的污水是以生活污水为主的一般不含有毒性的污水，且具有一定的肥效，如果采用复杂的污水处理系统成本高且不适用难以落实建设，直接排放造成水体富营养化污染。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种生态污水处理系统，解决了污水处理成本高、效率低、高能耗等问题，并完善了对污水中主要含有碳水化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪等有机物的处理方式，采用生物滤池、生态处理方式减少了细菌、病毒、蚊虫生存繁殖，降低臭气影响周边环境，且具有占地面积小建设成本低、检修维护方便等优点。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种生态污水处理系统，包括搅拌沉淀池、过滤净化池、二级沉淀池，所述搅拌沉淀池通过隔墙一与过滤净化池连接，所述过滤净化池通过隔墙二与二级沉淀池连接，搅拌沉淀池的左侧设有污水进口，搅拌沉淀池被隔板一分隔成若干个沉淀腔，搅拌沉淀池上端设有若干个搅拌电机，搅拌电机下端连接有搅拌叶片，所述搅拌叶片伸入沉淀腔内，沉淀腔底部具有漏斗形的沉淀坑一，沉淀坑一上方设有抽泥管一，抽泥管一贯穿并连通各个沉淀腔，抽泥管一外连接有抽泥泵一，隔墙一上端设有溢流口，所述过滤净化池包括沉沙池、过滤池、上浮池，所述过滤池设置在沉沙池和上浮池之间，沉沙池与过滤池通过隔板二连接，过滤池与上浮池通过隔板三连接，所述过滤池左上方设有生态种植模块，过滤池右上方设有刮浮模块，过滤池右端设有收集槽，收集槽内设有抽浮管，抽浮管外端连接有排浮口，收集槽与隔板三之间所形成的空腔内设有加热棒，所述加热棒贴靠在收集槽的底部并可加热收集槽，收集槽上方设有冷凝回流管，隔板二和隔板三之间固定有过滤斜管，所述过滤斜管将过滤池分隔成上下两部分，过滤池底部设有若干个方形的沉淀坑二，沉淀坑二上方设有与沉淀坑二一一对应的抽泥管二，抽泥管二外连接有抽泥泵二，所述二级沉淀池底部设有一个方形的沉淀坑三，沉淀坑三上方设有抽泥管三，抽泥管三外连接有抽泥泵三，二级沉淀池右侧设有排水口。

搅拌沉淀池的作用是通过沉淀腔内的搅拌叶片旋转搅拌，利用搅拌离心的原理，使得污水中质量较重的泥沙等杂质聚集在搅拌形成的水流旋涡底部，漏斗形的沉淀坑一更便于将泥沙积留在坑内，方便与其对应的抽泥管一抽吸泥沙，有效提高污水中泥沙沉淀效率；过滤斜管的作用主要就是在池中加设斜板或斜管，可以大大提高沉淀效率，缩短沉淀时间，减小沉淀池体积；空腔内的加热棒贴靠在收集槽的底部并可加热收集槽，收集槽内收集的油渍、有机浮沫等垃圾混合有水份体积大，通过加热棒将收集槽内收集的油渍、有机浮沫中的水份蒸发，蒸发后的水蒸气通过冷凝回流管的冷凝作用重新变为液体进入过滤池内，有效回收利用水资源的同时减少油渍、有机浮沫等垃圾的体积，提高收集槽的收集效率，也方便收集槽对油渍、有机浮沫等垃圾后续处理，通过抽浮管抽出油渍、有机浮沫等垃圾，再由排浮口通过人工收集后统一无害化处理；二级沉淀池的作用是经过多次沉淀、过滤处理后，再进行二次沉淀处理，使得泥沙沉淀更加彻底。

作为优选，所述刮浮模块包括电机、传动带、底座、转轴一、转轴二、转动带，所述电机安装在上浮池顶板上，电机通过传动带与转轴一连接，所述转轴一和转轴二转动连接在底座上，转轴一通过转动带与转轴二连接，所述转动带上设有若干刮板。刮浮模块的主要作用是通过电机带动转轴一和转轴二转动，再由转轴一和转轴二同步带动转动带以及转动带上的刮板作回环往复周转运动，刮板贴近水面将水面上的油渍、有机浮沫等上层垃圾彻底刮入收集槽内。

作为优选，所述生态种植模块包括种植板、种植盆、水生植物、重金属检测装置，所述种植板脱离水面且架空固定在过滤净化池两边侧壁上，种植板上开有若干个供种植盆插入的种植孔，所述种植盆上开有若干个供水生植物根须通过的毛细孔，水生植物固定在种植盆内，所述重金属检测装置安装在种植板一端且下端伸入水下。种植板脱离水面且架空固定在过滤净化池两边侧壁上，可以让漂浮在水面上的油渍、有机浮沫等上层垃圾通过，不会阻碍到刮浮模块的刮浮工作；污水中富含大量氮、磷元素会造成水体富营养化，需要经过脱氮除磷处理达到排放标准才能允许排放，但是氮、磷元素又是植物生长所必须的，所以在污水处理的过程中加入水生植物，既可以吸收污水中氮、磷元素，又可以净化水质、水体除臭，夏天还可以防蚊虫滋生；水生植物固定在具有毛细孔的种植盆内，根须通过毛细孔伸入水体利用毛细作用吸收水体里的微量元素，种植板上的种植孔将水生植物隔离方便管理及后续采收更换；水生植物应选择适合水培的，选着菜类例如：生菜、木耳菜、空心菜、紫背菜、叶甜菜、苦苣、京水菜、西洋菜等可供人们食用，选择观赏类例如：水芹菜、水葫芦、睡莲等；污水的种类很多，例如工业污水、商业污水、医用污水、农业污水等，污水的处理首先要经过分类处理，都必须经过前期检测并进行无毒无害化后，再进入后续的污水处理系统，防止种植的水生植物受污染，利用重金属检测装置进行水质检测。

作为优选，所述沉沙池底部为斜坡，斜坡上设有净水陶粒，沉沙池底壁连接有中水管，所述净水陶粒的规格为3cm-5cm。沉沙池底部设置为斜坡为了方便泥沙往斜坡底部累积，方便后续处理；底部泥沙累积到一定程度之间具有粘力，泥沙越细粘力越大，净水陶粒之间具有间隙，泥沙被陶粒阻隔累积在净水陶粒间隙内可有效减少泥沙间的粘力，方便泥沙清理排出；中水也叫再生水是指废水或雨水经适当处理后，达到一定的水质指标，满足某种使用要求，可以进行有益使用的水，中水通过中水管可连接附近的农田、果园供给浇灌用，也可连接工厂、洗车店等供给日常清洁用，从经济的角度看，再生水的成本最低，从环保的角度看，污水再生利用有助于改善生态环境，实现水生态的良性循环。

作为优选，所述上浮池底部设有净水陶粒，所述净水陶粒的规格为3cm-5cm。上浮池底部设有净水陶粒，使污水中的泥沙与净水陶粒接触摩擦力增加回流至过滤池底部，防止泥沙通过上浮池进入二次沉淀池。

作为优选，所述上浮池底部设有若干根碳纤维生态草，所述碳纤维生态草包括浮漂、挂绳、碳纤维丝和金属块，挂绳沿着其长度方向系有若干六角环，挂绳的一端与浮漂连接，挂绳的另一端与金属块连接，浮漂的浮力大于金属块的重力，若干根碳纤维丝周向均布地系在六角环上。碳纤维生态草具有极高的吸附性和生物亲和性，通过吸收进入水中太阳光后，碳纤维生态草发出超音波吸引有益的生物菌群，这些菌群在其表面形成粘着性活性生物膜，通过自身的新陈代谢作用吸收、降解水体中的有机污染物。碳纤维生态草可以在水中摇摆，浮漂浮在水中或水面上，阻隔泥沙上浮从而达到净化水质的目的，而且不会阻碍水流，能够适应潮起潮落的水位变化。挂绳的长度和挂绳上的六角环数量根据水深进行相应调整，单个碳纤维生态草重量小，可以单人操作放置，灵活方便，也不需要其他搬运工具。碳纤维生态草净化水质的效果是在短时间内降低悬浮物含量，同时显著地降低化学需氧量COD、生化需氧量BOD、总氮及总磷含量，最终达到净化水质的效果。

下表为碳纤维生态草对各类污染物的去除率(％)

作为优选，所述六角环由上下两片环体扣合而成，挂绳穿过六角环的中心孔，其中一个环体一面设有若干卡柱，另一个环体设有与卡柱一一对应的卡孔，上下两片环体之间通过卡柱伸入卡孔固定，所述碳纤维丝通过部分夹在上下两片环体之间而固定在六角环上，每个六角环上具有三束碳纤维丝，碳纤维丝呈U型或 V型，碳纤维丝的两端朝外而中间段被压在六角环上。

作为优选，所述碳纤维丝的长度为15～25cm，碳纤维丝的表面涂覆有水溶性上浆剂，所述六角环等距设置，两个相邻六角环的间距为8～10cm，六角环为PVC、PE或PP其中一种材料制成。水溶性上浆剂将碳纤维丝粘在一起形成带状，当遇到水时，水溶性上浆剂溶于水，带状的碳纤维丝就会散开，众多碳纤维丝与水草一样漂浮在水中，这样容易在表面形成活性生物膜，水溶性上浆剂分散性好，更容易吸附水生垃圾，生物膜与污染水体不断接触的过程中将污染物进行吸收、降解和转化。

作为优选，所述隔墙二上设有闸口，闸口上方设有与闸口配合的闸门。

作为优选，述搅拌沉淀池、过滤净化池和二级沉淀池外侧设有钢扶梯和操作平台，二级沉淀池外壁上设有水位计。钢扶梯和操作平台可以方便操作人员对各个池进行检修巡查、垃圾清除等，也方便日常管理；水位计用于查看二级沉淀池内水位情况，来控制排水口的开关。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、污水处理成本低、效率高；

2、污水处理成本能耗低；

3、对生活污水中主要含有碳水化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪等有机物处理完善、彻底，对周边环境影响小；

4、占地面积小，建设成本低；

5、中小城市及大中小型村镇均可推广使用，适合范围广；

6、检修方便，日常维护简单。

附图说明

图1是本发明整体结构轴测示意图。

图2是图1A-A处剖面示意图。

图3是种植板平面结构示意图。

图4是生态种植模块剖面结构示意图。

图5是碳纤维生态草的整体结构示意图。

图6是碳纤维丝与六角环的装配图。

图7是六角环整体的结构示意图。

图8是六角环拆解后的结构示意图。

图中，1、搅拌沉淀池；11、污水进口；12、沉淀腔；13、隔板一；14、淀坑一；15、抽泥管一；16、溢流口；2、过滤净化池； 21、沉沙池；211、斜坡；212、中水管；22、过滤池；221、收集槽；2211、抽浮管；2212、排浮口；222、空腔；223、加热棒； 224、过滤斜管；225、冷凝回流管；226、沉淀坑二；227、抽泥管二；23、上浮池；24、隔板二；25、隔板三；3、二级沉淀池；31、沉淀坑三；32、抽泥管三；33、排水口；34、钢扶梯；35、操作平台；36、水位计；4、隔墙一；5、隔墙二；51、闸口；52、闸门；6、搅拌电机；61、搅拌叶片；7、生态种植模块；71、种植板；711、种植孔；72、种植盆；721、毛细孔；73、水生植物； 74、重金属检测装置；8、刮浮模块；9、净水陶粒；10、碳纤维生态草；101、浮漂；102、挂绳；103、碳纤维丝；104、金属块； 105、六角环；106、环体；107、中心孔；108、卡柱；109、卡孔。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、图2所示，一种生态污水处理系统，包括搅拌沉淀池1、过滤净化池2、二级沉淀池3，所述搅拌沉淀池1通过隔墙一4与过滤净化池2连接，所述过滤净化池2通过隔墙二5与二级沉淀池3连接，搅拌沉淀池1的左侧设有污水进口11，搅拌沉淀池1被隔板一13分隔成若干个沉淀腔12，搅拌沉淀池1上端设有若干个搅拌电机6，搅拌电机6下端连接有搅拌叶片61，所述搅拌叶片61伸入沉淀腔12内，沉淀腔12底部具有漏斗形的沉淀坑一14，沉淀坑一14上方设有抽泥管一15，抽泥管一15贯穿并连通各个沉淀腔12，抽泥管一15外连接有抽泥泵一，隔墙一4 上端开设有溢流口16，所述过滤净化池2包括沉沙池21、过滤池 22、上浮池23，所述过滤池22设置在沉沙池21和上浮池23之间，沉沙池21与过滤池22通过隔板二24连接，过滤池22与上浮池23通过隔板三25连接，所述过滤池22左上方设有生态种植模块7，过滤池22右上方设有刮浮模块8，过滤池22右端设有收集槽221，收集槽221内设有抽浮管2211，抽浮管2211外端连接有排浮口2212，收集槽221与隔板三25之间所形成的空腔222 内设有加热棒223，所述加热棒223贴靠在收集槽221的底部并可加热收集槽221，收集槽221上方设有冷凝回流管225，隔板二 24和隔板三25之间固定有过滤斜管224，所述过滤斜管224将过滤池22分隔成上下两部分，过滤池22底部设有若干个方形的沉淀坑二226，沉淀坑二226上方设有与沉淀坑二226一一对应的抽泥管二227，抽泥管二227外连接有抽泥泵二，所述二级沉淀池3底部设有一个方形的沉淀坑三31，沉淀坑三31上方设有抽泥管三32，抽泥管三32外连接有抽泥泵三，二级沉淀池3右侧设有排水口33。

所述刮浮模块8包括电机81、传动带82、底座83、转轴一 84、转轴二85、转动带86，所述电机81安装在上浮池23顶板上，电机81通过传动带82与转轴一84连接，所述转轴一84和转轴二85转动连接在底座83上，转轴一84通过转动带86与转轴二 85连接，所述转动带86上设有若干刮板861。

如图3、图4所示，所述生态种植模块7包括种植板71、种植盆72、水生植物73、重金属检测装置74，所述种植板71脱离水面且架空固定在过滤净化池2两边侧壁上，种植板71上开有若干个供种植盆72插入固定的种植孔711，所述种植盆72上开有若干个供水生植物73根须通过的毛细孔721，水生植物73固定在种植盆72内，所述重金属检测装置74安装在种植板71一端且下端伸入水下。

如图2所示，所述沉沙池21底部为斜坡211，斜坡211上设有净水陶粒9，沉沙池21底壁连接有中水管212，所述净水陶粒 9的规格为3cm-5cm。

所述上浮池23底部设有净水陶粒9，所述净水陶粒9的规格为3cm-5cm。

如图2、图5、图6、图7、图8所示，所述上浮池23底部设有若干根碳纤维生态草10，所述碳纤维生态草包括浮漂101、挂绳102、碳纤维丝103和金属块104，挂绳102沿着其长度方向系有若干六角环105，挂绳102的一端与浮漂101连接，挂绳102 的另一端与金属块104连接，浮漂101的浮力大于金属块104的重力，103束碳纤维丝103周向均布地系在六角环105上。

如图5、图6、图7、图8所示，六角环105由上下两片环体 106扣合而成，挂绳102穿过六角环105的中心孔107，其中一个环体106一面设有若干卡柱108，另一个环体106设有与卡柱108 一一对应的卡孔109，上下两片环体106之间通过卡柱108伸入卡孔109固定，所述碳纤维丝103通过部分夹在上下两片环体106 之间而固定在六角环105上，每个六角环105上具有三根碳纤维丝103，碳纤维丝103呈U型或V型，碳纤维丝103的两端朝外而中间段被压在六角环105上。

所述碳纤维丝103的长度为15～25cm，碳纤维丝103的表面涂覆有水溶性上浆剂，所述六角环105等距设置，两个相邻六角环105的间距为8～10cm，六角环105为PVC、PE或PP其中一种材料制成。

如图1、图2所示，所述隔墙二5上设有闸口51，闸口51 上方设有与闸口51配合的闸门52。

如图1所示，所述搅拌沉淀池1、过滤净化池2和二级沉淀池3外侧设有钢扶梯34和操作平台35，二级沉淀池3外壁上设有水位计36。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种生态污水处理系统，包括搅拌沉淀池、过滤净化池、二级沉淀池，其特征在于，所述搅拌沉淀池通过隔墙一与过滤净化池连接，所述过滤净化池通过隔墙二与二级沉淀池连接，搅拌沉淀池的左侧设有污水进口，搅拌沉淀池被隔板一分隔成若干个沉淀腔，搅拌沉淀池上端设有若干个搅拌电机，搅拌电机下端连接有搅拌叶片，所述搅拌叶片伸入沉淀腔内，沉淀腔底部具有漏斗形的沉淀坑一，沉淀坑一上方设有抽泥管一，抽泥管一贯穿并连通各个沉淀腔，抽泥管一外连接有抽泥泵一，隔墙一上端设有溢流口，所述过滤净化池包括沉沙池、过滤池、上浮池，所述过滤池设置在沉沙池和上浮池之间，沉沙池与过滤池通过隔板二连接，过滤池与上浮池通过隔板三连接，所述过滤池左上方设有生态种植模块，过滤池右上方设有刮浮模块，过滤池右端设有收集槽，收集槽内设有抽浮管，抽浮管外端连接有排浮口，收集槽与隔板三之间所形成的空腔内设有加热棒，所述加热棒贴靠在收集槽的底部并可加热收集槽，收集槽上方设有冷凝回流管，隔板二和隔板三之间固定有过滤斜管，所述过滤斜管将过滤池分隔成上下两部分，过滤池底部设有若干个方形的沉淀坑二，沉淀坑二上方设有与沉淀坑二一一对应的抽泥管二，抽泥管二外连接有抽泥泵二，所述二级沉淀池底部设有一个方形的沉淀坑三，沉淀坑三上方设有抽泥管三，抽泥管三外连接有抽泥泵三，二级沉淀池右侧设有排水口，所述刮浮模块包括电机、传动带、底座、转轴一、转轴二、转动带，所述电机安装在上浮池顶板上，电机通过传动带与转轴一连接，所述转轴一和转轴二转动连接在底座上，转轴一通过转动带与转轴二连接，所述转动带上设有若干刮板，所述上浮池底部设有若干根碳纤维生态草，所述碳纤维生态草包括浮漂、挂绳、碳纤维丝和金属块，所述挂绳沿着其长度方向系有若干六角环，挂绳的一端与浮漂连接，挂绳的另一端与金属块连接，浮漂的浮力大于金属块的重力，若干根碳纤维丝周向均布地系在六角环上，所述六角环由上下两片环体扣合而成，挂绳穿过六角环的中心孔，其中一个环体一面设有若干卡柱，另一个环体设有与卡柱一一对应的卡孔，上下两片环体之间通过卡柱伸入卡孔固定，所述碳纤维丝通过部分夹在上下两片环体之间而固定在六角环上，每个六角环上具有三束碳纤维丝，碳纤维丝呈U型或V型，碳纤维丝的两端朝外而中间段被压在六角环上。

2.根据权利要求1所述的一种生态污水处理系统，其特征在于，所述生态种植模块包括种植板、种植盆、水生植物、重金属检测装置，所述种植板脱离水面且架空固定在过滤净化池两边侧壁上，种植板上开有若干个供种植盆插入的种植孔，所述种植盆上开有若干个供水生植物根须通过的毛细孔，水生植物固定在种植盆内，所述重金属检测装置安装在种植板一端且下端伸入水下。

3.根据权利要求1所述的一种生态污水处理系统，其特征在于，所述沉沙池底部为斜坡，斜坡上设有净水陶粒，沉沙池底壁连接有中水管，所述净水陶粒的规格为3cm-5cm。

4.根据权利要求1所述的一种生态污水处理系统，其特征在于，所述上浮池底部设有净水陶粒，所述净水陶粒的规格为3cm-5cm。

5.根据权利要求1所述的一种生态污水处理系统，其特征在于，所述碳纤维丝的长度为15～25cm，碳纤维丝的表面涂覆有水溶性上浆剂，所述六角环等距设置，两个相邻六角环的间距为8～10cm，六角环为PVC、PE或PP其中一种材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种生态污水处理系统，其特征在于，所述隔墙二上设有闸口，闸口上方设有与闸口配合的闸门。

7.根据权利要求1所述的一种生态污水处理系统，其特征在于，所述搅拌沉淀池、过滤净化池和二级沉淀池外侧设有钢扶梯和操作平台，二级沉淀池外壁上设有水位计。

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